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一、综合题

1． 详述CSMA/CD协议的工作原理，为什么CSMA/CD网络不适合实时应用。

【答案】（1）CSMA/CD的全称为带有冲突检测的载波侦听多路访问协议，是在局域网中被广泛应用的介质访问控制协议，由IEEE802.3标准定义。在CSMA 机制中，由于可能存在多个结点侦听到信道空闲并同时开始传送数据，从而造成冲突。于是，CSMA/CD在CSMA 的基础上增加了一个功能：冲突检测-是指结点在边发送数据的同时边检测信道上是否有冲突发生，如果有，则等待一段随机时间后再次重发数据。

CSMA/CD媒体访问控制方法的工作原理是在发送数据前，先监听总线是否空闲。若总线忙，则不发送；若总线空闲，则把准备好的数据发送到总线上。在发送数据的过程中，工作站边发送边检测总线，是否自己发送的数据有冲突：若无冲突则继续发送直到发完全部数据；若有冲突，则立即停止发送数据，但是要发送一个加强冲突的信号，以便使网络上所有工作站都知道网上发生了冲突，然后，等待一个预定的随机时间，且在总线为空闲时，再次重新发送未发完的数据。

（2）因为CSMA/CD是用户共享信道，当同时有用户需要使用信道时会发生碰撞，造成冲突，对实时应用通信来说，突发式的数据更不利于使用CSMA/CD方式。

2． 为什么需要进行报文鉴别，鉴别和保密、授权有什么不同，报文鉴别和实体鉴别有什么区别？

【答案】使用报文鉴别是为了对付主动攻击中的篡改和伪造。许多报文并不需要加密但却需要数字签名，以便让报文的接收者能够鉴别报文的真伪，然而对很长的报文进行数字签名会使计算机增加很大的负担，当我们传送不需要加密的报文时，应当使用比较简单的报文鉴别。

鉴别是要验证通信的对方的确是自己所要通信的对象，而不是其他的冒充者。而保密是指网络信息不被泄露给非授权的用户、实体或过程，即信息只为授权用户使用。授权涉及的问题是所进行的过程是否被允许。

报文鉴别是对每一个收到的报文都要鉴别报文的发送者，而实体鉴别是在系统接入的全部持续时间内对和自己通信的对方实体只需要验证一次，实体可以是一个人，也可以是一个进程（客户或服务器）。

3． 在RTP 分组的首部中为什么要使用序号、时间戳和标记？

【答案】（1）在一次RTP 会话开始时的初始序号是随机选择的。序号使接收端能够发现丢失的分组，同时也能将失序的RTP 分组重新按序排列好。

（2）时间戳反映了RTP 分组中的数据的第一个字节的采样时刻，在一次会话开始时时间戳

的初始值也是随机选择的，即使是在没有信号发送时，时间戳的数值也要随时间而不断地増加。接收端使用时间戳可准确知道应当在什么时间还原哪一个数据块，从而消除时延的抖动。时间戳还可用来使视频应用中的声音和图像同步。

（3）标记M 置1时表示这个RTP 分组具有特殊意义。例如，在传送视频流时用来表示每一帧的开始。

4． 密码编码学、密码分析学和密码学都有哪些区别？

【答案】密码学（Cryptology ）包含密码编码学（Cryptography ）和密码分析学（Cryptanalytics ）两部分内容。

密码编码学是密码体制的设计学，是研宄数据变换的原理、手段和方法的技术和科学。

密码分析学则是在未知密钥的情况下从密文推演出明文或密钥的技术，是为了取得秘密的信息，而对密码系统及其流动的数据进行分析，是对密码原理、手段和方法进行分析、攻击的技术和科学。

5． 主机H 通过快速以太网连接Internet ，IP 地址为192.168.0.8，服务器S 的IP

地址为

，主机H 与S 使用TCP 通信时在主机H 上捕获的其中5个IP 分组见如表1所示。

表1 在主机H 上捕获的IP 分组

请回答下列问题。

（1）表17中的IP 分组中，哪几个是由主机H 发送的？哪几个完成了TCP 连接建立过程？哪几个在通过快速以太网传输时进行了填充？

（2）根据表1中的IP 分组，分析主机S 已经收到的应用层数据字节数是多少？

（3）若表1中的某个IP 分组在主机S 发出的前40B 见表4-8，则该IP 分组到达主机H 时经历了多少个路由器？

表2 主机S 发出的IP 分组

IP 分组头和TCP 段头结构分别如图1和图2所示。

图1 IP 分组头部

图2 TCP 段头结构

【答案】（1）三个小问的解题思路。

第一小问的解题思路：数据由H 发送，说明此IP 数据报的源IP 地址肯定是主机H 的IP 地址，主机H 的IP 地址为192.168.0.8, 转换成十六进制为COA80008。

从图1可以看出，IP 分组的源地址是在IP 分组头结构的第138〜168, 现在需要做的是：对照表4-8, 看看哪个分组的第138〜168恰好为COA80008。对照表，可以看出分组1、3、4的第138〜168恰好为C0A80008。所以1、3、4号分组是由主机H 发送的。

第二小问的解题思路：要想看出哪几个分组完成了TCP 连接，首先考生需要非常清楚TCP

，建立连接的三次握手的详细过程。首先，第一次握手ACK 必须为0（—般不写出）而根据图4-17

ACK 位于第148的第4位，所示的结构可以看出，而5个分组中第148的第4位只有分组1为0,

其余分组均为1，所以第一次握手的分组必须为分组1。而分组1的32位序号为846B41C5, 所以下一个分组的确认号必须为846B41C6，并且SYN 字段要为1，只有分组2满足。而分组3的序号必须为846B41C6, 确认序号必须为分组2的序号加1，即E0599FF0, 而现在分组3和分组4都满足。但是，肯定是先建立连接，再发送数据。所以只能选择分组3为TCP 连接建立的第3次握手，故分组1、2、3完成了TCP 连接建立的过程。

第三小问的解题思路：需要填充的IP 分组，表明该分组加上188的MAC 帧首部还达不到最短帧长648。所以接下来就需要分别判断这5个分组的长度。

从图1可以看出，第38和第48代表IP 分组的总长度。5个IP 分组的总长度分别是：0030、0030、0028、0038、0028，转换成十进制分别为48、48、40、56、40。所以可以看出第3个和第5个IP 分组在通过快速以太网传输时需要填充；

（2）由于到第三个报文为止，TCP 连接已经建立好。从第3个分组封装的TCP 段可知，发

ACK 为846B41D6H , 所以送应用层数据初始序号为846B41C6H , 由5号分组封装的TCP 段可知，