2010年4月份《计算机网络原理》模拟试卷
一、单项选择题（本大题共24小题，每小题1分，共24分） 二、填空题（本大题共15小题，每小题1分，共15分） 三、简答题（本大题共4小题，每小题5分，共20分） 1．（本题4分）简述令牌环操作（工作）过程。
答：令牌环操作（工作）过程： （1）网络空闲时，只有一个令牌在环路上绕行。 （2）当一个站点要发送数据时，必须等待并获得一个令牌，将令牌的标志位置为“1”，随后便可发送数据。 （3）环路中的每个站点边转发数据，边检查数据帧中的目的地址，若为本站点的地址，便读取其中所携带的数据。 （4）数据帧绕环一周返回时，发送站将其从环路上撤消。 （5）发送站点完成数据发送后，重新产生一个令牌传至下一个站点，以使其它站点获得发送数据帧的许可权。
2. 若数据链路的发送窗口尺寸为4，在发送了3号帧、并收到2号帧的确认后，发送方还可连续发几帧？试给出可发帧的序号。
答：发3帧，帧序号为4、5、6。
3. 比较差错控制中的ARQ方式和FEC方式，说明主要的不同之处。
答：在ARQ方式中，当接收端发现差错时，就设法通知发送端重发，直到收到正确的码字为止，即ARQ方式中接收方只能检错而不能纠错；在FEC方式中，接收端不但能发现差错，而且能确定二进制码元发生错误的位置，从而加以纠正。即FEC方式中接收方可查错又可纠错。
4．关于X.25和帧中继，简要回答以下问题： （1）X.25的层次结构中包括哪几个层次？ （2）帧中继的层次结构中包括哪几个层次？
（3）与X.25相比，帧中继的操作处理主要有什么不同？
答：（1）X.25的层次结构中包括物理层、链路层和分组层。 （2）帧中继的层次结构中只包括物理层和链路层。 （3）帧中继节点只参与第2层功能的核心部分(2a)，也即数据链路层中的帧定界、0比特插入和CRC检验功能，第2层的其它功能，即差错控制和流量控制，以及第3层功能则由终端处理；X.25分组交换网的交换节点参与了OSI第1层到第3层的全部功能
5. 试比较非坚持、1-坚持和P-坚持三种类型CSMA的优缺点。
答：1-坚持避免了媒体利用率的损失，但增加了发生冲突发生的可能性；非坚持可以减少冲突发生的可能性，但媒体利用率降低了； P-坚持算法是一种既能像非坚持算法那样减少冲突，又能像1-坚持算法那样减少媒体空闲时间的折中方案。
6. 简单解释频分多路复用（PDM）和时分多路复用（TDM）。
答：在物理信道的可用带宽超过单个原始信号所需带宽情况下，可将该物理信道的总带宽分割成若干个与传输单个信号带宽相同(或略宽)的子信道，每个子信道传输一路信号，这就是频分多路复用；若媒体能达到的位传输速率超过传输数据所需的数据传输速率， 将一条物理信道按时间分成若干个时间片轮流地分配给多个信号使用，每一时间片由复用的一个信号占用，称时分多路复用。
7. 在分组交换方式中，通信子网内部有哪两种操作方式？简要解释这两种操作方式。
答：在分组交换方式中，通信子网向端系统提供虚电路和数据报两种网络服务，而通信子网内部的操作也有虚电路和数据报两种方式。其中：
虚电路操作方式是指进行数据传输前，在网络的源节点的目的节点之间先要建立一条逻辑通路，然后再进行数据传输，因为这条逻辑通路不是专用的，所以称之为“虚”电路；
在数据报操作方式中，每个分组被称为一个数据报，若干个数据报构成一次要传送的报文或数据块。每个数据报自身携带有足够的信息，它的传送是被单独处理的。
8. 在Internet网中，如果某计算机的IP地址是202.101.85.68，请回答： （1）该IP地址属于A类，B类，还是C类地址？
（2）如果将该IP地址所在的网络划分为若干子网，子网掩码为255.255.255.224，请问该主机（IP地址为202.101.85.68）和IP地址为202.101.85.93的主机是否处于同一子网？为什么？
答：（1）该IP地址属于C类地址
（2）已知两主机IP的高24位相同，低8位分别为：
(224)10=(11100000)2 (68)10=(01000100)2 (93)10=(01011101)2 主机IP分别与子网掩码作与运算1110000与01000100＝01000000 11100000与01011101＝01000000 结果相同，是处同一子网。
9．（本题5分）简述ATM的技术特征，为什么它比X.25具有更高的传输效率？
解：⑴技术特征：ATM是一种异步传输模式，它把信息组织成固定长度为53个字节的信元，采用异步时分复用技术进行传输，ATM网络可以适用于任何业务。 ⑵ATM交换节点的工作比X.25分组交换网中的节点要简单得多，并进一步简化了网络功能，不参与任何数据链路层功能，将差错控制与流量控制工作都交给终端去做同，ATM交换的速度非常快，可以和光纤的传输速度相匹配，故它比X.25具有更高的传输效率
10．（本题5分）试述TCP传输连接建立需要经过的主要步骤。
解：TCP通信建立在面向连接的基础上，TCP连接的建立采用三次握手的过程，整个过程由发送方请求建立连接、接收方确认、发送方再发送一则关于确认的确认三个过程组成。
11．简述CSMA/CD中二进制指数退避算法的规则及其次序控制方法。 解：CSMA/CD中二进制指数退避算法，其规则如下： (1)对每个数据帧，当第一次发生冲突时，设置一个参量L=2； (2)退避间隔取1到L个时间片中的一个随机数，1个时间片等于两站之间的最大传播时延的两倍； (3)当数据帧再次发生冲突，则将参量L加倍； (4)设置一个最大重传次数，超过该次数，则不再重传，并报告出错。
12、设 HDLC 的数据帧的信息字段中装有如下数据串，为了实现数据的透明传输，请把这个数据串作比特填充。
1100111110101111110011111110
解：比特填充是连续5个1后插入1个0 1100111110010111110100111110110 四、计算题（本大题共4小题，每小题5分，共20分）
1. 长1km、10Mbps的802.3LAN，其信号传播速度为200m/s，数据帧长度为256位（包括32位开销）。一个成功发送后的第一个时间片留给接收方以捕获信道来发送一个32位的确认帧。假设不考虑冲突，那么不包括开销的有效数据速率为多少？ （要求写出简要计算步骤）
解: 从发送至接收确认全程计算（依题意是这种计法）： 1)发送数据帧256位所需时间= 256bit/10Mbps=25.6us 数据帧在信道上的传播时间= 1000m/(200m/us)=5us 共用时间= 25.6us+5us=30.6us
2)回发确认帧32位所需时间= 32bit/10Mbps=3.2us 确认帧在信道上的传播时间= 1000m/(200m/us)=5us 共用时间= 3.2us+5us=8.2us
故有效数据传输速率为：(256-32)bit/(30.6+8.2)us=5.77Mbps
2. 某令牌环媒体长度为20km，数据传输速率为4Mbps，环路上每个站点的接口引入1位延迟，若该令牌环的比特长度为450位（bit），则环路上的站点数为多少？（要求列出简单的计算式）
答：环的比特长度=环路媒体长度*5（μs/Km）*数据传输速率+接口延迟位数
450bit=20km*5μs/Km*4mbps+1*站点数
3. 某系统采用异步通信方式在一条线路上发送10000字节的数据。假定发送每个字符包含1位开始位，1位停止位，8位数据位，不用校验位。发送速率为9600b/s。计算： （1）系统的有效数据传输率。 （2）系统发送数据需要多少时间？
答：（1）因有效数据传输比：8/(1+8+1)=80%，故系统的有效数据传输率为：9600bps*0.8=7680bps
（2）系统发送数据需要的时间为：10000(字节)＊(1＋8＋1)(位)/9600bps=10.41s 4. 采用相位幅度调制(PAM)技术在带宽为32KHz的无噪声信道上传输数字信号，每个相位处都有两种不同幅度的电平。若要达到192Kbps的数据速率，至少要有多少种不同的相位? 答：H＝32KHz C=192Kbps=2*H*Log2N N=2192/=23=8 N/2=4
所以至少要有4种不同的相位
5. 长2Km，传输速率为10Mbps，50个站点的802.5令牌环，信号传播速度为200m/μs。
问：（1）在不考虑接口延迟的情况下，发送的信息返回发送站的信号传播时延为多少？ （2）若每个站引入一位延迟，该令牌环比特长度为多少？ 答：（1）信号传播时延为：2000m/(2*108m/s)=1*10-5s=0.01ms
（2）令牌环比特长度为：
2000m/(2*10m/s)*10000000bps+50bit=1*10s*1*10bps+50bit=100bit+50bit=150bit 6．信道带宽为3kHz，信噪比为20dB，它的最大数据传输率是多少？（log10101=2.004, log102=0.301） 答：∵ 10lg(S/N)=20 ∴ S/N=1020/10=100
8
-5
7
∴ C=3klog2(1+100)≈21k bps
7．若生成多项式G(X)=X5+X4+X2+1，计算数字信息为11001010111的CRC校验码。（写出计算过程）
答：解：1)K(X)=11001010111 G(X)=110101 r=5 2)积／G(X)(按模二算法)。 由计算结果知冗余码是01101 1 0 0 1 0 1 1 1 0 0 1←Q(X) G(x)→1 1 0 1 0 1 )1 1 0 0 1 0 1 0 1 1 1 0 0 0 0 0←F(X)*T(X) 1 1 0 1 0 1 ， 1 1 1 1 0 1 1 1 0 1 0 1 1 0 0 0 1 1 1 1 0 1 0 1 1 0 1 1 0 0 1 1 0 1 0 1 1 1 0 0 1 0 1 1 0 1 0 1 1 1 1 0 0 0 1 1 0 1 0 1 0 1 1 0 1←R(X)(冗余码) 8. 某数据通讯系统采用CRC较验方式，并且生成多项式为：取G(x)=x4+x3+x2+1，目标结点收到的比特序列是“1111101100”，请判断传输过程中是否出错？写出计算过程。 答：已知：接收码字: 1111101100 多项式:T(X)=X9+X8+X7+X6+X5+X3+X2 生成码 :11101 生成多项式: G(x)=x4+x3+x2+1 用字码除以生成码，余数为10，所以码字不正确。 1 0 0 1 1 0 ←Q(X) G(x)→1 1 1 0 1 )1 1 1 1 1 0 1 1 0 0 ← T(X) 1 1 1 0 1 ， 1 0 0 1 1 1 1 1 0 1 1 1 1 0 0 1 1 1 0 1 1 0 ←E(X)(余数) 9、设利用 IEEE 802.3 协议局域网传送 ASCII码信息“Good morning!”（每个字符占一个字节）若装成 MAC 帧格式，请问：
①数据帧的数据字段有效字节是多少？ ②填充字节（PAD）是多少？
③此帧长度至少多少字节？ （5分） 解：MAC帧数据字段长度最小值为46字节 ①数据帧的数据字段有效字节是14字节 ②填充字节（PAD）是 46-14=32（字节） ③此帧长度至少是 8+2+2+2+46+4=（字节） 10、若把光纤分布数据接口FDDI网络的数据传输速率从100Mbps提高到155Mbps。 请问，其调制速率从多少波特提升到多少波特？（5分）
解：FDDI采用4B/5B编码，每四位有效数据调制成5位光信号，编码效率为 4/5=0.8 调制速率 = 数据传输速率/编码效率 原调制速率 = 100/0.8 = 125 （兆波特） 提升后调制速率 = 155/0.8 = 193.75 （兆波特） 11. 在下面给出的TCP/IP层次模型图示中填写空缺处（①~⑥）的协议名称。（直接填写在图上）
答：
TELNET ③IP Ethernet
ARPANET FTP SMTP ④ICMP ⑤ARP ⑥RARP PDN 其它 DNS ②UDP 其它 ①TCP 12. 在下图给出的ATM信头格式中填写空缺字段（①~⑥）的名称。（直接填写在图上）
8 7 6 5 4 3 2 1 位
①GFC ②VPI VCI ④VCI PT × ⑤ CLP ⑥HEC 13. (4分)某8比特数据经“位填充”后在信道上用曼彻斯特编码发送，信道上的波形如下图所示，试求原8比特的数据。
VPI ③VCI
解：由波形图及曼彻斯特编码规则可知信道上传输的编码为111110010经“位删除”后，原8比特数据为11111010
五、应用题（本大题共3小题，每小题7分，共21分） 1. (5分)试根据发送滑动窗口变化过程，在下图所示各发送窗口下标出“发送帧序号”或“接收确认帧序号”说明。(参照第一窗口说明)
2．考虑长1Km，10Mbps的CSMA/CD基带总线LAN，信号传播速度为200m/μs，各站点具有等距间隔。
（1）计算最大信号传播时延。
（2）举例说明冲突是怎样产生的，并计算最坏情况下的冲突检测时间。
答：（1）最大信号传播时延为：1000(m)/200(m/us)=1000(m)/(2*108(s)=5*10-6(s)=5us
（2）若有两个网络节点A和B，当A节点向B节发送数据后，而B节点又未收到数据前时，B节点也向A节点发送数据，结果产生了冲突。最坏情况下的冲突检测时间为最大传播时延的2倍，本例为：2＊最大传播时延＝2＊5us=10us。
3．为什么采用CSMA/CD的局域网有最短帧长的要求，假设最远两站点之间距离为200m，数据传输率为100Mbps，信号传播速度为200m/μs，求最短帧长是多少位？
答：⑴CSMA/CD的局域网最短帧长的要求是为了确保发送数据站点在传输时能检测到可能存在的冲突，数据帧的传输时延至少要两倍于传播时延。 ⑵CSMA/CD总线网络中最短帧长的计算关系式： 最短数据帧长(bit) ＝2× 数据传输速率(Mbps) 任意两站点间的最大距离(m) 200m/us 最短数据帧长(bit)＝2＊数据传输速率(Mbps)＊任意两站点间的最大距离(m)/ 200m/us =2*200m*100*106bps/2*108ms=200bit
4、试述IEEE802.3标准以太网的媒体访问控制方法的工作原理。
解：为了解决冲突，以太网采用带有冲突检测的载波监听多路访问（CSMA/CD）技术， 并用二进制指数退避和1-坚持算法。即： 1-坚持算法是： 1）如果媒体是空闲的，则可以发送； 2）如果媒体是忙的，则继续监听，直至检测到媒体空闲，立即发送； 3）如果有冲突（在一段时间内未得到肯定的回复），则等闲一随机量的时间，重复步骤1。 二进制指数退避算法是：（设传播时间为a） 1）对每个帧，当第一次发生冲突时，设置参量L=2。 2）退避间隔取1到L个时间片中的一个随机数。一个时间片等于2a。 3）当帧重复发生一次冲突，则将参量L加倍。 4）设置一个最大重传次数，超过这个次数，则不再重传，并报告出错。
5. (7分)具有6个节点的分组交换网的拓扑结构如下图所示，若依次建立5条虚电路： ①ABCD ②BCD ③AEFD ④BAE ⑤AECDFB (1)列出各节点的路由表及相关节点连接图示(用箭头线)；
(2)指出当报文分组沿虚电路HA→A→E→C→D→F→B→HB传输时虚电路号的变更情况。
