《计算机网络(第四版)》习题答案.doc
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计算机网络
(第四版)
习题答案
第1章概述
1-3 Theperformanceofaclient-serversystemisinfluencedbytwonetworkfactors:
thebandwidthofthenetwork(howmanybits/secitcantransport)andthelatency(howmanysecondsittakesforthefirstbittogetfromtheclienttotheserver).Giveanexampleofanetworkthatexhibitshighbandwidthandhighlatency.Thengiveanexampleofonewithlowbandwidthandlowlatency.
客户-服务器系统的性能会受到两个网络因素的影响:
网络的带宽(每秒可以传输多少位数据)和延迟(将第一个数据位从客户端传送到服务器端需要多少秒时间)。
请给出一个网络的例子,它具有高带宽和高延迟。
然后再给出另一个网络的例子,它具有低带宽和低延迟。
答:
横贯大陆的光纤连接可以有很多千兆位/秒带宽,但是由于光速度传送要越过数千公里,时延将也高。
相反,使用56kbps调制解调器呼叫在同一大楼内的计算机则有低带宽和较低的时延。
1-4 Besidesbandwidthandlatency,whatotherparameterisneededtogiveagoodcharacterizationofthequalityofserviceofferedbyanetworkusedfordigitizedvoicetraffic?
除了带宽和延迟以外,针对数字化的语音流量,想要让网络提供很好的服务质量,还需要哪个参数?
声音的传输需要相应的固定时间,因此网络时隙数量是很重要的。
传输时间可以用标准偏差方式表示。
实际上,短延迟但是大变化性比更长的延迟和低变化性更糟。
1-6 Aclient-serversystemusesasatellitenetwork,withthesatelliteataheightof40,000km.Whatisthebest-casedelayinresponsetoarequest?
一个客户-服务器系统使用了卫星网络,卫星的高度为40000km。
在对一个请求进行响应的时候,最佳情形下的延迟是什么?
答:
由于请求和应答都必须通过卫星,因此传输总路径长度为160,000千米。
在空气和真空中的光速为300,000公里/秒,因此最佳的传播延迟为160,000/300,000秒,约533msec。
1-9 Agroupof2n-1routersareinterconnectedinacentralizedbinarytree,witharouterateachtreenode.Routericommunicateswithrouterjbysendingamessagetotherootofthetree.Therootthensendsthemessagebackdowntoj.Deriveanapproximateexpressionforthemeannumberofhopspermessageforlargen,assumingthatallrouterpairsareequallylikely.
在一个集中式的二叉树上,有2n-1个路由器相互连接起来;每个树节点上都有一个路由器。
路由器i为了与路由器j进行通信,它要给树的根发送一条信息。
然后树根将消息送下来给j。
假设所有的路由器都是等概率出现的,请推导出当n很大时每条消息的平均跳数的一个近似表达式。
答:
这意味着,从路由器到路由器的路径长度相当于路由器到根的两倍。
若在树中,根深度为1,深度为n,从根到第n层需要n-1跳,在该层的路由器为0.50(50%)。
从根到n-1层的路径的路由器为0.25(25%)和n--2跳步。
因此,路径长度l为:
或
表达式归约为l=n-2,平均的路由器到路由器路径为2n-4。
1-11 Whataretworeasonsforusinglayeredprotocols?
请说出使用分层协议的两个理由?
答:
通过协议分层可以把设计问题划分成较小的易于处理的片段。
分层意味着某一层协议的改变不会影响高层或低层的协议。
1-13 Whatistheprincipaldifferencebetweenconnectionlesscommunicationandconnection-orientedcommunication?
在无连接通信和面向连接的通信二者之间,最主要的区别是什么?
答:
主要的区别有两条。
其一:
面向连接通信分为三个阶段,第一是建立连接,在此阶段,发出一个建立连接的请求。
只有在连接成功建立之后,才能开始数据传输,这是第二阶段。
接着,当数据传输完毕,必须释放连接。
而无连接通信没有这么多阶段,它直接进行数据传输。
其二:
面向连接的通信具有数据的保序性,而无连接的通信不能保证接收数据的顺序与发送数据的顺序一致。
1-14 Twonetworkseachprovidereliableconnection-orientedservice.Oneofthemoffersareliablebytestreamandtheotheroffersareliablemessagestream.Aretheseidentical?
Ifso,whyisthedistinctionmade?
Ifnot,giveanexampleofhowtheydiffer.
两个网络都可以提供可靠的面向连接的服务。
其中一个提供可靠的字节流,另一个提供可靠的报文流。
这二者是否相同?
如果你认为相同的话,为什么要有这样的区别?
如果不相同,请给出一个例子说明它们如何不同。
答:
不相同。
在报文流中,网络保持对报文边界的跟踪;而在字节流中,网络不做这样的跟踪。
例如,一个进程向一条连接写了1024字节,稍后又写了另外1024字节。
那么接收方共读了2048字节。
对于报文流,接受方将得到两个报文。
每个报文1024字节。
而对于字节流,报文边界不被识别。
接收方把全部的2048个字节当作一个整体,在此已经体现不出原先有两个报文的事实。
1-17 Insomenetworks,thedatalinklayerhandlestransmissionerrorsbyrequestingdamagedframestoberetransmitted.Iftheprobabilityofaframe'sbeingdamagedisp,whatisthemeannumberoftransmissionsrequiredtosendaframe?
Assumethatacknowledgementsareneverlost.
在有些网络中,数据链路层处理传输错误的做法是,请求重传被损坏的帧。
如果一帧被损坏的概率为p,那么发送一帧所需要的平均传输次数是多少?
假设确认帧永远不会丢失。
帧请求正好是k次的概率Pk,就是起初的k-1次尝试都失败的概率。
pk-1,乘以第k次传输成功的概率。
平均传输次数就是
1-22 WhatisthemaindifferencebetweenTCPandUDP?
TCP和UDP之间最主要的区别是什么?
TCP是面向连接的,而UDP是一种数据报服务。
1-25 Whenafileistransferredbetweentwocomputers,twoacknowledgementstrategiesarepossible.Inthefirstone,thefileischoppedupintopackets,whichareindividuallyacknowledgedbythereceiver,butthefiletransferasawholeisnotacknowledged.Inthesecondone,thepacketsarenotacknowledgedindividually,buttheentirefileisacknowledgedwhenitarrives.Discussthesetwoapproaches.
当一个文件在两台计算机之间传输的时候,可能会有两种不同的确认策略。
在第一种策略中,该文件被分解成许多个分组,接收方会独立地确认每一个分组,但是文件传输过程作为整体并没有被确认。
在第二种策略中,这些分组并没有被单独地确认,但是当整个文件到达的时候,它会被确认。
请讨论这两种方案。
如果网络容易丢失分组,那么对每一个分组逐一进行确认较好,此时仅重传丢失的分组。
而在另一方面,如果网络高度可靠,那么在不发差错的情况下,仅在整个文件传送的结尾发送一次确认,从而减少了确认的次数,节省了带宽;不过,即使有单个分组丢失,也需要重传整个文件。
1-27 Howlongwasabitontheoriginal802.3standardinmeters?
Useatransmissionspeedof10Mbpsandassumethepropagationspeedincoaxis2/3thespeedoflightinvacuum.
在原始的802.3标准中,一位是多长(按米来计算)?
请使用10Mbps的传输速率,并且假设同轴电缆的传播速度是真空中光速的2/3.
波在同轴电缆中的速度是大约200,000km/sec,即200m/μsec.在10Mbps,传输一位需要0.1μsec。
因此,这个位在时间上持续0.1μsec,在此期间传播20meters。
因此,这里的一位是20米。
1-28 Animageis1024x768pixelswith3bytes/pixel.Assumetheimageisuncompressed.Howlongdoesittaketotransmititovera56-kbpsmodemchannel?
Overa1-Mbpscablemodem?
Overa10-MbpsEthernet?
Over100-MbpsEthernet?
一幅图像的分辨率为1024×768像素,每个像素用3字节来标识。
假设该图像没有被压缩。
请问,通过56kbps的调制解调器信道来传输这幅图像需要多长时间?
通过1Mbps的电缆调制解调器(cablemodem)呢?
通过10Mbps的因特网呢?
通过100Mbps的因特网呢?
图像是1024×768×3bytes或2,359,296bytes.就是18,874,368bits.在56,000bits/sec速度下
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