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一、综合题

1． 公式（3-3）表示，以太网的极限信道利用率与连接在以太网上的站点数无关。能否由此推导出：以太网的利用率也与连接在以太网上的站点数无关？请说明你的理由。

【答案】不能。以太网的极限信道利用率是假设以太网上的各站发送数据都不会产生碰撞。这是一种理想化的情况，而实际上的以太网有多个站同时工作时发送数据的时刻是随机的，就可能发生碰撞，站点数越多，产生碰撞的可能性越大，信道的利用率越低，所以以太网的利用率也与连接在以太网上的站点数有关。

2 码分多址CDMA 为什么可以使所有用户在同样的时间使用同样的频带进行通信而不会互相干．

扰？这种复用方法有何优缺点？

【答案】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。

优点：频谱利用率高，容量大；覆盖范围大；有很强的抗干扰能力，其频谱类似于白噪声。采用CDMA 可提高通信的话音质量和数据传输的可靠性，减少干扰对通信的影响，增大通信系统的容量（是使用GSM 的倍），降低手机的平均发射功率等等。

缺点：需要为各站分配不同互相正交的码片序列；地域受线路影响，不是每个地方都能用，安装时间长等。

3． 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。

4． 电子邮件的安全协议PGP 主要都包含哪些措施？

【答案】PGP 是一个完整的电子邮件安全软件包，包括加密、鉴别、电子签名和压缩等技术。电子邮件的安全协议PGP 主要包括鉴别、电子签名、加密、压缩和密钥管理等措施。

PGP 是RSA 和传统加密的杂合算法，因为RSA 算法计算量大，在速度上不适合加密大量数据。所以PGP 实际上并不使用RSA 来加密内容本身，而是采用IDEA 的传统加密算法。PGP 用一个随机生成密钥及IDEA 算法对明文加密，然后再用RSA 算法对该密钥加密。收信人同样是用RSA 解密出这个随机密钥，再用IDEA 解密邮件明文。

5． 数据链路层中的链路控制包括哪些功能？试讨论数据链路层作为可靠的链路层有哪些优点和缺点。

【答案】数据链路层中的链路控制功能主要包括：链路管理、帧定界、流量控制、差错控制、将数据和控制信息分开、透明传输、寻址等。

将数据链路层作为可靠链路层的优点：通过重传，帧编号和确认机制为上一层提供了可靠的数据传输服务；

将数据链路层作为可靠链路层的缺点：降低了通信效率。

6． 设有A 、B 、C 、D4台主机都处在同一个物理网络中，A 主机的IP 地址是192.155.12.112，B 主机的IP 地址是192.155.12.120, C 主机的IP 地址是192.155.12.176, D 主机的IP

地址是

共同的子网掩码是255.255.255.224。

请回答以下问题，并写出解答过程。

（1）A 、B 、C 、D4台主机之间哪些可以直接通信？哪些需要通过设置网关（或路由器）才能通信？请画出网络连接示意图，并标注各个主机的子网地址和主机地址。

（2）若要加入第5台主机E , 使它能与D 主机直接通信，其IP 地址的设定范围应是多少？ （3）不改变A 主机的物理位置，将其IP 地址改为192.155.12.168，试问它的直接广播地址多少？

B 、【答案】本题综合考查对IP 地址的使用。首先根据IP 地址和子网掩码，按位与来确定A 、

C 、D4台主机在子网的子网地址；由于子网掩码前27位为1，所以，主机位数是5位，因此由每

个IP 地址的最后5位来确定主机地址；如果将5位的主机位数设置全1，即可确定直接广播地址。

（1）对主机A 、B 、C 、D 的信息如表所示。

表 主机信息

A 、B 两台主机之间可以直接通信。A 、B 与C 之间通过路由器才能通信；A 、B 与D 之间通过路由器才能通信；C 与D 之间通过路由器才能通信。示意图如图所示。

图 网络连接示意图

（2）由于E 主机与D 主机同在一个子网，所以E 主机所在的子网地址为192.155.12.192, 192的二进制为11000000，同样，最右边的5位为主机数，去掉全0和全1。

因特网的组播是靠路由器来实现的，这些路由器必须增加一些能够识别组播的软件。能够运行的组播范围是192.155.12.193〜192.155.12.221。

（3）由于168的二进制为10101000，将最右边的5位全置1，即为10111111, 则直接广播地 址为

7． 为什么在TCP 首部中有一个首部长度字段，而UDP 的首部中就没有这个字段？

【答案】TCP 首部除固定长度部分以外，还有选项字段。TCP 首部长度是可变的，而UDP 首部长度是固定的。当没有使用选项时，TCP 的首部长度是20字节。长度可变，最长可达40字节。所以TCP 首部中有一个首部长度字段，而UDP 的首部中就没有这个字段。

8． 假定你在浏览器上点击一个URL ，但这个URL 的IP 地址以前并没有缓存在本地主机上，因

，

此需要用DNS 自动查找和解析。假定要解析到所要找的URL 的IP 地址共经过n 个DNS 服务器

所经过的时间分别为……，假定从要找的网页上只需要读取一个很小的图片（即忽略这个小图片的传输时间），从本地主机到这个网页的往返时间是RTTW 。试问从点击这个URL 开始，一直到本地主机的屏幕上出现所读取的小图片，一共要经过多少时间？

【答案】从点击URL 开始到本地主机屏幕上出现小图片，共分为两个过程：域名解析和图片传输。

域名解析在运输层采用的是UDP 协议，所以迭代查询经过n 个DNS 服务器需要时间为