《计算机网络原理与实践》 2007-2008学年度第2学期 网络工程0501-0502班
习题1参考答案
1-1 填空题
1. APARNET 2. 电路，分组 3. TCP/IP
4. 存贮转发机制 5. 首部
6. 广播式网络，点对点网络 7. 局域网，城域网，广域网 8. RFC 1-2 选择题 1．B 2.B 3.D 1-3 简答题 1. 什么是计算机网络？计算机网络的功能有哪些？
答：计算机网络是计算机技术与通信技术结合的产物，是自主计算机的互连集合。自主是指每个计算机都是独立的，不存在一台计算机控制另外一台的情况。互连是指两台计算机能够通信，交换数据，而不是指简单地用线缆连接在一起。
计算机网络的功能有：资源与数据共享、信息交换、娱乐和分布式计算等。 2．简述计算机网络的组成
答：计算机网络是硬件和软件的集合体，既包括主机、网络设备以及它们之间的硬件链路，还包括网络协议。硬件是网络通信的物理基础，网络协议则是双方实现信息交换的通信规则。
3．简述分组交换的原理
答：当一台主机有消息要发送给另一台主机时，消息首先被分割成若干个小块（消息较小时，也可以不分割），每个数据块前面添加一些控制信息（其中包括接收方的地址），这些信息组成首部。首部和数据共同构成一个分组。一个消息可以被分成若干个分组。发送方将这些分组依次交给与之相连的分组交换机，分组交换机将收到的分组放入缓存，根据分组中首部的控制信息，依次转发每个分组，将分组传递给下一个分组交换机，就这样像传递信件一样，分组一步一步向下传递，最终到达目的地。当组成一个消息的所有分组都到达目的地后，再被组合成原来的消息。
4．数据报和虚电路有什么区别？
答：在数据报方式中，发送数据前不需要建立逻辑连接。每个分组的首部都包含接收方完整的地址，每个分组都被独立地转发。数据报对网络的适应能力比较强，当一台分组交换机出现故障时，分组可以转发到另外一台上，走另一条路到达接收方。但目的地是同一台主机的分组可能会走不同的路，因此分组到达的顺序可能和发送的顺序不同，这样在接收方需要将其排序。
虚电路方式发送数据前需要建立逻辑连接，一旦连接建立，所有的分组都走同一条路到达接收方，能够保证分组顺序到达。每个分组中用虚电路号来标识路径，虚电路号要比完整的地址小得多，因此开销较小。但如果某一台分组交换机出了故障，经过这台交换机的所有虚电路都要重新建立，因此网络适应能力上不如数据报。 5．分组交换和电路交换有什么区别？
答：在电路交换中，通信双方在通话前要先拨号，建立物理连接，这个连接称为电路。只有连接建立后，双方之间的电路连通了才可以通话。连接建立后，用户线被这个连接独占，
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在整个通话过程中两个电话之间的交换机要为这个连接分配并保留资源，不会再分配给他人，即使通信双方长时间不进行通话。断开连接后，交换机才收回为这个连接所分配的资源。
在分组交换中，通信前双方不建立连接。发送方生成分组直接交给分组交换机，分组交换机根据分组首部的地址信息将分组转发给下一个分组交换机，分组就这样一站一站传递，最后到达目的地。在整个分组交换过程中，分组交换机不为任何一个通信预留资源，它总是依次转发所收到的分组。每个分组逐段地占用通信线路，线路利用率比较高。
习题2参考答案
2-1 填空题 1．7、4 2．应用层 3．网络层
4．TCP和UDP 5．IP
2-2 选择题
1.A 2.B 3.A 4.A 5.A 6.D 7.C 8.B 9.B 10.C 2-3 简答题
1. 什么是网络协议？网络协议由哪几部分组成？
网络协议是通信双方为了实现通信而商定的一些规则。具体而言，网络协议可以理解为由三部分组成：
（1） 语法：通信时双方交换数据和控制信息的格式。 （2） 语义：每部分控制信息和数据所代表的含义。
（3） 时序：通信如何发起；在收到一个数据后，下一步要做什么。 2. 简述协议分层原理 要完成网络通信，通常会采用分层的方式来组织协议。每一层都实现特定的功能，所有的层次集合起来共同完成网络通信。层次相同的层称为对等层，对等层之间遵循相同的协议，通过协议实现特定的功能。每一层中实现了协议的活动元素称为实体，对等层内的实体称为对等实体。每一层都使用下一层为它提供的服务，同时也向自己的高层提供服务。 数据从发送端的最高层开始，层层向下，层层封装，直到发送方的最底层，转换为电磁信号后经过物理链路到达接收端的最底层，再层层向上，层层解封装，最后到达接收方的最高层。某一层添加的首部，在到达对等层后，就会被剥掉，剩余的部分会继续向上传递，直至最高层。这里，高层使用了低层的服务，低层向高层提供服务，高层通过低层提供的服务接口访问低层的服务。
3．什么是计算机网络体系结构？ 计算机网络的各个层次以及每个层次协议的集合称为计算机网络体系结构。各个层次的所有协议也被称为协议栈。
4．简述OSI参考模型和TCP/IP参考模型 OSI参考模型，共分七层，从上到下依次为应用层、表示层、会话层、运输层、网络层、数据链路层和物理层。 应用层直接面向用户，用来实现特定的应用。表示层用来对应用层的数据进行格式转换，对应用层数据的压缩、解压缩，加密、解密。会话层用来管理会话过程，包括会话的建立、维持和结束。运输层为通信的两个进程之间提供端到端(end to end)的通信服务。网络层的主要功能是为分组选路。发送方和接收方之间会间隔其他的网络，网络层的作用就是为分组找
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到一条合适的路径，使得分组能够到达目的地。数据链路层的任务是在相邻节点间传输帧。物理层的任务就是将0、1比特从物理链路的一端发送到另一端。 TCP/IP模型共分四层，从上到下分别是应用层、运输层、互联网层和网络接口层。 TCP/IP模型的应用层和OSI参考模型的应用层类似，包括具体的应用，对应许多应用层协议，如HTTP、FTP、SMTP、POP3等。运输层同样也提供端到端的通信服务，TCP/IP体系的运输层里包含两个协议，TCP协议和UDP协议。TCP协议提供可靠的端到端通信。UDP协议比较简单，不能保证数据的可靠性，但效率比较高。互联网层相当于OSI参考模型中的网络层，它的职责是将运输层交给它的数据送到目的地，中间可能会跨越多个网络，互联网层要为数据找到一条正确的路. 互联网层是整个TCP/IP协议体系的关键部分，主要的协议是IP协议。网络接口层相当于OSI参考模型中的数据链路层和物理层。TCP/IP模型没有明确描述网络接口层，只是指出主机要使用某种协议与具体的网络连接，从而能够传递IP分组。
习题3参考答案
3-1 填空题
1．客户－服务器模型 2．URL 3．HTTP 4．80
5．HTTP请求报文、HTTP应答报文 6．21、20
7．SMTP、POP3 8．53 9．67、68 3-2 选择题
1.C 2.B 3.D 4.C 5.C 6.C 7.B 8.B 3-3 简答题
1. 简述客户－服务器模型 在TCP/IP体系中，首先发起通信的应用进程称为客户，等待通信的应用进程称为服务器，TCP/IP应用层基本的工作模型是客户－服务器模型。在客户－服务器模型中，服务器先运行并处于等待状态，准备好接收客户的请求。客户在需要时向服务器发出请求，服务器收到请求后给客户做出应答，然后客户再次发出请求，服务器再次给予应答…… 2.请解释HTTP协议中，GET、POST、HEAD、PUT和DELETE的含义。 (1) Get: 当浏览器请求获取某个文档时，方法字段的值就使用GET。
(2) Post:浏览器向服务器提交网页上表单内的一些数据（如用户信息）时，方法字段的值要设为POST，实体主体中要放入提交的内容。
(3) HEAD:HEAD字段与Get字段类似，但服务器对于HEAD请求的应答中不含有文档的内容，因此HEAD常用来进行测试和故障跟踪，用来判断某一个链结是否有效，能否被访问。 (4) PUT: PUT用来将一个文档上传到Web服务器上，文档的名字和位置由URL字段指明。 (5) DELETE: DELETE用来删除Web服务器上的文档，文档的名字和位置由URL字段指定。 3.什么是Web代理，它的作用是什么？
Web代理是代替Web浏览器去访问服务器的技术。当设置代理后，浏览器会将请求发给
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Web代理而不是发给目的服务器。Web代理收到请求后，首先查看请求的网页是否已经缓存在本地，如果有，就直接发给用户；如果没有，Web代理就作为客户端，去访问目的服务器，然后再将收到的网页转发用户。
使用代理服务器技术能够提高访问外网的速度，并且能节省带宽，降低开销。 4. 什么是Cookie，Cookie有什么作用？
Cookie是Web服务器用来识别用户身份，记录用户行为的一种技术，Cookie常用在一
些电子商务网站中。当用户第一次访问某个具有Cookie功能的网站时，Web服务器的应答中会包含set-cookie字段，分配给用户一个唯一的ID号，给用户设置Cookie，浏览器会将这ID号保存在硬盘中。此后在访问这个网站的过程中，浏览器的请求报文中会包含Cookie字段，Cookie字段的值就是这个ID号，这样服务器就可以记录用户访问网站的行为了。 5. 简述FTP协议的主动模式和被动模式。
通常情况下，当需要有数据传递时，数据连接是由服务器主动向客户端发起的，这种模式称为主动模式。客户端使用Port命令告诉服务器自己的数据连接端口，服务器从自己的20端口发起和客户端数据端口的连接，然后传输数据。
但当客户端的主机安装有防火墙软件时，通常会禁止外来主机发起的连接，这时客户端会发出PASV命令，通知服务器采用被动模式。服务器通过控制连接将自己数据端口告诉客户端，并在这个端口上等待客户端的请求，由客户端发起和服务器的数据连接，这种方式称为被动模式。
6. 简述FTP协议的数据连接和控制连接。
在FTP协议中有两个连接。 FTP客户首先与FTP服务器的21端口建立连接，这个连接称为控制连接，专门用来传输控制信息，如用户标识、口令、用户命令等。第二个连接称为数据连接，主要用来传输目录文件列表、下载文件和上传文件。在主动模式下，服务器从20端口发起和客户端的数据连接；在被动模式下，由客户端发起和服务器某个端口的数据连接。控制连接在整个会话过程中都存在，直到用户退出。数据连接在传输数据前建立，数据传输完毕后就会关闭，下次传输数据时要重新建立数据连接。
7. SMTP服务器和POP3服务器有什么不同？SMTP协议与POP3协议有什么区别？ 发邮件时，用户代理将邮件发送到SMTP服务器上，由SMTP服务器将邮件发送到目的邮件服务器。收邮件时，用户代理从POP3服务器上将邮件下载到本地处理。发送邮件时要使用SMTP协议，接收邮件时要使用POP3协议 8. 什么是DNS，它的作用是什么？
DNS是指域名系统。域名系统是一个全球性的分布式的数据库，有许多域名服务器组成，这些域名服务器相互连接，组成了一个分布式系统，主要完成将域名解析成IP地址的工作。 9．简述DHCP的工作原理
（1）客户端启动后，向网络中广播一个DHCP Discover报文，寻找DHCP服务器。 （2）DHCP服务器收到DHCP Discover后，向客户端发送DHCP Offer报文，向客户端提供IP
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地址、子网掩码、默认网关、域名服务器的信息。
（3）客户端可能会收到一个或多个DHCP Offer报文（网络中可能有多个DHCP服务器），客户端从中选择一个DHCP服务器，并广播DHCP Request报文。在DHCP Request报文中必须指明要选择的DHCP服务器。
(4) 被选中的服务器收到DHCP Request后，回应DHCP Ack报文，地址分配完成。
习题4 参考答案
4-1 填空题
1．应用进程寻址、流量控制、拥塞控制、提供数据的可靠传输 2．TCP、UDP 3．端口
4．发送数据的应用进程、接收数据的应用进程 5．窗口 6．三次握手 4-2 选择题
1．C 2. A 3.A 4-3 简答题
1. 简述TCP和UDP各自的特点。
UDP只提供应用进程寻址和简单的差错检测功能，它不能向应用层保证数据的可靠性，也不具有流量控制的功能。UDP比较简单，但效率比较高，常常为那些对实时性要求比较高的应用提供服务，如语音传输。
而TCP就要复杂得多，除了应用进程寻址的功能外，TCP还能为应用层提供可靠的数据传输服务，能将数据顺序地、无错地、不丢失地交给正确的应用进程，并具有流量控制和拥塞控制的能力。TCP通常为那些需要数据可靠性的应用提供服务，如文件传输、浏览网页等。
2. TCP/IP的运输层是如何实现应用进程寻址的？如何实现运输层的多路复用的？ TCP/IP使用端口机制来实现应用进程的寻址。不论是TCP还是UDP，在首部中都有源端口和目的端口两个字段。源端口代表发送数据的进程，目的端口代表接收数据的进程。当UDP用户数据报和TCP报文段到达目的主机后，主机上的UDP、TCP会根据首部中目的端口将数据交给正确的应用进程。 3. 图示TCP建立连接的过程和关闭连接的过程。 （1）TCP建立连接过程
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