2017年宁波大学计算机网络之计算机网络复试仿真模拟三套题
● 摘要
一、综合题
1． 数据在信道中的传输速率受哪些因素的限制？信噪比能否任意提高，香农公式在数据通信中的意义是什么，“比特/每秒”和“码元海秒”有何区别？
【答案】根据香农定理公式其中，C 为信道的极限信息传输速率，W 为带宽，S/N为信噪比，可知，数据在信道中的传输速率受到信噪比和带宽的影响。
从理论上来说，只要信号功率足够大或者噪声功率足够小，信噪比就可以任意提高。但在实际的系统中，由于受到系统发射功率的限制，信号功率不可能无穷大，而对于系统来说，有一定的噪声基底，噪声功率不可能无穷小，因此信噪比不能任意提高。
香农公式的意义：只要信息传输速率低于信道的极限信息传输速率就一定可以找到某种办法来实现无差错的传输。不过，香农没有说明具体的实现方法。
“比特/秒”是信息的传输速率，“码元/秒”是码元的传输速率。两者在二进制时相等。在多进制时，比特率=码元速率×log 2L ，其中L 表示一个码元对应的数据信号电平的数量。显然，一个码元不一定对应于一个比特。
2． IP 地址分为几类，各如何表示，IP 地址的主要特点是什么？
【答案】IP 地址是指给因特网上的每一个主机（或路由器）的每一个接口分配一个在全世界范围内唯一的32位标识符。而所谓“分类的IP 地址”则是将IP 地址划分为若干个固定类，每一类地址都由两个固定长度的字串组成，第一个字段是网络号，第二个字段是主机号。
（1）IP 地址被分为A 、B 、C 、D 、E 五类，其中A 、B 、C 类为单播地址，D 类地址用于多播，E 类地址保留为以后用：
①A 类地址：网络号占1个字节长，网络中的主机号占3个字节，A 类地址网络号的第一位二进制数取值必须为“O ”。A 类地址可指派的网络号是126个减2的原因：网络号全0表示“本网络”; 网络号127（01111111
）保留作为本地软件回环测试之用。每个网络允许
台主机，通常分配给拥有大量主机的网络（如主干网）；
②B 类地址：网络号占2字节，网络中的主机号占2字节，B 类地址网络号的前两位二进制数取值必须为“10”。B 类地址允许有16383个网段，每个网络允许有65534台主机，适用于结点比较多的网络（如区域网）；
③C 类地址：网络号占3字节，网络中主机号占1字节，C 类地址网络标识的前3位二进制数取值必须为“110”。具有C 类地址的网络允许有254台主机，适用于结点比较少的网络。
（2）IP 地址的主要特点
①每一个IP 地址都由网络号和主机号两部分组成，是一种分等级的地址结构，它不能反映任何有关主机位置的物理信息；
②实际上IP 地址是标志一个主机和一条链路的接口，当一个主机同时连接在多个网络上时，该主机就必须有多个IP 地址；
③由转发器或网桥连接起来的若干个局域网仍为一个网络；
④所有分配到网络号（Net-id ）的网络都是平等的；
⑤IP 地址可用来指明一个网络的地址。
A 类网络的IP 地址范围
为
C 类网络的IP 地址范围为B 类网络的IP 地址范围
为
3． 假定站点A 和B 在同一个10Mb/s以太网网段上，这两个站点之间的传播时延为225比特时间。现假定A 开始发送一帧，并且在A 发送结束之前B 也发送一帧。如果A 发送的是以太网所容许的最短的帧，那么A 在检测到和B 发生碰撞之前能否把自己的数据发送完毕？换言之，如果A 在发送完毕之前并没有检测到碰撞，那么能否肯定A 所发送的帧不会和B 所发送的帧发生碰撞？（提示：在计算时应当考虑到每一个以太网帧在发送到信道上时，在MAC 帧前面还要增加若干字节的前同步码和帧定界符）
【答案】假设在时间t=0比特时间，A 开始传输一巾贞，A 传输一个512+64比特时间的最小长度帧。因此A 将在t=512+64比特时间完成帧传输。在最坏的情况下，B 在t=224时开始发送数据，t=224+225=449，B 的第一个比特到达A 。因为
撞。
如果A 在发送完毕之前并没有监测到碰撞，那么就能肯定A 所发送的帧B 不会和发送的帧发生碰撞。
4． 为什么要使用信道复用技术，常用的信道复用技术有哪些？
【答案】使用信道复用技术是为了提高系统容量和系统效率。常用的信道复用技术有频分复用、时分复用、波分复用和码分复用四种。
（1）频分复用（FDM , FrequencyDivisionMultiplexing ）将用于传输信道的总带宽划分成若干个子频带（或称子信道），每一个子信道传输1路信号。频分复用要求总频率宽度大于各个子信道频率之和，同时为了保证各子信道中所传输的信号互不干扰，应在各子信道之间设立隔离带，保证各路信号互不干扰（条件之一）。频分复用技术的特点是所有子信道传输的信号以并行方式工作，每一路信号传输时可不考虑传输时延，因而频分复用技术取得了非常广泛的应用。频分复用技术除传统意义上的频分复用（FDM ）外，还有一种正交频分复用（OFDM ）;
（2）时分复用（TDM , TimeDivisionMultiplexing ）将提供给整个信道传输信息的时间划分成若干个时间片（简称时隙），并将这些时隙分配给每一个信号源使用，每一路信号在自己的时隙内独占信道进行数据传输。时分复用技术的特点是时隙事先规划分配好且固定不变。其优点是时隙分配固定，便于调节控制，适于数字信息的传输；缺点是当某信号源没有数据传输时，它所对应的信道会出现空闲，而其他繁忙的信道无法占用这个空闲的信道，因此会降低线路利用率；
所以A 在完成传输前一定会监测到碰
（3）波分复用（WDM , WavelengthDivisionMultiplexing ）本质上也是频分复用。WDM 是在1根光纤上承载多个波长（信道）系统，将1根光纤转换为多条“虚拟”光纤，每条虚拟纤独立工作在不同波长上，这样极大地提高了光纤的传输容量；
（4）码分复用（CDM ，CodeDivisionMultiplexing ）是一种靠不同的编码来区分各路原始信号的复用方式，它和各种多址技术结合产生了各种接入技术，包括无线和有线接入。每一个用户可以在同样的时间使用同样的频带进行通信，由于各用户使用经过特殊挑选的不同码型，因此，各用户之间不会造成干扰。码分复用最初是用于军事通信，因为这种系统发送的信号有很强的抗干扰能力，其频谱类似于白噪声，不易被敌人发现。
5． 什么是最大传送单元MTU , 它和IP 数据报首部中的哪个字段有关系？
【答案】在IP 层下面的每一种数据链路层都有其自己的帧格式，其中包括帧格式中的数据字段的最大长度，这称为最大传送单元MTU （Maximum Transfer Unit ）。当一个IP 数据报封装成链路层的帧时，此数据报的总长度（即首部加上数据部分）一定不能超过下面的数据链路层的MTU 值。当数据报长度超过网络所容许的最大传送单元MTU 时，就必须把过长的数据报进行分片后才能在网络上传送（见后面的“片偏移”字段）。这时，数据报首部中的“总长度”字段不是指未分片前的数据报长度，而是指分片后的每一个分片的首部长度与数据长度的总和。
6． 以下的地址前缀中的哪一个地址和匹配？请说明理由。
（1）0/4; （2）32/4; （3）4/6; （4）80/4。
【答案】将2.52.90.140和（1）（2）（3）（4）掩码相“与”的结果仍为2.52.90.140，则表示匹配。
可知，只有（1）与2.52.90.140匹配。
7． 信道速率为4kb/s, 采用停止-等待协议，传播时延为20ms 。确认帧长度和处理时间可忽略。问帧长多少才能使信道利用率达到至少50%?
【答案】已知信道的数据传输速率B=4kb/s, 信道的单向传输时延R=0.02s，假设一帧的帧长为L 。在停止-等待协议中，协议忙的时间为数据发送的时间L/B，协议空闲的时间为数据发送后等待确认帧返回的时间=2R，数据发送周期=L/B+2R，则要使停止-等待协议的效率至少为50%, 需满足
可得：
因此，当帧长大于等于160比特时，停止-等待协议的效率至少为50%。
8． 试把以下零压缩的IPV6地址写成原来的形式：
（1）
（2）
（3）
（4）
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