2010计算机网络原理A卷答案及评分标准-北交大

一、Questions(40)1.WhatarethefivelayersintheInternetprotocolstack?Whataretheprincipalresponsibilitiesofeachoftheselayers?(5)答案：从上向下各层：应用层：提供与用户应用有关功能，包括网络浏览、电子邮件、不同类文件系统的文件传输、虚拟终端软件、过程作业输入、目录查询和其他各种通用的和专用的功能等。（1分）传输层：完成端到端的可靠数据传输。（1分）网络层：关系到子网的运行控制，其中一个关键问题是确定分组从源端到目的端的路由选择，以分组为单位进行传输。（1分）链路层：主要任务是加强物理传输原始比特的功能，以帧为单位进行传输。完成相邻结点间的可靠数据传输。（1分）物理层：负责提供和维护物理线路，并检测处理争用冲突，提供端到端错误恢复和流控制以比特为单位进行传输。（1分）2.WhyisitsaidthatFTPsendscontrolinformationout-of-bandbutHTTPsendscontrolinformation“in-band”?(6)答：HTTP和FTP都是文件传送协议，它们有许多共同的特征（如都运行在TCP之上）。不过这两个应用层协议最重要的差别是FTP使用两个并行的TCP连接来传送文节件，一个是控制连接，一个是数据连接。（2分）控制连接用于在客户主机和服务器主机之间发送控制信息，例如用户名和口令、改变远程目录的命令、取来或放回文件的命令。数据连接用于真正发送文件。既然TCP使用一个独立的控制连接，我们说FTP在带外(out-of-band)发送控制信息的。（2分）HTTP中，同一个TCP连接既用于承载请求和响应头部，也用于承裁所传送的文件，因此我们说HTTP在带内(in-band)发送控制信息。（2分）3.Whatisthedifferencebetweennetworkarchitectureandapplicationarchitecture?(6)答：网络体系结构是指以分层的方式来描述通信过程的组织体系。（例如五层网络结构）另一方面，应用体系结构是由应用程序的研发者设计，并规定应用程序的主要结构（例如客户机/服务器或P2P）从应用程序研发者的角度看，网络体系结构是固定的，并为应用程序提供了特定的服务集合。（评分标准：网络体系结构和应用体系结构各占3分）4.SupposeHostAsendstwoTCPsegmentsbacktobacktoHostBoveraTCPconnection.Thefirstsegmenthassequencenumber92;thesecondhassequencenumber111.(6)a.Howmuchdataisinthefirstsegment?b.SupposethatthefirstsegmentislostbutthesecondsegmentarrivesatB.IntheacknowledgmentthatHostBsendstoHostA,whatwillbetheacknowledgmentnumber?答：a)19bytesb)acknumber=92（评分标准：a，b各占3分）5.Whatarethetwomostimportantnetwork-layerfunctionsinadatagramnetwork?Whatisthedifferencebetweenthem?(6)答：数据报网络中网络层两个最重要的功能是转发和选路。（2分）转发（Forwarding）特指在一个路由器内将数据从输入端口移动到合适的输出端口（2分），而选路（Routing）特指确定从数据源端到目的端的整条传输路径（2分）。6.IfallthelinksintheInternetweretoprovidereliabledeliveryservice,wouldtheTCPreliabledeliveryserviceberedundant?Whyorwhynot?(5)答：不多余（1分）。虽然每条链路都能保证数据包在端到端的传输中不发生差错，但它不能保证IP数据包是按照正确的顺序到达最终的目的地。IP数据包可以使用不同的路由通过网络，到达接收端的顺序会不一致，因此，TCP需要用来使字节流按正确的序号到达接收端（2分）。路由器也可能由于缓存溢出而丢弃IP数据包（2分）。7.InCyclicRedundancyCheck(CRC),considerthe4-bitgeneratorGis1001,andsupposethatDhasthevalue1011101.WhatisthevalueR?Showyourcalculationsteps.(6)答：本题中G=1001，D=1011101，需要求R，先将D补全3个0（G的位数-1），为1011101000（2分）.再对其用G进行二进制除法，得到的余数即为R=111。（2分）其具体计算过程如下：计算过程（2分）验算过程（不算分）三.ConsidertransferringanenormousfileofLbytesfromHostAtoHostB.AssumeanMSSof1,460bytes.(10’)a.WhatisthemaximumvalueofLsuchthatTCPsequencenumbersarenotexhausted?RecallthattheTCPsequencenumberfieldshas4bytes.b.FortheLyouobtainin(a),findhowlongittakestotransmitthefile.Assumethatatotalof66bytesoftransport,network,anddata-linkheaderareaddedtoeachsegmentbeforetheresultingpacketissentourovera100Mbpslink.IgnoreflowcontrolandcongestioncontrolsoAcanpumpoutthesegmentsbacktobackandcontinuously.一共有232=4,294,967,296个可能的序列号。（2分）a)由于序列号不随着TCP报文段个数增长而增长。而是根据发送数据的字节数而增长。因此，MSS的大小与可以从A发送到B的文件的大小无关。文件大小可以简单估算为：232≈4.19Gbytes。（3分）b)TCP报文段的个数为3221460=2,941,758。66字节的首部加到每个报文段将带来194,156,028字节的首部。要传输的字节总数为：(232+194,156,028)×8=3,591×107bits。（3分）因此将花费359seconds=6minutes来传输文件在一个100Mbps链路上。（2分）（思路正确，计算错误给1半分）四.Considerarouterthatinterconnectsfoursubnets:N1,N2,N3andN4.Supposealloftheinterfacesineachofthesefoursubnetsarerequiredtohavetheprefix101.101.101.64/26.AlsosupposetheN1isrequiredtosupportupto24interfaces,N2isrequiredtosupportupto12interfaces,andN3andN4areeachrequiredtosupportupto6interfaces.Providefournetworkaddressesoftheforma.b.c.d/xthatsatisfytheseconstraints.(10’)答：N1:101.101.101.64/27（3分）N2:101.101.101.96/28（3分）N3:101.101.101.112/29（2分）N4:101.101.101.120/29（2分）五.(10’)SupposeCSMA/CDprotocolisusedinaLAN.ThedistancebetweenhostsAandBis2km,propagationspeedis200000km/s,transmissionrateofthelinkis10Mbps.Pleaseanswerthefollowingquestions:(1)Supposecollisionoccurredwhenthetwohostssenddata.Howlongisthetimefromthebeginningofdatatransmissiontocollisionisdetected?(2)WhatisthesmallestframefromAtoB?（1）2/200000=10-5(s)(2)2*10-5*10*106=200(bit)六.SupposewithinyourWebbrowseryouclickonalinktoobtainaWebpage.TheIPaddressfortheassociatedURLiscachedinyourlocalhost.FurthersupposethattheWebpageassociatedwiththelinkcontainsasmallamountofHTMLtext,andtheHTMLfilereferencesfiveverysmallobjectsonthesameserver.LetRTT2denotetheRTTbetweenthelocalhostandtheservercontainingtheobject.Neglectingtransmissiontimes,howmuchtimeelapseswith:(10’)a.Non-persistentHTTPwithnoparallelTCPconnections?b.Non-persistentHTTPwithparallelTCPconnections?c.PersistentHTTPwithpipelining?d.PersistentHTTPwithoutpipelining?答：a.无并行TCP连接的非持久HTTP：12RTT2（3分）b.有并行TCP连接的非持久HTTP：4RTT2（3分）c.有流水线的持久HTTP：3RTT2（2分）d.无流水线的持久HTTP：7RTT2（2分）