计算机网络作业Word下载.docx

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（E）

TCP是面向连接的，而UDP是一种数据报服务。

25.Whenatransferredbetweentwocomputers,twoacknowledgement

strategiesarepossible.Inthefirstone,thechoppedupintopackets,whichareindividuallyacknowledgedbythereceiver,buttheasawholeisnotacknowledged.Inthesecondone,thepacketsarenotacknowledgedindividually,buttheentireacknowledgedwhenitarrives.Discussthesetwoapproaches.（E）

答：

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。

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。

（课堂练习）若待发送数据为：

1010001101，现要计算CRC校验和。

如果我们选G=110101，

1）请给出对应的生成多项式G（X）。

2）请给出实际发送出去的数据（比特流）。

补充题1：

试在下列条件下比较电路交换和分组交换。

要传送的报文共x（bit），从源站到目的站共经过k段链路，每段链路的传播时延为d秒，数据率为b（bit/s）。

在电路交换时电路的建立时间为s秒。

在分组交换时分组长度为p（bit），且各结点的排队等待时间可忽略不计。

问在怎样的条件下，分组交换的时延比电路交换要小？

电路交换时延：

s+x/b+kd

分组交换时延：

x/b+kd+（k-1）p/b

x/b+kd+（k-1）p/b<

s+x/b+kd

→s>

（k-1）p/b

*但前提是：

x>

>

p,或分组数大于链路数.

补充题2：

在上题的分组交换网中，设报文和分组长度分别为x和（p+h）（bit），其中p为分组的数据部分的长度，而h为每个分组所带的控制信息固定长度，与p的大小无关。

通信的两端共经过k段链路。

链路的数据率为b（bit/s），但传播时延和结点的排队时延均可忽略不计。

若打算使总的时延为最小，问分组的数据部分长度p应该取多大？

（2010考研）在下图所示的采用“存储-转发”方式的分组交换网络中，所有链路的数据传输速率为100Mbps，分组大小为1000B，其中分组头大小为20B。

若主机H1向主机H2发送一个大小为980000B的文件，则在不考虑分组拆装时间和传播延迟的情况下，从H1发送开始到H2接收完为止，至少需要多少时间？

b=100Mbps;

x=980000B

p=（1000-20）B;

h=20B;

k=3

D=80.16msec

分组长度L=1000B=980B+20B

分组数N=980000/980=1000

发送1个分组的时间Ttran=（1000x8）/（100x106）=8x10-5sec

Ttotal=NxTtran+2xTtran=80.16msec

某局域网采用CSMA/CD协议实现介质访问控制，数据传输速率为10Mbps，主机甲和主机乙之间的距离为2km，信号传播速度是200000km/s。

请回答下列问题，要求说明理由或写出计算过程。

（1）若主机甲和主机乙发送数据时发生冲突，则从开始发送数据时刻起，到两台主机均检测到冲突时刻止，最短需经过多长时间？

最长需以过多长时间？

（假设主机甲和主机乙发送数据过程中，其他主机不发送数据）

（2）若网络不存在任何冲突与差错主同甲总是以标准的最长以太网数据帧（1518字节）向主同乙发数据主机乙成功收到一个数据帧后立即发送下一个数据帧。

此时主机甲的有效数据传输速率是多少？

（不考虑以太网帧的前导码）

（1）当甲乙同时向对方发送数据时，两台主机均检测到冲突所需时间最短：

　　1km/200000km/s×

2=1×

10^（-5）s

　　当一方发送的数据马上要到达另一方时，另一方开始发送数据，两台主机均检测到冲突所需时间最长：

　　2km/200000km/s×

2=2×

（2）发送一帧所需时间：

1518B/10Mbps=1.2144ms

　　数据传播时间：

2km/200000km/s=1×

10^（-5）s=0.01ms

　　有效的数据传输速率=10Mbps×

1.2144ms/1.2244ms=9.92Mbps

Chapter3

5.Abitstring,01111110,needstobetransmittedatthedatalink

layer.Whatisthestringactuallytransmittedafterbitstuffing?

输出：

0011111010.

6.Whenbitstuffingisused,isitpossiblefortheloss,insertion,ormodificationof

asinglebittocauseanerrornotdetectedbythechecksum?

Ifnot,whynot?

Ifso,

how?

Doesthechecksumlengthplayarolehere?

可能。

假定原来的正文包含位序列01111110作为数据。

位填充之后，这个序列将变成011111010。

如果由于传输错误第二个0丢失了，收到的位串又变成，被接收方看成是帧尾。

然后接收方在该串的前面寻找检验和，并对它进行验证。

如果检验和是16位，那么被错误的看成是检验和的16位的内容碰巧经验证后仍然正确的概率是1/216。

如果这种概率的条件成立了，就会导致不正确的帧被接收。

显然，检验和段越长，传输错误不被发现的概率会越低，但该概率永远不等于零。

15.Abitstream10011101istransmittedusingthestandardCRCmethoddescribedinthetext.Thegeneratorpolynomialisx3+1.Showtheactualbitstringtransmitted.Supposethethirdbitfromtheleftisinvertedduringtransmission.Showthatthiserrorisdetectedatthereceiver'

send.

A:

Theframeis 

10011101.Thegeneratoris1001.Themessageafterappendingthreezerosis10011101000.Theremainderondividing10011101000by1001is100.So,theactual 

bit 

stringtransmittedis10011101100.Thereceived 

stream 

withanerrorinthethird 

fromtheleftis10111101100.Dividingthisby1001producesaremainder100,whichisdifferentfromzero.Thus,thereceiverdetectstheerrorandcanaskforaretransmission. 

16.DatalinkprotocolsalmostalwaysputtheCRCinatrailerratherthaninaheader.Why?

CRC是在发送期间进行计算的。

一旦把最后一位数据送上外出线路，就立即把CRC编码附加在输出流的后面发出。

如果把CRC放在帧的头部，那么就要在发送之前把整个帧先检查一遍来计算CRC。

这样每个字节都要处理两遍，第一遍是为了计算检验码，第二遍是为了发送。

把CRC放在尾部就可以把处理时间减半。

17.Achannelhasabitrateof4kbpsandapropagationdelayof20msec.Forwhatrangeofframesizesdoesstop-and-waitgiveanefficiencyofatleast50percent?

当发送一帧的时间等于信道的传播延迟的2倍时，信道的利用率为50%。

或者说，当发送一帧的时间等于来回路程的传播延迟时，效率将是50%。

而在帧长满足发送时间大于延迟的两倍时，效率将会高于50%。

现在发送速率为4Mb/s，发送一位需要0.25微秒。

只有在帧长不小于160kb时，停等协议的效率才会至少达到50%。

18.A3000-km-longT1trunkisusedtotransmit64-byteframesusingprotocol5.Ifthepropagationspeedis6μsec/km,howmanybitsshouldthesequencenumbersbe?

为了有效运行，序列空间（实际上就是发送窗口大小）必须足够的大，以允许发送方在收到第一个确认应答之前可以不断发送。

信号在线路上的传播时间为

31.Consideranerror-free64-kbpssatellitechannelusedtosend512-bytedata

framesinonedirection,withveryshortacknowledgementscomingbacktheother

way.Whatisthemaximumthroughputforwindowsizesof1,7,15,and127?

The

earth-satellitepropagationtimeis270msec.（M）

使用卫星信道端到端的传输延迟为270ms，以64kb/s发送，周期等于604ms。

发送一帧的时间为64ms，我们需要604/64=9个帧才能保持通道不空。

对于窗口值1，每604ms发送4096位，吞吐率为4096/0.604=6.8kb/s。

对于窗口值7，每604ms发送4096*7位，吞吐率为4096*7/0.604=47.5kb/s。

对于窗口值超过9（包括15、127），吞吐率达到最大值，即64kb/s。

32.A100-km-longcablerunsattheT1datarate.Thepropagationspeedinthe

cableis2/3thespeedoflightinvacuum.Howmanybitsfitinthecable?

在该电缆中的传播速度是每秒钟200000km，即每毫秒200km，因此100km的电缆将会在0.5ms内填满。

T1速率125微秒传送一个193位的帧，0.5ms可以传送4个T1帧，即193*4=772bit。

Chapter4

3.ConsiderthedelayofpureALOHAversusslottedALOHAatlowload.Which

oneisless?

Explainyouranswer.（E）

对于纯的ALOHA，发送可以立即开始。

对于分隙的ALOHA，它必须等待下一个时隙。

这样，平均会引入半个时隙的延迟。

因此，纯ALOHA的延迟比较小。

16.Whatisthebaudrateofthestandard10-MbpsEthernet?

以太网使用曼彻斯特编码，这就意味着发送的每一位都有两个信号周期。

标准以太网的数据率为10Mb/s，因此波特率是数据率的两倍，即20MBaud。

19.A1-km-long,10-MbpsCSMA/CDLAN（not802.3）hasapropagationspeedof

200m/μsec.Repeatersarenotallowedinthissystem.Dataframesare256bitslong,

including32bitsofheader,checksum,andotheroverhead.Thefirstbitslotaftera

successfultransmissionisreservedforthereceivertocapturethechannelinorder

tosenda32-bitacknowledgementframe.Whatistheeffectivedatarate,excluding

overhead,assumingthattherearenocollisions?

依题知一公里的在铜缆中单程传播时间为1/200000=5×

10-6s=5usec，往返传播时间为2t=10usec，一次完整的传输分为6步：

发送者侦听铜缆时间为10usec，若线路可用

发送数据帧传输时间为256bits/10Mbps=25.6usec

数据帧最后一位到达时的传播延迟时间为5.0usec

接收者侦听铜缆时间为10usec，若线路可用

接收者发送确认帧用时3.2usec

确认帧最后一位到达时的传播延迟时间为5.0usec

总共58.8sec，在这期间发送了224bits的数据，所以数据传输率为3.8Mbps.

21.ConsiderbuildingaCSMA/CDnetworkrunningat1Gbpsovera1-kmcablewithnorepeaters.Thesignalspeedinthecableis200,000km/sec.Whatistheminimumframesize?

对于1km电缆，单程传播时间为1/200000=5×

10-6s=5微秒，往返传播时间为2t=10微秒。

为了能够按照CSMA/CD工作，最小帧的发射时间不能小于10微秒。

以1Gb/s速率工作，10可以发送的比特数等于：

（10*10-6）/（1*10-9）=10000因此，最小帧是10000bit=1250字节长。

22.AnIPpackettobetransmittedbyEthernetis60byteslong,includingallitsheaders.IfLLCisnotinuse,ispaddingneededintheEthernetframe,andifso,howmanybytes?

最小的以太网帧是64bytes，包含了以太网地址帧头，类型/长度域，以及校验和。

由于帧头域占用18bytes，并且分组是60bytes，总帧长是78bytes，这已经超过了64-byte的最小限制。

因此，不必再填充z了。

23.Ethernetframesmustbeatleast64byteslongtoensurethatthetransmitteris

stillgoingintheeventofacollisionatthefarendofthecable.FastEthernethasthe

same64-byteminimumframesizebutcangetthebitsouttentimesfaster.Howisit

possibletomaintainthesameminimumframesize?

将快速以太网的电缆长度至为以太网的1/10即可。

24.SomebooksquotethemaximumsizeofanEthernetframeas1518bytesinsteadof1500bytes.Aretheywrong?

以太网一帧中数据占用是1500bytes，但是把目的地地址，源地址，类型/长度域以及校验和域也算上，帧总长就为1518bytes

26.HowmanyframespersecondcangigabitEthernethandle?

Thinkcarefullyandtakeintoaccountalltherelevantcases.Hint:

thefactthatitisgigabitEthernetmatters.（E）

最小的以太网帧是64bytes=512bits，所以依题1Gbps的带宽可得1,953,125=2*106frames/sec，然而，这只是在充满最小的帧时是这样，如果没有充满帧，填充短帧至4096bits，这时每秒处理的帧的最大数量为244,140bytes，对于最大的帧长12,144bits，每秒处理的帧的最大数量为82,345frames/sec.

28.InFig.4-27,fourstations,A,B,C,andD,areshown.WhichofthelasttwostationsdoyouthinkisclosesttoAandwhy?

站C最接近A。

因为C最先听到A发出的RTS并且通过插入一个NAV信号作为回应。

D对其没有回应，说明它不在A的频率范围内。

29.Supposethatan11-Mbps802.11bLANistransmitting64-byteframes

back-to-backoveraradiochannelwithabiterrorrateof10-7.Howmanyframes

persecondwillbedamagedonaverage?

一帧是64bytes=512bits，位出错率为p=10-7，所有512位正确到达的概率为（1-p）512=0.9999488，所以帧被破坏的概率约为5*10-5，每秒钟发送的帧数为11*106/512=21,484frames/sec，将上两个数乘一下，大约每秒钟有一帧被破坏。

30.An802.16networkhasachannelwidthof20MHz.Howmanybits/seccanbesenttoasubscriberstation?

这取决于离子站有多远。

如果子站就在附近，那么使用QAM-64可得带宽120Mbps；

中等距离时，使用QAM-16可得带宽80Mbps；

远程距离，QPSK可得带宽40Mbps.

（原题给出的是20mhz的带宽，要求的是数据率，按照前面的Nyquist定理，最大数据率应该是：

2HlogN,但是答案没有乘以2。

）

31.IEEE802.16supportsfourserviceclasses.Whichserviceclassisthebestchoiceforsendinguncompressedvideo?

未压缩的视频有一个固定的位速率。

每帧都有与前一帧相同的点数量，因此，可能要准确计算需要的带宽。

最后，最好选用固定位速率服务。

Chapter5

1.Givetwoexamplecomputerapplicationsforwhichconnection-orientedservice

isappropriate.Nowgivetwoexamplesforwhichconnectionlessserviceisbest.（E）

文件传送、远程登录和视频点播需要面向连接的服务。

另一方面，信用卡验证和其他的销售点终端、电子资金转移，以及许多形式的远程数据库访问生来具有无连接的性质，在一个方向上传送查询，在另一个方向上返回应答。

5.Considerthefollowingdesignproblemconcerningimplementationofvirtual-circuitservice.Ifvirtualcircuitsareusedinternaltothesubnet,eachdatapacketmusthavea3-byteheaderandeachroutermusttieup8bytesofstorageforcircuitidentification.Ifdatagramsareusedinternally,15-byteheadersareneededbutnoroutertab