计算机网络课本习题

习题解答1-10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（s），数据率为b（b/s）。在电路交换时电路的建立时间为S（s）。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的要小？解：对于电路交换t1=s+x/b+kd

对于分组交换总的延迟为t2=x/b+(k-1)p/b+kd

为了分组交换的时延比电路交换的要小则：t1>t2

所以:s>(k-1)p/bP1P2P3P4P1P2P3P4P3P4ABCDABCD电路交换分组交换t连接建立数据传送报文P2P1连接释放x/bd1-19长度为100字节的应用层数据交给运输层传送，需加上20字节的TCP首部。再交给网络层传送，需加上20字节的IP首部。最后交给数据链路层的以太网传送，加上首部和尾部共18字节。试求数据的传输效率。数据的传输效率是指发送的应用层数据除以所发送的总数据。若应用层数据长度为1000字节，数据的传输效率是多少？解：100/（100+20+20+18）

1000/（1000+20+20+18）2-07假定某信道受奈氏准则限制的最高码元速率为20000码元/秒。如果采用振幅调制，把码元的振幅划分为16个不同等级来传送，那么可以获得多高的数据率？

解：16=24

即1码元携带4比特信息量

数据率为20000×4=80000（b/s）2-16共有四个站进行码分多址通信。四个站的码片序列为：A（-1-1-1+1+1-1+1+1）B（-1-1+1-1+1+1+1-1）C（-1+1-1+1+1+1-1-1）D（-1+1-1-1-1-1+1-1）现收到这样的码片序列：S（-1+1-3+1-1-3+1+1），问那个站发送数据了？发送数据的站发送的1还是0？(-1+1-3+1-1-3+1+1)·(-1-1-1+1+1-1+1+1)/8=1(-1+1-3+1-1-3+1+1)·(-1-1+1-1+1+1+1-1)/8=-1(-1+1-3+1-1-3+1+1)·(-1+1-1+1+1+1-1-1)/8=0(-1+1-3+1-1-3+1+1)·(-1+1-1-1-1-1+1-1)/8=1根据计算结果：A和D发送比特1，B发送比特0,C没有发送数据

3-07要发送的数据为1101011011.P(X)=X4+X+1.

解答：添加的检验序列（即余数）为1110（11010110110000

除以10011）

数据在传输过程中最后一个1变成了0，11010110101110除以10011，余数为011，不为0，接收端可以发现差错。

数据在传输过程中最后两个1都变成了0，11010110001110除以10011，余数为101，不为0，接收端可以发现差错。

3-07要发送的数据为101110。P(X)=X3+1.求应添加在数据后面的余数。

被除数：101110000除数：10013-10解答：要传送的比特串

0110111111111100零比特填充后

011011111011111000

接收到的比特串为

001110111110111110110

还原为00111011111111111103-16数据率为10Mbps的以太网在物理媒体上的码元传输速率是多少？解答：以太网使用曼彻斯特编码，这就意味着发送的每一码元中间都有一个电压的转换。每秒传送的码元数加倍了。标准以太网的数据速率是10Mb/s，因此波特率是数据率的两倍，即20M波特。

基带数字信号曼彻斯特编码

码元1111100000出现电平转换3-20假定1km长的CSMA/CD网络的数据率为1Gbps,设信号在网络上的传播速率为200000km/s，求能够使用此协议的最短帧长。解答：对于1km电缆，单程端到端传播时延为：τ=1÷200000=5×10-6s=5μs，

端到端往返时延为：2τ=10μs

为了能按照CSMA/CD工作，最小帧的发送时延不能小于10μs，以1Gb/s速率工作，10μs可发送的比特数等于：

10×10-6×1×109=10000bit=1250字节。

3-24假定站点A和B在同一个10Mbps以太网网段上。这两个站点之间的传播时延为225比特时间，现假定A开始发送一帧，并且在A发送结束前B也发送一帧。如果A发送的是以太网所容许的最短的帧，那么A在检测到和B发生碰撞之前能否把自己的数据发送完毕？换言之，如果A在发送完毕之前并没有检测到碰撞，那么能否肯定A所发送的帧不会和B发送的帧发生碰撞？（考虑前同步码和帧定界符）解答：A发送的是以太网所容许的最短帧，所以A在t=0时刻开始发送，则在t=576比特时间（发送（64+8）字节）A应当发送完毕。当A检测到和B发生碰撞时，最多需要450比特时间，所以A检测到和B发生碰撞之前数据还没有发送完。如果A在发送完毕之前没有检测到碰撞，可以肯定A所发送的帧就不会和B发送的帧发生碰撞。3-32发送的帧地址接口地址接口B1的处理B2的处理A-EA1A1转发，登记转发，登记C-BC2C1转发，登记转发，登记D-CD2D2登记，丢弃登记，转发B-AB1登记，丢弃接收不到B1的转发表B2的转发表

4-9解答：（1）可以代表C类地址对应的子网掩码默认值；也能表示A类和B类地址的掩码,前24位决定网络号和子网号，后8位决定主机号.（用24bit表示网络部分地址，包括网络号和子网号）（2）48化成二进制序列为：11111111111111111111111111111000，根据掩码的定义，后三位是主机号，一共可以表示8个主机号，除掉全0和全1的两个，该网络能够接6个主机.（3）子网掩码的形式是一样的，都是；但是子网的数目不一样，前者为65534，后者为254.（4）化成二进制序列为：11111111111111111111000000000000。后12位表示主机号，所以每一个子网上的主机数目最多是4096-2=4094（5）有效，但不推荐使用。（6）29C类地址

(7)有，可以提高网络利用率。实际环境中可能存在将C类网网络地址进一步划分为子网的情况，需要掩码说明子网号的划分。C类网参加互连网的路由，也应该使用子网掩码进行统一的IP路由运算。4-20设某路由器建立了如下路由表：现共收到3个分组的，其目的地址分别是：(1)0(2)2(3)7试分别计算其下一跳。目的网络子网掩码下一跳28接口m02828接口m028R292R3*（默认）-R4

4-21某单位分配到一个B类IP地址，其net-id为，该单位有4000台机器，分布在16个不同的地点。如选用子网掩码为，试给每一个地点分配一个子网号码，并算出每个地点主机号码的最小值和最大值。解答:B类地址

网络号为129.250

子网掩码

则用8位表示子网号,可表示256个子网.

若该单位划分16个子网,则从中取出16个号表示16个子网即可.如—.

每个地点主机号码可为1—254.

子网号子网网络号

主机IP的最小值和最大值1:00000001

---54

2：

00000010

---54

3：

00000011

---54

4：

00000100

---54

5：

00000101

---54

6：

00000110

---54

7：

00000111

---54

8：

00001000

---54

9：

00001001

---54

10：

00001010

---54

11：

00001011

---54

12：

00001100

---54

13：

00001101

---54

14：

00001110

---54

15：

00001111

---54

16：

00010000

---54

4-26有如下的4个/24地址块，试进行最大可能的聚合。

/24/24/24/24

解答:212.56.13210000100133100001011341000011013510000111

共同的前缀是22位所以最大可能的聚合是

/224-29一个自治系统有5个局域网，其连接图如图所示。LAN2至LAN5上的主机数分别为91，150，3和15.该自治系统分配到的IP地址为30.138.118/23.试给出每一个局域网的地址块（包括前缀）。解答:地址块30.138.118/23可写成/23

写成二进制表示：00011110

10001010

01110110

00000000

网络前缀23位,主机号9位.

分配网络前缀时应先分配地址数较多的前缀。

LAN3有150个主机加一个路由器地址为151个地址。

在地址块00011110

10001010

0111011*

********中

分配地址

00011110

10001010

01110110

********

即

/24

(或/24)LAN2有91个主机加一个路由器地址为92个地址。

分配地址

00011110

10001010

01110111

0*******

即

/25(或/25)LAN5有15个主机加一个路由器地址为16个地址。分配地址

00011110

10001010

01110111

10******

即

28/26LAN4有3个主机加一个路由器地址为4个地址。分配地址

00011110

10001010

01110111

11001***

即

00/29LAN1至少有3个IP地址供路由器用。也分一个/29地址块

分配地址

00011110

10001010

01110111

11000***

即

92/29

4-31以下地址中哪一个和86.32/12匹配？请说明理由。（1）23（2）16（3）4（4）54解答：86.32/1286.00100000第（1）个是匹配的。4-37某单位分配到一个地址块4/26。现在需要进一步划分为4个一样大的子网。问：（1）每个子网的网络前缀有多长？（2）每一个子网中有多少个地址？（3）每一个子网的地址块是什么？（4）每一个子网可分配给主机使用的最小地址和最大地址是什么？解答(1)28位

(2)16个地址

(3)第一个子网4/285/28----8/28

第二个子网0/281/28----4/28

第三个子网6/287/28----10/28

第四个子网12/2813/28----26/281000000/2801000001--010011101010000/281100000/281110000/28某单位分配到一个地址块28/25。现需要进一步划分为3个子网，其中第1个子网能容纳50台主机，另外两个子网均能容纳20台主机，请给出每个子网的地址块。4-41解答:B收到从C发来的路由信息,对此路由信息进行修改,得到

N25CN39CN65CN84CN96C路由器B更新后的路由表如下：

N1

7

A无新信息，不改变

N2

5

C相同的下一跳，更新

N3

9

C新的项目，添加进来

N6

5

C不同的下一跳，距离更短，更新

N8

4

E不同的下一跳，距离一样，不改变

N9

4

F不同的下一跳，距离更大，不改变

5-14一个UDP用户数据报的首部的十六进制表示是：06320045001CE217。试求源端口、目的端口、用户数据报的总长度、数据部分长度？这个数据报是从客户发送给服务器还是从服务器发送给客户？使用UDP的这个服务器程序是什么？源端口号：1586，目的端口：69；UDP用户数据报总长度28字节，数据部分长度20字节。此UDP用户数据报是从客户发给服务器（因为目的端口号<1023，是熟知端口）。服务器程序是TFTP.源端口目的端口长度检验和22225-23