2017年复旦大学数据通信与计算机网络复试实战预测五套卷
● 摘要
一、综合题
1． 试述数字签名的原理。
【答案】数字签名的原理：
（1）被发送文件采用哈希算法对原始报文进行运算，得到一个固定长度的数字串，作为报文摘要，不同的报文得到的报文摘要各异，但是对相同的报文它的报文摘要却是唯一的；
（2）发送方生成报文的报文摘要，用自己的私钥对摘要进行加密形成发送方的数字签名； （3）这个数字签名将作为报文的附件和报文一起发送给接收方；
（4）接收方首先从接收到的原始报文中用同样的算法计算出新的报文摘要，再用发送方的公钥对报文附件的数字签名进行解密，比较两个报文摘要，如果值相同，接收方就能确认该数字签名是发送方的。
2． 试用具体例子说明为什么在运输连接建立时要使用三次握手。说明如不这样做可能会出现什么情况。
【答案】我们知道，3次握手完成两个重要的功能，既要双方做好发送数据的准备工作（双方都知道彼此已准备好），也要允许双方就初始序列号进行协商，这个序列号在握手过程中被发送和确认。
现在把三次握手改成仅需要两次握手，有可能发生死锁的现象。例如，考虑计算机A 和B 之间的通信，假定B 给A 发送一个连接请求分组，A 收到了这个分组，并发送了确认应答分组。按照两次握手的协定，A 认为连接已经成功地建立了，可以开始发送数据分组。可是，B 在A 的应答分组在传输中被丢失的情况下，将不知道A 是否已准备好，不知道A 建议什么样的序列号，B 甚至怀疑A 是否收到自己的连接请求分组。在这种情况下，B 认为连接还未建立成功，将忽略A 发来的任何数据分组，只等待连接确认应答分组。而A 在发出的分组超时后，就会重复发送同样的分组，这样就形成了死锁。
3． 试把以下零压缩的IPV6地址写成原来的形式：
（1）
（2）
（3）
（4）
【答案】还原零压缩的IPV6的方法是，用一连串零分组代替一对冒号，每个分组有4个十六进制数，一个IPV6地址共8个分组。在还原地址时，为保持格式统一，每个分组省略的前导零位要么全部还原，要么全都不还原。
（1）
（2）
（3）
（4）
4． 叙述IGMP 的工作机制，并说出两个IGMP 提高效率的措施。
【答案】本题主要考查对IGMP 工作机制的理解。
多播路由器有多个端口，分别连接不同的物理网络，对每个端口它都动态地维护一张组地址表，表中记录了与该端口连接的物理网络上的主机、当前所加入的多播组地址。路由器根据这个表进行多播。
IGMP 多播路由器通过轮询本地网络上的主机，建立和维护这个组地址表。多播路由器周期性地（典型是125s ）轮询本地网络上的主机，以便确定目前各个多播组中有哪些主机。轮询是用组地址224.0.0.1作为目的地址，对本地主机发送查询报文，每个实现多播的主机必须加入永久多播组224.0.0.1。源地址是轮询的多播路由器的地址，组地址设置为0，其TTL=1。
主机通过发送IGMP 报告报文来响应多播路由器的查询，报告报文的目的地址使用欲加入的或已加入并继续保持的多播组的IP 地址，报文中的组地址也填入这个地址，源地址为主机的IP 地址，其TTL=1。一个主机中可能有一个或多个进程加入不同的组，对每个组都要发回IGMP 报告。主机中应该维护一个表，它包含了所有参与多播的进程和它们所加入的多播组的IP 地址。进程也可以随时离开一个组，当主机检测到参加某个组的进程全部都退出后，对于这个组，就不再发送IGMP 响应报文。多播路由器也就知道现在这个主机已经退出了该多播组。
为了提尚效率，IGMP 可以采取以下两种措施：
（1）当一台主机上有多个进程要求加入同一个多播组时，则只有一个进程发出声明成员关系的报告报文。多播路由器并不关心一台主机上有多少个进程加入同一组；
（2）当主机收到查询后，并不立即响应，而是延迟一个随机时间再响应，延迟时间在0〜10s ，间隔为0.1s 。由于响应报文的目的地址是多播组的组地址，因此，后发送响应的主机在等待发送的过程中，就可能收到与其他同组主机相同的IGMP 响应报告，它们就不必再发送自己的响应报文了。因为多播路由器并不关心同一端口上有多少台主机属于同一组，只要有一台主机属于该组，它就会对这个端口转发该组的数据报。
5． 实时流式协议RTSP 的功能是什么？为什么说它是个带外协议？
【答案】（1）实时流式协议RTSP 是IETF 的MMUSIC 工作组开发的协议，现已成为因特网建议标准【RFC2326】，是为了给流式过程增加更多的功能而设计的协议。RTSP 协议以客户/服务器方式工作，它是一个应用层的多媒体播放控制协议，用来使用户在播放从因特网下载的实时数据时能够进行控制（像在影碟机上那样的控制），如：暂停/继续、快退、快进等。因此RTSP 又称为“因特网录像机遥控协议”。
（2）RTSP 本身并不传送数据，而仅仅是使媒体播放器能够控制多媒体流的传送（有点像文
件传送协议FTP 有一个控制信道），因此RTSP 又称为带外协议（Out-of-Band Protocol）。
6． 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。
7． 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。
8． 试解释以下名词：数据，信号，模拟数据，模拟信号，基带信号，带通信号，数字数据，数字信号，码元，单工通信，半双工通信，全双工通信，串行传输，并行传输。
【答案】数据：运送消息的实体；
信号：数据的电气的或电磁的表现；
模拟数据：运送信息的模拟信号；
模拟信号：连续变化的信号；
基带信号：来自信源的信号；
带通信号：经过载波调制后的信号；
数字数据：取值为不连续数值的数据；
数字信号：取值为有限的几个离散值的信号；
码元：在使用时间域（或简称为时域）的波形表示数字信号时，代表不同离散数值的基本波形称为码元；单工通信：即只能有一个方向的通信而没有反方向的交互；
半双工通信：又称双向交替通信，即通信的双方都可以发送信息，但不能双方同时发送或接