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一、综合题

1． 10Mb/s以太网升级到100Mb/s，1Gb/s和10Gb/s时，都需要解决哪些技术问题？为什么以太网能够在发展的过程中淘汰掉自己的竞争对手，并使自己的应用范围从局域网一直扩展到城域网和广域网？

【答案】（1）将10Mb/s以太网升级到100Mb/s，lGb/s和10Gb/s，并非将速率简单地提高十倍、百倍甚至是千倍，这里有许多技术问题需要解决，如帧格式、帧长度、传输媒体以及工作方式等。

①为了在已有以太网进行升级时仍能和较低速率的以太网通信，帧格式应该保持不变；

②在采用半双工工作方式时，为了保证在速率提高的同时令参数保持较小的值，需要减小最大电缆长度或增大帧的最小长度；

③由于速率不断提升，以太网的传输媒体逐渐由铜线向光纤过渡；

④从半双工向全双工方式过渡。10Mb/S以太网只工作在半双工方式下，而高速以太网都可以在全双工方式下工作。

（2）以太网应用范围的扩大是因为其本身有很多好处：

①它是一种成熟的技术；

②互操作性很好；

③在广域网中使用以太网价格便宜；

④统一的帧格式，无需进行格式转换，从而简化了操作和管理。

2． 为什么在ADSL 技术中，在不到1MHz 的带宽中却可以传送速率可以高达每秒几个兆？

【答案】ADSL 技术主要采用离散调制技术，这种技术将正交振幅调制（QAM ）和频分复用技术相结合。把1MHz 左右的带宽划分为256个通道，每个通道上采用16QAM 调制技术，这样每个波特可以携带16位数据。通过上述两种技术提高了信道速率，上下行速率的总和可达到15Mb 左右。

依靠先进的编码技术，使得每秒传送一个码元就相当于每秒传送多个比特。

3． 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。

4． 客户/服务器方式与对等通信方式的主要区别是什么？有没有相同的地方？

【答案】客户/服务器方式与对等通信方式的主要区别如表所示。

表 客户/服务器方式与对等通信方式的区别

相同点：对等通信方式（P2P ）本质是客户/服务器方式，实际上是客户/服务器方式双向应用。

5． 数据链路层的三个基本问题（帧定界、透明传输和差错检测）为什么都必须加以解决？

【答案】数据链路层协议有许多种，但有三个基本问题是共同的，即封装成帧、透明传输和差错检测。

（1）封装成帧：在一段数据的前后分别添加首部和尾部。接收端在收到物理层上交的比特流后，就能根据首部和尾部的标记，从收到的比特流中识别帧的开始和结束。帧定界有利于检测数据传输过程中的差错，若接收到的帧不完整（缺少头部开始符SOH 或传输结束符EOT ），接收方就会将帧丢弃；

（2）透明传输：由于帧的开始和结束标记是使用专门指明的控制字符，因此，所传输的数据中的任何8比特的组合一定不允许用作帧定界的控制字符的比特编码，否则会出现帧定界错误。为此，发送端的数据链路层在数据中出现控制字符时，在前面插入一个转义字符ESC , 接收端的数据链路层在将数据送往网络之前删除这个插入的转义字符；

（3）差错检测：现实的通信链路是不理想的，比特在传输过程中可能会产生差错，为了保证数据传输的可靠性，在计算机网络传输数据时，必须采用各种差错检测措施。目前在数据链路层广泛使用的是循环冗余校验（CRC ）检错技术。

6． 在上题中，假定同一台服务器的HTML 文件中又链接了三个非常小的对象。若忽略这些对象的发送时间，试计算客户点击读取这些对象所需的时间。

（1）没有并行TCP 连接的非持续HTTP ;

（2）使用并行TCP 连接的非持续HTTP ;

（3）流水线方式的持续HITP 。

【答案】域名解析需要的时间为：

总的时间为：

（2）当采用并行的TCP 连接的非持续HTTP 传输时，能节省后续的（除第一个对象）的建立TCP 请求的时间，即花费的时间为：

（3）当采用流水线方式HTTP 时，总的时间为：

7． 某主机的MAC 地址为00-15-C5-C1-5E-28，IP 地址为10.2.128.100（私有地址）。图1所示是网络拓扑，图2所示是该主机进行Web 请求的1个以太网数据帧前80个字节的十六进制及ASCII 码内容。

图1 网络拓扑

总的时间为：

（1）当采用没有并行TCP 连接的非持续HTTP 传输时，请求一个万维网文档的时间是

图2 以太网数据帧（前80字节）

请参考2中的数据回答以下问题：

（1）Web 服务器的IP 地址是什么？该主机默认网关的MAC ±也址是什么？

（2）该主机在构造图3-26的数据帧时，使用什么协议确定目的MAC 地址？封装该协议请求报文的以太网帧的目的MAC 地址是什么？

RFC ，HTML （3）假设HTTP/1.1协议以持续的非流水线方式工作，一次请求响应时间为RTT ，

页面引用了5个JPEG 小图像，则从发出图3-26中的请求开始到浏览器收到全部内容为止，需要经过多少个RTT?

（4）该帧所封装的IP 分组经过路由器R 转发时，需修改IP 分组头中的哪些字段？

以太网数据帧结构和IP 分组头结构分别如图3和图4所示。