分享 | 《计算机网络》黄传河等课后题参考答案

1.引言

百度网盘资源链接：

链接：https://pan.baidu.com/s/1urNQjabSSlqO4CkmqQE85w?pwd=7td8
提取码：7td8

2.参考书籍

《计算机网络》作者：黄传河杜瑞颖张健等

简介：本书从思维能力、创新能力、系统能力培养出发，以建构型、设计型、创新型思维引导学生从无到有设计计算机网络。本书首先从需求出发，明确计算机网络应满足的要求和约束条件以及可用的设计方法，然后将计算机连接成小型网络，进而将小型网络互联成大型网络，实现任意计算机及应用程序之间数据的可靠传输；之后设计计算机网络服务和应用，并设计服务质量保证机制、网络安全机制和网络自动管理机制；最后讨论面向未来的新型网络技术。

3.资源中的课后题整理目录预览

目录

·分别从计算机系统设计和软件设计的角度，尽量清晰地给出计算机网络的设计需求：

·分析 C / S 模式在各种情况下的性能。达到极限性能的条件是什么？

·请给出计算机网络更多可行的拓扑结构，并分析其优缺点

·分析请求／应答模式与流式模式在保证传输正确性方面的差异

·分析 OSI 参考模型的成功和失败之处

·分析 TCP / IP 参考模型的主要不足

·说明电梯中使用随行电缆而不是 UTP 或 STP 的原因。

·计算单模光纤将3个波段全部充分使用时能达到的数据率。

· SDH 低阶帧复用为高阶帧时，为什么不把几个帧首尾相连拼接，而是采用字节能插复用方式？

·5G网络基站采用广播方式发送无线信号，解释为什么一个用户不能收到发给其他用户的数据

·如果将 Wi - Fi 的帧格式改成像以太网那样只保留目的地址、源地址两个地址字段请重新设计终端、 AP 的发送、接收程序（伪代码），分析其可行性和优缺点。

·给出蓝牙手表与牙手机配对的详细通信过程。

·为以太网与 OTN 网络互联设计一种具体的方案

·一部智能手机通过5G联网，办公室的计算机通过以太网联网，二者利用微信相互发送信息，请给出从手机到计算机的传输过程中各环节的 PDU 格式（名称）

·用香农定理解释 Wi - Fi 7的数据率指标。

·为交换机设计一个支持802.1Q( VLAN ）的帧转发算法。

·设计一个算法，判断一个码字是否为合法的64B/66B编码。

·给出中继器（转发器）、网桥、交换机和路由器的比较。

·请简述路由器的工作原理。

·给出用 SPT 构建组播树的算法。

·如果用链路上的延迟时间作为计算路由的判据，据此给出 RIP 测量延迟、更新路表的代码实现逻辑

·如果用链路上的可用带宽作为链路状态，据此给出修改后的 OSPF 计算路由算法。

·给出一种实现高效的可靠广播的路由算法

·IP - Ethernet 的组播地址和组播 MAC 地址有什么关系？

·给出一种高效任播通信的实现方案。

·给出移动IPv4中家乡代理以代理方式实现转发的算法。

·给出移动IPv6中不需要通过三角路由而直接收发的实现算法。

·为 CIDR 设计一种数据包转发算法。

·为 NAT 设计一个实现算法。

·为 IP 数据报分片、分片还原设计实现算法。

4-1、给出接收方构造UDP、TCP伪首部的伪代码：

4-2、给出TCP选择性应答机制的实现算法：

4-3、给出TCP滑动窗口发送机制的实现算法：

4-4、给出TCP实现紧急数据发送与接收的实现算法：

4-5、为AP设计一种分段TCP，以缓解无线传输不稳定的实现算法：

4-6、修改TCP以适应星际通信：校验码为前向纠错码——海明校验码。列出主要的修改，以及相关的实现算法：

4-7、讨论TCP采用否定应答的可行性：对正确的报文不应答，对无法纠正的错误报文给出否定应答，对丢失的报文超时重传：

4-8、当发送端存在多条传输链路时，可以在源-目的之间建立多条并行的TCP连接，将数据分解到多条连接上并行传输。设计此机制的一种算法：

4-9、为QUIC设计一种实现方法：

5-1、如果美国关闭某国对根域名服务器的访问权，分析其结果。相关国家可以采取什么策略：

5-2、将递归解析与迭代解析进行融合，设计一种更加高效的DNS解析方法：

5-3、提供网络服务的服务器已有合法的域名，但没有合法的公网IP，只有动态分配的私有地址。为此种需求设计一种动态域名解析服务，使得该服务器也能按域名访问：

5-4、为HTTP3.0设计一种实现方案（尽可能详细）：

5-5、修改SMTP架构，取消发送方邮件服务器，发送方用户代理直接将邮件发送给接收方邮件服务器，据此设计SMTP的发送算法：

5-6、为Telnet设计一种新的实现方案：本地键盘输入在本地检测，命令输入完毕后再与远程主机通信并发送命令：

5-7、为SMTP/POP3设计一种新的实现方案：可直接传送以任意方式编码的内容而不是限制为ASCII编码，取消Base64/Quoted-printable等编码转换：

6-1、当搜索引擎用户量很大时，服务性能会受到影响，请针对此种情况，给出一个使网络应答速度不会随用户规模大幅增加而显著降低的网络方案：

6-2、内网聊天、通信是工作场景的一种需求，请为类似FeiQ的内网交流系统给出一个设计方案，要求通信可靠、功能简洁：

6-3、请为手机到手机（P2P）视频通话系统设计一个实现方案：

7-1 如果每条链路有两个指标——可用带宽和延迟时间（由链路长度、拥塞程度等决定），要求找一条带宽最大、延迟最小的路，请给出一种方案。

7-2 TCP采用的是累计应答，如果改为选择应答（SACK），请修改TCP的拥塞控制机制（慢启动和拥塞避免、快重传和快恢复）以适应这种要求。

7-3修改RED机制，使其在重负载时不仅丢弃包，而且通知到源节点反向路径上的节点都降低发送速度。

7-4设计一种接纳控制算法，以平滑网络负载。

7-5假定数据报中有一个时间戳字段，记录的是数据包在源节点的生成时间。为减少数据包在传递过程中超时导致进人CWnd置1的极端拥塞控制状态，请设计一种根据包的剩余在途时间动态改变转发优先级的包调度算法(转发算法)。

7-6设计用源路由选择取代MPLS的QoS转发功能的实现方式。

8-2 使用端口扫描工具对某台服务器进行端口扫描，记录扫描到的端口并说明其作用。

8-3 以Windows任意一个系统漏洞为例，构造一个可利用的Shellcode。

8-4 分析熊猫烧香病毒实现方法的优劣。用Java或其他当前最流行的语言重写该病毒并测试。

8-5 为大学的成绩管理系统设计一个基于角色的访问控制方案，尽可能详细、具体。

8-6 为防火墙设计一种快速进行包过滤的算法。

8-7 为IDS设计降低误报率的方法。

8-8 某公司的文件用IDEA加密，现在要把密钥发送给每个人以便解密文件，给出一种高效的发送密钥的方案。

8-9 某公司的内网涉及敏感信息，所以不能直接连接到外网，但内网用户需要访问外网，假定内网用代理访问的方式实现内网用户对外网的访问。请为该代理服务器设计-种安全访问方案，使得内网用户能像在外网上一样访问外网的Web服务、下载文件，但外网不能访问内网且内网用户不能发送邮件或文件等信息到外网。方案要尽可能详细。

（内网和外网：P390 物理隔离）

9-1 举例说明在SNMPv1的操作中如何对简单对象进行检索。

9-2 说明网络设备在出现异常情况时SNMP的处理流程。

9-3 说明网络管理数据采用TLV表示方法的优缺点。

9-4 基于traceroute工具，设计一种用于路由级拓扑测量的方案并给出测量结果。

9-5 给出一种测量网络流量(数据包的数量)的方案。

9-6 使用Wireshark抓包的流程，并给出分析流量。

·在 SDN 中，如果某交换机突发故障，将导致之前已分发的经该交换机的路由全部失效。设计一种方案，以发现该类现象并及时计算、分发新的路由表。

·分析 OpenDaylight 计算路由的算法并给出分析报告。

·为5G网络切片给出一种实现方案。

·为胖树网络设计一种路由算法。

·为 TSN 设计一种具有正确性保证和时间保证的路由与转发机制，以实现 TSN 的需求

·以 Starlink 星座为例，设计一个卫星间的切换与路由算法，实现地面用户与卫星间的持续通信

·针对NDN给出一个快速的内容路由算法