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一、综合题

1． 详述TCP 拥塞控制方法的原理。

【答案】（1）慢速启动算法。

慢启动算法的做法是：在连接建立时，将拥塞窗口cwnd 初始化为一个最大报文段长度MSS 的数值。此后，每收到一个对新的报文段的确认，就将拥塞窗口cwnd 增加至多一个MSS 的数值，通常表现为按指数规律增长。

为防止拥塞窗口cwnd 的增长引起网络阻塞，还需要一个状态变量，即慢开始门限ssthresh ，其用法如下：

当cwnd

当cwnd>ssthresh时，停止使用慢开始算法，改用拥塞避免算法；

当cwnd=ssthresh时，既可使用慢开始算法，也可使用拥塞避免算法。

其中，拥塞避免算法的做法是：发送端的拥塞窗口cwnd 每经过一个往返时延RTT 就增加一个MSS 的大小，通常表现为按线性规律增长。

（2）快速重传算法。

快速重传和快速恢复是对以上拥塞控制算法的改进，以避免有时一条TCP 连接会因等待重传计时器的超时而空闲很长的时间。

快速重传算法规定，发送端只要一连收到三个重复的ACK 即可断定有分组丢失了，就应立即重传丢失的报文段而不必继续等待为该报文段设置的重传计时器超时。

（3）丢包检测机制有如下两种：

①重复ACK 信令。重复ACK 有两个作用，其一，发送端可以确信该ACK 序列号之前的TCP 报文段都已经被接收端成功接收；其二，发送端可以据此判断出接收端接收到的TCP 报文段发生了乱序的情况和接收端当前期待的TCP 报文段序列号，从而触发其拥塞控制策略。

②超时重传。TCP 每发送一个报文段，就对这个报文段设置一次计时器。只要计时器设置的重传时间到了规定时间，但此时还没有收到确认，那么就要重传这一报文段。

2． 试以固定电话呼叫蜂窝移动通信网中的移动电话为例，说明怎样用间接路由选择和直接路由选择的方法找到正在漫游的移动电话。

【答案】（1）找到移动用户的归属网络。通信者（固定电话用户）首先拨移动用户的电话号码。从这个电话号码很容易找到了移动用户电话的归属网络。

（2）归属MSC 向其HLR 查询现在被叫移动用户的位置。HLR 向归属MSC 返回被叫移动用户的移动站漫游号MSRN 。这个MSRN 正是被叫移动用户漫游到被访网络，并被VLR 指派的

MSRN ，而VLR 也已及时地把这个MSRN 告诉了该移动站的归属MSC 的HLR 。

（3）归属MSC 按照所得到的漫游号码MSRN 进行呼叫的第二段，把通信者发起的呼叫从归属MSC 传送到被访网络的MSC ，再传送到该移动用户所漫游到的小区的基站。于是，整个的呼叫就完成了。

3． 分两种情况（使用子网掩码和使用CIDR ）写出因特网的IP 层查找路由的算法。

【答案】（1）划分子网，使用子网掩码的情况：

①从收到的数据报的首部提取目的IP 地址D ;

②先判断是否为直接交付。对路由器直接相连的网络逐个进行检查；用各网络的子网掩码和D 逐位相“与”（AND 操作），看结果是否和相应的网络地址匹配。若匹配，则把分组进行直接交付（当然还需要把D 转换成物理地址，把数据报封装成帧发送出去），转发任务结束。否则就是间接交付，执行③；

③若路由表中有目的地址为D 的指明主机路由，则将数据报传递给路由表中所指明的下一站路由器；否则，执行④；

④对路由表中的每一行（目的网络地址，子网掩码，下一跳地址），用其中的子网掩码和D 逐位相“与”（AND 操作），其结果为N 。若N 与该行的目的网络地址匹配，则把数据报传送给该行指明的下一跳路由器；否则，执行⑤；

⑤若路由表中有一个默认路由，则将数据报传递给路由表中所指明的默认路由器；否则，执行⑥；

⑥报告转发分组出错。

（2）使用CIDR 的情况

①从数据报的首部提取目的站的IP 地址D , 得出目的站的网络号为N ;

②若N 就是与此路由器直接相连的某一个网络号，则不需要再经过其他的路由器，而直接通过该网络将数据报交付给目的站D （这里包括将目的主机地址D 转换为具体的物理地址，将数据报封装为MAC 帧，再发送此帧）；否则，执行③；

③若路由表中有目的地址为D 的指明主机路由，则将数据报传递给路由表中所指明的下一站路由器；否则，执行④；

④若路由表中有到达网络IV 的路由，将数据报传递给路由表中所指明的下一站路由器；否则，执行⑤；

⑤若路由表中有网络前缀一项，就表示使用了CIDR , 这时应对路由表中的每一行，用掩码进行和目的站IP 地址D 相“与”的运算，设得出结果为M 。选择M 对应的目的站网络号中网络前缀最长的一行，数据报传递给路由表中所指明的下一站路由器；否则，执行⑥；

⑥若路由表中有一个默认路由，则将数据报传递给路由表中所指明的默认路由器；否则，执行⑦；

⑦报告路由选择出错。

4． 试将TCP/IP和OSI 的体系结构进行比较，讨论其异同之处。

【答案】（l ）OSI 和TCP/IP的相同点是二者均采用层次结构，都是按功能分层。

（2）0SI 和TCP/IP的主要不同点如下：

①0SI 分七层，自下而上分为物理层、数据链路层、网络层、传输层、会话层、表示层和应用层，而TCP/IP分为四层，分别是网络接口层、网际层、传输层和应用层；

②0SI 层次间存在严格的调用关系，两个N 层实体的通信必须通过下一层N-1层实体，不能越级，而TCP/IP可以越过紧邻的下一层直接使用更低层次所提供的服务，因而减少了一些不必要的开销，提高了协议的效率；

③0SI 只考虑用一种标准的公用数据网，TCP/IP更侧重于异构网的互联问题。

5． 话音信号的采样速率为8000Hz , 每隔10ms 将已编码的话音采样装配成话音分组，每一个话音分组在发送之前要加上一个时间戳。假定时间戳是从一个时钟得到的，该时钟每隔A 秒将计数器加1。试问能否将A 取为9ms? 如果行，请说明理由；如果不行，你认为A 应取为多少？

【答案】不能将A 取为9ms ，A 应小于话音分组长度10ms 。如果将A 取为9ms ，则有， 时钟时间：0918273645546372819099108……

计数器值：0123456789101112……

话音分组每隔10ms 产生一个，对应的时间戳值（即计数器值）为：

话音分组产生时间：0102030405060708090100110……

应加上的时间戳值：012345678101112……

可以看到时间戳值在8到10之间缺了一个。可见将Δ取为略小于话音分组长度10ms 是不行的。正确的做法是使2Δ或3Δ等于话音分组长度。当话音分组丢失时，时间戳值会相差4Δ或5Δ，由此来判定是否发生了分组丢失，可以将Δ取为5ms 。

6． RIP 使用UDP , OSPF 使用IP , 而BGP 使用TCP 。这样做有何优点，为什么RIP 周期性地和邻站交换路由信息而BGP 却不这样做？

【答案】RIP 只和邻站交换信息，UDP 虽不保证可靠交付，但UDP 开销小，可以满足RIP 的要求；OSPF 使用可靠的洪泛法，并直接使用IP ，灵活性好并且开销更小；BGP 需要交换整个路由表（在开始时）并更新信息；TCP 提供可靠支付以减少带宽的消耗。

RIP 使用不保证可靠交付的UDP , 必须不断的（周期性的）和邻站交换信息才能使路由信息及时得到更新；但BGP 使用保证可靠交付的TCP , 因此不需要这么做。

7． 计算机网络都有哪些类别？各种类别的网络都有哪些特点？

【答案】（1）从网络的作用范围进行分类

①局域网LAN （Local Area Network）。局域网一般用微型计算机或工作站通过高速通信线路相连（速率在10Mb/s以上），但地理上局限在较小的发网内（如l km 左右）。在局域网发展的初期，一个学校或工厂往往只拥有一个局域网，但现在局域网已得到非常广泛地使用，一个学校