计算机网络第五版作业

1、第一章：10.使用层次协议的两个理由是什么？使用层次协议的一个可能缺陷是什么？答：（2）可以把难以管理的任务分解成几个较小的，易于处理的设计问题，降低网络设计复杂性；（2）某个层次的协议可以改变而不影响它的上层和下层缺陷：降低网络性能16.一个系统具有n层协议。应用层产生长度为M字节的报文，在每一层加上长度为h字节的报文头。试问报文头所占的网络带宽比例是多少？答：nh/（nh+IVI）18图1-25（b）中的子网被设计用来对抗核战争。试问需要多少颗炸弹才能将这些节点炸成互不相连的集合？假设任何一颗炸弹都可以摧毁掉一个节点以及所有与它相连的链路。（b）答：至少需要两颗。只需炸掉其中与度最小的节点

2、相连的节点即可第二章：每1亳秒对一条无噪声4kHz信道采样一次。试问最大数据传输率是多少？如果信道上有噪声，且信噪比是30dB,试问最大数据速率将如何变化？答：根据尼奎斯特定理，无噪声信道的最人数据速率为2Blog2V即8000log2Vbps,其中V为信号离散等级；根据香农定理，有噪声信道的最大数据速率为Blog2（l+S/N）即4000*Iog2（l+1000）=39.86kbpso电视信道宽6MHZo如果使用4级数字信号，试问每秒可发送多少个比特？假设电视信道为无噪声的。答：根据尼奎斯特定理，6*10A6*2*log24=24Mbps,故每秒可发送24M个比特17.1984年以前每个端局

3、由三位数字的区域号和本地号码中的前三位命名，试问那时共有多少个电话端局？区域号数字由2“9开始，第二位是0或者2,最后一位数字任意取值。本地号码的前两个数字总在2-9范围内，第三个数字可以是任何数字。答：共计8*2*10#8*8*10=102400个电话端局26.试问为什么PCM采样时间被设置为125微秒？答：采样时间为125微秒则采样率为8000Hz,根据尼奎斯特定理，这个采样率足以捕捉一切来自4kHz电话信道带宽上的信息。试问一个0CL2c连接的用户可用带宽是多少？答：0C-12C帧包括12*90=1080列宽，9行高。其中有12*3=36列的行开销和线路开销,故SPE共有1044列，SP

4、E的第一列是路径开销，所以用户数据只有1043列，共有8*9*1043=75096位。又由于每秒发送8000帧，所以用户的可用带宽为：600.768Mbps。有三个包交换网络，每个包含n个节点。第一个网络采用星型拓扑结构，有一个中心交换机；第二个网络采用双向坏结构：第三个网络则采用全连通结构，每个节点都有一条线路与其他的每个节点相连。试问，从传输路径的跳数来看，最好、平均、最差的传输路径分别是多少？答：星型拓扑结构：最好2,平均2,最差2双向坏结构：最好1，平均n/4,最差n/2全连通结构：最好2,平均1,最差1第三章：7.试问在什么样的环境下，一个开环协议（比如海明码）有可能比本章通篇所讨论

5、的反馈类协议更加适合？答：传输延迟很长，比如火星或金星附近的航天探测器，很显然要用纠错码；接收者不希望因为传输而暴露自己的位置，比如军事方面；出错率很低，纠错码足以更正错误；实时系统15.假设使用Internet校验和（4位字）来发送一个消息1001110010100011。试问校验和的值是什么？答：1001+1100=0101+1=01100110+1010=0000+1=00010001+0011=0100故校验和为010018.发送一个长度为1024位的消息，其中包含992个数据位和32位CRC校验位。CRC计算采用了IEEE802标准，即32阶的CRC多项式。对于下面每种情况，说明在信

6、息传输中出现的错误能否被接收方检测出来：a）只有一位错误b）有2个孤立的一位错误c）有18个孤立的一位错误d）有47个孤立的一位错误e）有一个长度为24位的突发错误f）有一个长度为35位的突发错误答：a）可以，CRC能检测到所有的一位错误b）可以，CRC能检测出两个独立的一位错误c）不可以，CRC不一定能检测出偶数个独立的一位错误d）可以，CRC能检测出奇数个独立的一位错误e）可以，CRC能检测出长度小于等于32的所有突变错误f）不可以，CRC不一定能检测出长度大于32的突发错误考虑一个具有4kbps速率和20ms传输延迟的信道。试问帧的人小在什么范闱内，停-等式协议才能获得至少50%的效率？

7、答：当帧的传输时间等于往返传输延迟时，效率是50%。故此情景下，帧应人于等于160bit29.在协议6中,framearrival代码中有一部分是用来处理NAK的。如果入境帧是一个NAK,并且另一个条件也满足，则这部分代码回被调用。请给出一个场景，在此场景下另一个条件非常重要。答：这里要求r.ack+1next_frame_to_send考虑下述情景：A给B发送0。B得到并发送一个ACK,但是ACK丢失了。A超时后重发0,但是B希望1,所以它发送一个NAKo此时A最女f不重发0,由于条件r.ack+1next_frame_to_send不成立，所以不用选择性重传0,可以继续向前推进传送1。6.

8、试问在下列两种情况下CSMA/CD的竞争时间槽长度是多少？一个2千米长的双导电缆(信号的传播速度是信号在真空中传播速度的82%)?40T-米长的多模光纤(信号的传播速度是信号在真空中传播速度的65%)?答：单程传输延迟为2000/(3*10A8*82%)=8.13ps,所以竞争时间槽长度为16.26ps(b)单程传输延迟为40000/(3*20人8*65%)=205.13阴，所以竞争时间槽长度为410.26ns试问经典10Mbps以太网的波特率是多少？答：经典以太网采用曼彻斯特编码，每个数据位需要用两个信号周期表示，数据速率是10Mbps,所以波特率是20Mbps假设经典以太网使用曼彻斯特编码

9、，请画出比特流0001110101的编码输出。答：LHLHLHHLHLHLLHHLLHHL一个1T米长、10Mbps的CSMA/CDLAN(不是802.3),其传播速度为200米/微秒。这个系统不允许使用中继器。数据帧的长度是256位，其中包括32位的头、校验和以及其他开销。在一次成功传输后的第一个比特槽被预留给接收方，以便它捉住信道发送32位的确认帧。假设没有冲突，试问除去开销之后的有效数据率是多少？答：往返传输延迟是10ns,一次完整的传输有6个部分组成：发送方抓住信道：10ns传输数据：25.6ns传输延迟：5盟接收方抓住信道：10us发送ACK：3.2ns传输延迟：5us共58.8ps

10、，传输有效数据224位，所以除去开销之后的有效数据率是3.8Mbps两个CSMA/CD站都企图传送犬文件(多个帧)。每发出一帧，它们就使用二进制指数后退算法竞争信道。试问在第k轮结束竞争的概率是多少？每个竞争周期的平均次数是多少？答：竞争从1开始，第i次，每个站随机等待m(m为0“2竹-2之间某个数)个时间槽。在第k次结束竞争的概率是：Pk=(1-1/2Ak)*疋二l/2i-1)=(l-l/2Ak)*2A(-(k-l)*(k-2)/2)每个竞争周期的平均次数为：kPk第五章：2.数据包网络将每个数据包当作独立的单位进行路由，路由过程彼此独立。虚电路网络不必采用这种方式，因为每个数据包都沿着一条

11、预先确定的路由。试问，这是否意味着虚电路网络不需要具备将单个数据包从任意源端路由到任意接收方的能力呢？请解释你的答案。答：当虚电路网络建立连接时，需要将一个包从源端路由到目标端请给出一个简单的启发式算法，找出一个网络中从指定源端到目标端之间的两条路径，要求这两条路径在失去任何一条通信线路的情况下都能够幸免于难(假设存在这样的两条路径)。可以认为路由器足够可靠，因此不必担心路由器崩溃的可能性。答：首先，通过最短路径算法找出一条线路，然后删除网络中上条线路包含的弧，在通过最短路径算法得到第二条线路。14假设图5-20中节点B刚刚重新启动，它的路由表中没有任何信息。现在它突然需要一条到达H的路由，于

12、是它发送广播包，其TTL分别设置为1、2、3等。试问它需要经过几轮广播之后才能找到一条路径？Figure5-20.(a)RangeofAlbroadcast,(b)AfterBandDreceiveit.(c)AfterGF.andGreceiveit.(d)AHcrE.H.andIreceiveit.TheshadednodesarcnewrecipientsThedashedlinesshowpossiblereverseroutes.ThesolidlinesshowthediscoveredrouteADK0(b)KTi(c)答：节点H和B相距3跳，所以需要3轮广播20图5-35中的网

13、络使用RSVP预留资源，主机1和主机2的组播树如图所示。假设主机2请求一条带宽为2Mbps的信道用于接收主机1的流，以及一条带宽为1Mbps的信道用于接收主机2的流。同时，主机4请求一条带宽为2Mbps的信道用于接收主机1的流；主机5请求一条带宽为1Mbps的信道用于接收主机2的流。试问在路由器A、B、C、E、H、K、J和L上，总共需要为这些请求预留多少带宽？JGBandwidthreservedtorsource2Figurcb-35(2)Host3requestsachannellohost1.(b)Host3thenrequestsasecondchannel,tohost2.(c)Ho

14、st5requestsachanneltohost1.答：A：2MB/sB:0MB/sC:IMB/sE:3MB/sH:3MB/sJ:3MB/sK:2MB/sL:IMB/s27.一个IP地址的十六进制表示为C22F1582，请将它转换成点分十进制表示法。答：3028.Internet上一个网络的子网掩码为。试问它最多能容纳多少台主机？答：2A12-2=409430.从开始有大量连续的IP地址可以使用。假设4个组织A、B、C、D按照顺序依次申请4000、2000、4000、8000个地址。对于每一个申请，请用w.x.y.z/s的形

15、式写出所分配的第一个IP地址、最后一个IP地址以及掩码答：A：/20-55/20,掩码：B：/21-55/21,掩码：C：198.1632.0/20-55/20,掩码：192.1632.0D：/19-55/19,掩码：第六章：评判一个服务器是否全程活跃，或者通过进程服务器来按需启动它的一个标准是它所提供服务的使用频率。试问你能想出作出这一决定的其他标准吗？答：另一个标准是服务器进程

16、是如何影响客户端的。在客户端请求被服务之前，服务器提供的服务必须启动并初始化。考虑两个网络N1和N2,在源端A和目的端D之间有相同的平均延迟。在”1中，不同的数据包所经历的延迟是均匀分布，且最人延迟为10秒；而在N2中，99%的数据包所经历的延迟都小于2秒，且没有最人延迟上界。请讨论在这两种情况下如何用RTP来传输实时音频/视频流。答：N1中最大延迟是10秒，可以在目的端D设置一个容量略人于10秒接收的数据总数的缓冲区，这样就可以确保没有抖动。N2中，缓冲区的容量只需为2-3秒接收数据总数即可，但是会丢失一些帧。25.试问有可能将RTP代码放到操作系统内核中，与UDP代码放在一起吗？请解释你的答案。答：可以。调用者应提供所有需要的信息。28.TCP段的最犬有效载荷为65495字节。试问为什么选择如此奇怪的数值？答：TCP段必须适合IP的65515个字节的有效载荷，除去TCP头占用的20个字节，TCP段的最大有效载荷为65495字节