复习题

R1.主机和端系统之间有什么不同？列举几种不同的端系统。Web服务器是一种端系统吗？

没有不同。主机和端系统可以互换。端系统包括 PC，工作站，WEB 服务器，邮件服务器，网络连接的 PDA， 网络电视等。Web服务器是端系统。

R2.协议一词常被用于描述外交关系。维基百科是怎样描述外交协议的？

假设爱丽丝是国家 A 的大使，想邀请国家 B 的大使鲍勃吃晚餐。爱丽丝没有简单的打个电话说“现在我没一起 吃晚餐吧”。而是她先打电话给鲍勃建议吃饭的日期与时间。鲍勃可能会回复说那天不行，另外一天可以。爱丽 丝与鲍勃不停的互发讯息直到他们确定一致的日期与时间。鲍勃会在约定时间(提前或迟到不超过 15 分钟)出 现再大使馆。外交协议也允许爱丽丝或者鲍勃以合理的理由礼貌的退出约会。

R3.标准对于协议为什么重要？

每个组织或公司等都可以制定协议，但不一定成为标准。只有每个人就各个协议及其作用取得一致认识，人们才能创造协同工作的系统和产品。而这种一致认识，即为标准。

R4.列出6种接入技术。将它们分类为住宅接入、公司接入或广域无线接入。

住宅接入技术，如DSL、电缆、FTTH、拨号和卫星；
公司接入技术，如以太网和WiFi；
广域无线接入技术，如3G和LTE等。

R5.HFC宽带是专用的，还是用户共享的？在下行HFC通道中，有可能发生碰撞吗？为什么？

用户间共享的；在下行信道，所有分组都从头到尾由同一个源发出，因此不会冲突。

R6. 列出你所在城市中可供使用的住宅接入技术。对于每种接入方式，给出所宣称的下行速率，上行速率和每月的价格。

目前中国电信能够提供基于ADSL、LAN以及FTTH光纤接入三种技术的宽带实现方式。速率从1Mbps到20Mbps不等，价格也从119到559不等。

R7.以太LAN的传输速率是多少？

100mb/s–10gb/s。

R8.能够运行以太网的一些物理媒体是什么？

双绞铜线或同轴电缆，还有光纤链路

R9.拨号调制解调器，HFC和DSL和FTTH都用于住宅接入。对于每种技术，给出传输速率的范围并讨论有关带宽是共享的还是专用的。

拨号调制解调器：专用，56kb/s
HFC：共享，10-30mbps
DSL：专用，768kb/s–55mb/s
FTTH：共享，20mb/s~1000mb/s

R10.描述现在最流行的无线因特网接入技术。对它们进行比较。

现在分为无线局域网和广域无线接入网。其中无线局域网的范围比较小（数十米），速率为54Mbps（基于IEEE 802.11技术的无线）。而广域无线接入网的范围比较大（数万米），速率超过1Mbps。

R11.假定在发送主机和接受主机间只有一个分组交换机。发送主机和交换机间以及交换机和接受主机间的传输速率分别是R1和R2。假设该交换机使用存储转发分组交换方式，发送一个长度为L的分组的端到端总时延是什么？(忽略排队时延，传播时延和处理时延。)

总时延（仅考虑传输时延）= L/R1+L/R2。

R12.与分组交换网络相比，电路交换网路有哪些优点？在电路交换网络中，TDM比FDM有哪些优点？

电路交换在连接期间能保持恒定的传输速率，而分组交换则可能因分组多而变的拥塞，而且电路交换在通信所提供的资源会被预留下来。TDM适合数字信号传输，而FDM适合模拟信号传输，因为现在通信网络多是传输数字信号，所以TDM比FDM好。

R13.假定用户共享一条2Mbps的链路。同时假定每个用户持续以1Mbps速率传输，但每个用户仅有20%的时间在传输。
a. 当使用电路交换时，能够支持多少用户？
b. 假定使用分组交换。为什么如果两个以下的用户同时传输的话，链路前面基本上没有排队时延？为什么如果3个用户同时传输的话，将有排队时延？
c. 求某指定用户传输的概率。
d. 假定现在有3个用户。求出在任何给定时刻，所有3个用户在同时传输的概率。求出排队增长的时间比率。

（a）2个用户（2Mbps/1Mbps=2）。
（b）因为两个及以下的话，就算同时使用也不会产生拥塞。但是3个及以上同时使用的话，需要的速率大于链路的速率，所以会产生排队时延。
（c）20%（因为每个用户仅有20%的时间在传输）。
（d）所有3个用户在同时传输的概率=20%20%20%=0.8%。排队增长的的时间比率=todo

R14.为什么在等级结构相同级别的两个IPS通常互相对等？某IXP是如何挣钱的？

为了减少流量费用，位于相同等级结构层次的邻近一对ISP互相对等，这样就能将他们的网络直接连在一起，这样通过他们的流量经直接连接而不必通过上游的中间ISP传输。当两个ISP对等时，通常不进行结算，即任一ISP不向其对等付费。
IXP（因特网交换点）公司通过提供ISP汇合点，让ISP能够在这里共同对等。IXP公司可以根据交换的流量额收取费用。

R15. 某些内容提供商构建了自己的网络。描述谷歌的网络。内容提供商构建这些网络的动机是什么？

①可以跟较底层的ISP对等，或者接入IXP来减少对提供商ISP的费用；
②可以对其服务最终如何交付给端用户有了更多的控制

R16. 考虑从某源主机跨越一条固定路由向某目的主机发送一分组。列出端到端时延组成部分。这些时延中的哪些是固定的，哪些是变化的？

端到端时延主要有：
①处理时延（微秒级或更低量级）
②排队时延（毫秒到微秒量级）
③传输时延（毫秒到微秒量级）
④传播时延（毫秒量级）
其中排队时延是变化的，其他都是固定的。

R17.访问在配套Web网站上有关传输时延与传播时延的Java小程序。在可用速率、传播时延和可用的分组长度之中找出一种组合，使得该分组的第一个比特到达接收方之前发送方结束了传输。找出另一种组合，使得发送方完成传输之前，该分组的第一个比特到达了接收方。

该程序中有三个参数：Length表示链路长度，Rate表示传输速度，Package size表示分组大小，第一种组合只要让Length尽量大，Rate尽量小，Package size尽量小，就可以达到要求；第二种组合只要让Length尽量小，Rate尽量小，Package size尽量大，就可以达到要求。

R18.一个长度为1000字节的分组经距离2500km的链路传播，传播速率为2.5×10^8m/s，并且传输速率为2Mbps，它需要多长时间？更为一般地，一个长度为L的分组经距离为d的链路传播，传输速率为s并且传播速率为Rbps，它需要用多长时间？该时延与传播速率相关吗？

①所需时间=2500×10^3 / 2.5×10^8=0.01s=10ms；
②所需时间=链路距离/传播速率=d/s；
③该时延与传播速率不相关，只与传输速率相关。

R19.假定主机A要向主机B发送一个大文件。从主机A到主机B的路径上有3段链路，其速率分别为R1 = 500kbps，R2 = 2Mbps，R3 = 1Mbps。
a. 假定该网络中没有其他流量，该文件传送的吞吐量是多少？
b. 假定该文件为4MB。传输该文件到主机B大致需要多长时间？
c. 重复(a)和(b)，只是这时R2减小到100kbps。

a.该文件传送的吞吐量为 500kbps（即链路中速率最小的那个）；
b. 所需时间=4 × 10^6 × 8 / (500 × 10^3) = 64s （要注意，1MB = 1000KB，1KB=1000B ，1B=8 Bit）
c. R2减小到100kbps时，该文件的吞吐量变为100kbps, 4MB大小的文件传输需要时间=4 × 10^6 × 8 / (100 × 10^3) = 320s。

R20.假定端系统A要向端系统B发送一个大文件。在一个非常高的层次上，描述端系统怎样从该文件生成分组。当这些分组之一到达某分组交换机时，该交换机使用分组中的什么信息来决定将该分组转发到哪一条路上？因特网中的分组交换为什么可以与驱车从一个城市到另一个城市并沿途询问方向相类比？

端系统在分组的首部加上了目的地的IP地址，当一个分组到达路由器时，路由器检查该分组的目的地址的一部分，并向另一台相邻路由器转发该分组。路由器使用转发表将目的地址的一部分映射为输出链路。所以这和只知道目的地名字但是不知道路线的司机到达该目的地的思路是一样的，只能够询问沿路的路人往哪里走。

R21. 访问配套Web站点的排队和丢包Java小程序。最大发送速率和最小的传输速率是什么？对于这些速率，流量强度是多少？用这些速率运行该Java小程序并确定出现丢包要花费多长时间？然后第二次重复该实验，再次确定出现丢包花费多长时间。这些值有什么不同？为什么会有这种现象？

①通过查看小程序，可知最大发送速率（即Emission rate）500package/s，最小传输速率（即Transimission rate）350package/s；
②流量强度=分组达到队列的平均速率a × 分组的大小L / 队列中推出比特的速率 = 500/350；
③第一次出现丢包时间90msec，第二次出现丢包时间62msec。
因为发送的分组不是周期性发送的，可能某个时间段发送了很多分组，发送速率仅代表平均发送速率

R22. 列出一个层次能执行的5个任务。这些任务中的一个（或两个）可能由两个（或更多）层次执行吗？

错误控制、流量控制、分段、重组、复用、连接设置等等。
是的，比如错误控制会有多个层次执行。

R23. 因特网协议栈中的5个层次有哪些？在这些层次中，每层的主要任务是什么？

因特网协议栈中的5个层次有应用层、运输层、网络层、链路层、物理层；
①应用层是网络应用程序及它们的应用层协议存留的地方。
②运输层在应用程序端点之间传送应用层报文。
③网络层负责将成为数据报的网络层分组从一台主机移动到另一台主机。
④链路层沿着路径将数据报传递给下一个结点。
⑤物理层的任务是将该帧中的一个一个比特从一个结点移动到下一个结点。

R24. 什么是应用层报文？什么是运输层报文段？什么是网络层数据报？什么是链路层帧？

一个端系统中的应用程序使用协议与另一个端系统中的应用程序交换信息的分组叫做应用层报文。
对应用层分组封装后（添加运输层首部）的运输层分组是运输层报文段
对运输层分组封装后（添加网络层首部）的网络层分组是网络层数据报
对网络层分组封装后（添加链路层首部）的链路层分组是链路层帧

R25. 路由器处理因特网协议栈中的哪些层次？链路层交换机处理的是哪些层次？主机处理的是哪些层次？

①路由器处理三层：网络层、链路层、物理层
②链路层交换机两层：链路层、物理层
③主机处理所有层次：应用层、运输层、网络层、链路层、物理层

R26. 病毒和蠕虫之间有什么不同？

病毒是一种需要某种形式的用户交互来感染用户设备的而已软件
蠕虫是一种无需任何明显用户交互就能进入设备的恶意软件
举个例子，如果某个人想要用病毒侵入你，那么你可能需要打开他给你的某个exe文件或者其他交互行为。如果想要用蠕虫侵入你，那么你在正常的使用电脑做其他事情的时候，可能就被感染了，无需你和他做任何交互。

R27. 描述如何产生一个僵尸网络，以及僵尸网络是怎样被用于DDoS攻击的。

使用蠕虫或病毒感染某个电脑，紧接着它会去感染其他电脑并慢慢形成一个僵尸网络。
攻击者利用僵尸网络中的主机向被攻击者疯狂发送流量。

R28. 假定Alice和Bob经计算机网络相互发送分组。假定Trudy将自己安置在网络中，使得她能够俘获由Alice发送的所有分组，并发送她希望给Bob的东西；她也能俘获Bob发送的所有分组，并发送她希望给Alice的东西。列出在这种情况下Trudy能够做的某些恶意的事情。

①Trudy可能会盗取Alice和Bob的用户信息，比如社交密码、银行卡密码、Alice的个人隐私、Bob的个人隐私等等
②Trudy可以很容易的破坏两人的关系，比如篡改分组中的内容
③Trudy可能威胁到Alice和Bob的安全，比如以某人的名义将另一人单独约出来

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