《计算机网络-》作业讲解

第一章概述

•基本概念

•计算机网络的性能

•计算机网络体系结构

三种交换的比较

电路交换分组交换

报文报文报文分组分组分组

比特流直达终点

数据传送I>飞

的特点出

存储存储存储存储

转发转发转发转发

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),且各节点的排队时间可忽略不计。

问在怎样的条件下，分组交换的时延比电路交换的要小？

•电路交换总时延二连接时延+发送时延+传播时延分组交换

・连接时延二建立时间=S

•发送时延=数据块长度/数据率=x/b

•传播时延二d*k

•总时延二s+x/b+d*k

•分组交换总时延二发送时延+传播时延

•每个分组在一个站点的发送时延二分组长度/数据率二p/b

•发送n个分组的时延=(k-1)*p/b+x/p*p/b

•传播时延二d*k

•总时延=(k-1)*p/b+x/b

•分组交换总时延〈电路交换总时延ABCD

•(k-l)*p/b+x/b<s+x/b+d*k

1-17收发两端之间的传输距离为1000km,信号在媒体上的传播速率为

2*108m/so试计算一下两种情况的发送时延和传播时延(1)数据长度为

lCVbit,数据发送速率为100kb/s。(2)数据长度为lCPbit,数据发送速率为

lGb/So从以上计算结果可得出什么结论？

•(1)发送时延二107bit/(100*103b/s)=100s

•(2)发送时延=l()3bit/(lC)9b/s)=1微秒

•(1)与(2)的传播时延相同，传播时延=1000*103m/

(2*108m/s)=8ms

■结论：若数据长度大而发送速率低，则在总的时延中，发送时延

往往大于传播时延。但若数据长度短而发送速率高，则传播时延

是总时延中的主要成分。

1-18假设信号在媒体上的传播速率为2.3*108m/s。媒体长度I分别为(1)

10cm(网卡)(2)100m(局域网)(3)100km(城域网)(4)

5000km(广域网)。试计算当数据率为IMb/s和10Gb/s时在以上媒体

中正在传播的比特数。

・考核传播时延带宽积、带宽、传播时延等概念

•传播时延带宽积=传播时延*数据率

•传播时延二信道长度/电磁波在信道上的传播速率

•网卡：

・IMb/s：0.1m/(2.3*108m/s)*1*106b/s=4.35*10-4b

・lOGb/s:0.1m/(2.3*108m/s)*10*109b/s=4.35b

•局域网：

・IMb/s：100m/(2.3*108m/s)*1*106b/s=0.435b

・lOGb/s:100m/(2.3*108m/s)*10*109b/s=4350b

•城域网：

・IMb/s：100*103m/(2.3*108m/s)*1*106b/s=4.35*102b

・lOGb/s:100*103m/(2.3*108m/s)*10*109b/s=4.35*106b

•广域网

・IMb/s：5000*103m/(2.3*108m/s)*1*106b/s=2.17*104b

・lOGb/s:5000*103m/(2.3*108m/s)*10*109b/s=2.17*108b

2.带宽(bandwidth)

•本来是指信号具有的频带宽度，单位是赫(或千赫、

兆赫、吉赫等)。

•用在通信上可表示通信线路允许通过的信号频带范围。

■现在“带宽”是数字信道所能传送的“最高数据率”

的同义语

•单位是“比特每秒"，或b/s(bit/s)。

常用的带宽单位

•更常用的带宽单位是

•千比每秒,即kb/s(103b/s)

•兆比每秒,即Mb/s(106b/s)

•吉比每秒，即Gb/s(109b/s)

•太比每秒,即Tb/s(1012b/s)

•请注意：在计算机界，K=210=1024

M=22。，G=23。,T=240o

4.时延(delay或latency)

•发送时延

•传播时延

•处理时延

•排队时延

4.时延（delay或latency）

•发送时延

•发送数据时，数据块从结点进入到传输媒体所需要的时间。

•也就是从发送数据帧的第一个比特算起，到该帧的最后一个比

特发送完毕所需的时间。

数据块长度（比特）

发送时延=

信道带宽（比特/秒）

时延(delay或latency)

•传播时延

•电磁波在信道中需要传播一定的距离而花费的时间。

・信号传输速率（即发送速率）和信号在信道上的

传播速率是完全不同的概念。

信道长度（米）

传播时延=

信号在信道上的传播速率（米/秒）

时延(delay或latency)

•处理时延

•交换结点为存储转发而进行一些必要的处理所花费的时间。

•排队时延

•结点缓存队列中分组排队所经历的时延

•排队时延的长短往往取决于网络中当时的通信量。

时延(delay或latency)

■数据经历的总时延

总时延=发送时延+传播时延+处理时延+排队时延

■对于高速网络链路，我们提高的仅仅是数据的

发送速率而不是比特在链路上的传播速率。

■提高链路带宽减小了数据的发送时延。

四种时延所产生的地方

从结点A向结点B发送数据

4'V-HE.

结点A发送前结点B

5.时延带宽积

时延带宽积

（传播）时延.

市1范

链路

时延带宽积=传播时延X带宽

­链路的时延带宽积又称为以比特为单位的链路

长度。

1-19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。在交

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(即应用数据加上各种首部和尾部的额外开销)。若应用层数

据长度为1000字节，数据的传输效率是多少？

•应用层数据长度为100字节的数据传输效率

•=100/(100+20+20+18)=100/158

■应用层数据长度为1000字节的数据传输效率

•=1000/(1000+20+20+18)=1000/1058

第二章物理层

•物理层基本概念及功能

•数据通信基础知识

•奈氏准则

・香农公式

•信道复用技术

2-6数据在信道中的传输速率受哪些因素的限制？信噪比能否任意

提高？香农公式在数据通信中的意义是什么？“比特/秒”和“码

元/秒”有何区别？

・考核对香农定理的理解

c=riog2(i+w)(b/s)

•数据在信道中的传输速率收到信噪比和带宽的影响。

•理论上讲，信噪比能任意提高，只要信号功率足够大或者噪声功率足够小；

但在实际的系统中，由于收到系统发射功率的限制，信号功率不可能无穷大,

而对于系统来说，噪声不可能无穷小，因此，信噪比不能任意提高。

•香农公式的意义在于：

•只要信息传输速率低于信道的极限信息传输速率，就一定可以找到某种办法来实现无

差错的传输。

•“比特/秒”和“码元/秒”

•比特/秒是信息的传输速率，码元/秒是码元的传输速率

•“比特/秒”和“码元/秒”在数量上有一定的关系。对于频带宽度已经确定的信道，信

噪比不能再提高了，并且码元的传输速率也达到了上限值，可以通过每个码元携带更

多比特来提高信息的传输速率

(⑴)信道能够通过的频率范围

•1924年，奈奎斯特(Nyquist)就推导出了著名的奈氏

准则。

•给出了在假定的理想条件下，为了避免码间串扰，码元的

传输速率的上限值。

•在任何信道中，码元传输的速率是有上限的，否则就会出

现码间串扰的问题，使接收端对码元的判决(即识别)成

为不可能。

•如果信道的频带越宽，也就是能够通过的信号高频分量越

多，那么就可以用更高的速率传送码元而不出现码间串扰。

奈氏（Nyquist）准则

•理想低通信道的最高码元传输速率=2WBaud,

•W是理想低通信道的带宽，单位是赫兹（Hz）

•Baud（波特），是码元传输速率的单位，1波特为每

秒传送1个码元。

・每赫兹带宽的理想低通信道的最高码元传输速率为每

秒2个码元

•理想带通信道的最高码元传输速率=WBaud,

•W是理想带通信道的带宽，单位是赫兹（Hz）

•每赫兹带宽的理想带通信道的最高码元传输速率为每

秒1个码元

信道上的最高码元传输速率

例：电话线路通常的带宽是3100Hz(300〜3400Hz),

理想带宽为2400Hz。准则给

最高码元传输速率=2400(Baud)

1率也称

勺信息传

电话线路的理想带通信道

如何提高数据传输速率?

»若码元的电平级数为2(即1个码元携带Ibit的信息量)

最高数据传输速率=最高码元传输速率

A若码元的信号电平分为H级：

理想带通信道的最高数据传输速率=%log2P(bps)

例：对于电话线路，

A若码元的电平级数为4(即1个码元携带2bit的信息量)

2

最高数据传输速率=2400Hzxlog22=4800(bps)

》若码元的电平级数为64(即1个码元携带6bit的信息量)

6

最高数据传输速率=2400Hzxlog22=14.4(kbps)

》能无限提高吗？

⑵信噪比

•香农(Shannon)用信息论的理论推导出了带宽受

限且有高斯白噪声干扰的信道的极限、无差错的

信息传输速率。

■信道的极限信息传输速率C可表达为

(r,(P)

•c=IVIog2(l+S//V)b/s••/

(S/NKHOxlogoB/N)

•人为信道的带宽(以Hz为单位)；•••

•S为信道内所传信号的平均功率；•••

•2为信道内部的高斯噪声功率。

信噪比的单位：分贝(dB)

换算公式：10・logio(Sm)分贝(dB)

■若SW=10,则为10dB;

■若S/N=100,则为20dB;

■若S/?V=1000,贝”为30dB;

例：电话线路通常的带宽是3.1kHz(300~

3400Hz),信噪比通常是2500(34dB)o

最大数据传输速率=ni0g2(l+SW)

=3100xlog2(l+2500)

=3100x11.3«35kbps

如果要提高数据传输速率，则必须增加线路的带

宽或提高信噪比。

2-7假定某信道收奈氏准则限制的最高码元速率为2000。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(b/s)?

•比特率=码元速率*log2L

•数据率=20000*log216=80000(b/s)

奈氏(Nyquist)准则

理想低通信道的最高码元传输速率=21/1/Baud

1/1/是理想低通信道的带宽，单位为赫(Hz)

能通过不能通过

0»频率(Hz)

2W(Hz)

■每赫带宽的理想低通信道的最高码元传输速率

是每秒2个码元。

•Baud是波特，是码元传输速率的单位，1波特

为每秒传送1个码元。

2-8假定要用3kHz带宽的电话信道传送64kb/s的数据(无差

错传输)，试问这个信道应具有多高的信噪比(分别用比

值和分贝来表示)，这个结果说明什么问题？

•香农公式

•C-Wlog2(1+5/TV)(b/s)

•其中064000b/s,W=3000Hz带入上面的式子

•德S/N=2**(64000/3000)-1

•用分贝表示为\Sg(S/N)=642分贝

2.2.4信道的极限信息传输速率

•香农(Shannon)用信息论的理论推导出了带宽受限且有

高斯白噪声干扰的信道的极限、无差错的信息传输速

率。

■信道的极限信息传输速率。可表达为

•C:/log2(l+夕川b/s

•/为信道的带宽(以Hz为单位)；

•S为信道内所传信号的平均功率；

•N为信道内部的高斯噪声功率。

香农公式表明

•信道的带宽或信道中的信噪比越大，则信息的极限

传输速率就越高。

•只要信息传输速率低于信道的极限信息传输速率，

就一定可以找到某种办法来实现无差错的传输。

•若信道带宽W或信噪比5//V没有上限（当然实际信

道不可能是这样的），则信道的极限信息传输速率

C也就没有上限。

•实际信道上能够达到的信息传输速率要比香农的极

限传输速率低不少。

泊为香农公式计算一下，假定信道带宽为3iooHz,最大信息传输

熏2忠^/方1%若悭使最大信息传输速率增加60%,问信噪比

代詈那到口泡?之口果在刚才计算出的基础上将信噪比S/N再增

大到10倍，问取大信息速率能否在增加20%?

•香农公式「二Wlog2(1+5/N)(b/s)

•1、035000W=3100时信噪比35000二3100*log2(l+£")计算

S/N01d

•2、将035000*1.6二56000,W=3100带入香农公式计算S/N

new

计算S/Nnew/S/N。》即可

•3、03100*log2(l+10*S/Nnew)

第三章数据链路层

•数据链路层概念及功能

•PPP协议

•CSMA/CD

・网桥工作原理

第三章作业

3-8要发送的数据为101110,采用CRC的生成多项式是

P(X”X3+1,试求应添加在数据后面的余数。

•M=101110

•G=1001

•101110000/1001

3-9一个PPP数据帧的数据部分(用十六进制写

出)是7D5EFE277D5D7D5D657D5E

•提示：特殊字符填充法

将0x7E转换成(0x7D,0x5E),将0x7D转变为(0x7D,0x5D)

7EFE277D7D657E

3.10PPP协议使用同步传输技术传送比特串0110111111111100.

试问经过零比特填充后变成怎样的比特串，若接收端收到的PPP

帧的数据部分是0001110111110111110110,问删除发送端加

入的零比特后变成怎样的比特串？

•1、每遇到5个连续的1,插入一个0

011011111011111000

•2、每扫描到5个连续的1,删除后面跟随的一个0

00011101111111111110

3-18试说明10BASE-T中的10、BASE和T所代

表的意思.

•10：表示数据率为10Mb/s

•BASE：电缆上的信号时基带信号

•T：双绞线

3-20假定1km长的CSMA/CD网络的数据率为lGb/s。设信号在网络

上的延播速率为200000km/s。求能够使用此协议的最短帧长。

•答：

•在CSMA/CD中，数据帧的发送时延不能小于端到端的往返传播时延。

•单程端对端传播时延为：1/2000000=5微秒

•端到端往返时延为：10微秒

•计算10微秒内发送的比特数就是最短帧长

•10*10-6*(1*109)=10OOO(bit)

•媒体上正在传播的比特数=5*10-6*iGb/s(bit)

3-24

・假定站点A和B在同一个10Mb/s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发送结束之前B也发送一帧。如果A发送的是以太网容许

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所发送的帧发生

碰撞？

最短帧64字节，发送时还要加8字节前导符，共需发送（64+8）*8比特=576

t=0,开始发送；t=l,发出第一个比特；……

t=225,A发出的第一个比特到达B,

故B只有可能在225时刻之前发送数据

最坏情况为t=224时亥IJB发送数据，

t=225时，B的第一个比特和A的第一个比特碰撞，产生变形。

变形的比特信号需要再经过224个比特时间（449比特）才能被A检测到

•3-25在上题中站点A与B在t=0时同时发送数据，当t=225比特时间，A和B同时检测到发生碰撞，并且在

t=225+48比特时间完成干扰信号发送，A和B随机退避算法选择的随机数分别是rA=O和rB=l,请问A和B各在

什么时间开始重传，A重传的数据在什么时间到达B,A重传的数据会不会和B重传的数据再次碰撞？B会不

会在预定的重传时间停止发送数据？

A。...

以太网规定了强化干扰48个比特时间,最小帧间间隔96比特时间

t=0,开始发送；t=0,开始发送；

t=225,检测到冲突t=225,检测到冲突

t=225+48=273,完成干扰信号发送t=225+48=273,完成干扰信号发送

rA=O故立亥I」开始执行CSMA/CD算法rB=O故需延时一个竞争窗口即512

t=273+225=498,A检测到空闲个比特时间再开始执行CSMA/CD算

t=498+96=594,A开始传输法

t=594+225=819,A的信号到达Bt=273+512=785,B开始检测信道

t=785+96=881,如果B在785至U

881时间内检测到信道空闲则B开始

发送数据

3-32与讲义相同

B2的处理

发送的帧Bl的转发表B2的转发表Bl的处理

（转发？丢弃？登记？）（转发？丢弃？登记？）

地址接口地址接口

转发，写入转发表转发，写入转发表

A—EA1A1

转发，写入转发表转发，写入转发表

C—BC2C1

写入转发表，丢弃不转发转发，写入转发表

D—CD2D2

写入转发表，丢弃不转发接收不到这个帧

B—AB1

3-32爱学习的网桥

逆向学习+扩散算法

站地址^坦

s①T

开始过滤了!

网桥在转发表中

登记以下三个信息

•在网桥的转发表中写入的信息除了地址和接口外，还有帧进入

该网桥的时间。

•这是因为以太网的拓扑可能经常会发生变化，站点也可能会更

换适配器（这就改变了站点的地址）。另外，以太网上的工作

站并非总是接通电源的。

•把每个帧到达网桥的时间登记下来，就可以在转发表中只保留

网络拓扑的最新状态信息。这样就使得网桥中的转发表能反映

当前网络的最新拓扑状态。

网桥的自学习和转发帧

的步骤归纳

•网桥收到一帧后先进行自学习。查找转发表中与收到帧的源

地址有无相匹配的项目。如没有，就在转发表中增加一个项

目（源地址、进入的接口和时间）。如有，则把原有的项目

进行更新。

•转发帧。查找转发表中与收到帧的目的地址有无相匹配的项

目。

•如没有，则通过所有其他接口（但进入网桥的接口除外）进行转发。

•如有，则按转发表中给出的接口进行转发。

•若转发表中给出的接口就是该帧进入网桥的接口，则应丢弃这个帧

（因为这时不需要经过网桥进行转发）。

第四章网络层

网络层协议功能及概念

IP协议

划分子网和构造超网

ICMP

路由选择协议：RIP协议工作原理、OSPF

4-9•(1)子网掩码代表什么意思？

­子网掩码由一连串的1和一连串的0组成，1代表网络号和子网号，。代表主机号

­子网掩码可以代表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。

•(2)一网络的现在掩码为48,问该网络能够连接多少个主

机？

•111100,后三位是主机号，一共可以表示8个主机号，去掉全0(表示本

网络的地址)和全1(表示本网络的广播地址)，该网络能够容纳6个主机

•(3)一A类网络和一B类网络的子网号分别为16个1和8个1,问这两个网络

的子网掩码有何不同？

­子网掩码都是,但是子网数目不同。本题中的A类网络子网数目为65534

个，B类网络的子网数目是254个。

•(4)子网掩码为(255.255.11110000.00000000)，每个子网

上的主机数目为2*12-2=4094

•(5)55对应的二进制是111111111111111100000000llllllllo

是有效的子网掩码，但不是一个方便使用的解决办法。

•(6)C22F1481,转换成点分十进制形式表示,29,为C类地址。

IP地址中的网络号字段和主机号字段

A类地址0；

net-idhost-id

8位24位

B类地址10；

1

<------------net-id------------------->-=-------------host-id---------------->

16位

C类地址110：

1

net-idhost-id-]

24位8位

D类地址1110；多播地址

E类地址1111;保留为今后使用

4-20.设某路由器建立了如下路由表:

目的网络子网掩码下一跳

28接口m0

128.96.39,12828接口ml

255.255.255,128R2

192.4,153,092R3

*(默认)---R4

现共收到5个分组，其目的地址分别为：(1)0(2)2

(3)128.96.40,151(4)192.153.17(5)1924153.90,试分别计算其下一跳。

解题思路：用目的地址和子网掩码相与，若结果出现在目的网络中，则转发

相应的下一站，若没有出现在目的网络中，则根据默认路由转发到R4。

具体查找方法参见“路由器转发分组的算法”。

答:(1)接口mO(2)R2(3)R4(4)R3(5)R4

路由聚合与最长前缀匹配

•一个CIDR地址块可以表示很多地址，这种地址的聚合

常称为路由聚合，它使得路由表中的一人项目可以表示

很多个(例如上千个)原来传统分类地址的路由。

•使用CIDR时，路由表中的每个项目由“网络前缀”和

“下一跳地址”组成。在查找路由表时可能会得到不止

一个匹配结果。

•摩当从匹配结果中选择具有最长网络前缀的路由：最长

前缀匹配

(longest-prefixmatching)o

•网络前缀越长，其地址块就越小，因而路由就越具体

(morespecific)。

•最长前缀匹配又称为最长匹配或最佳匹配。

已知互联网和路由器Ri中的路由表。主机也向为发

送分组。试讨论也收到心

向力发送的分组后查找路由表的过程。

Ri的路由表（未给出默认路由器）

3目的网络地址子网掩码下一跳

接

子网：口O

Hi1

网络地址

口

R2接

子网掩码1

255.255.255.0

|0

-

子网2：网络地址

301

子网掩码

2

路由器转发分组的算法

(1)从收到的分组的首部提取目的IP地址Do

(2)先用本网络的子网掩码和。逐位相“与”，看是否

和相应的网络地址匹配。若匹配，则将分组直接交付。

否则就是间接交付，执行(3)。

(3)若路由表中有目的地址为。的特定主机路由，则将

分组传送给指明的下一跳路由器；否则，执行(4)。

(4)对路由表中的每一行的子网掩码和。逐位相“与”，

若其结果与该行的目的网络地址匹配(若有多个匹配

记录选择最长匹配项)，则将分组传送给该行指明的

下一跳路由器；否则，执行(5)。

(5)若路由表中有一个默认路由，则将分组传送给路由表

中所指明的默认路由器；否则，执行(6)。

(6)报告转发分组出错。

4-21某单位分配到一个B类IP地址,其net-id为129.25000。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摘码号,并算出每个地点主机号码的最小值和

最大宿。

•地点子网号(subnet-id)子网网络号主机IP的最小值和最大值

根据题意可知：•1:00000001--54

•2：00000010--54

1、为B类地址•3：00000011--54

•4：00000100--54

2、子网掩码为•5：00000101--54

・6：00000110--54

子网号8位，子网数远大于16,任意分配16个•7：00000111—54

网络号即可，右边是其中的一种分配方案。•8：00001000—54

•9：00001001—54

3、4000台机器分布在16个不同•10：00001010--54

的地点・11：00001011—54

•12：00001100--54

每个地点平均250台机器•13：00001101--54

•14：00001110--54

•15：00001111--54

•16：00010000—54

4-22一个数据报长度为4000字节（固定首部长度）。现在经过一个网络传送，但

此网络能够传送的最大数据长度为1500字节。试问应当划分为几个短些的数据报

片？各数据报片的数据字段长度、片偏移字段和MF标志应为何数值？

•IP数据报固定首部长度为20字节

•已知：

•数据包长度4000字节

20字节是IP数据包固定首部长度，数据长度3980字节。

・网络能够传送的最大数据长度为1500字节

•去掉20字节IP数据包固定首部长度，数据长度为1480字节。

总长度（字节）数据长度（字节）MF片偏移

原始数据报4000398000

数据报片11500148010

数据报片2150014801185

数据报片3104010200370

4-26有如下的4个/24地址块，试进行最大可能性的聚合。

212.56.132.0/24

212.56.133.0/24

212.56.134.0/24

212.56.135.0/24

找出给定地址块共同的前缀即可。4个地址块中具有共同的前两部

分212.56,因此，将地址块中不同的132、133、134、135转换成

二进制，找出相同的前缀即可。

212.56.(10000100)2.0

212.56.(10000101)2.0

212.56.(10000110)2.0

212.56.(10000111)2.0

地址第三部分中前6位二进制相同，都是100001,因此，可以聚合成以下

地址块：

/22

4-29一个自治系统有5个局域网，其连接图如图4-55所示。LAN2至LAN5上的主机数

分别为：91,150,分口15.该自治系统分配到的IP地址块为30.138.118/23。试给出每

一个局域网的地址块（包括前缀）。

•提示：分配网络前缀时应先分配地址数较多的前缀，因此先分配

150,91,15,3,3（LAN1至少需要3个地址）

•提示：

•找出满足各个局域网主机数

•150―160

・919128

•15玲32

・398

•3T8

参考答案（答案不唯一）：

LAN192/29

LAN2/25

LAN3/24

LAN400/29

LAN528/26

4-35已知地址块中的一个地址是4/20。试求这个地址块中的最小

地址和最大地址。地址掩码是什么？地址块中共有多少个地址？相当于多少

个C类地址？

•根据已知条件4/20计算出该地址所在的网络号

•已知地址10001100011110000101010000011000

•已知掩码11111111111111111111000000000000

•网络号：10001100011110000101000000000000

•最小地址：10001100011110000101000000000000

•/20

•最大地址：10001100011110000101111111111111

・55/20

•该地址块中地址数为212=4096

•相当于16个C类地址

•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。试问：

(1)每个子网的网络前缀有多长？

28位

(2)每个子网中有多少个地址？

16个

(3)每一个子网的地址块是什么？

4/28>0/28>6/28>12/28

(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？

5/28~8/28

1/28~4/28

7/28~10/28

13/28~26/28

与书后4-26题相似。

4-41假定网络中的路由器B的路由表有如下的项目（这三列分别表示“目的网络〃、“距禺〃

和〃下一跳路由器〃）

N17A

N22B

N68F

N84E

N94F

现在B收到从C发来的路由信息（这两列分别表示“目的网络〃〃距离〃）：

N24

N38

N64

N83

N95

试求出路由器B更新后的路由表（详细说明每一个步骤）。

为

后

变

改

息

F:不

信

无n-f

N17A新

，

新

不

更

进

添

N22B目

来

加

项

的

新

距

跳

N39c下

，

新

更

离

短

更

的

同

不

N65c一

距

跳

’

下,

变

改

不

样

离

一

的

同

E不

N84二

‘,

距

跳

下

变

改

不

大

更

离

的

同

N94F不

‘,

4-42假定网络中的路由器A的路由表有如下的项目（格式同上题）：

N14B

N22C

N31F

N45G

现将A收到从C发来的路由信息（格式同上题）：

N12

N21

N33

N47

试求出路由器A更新后的路由表（详细说明每一个步骤）。

路由器A更新后的路由表如下：_

N13C不同的下一跳，距离更短，更新

N22C相同的下一跳，更新

N31F不同的下一跳，距离更大，不改变

N45G不同的下一跳，距离更大，不改变

2.距离向量算法

收到相邻路由器(其地址为X)的一个RIP报文:

(1)先修改此RIP报文中的所有项目：把“下一跳”字段中的地址

都改为X,并把所有的“距离”字段的值加1。(目的网络N,距

离d,下一跳路由器X)

(2)对修改后的RIP报文中的每一个项目，重复以下步骤：

若项目中的目的网络N不在路由表中，则把该项目加到路由表中。

否则

若下一跳字段给出的路由器地址是X,则把收到的项目替换原

路由表中的项目。

否则

若收到项目中的距离d小于路由表中的距离，则进行更新，

否则，什么也不做。

(3)若3分钟还没有收到相邻路由器的更新路由表，则把此相邻路

由器记为不可达路由器，即将距离置为16(距离为16表示不可

达)。

(4)返回。

第五章运输层

•运输层概念及功能

•UDP协议

•TCP协议

•可靠传输的工作原理

・TCP可靠传输的实现

•流量控制

•连接管理

5-13一个UDP用户数据报的数据字段为8192字节，要使用以太网来

传送，试问应当划分为几个数据报片？说明每一个数据报片的数据

字段长度和片偏移字段的值。

•UDP用户数据报长度=8192+8=8200字节；

•以太网数据字段最大长度为1500字节，IP数据报首部为固定长度

20字节，则IP数据报的数据部分最多为1480字节，8200字节

二5义1480字节+800字节，则：

•划分的数据报片为6个；

•各IP数据报字段长度为：前5个为1480字节，第6个为800字节；

♦片偏移字段的值为各数据报片偏移字节/8字节，

・为：0,1480/8,2960/8,4440/8,5920/8和7400/8,即为0,185,370,555,740和925。

5-14—UDP用户数据报的首部十六进制表示是：0632004500ICE217.

试求源端口、目的端口、用户数据报的总长度、数据部分长度。这个用户

数据报是从客户发送给服务器发送给客户？使用UDP的这个服务器程序是

什么？

解：

0632是源端口，端口号为1586；

0045是目的端口，目的端口为69；

001C是UDP报文的总长度，总长度28字节；去掉UDP头8字节，数据部

分长度20字节。

E217是校验和字段。

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。

5.2.2UDP用户数据报的

首部格式

字节44112

源IP地址目的IP地址017UDP长度

/122222

;伪首部源端口目的端口长度检验和

UDP用户数据报首部数据

发送在前

首部数v＞据

IP数据报

用户数据报UDP有两个字段：数据字段和首部

字段。首部字段有8个字节，由4个字段组成,

每个字段都是两个字节。

44112

源IP地址目的IP地址017UDP长度

字节122222

|源端口目的端口长度检验和|

UDP用户数据报首部数据

发送在前

首部3

IP数据报

5—22主机A向主机B发送一个很长的文件，其长度为L字节。假定TCP使用的MSS有1460

字节。（1）在TCP的序号不重复使用的条件下，L的最大值是多少？（2）假定使用上

面计算出文件长度，而运输层、网络层和数据链路层所使用的首部开销共66字节，链

路的数据率为10Mb/s,试求这个文件所需的最短发送时间。

■TCP报文首部中序号占4字节，序号范围是0~232-1,共232个序号。若

TCP的序号不重复使用，则L最多可以分成232个报文段。TCP连接建

立是需要消耗一个序号，因此L的最大值是232；。

•（1）的最大值是232-l=4GB,G=23。.

•（2）满载分片数Q={Lmax/MSS}=2941758

发送的总报文数

N=Q*（MSS+66）+{（Lmax-Q*MSS）+66}

=4489122708+682

=4489123390总字节数是N=4489123390字节，发送4489123390字节需时间

为：N*8/（10*106）=3591.3秒,即59.85分,约1小时。

中的每一个字节都编上一个序号。序号字段的值则指

的是本报文段所发送的数据的第一个字节的序号。

MSS是TCP报文段中的数据字段的最大长度。

数据字段加上TCP首部

才等于整个的TCP报文段。

|个项(长度可变|填充

选项字段——长度可变。TCP只规定了一种选项，

即最大报文段长度MSS(MaximumSegmentSize)。

MSS告诉对方TCP：“我的缓存所能接收的报文段

的数据字段的最大长度是MSS个字节。”

5-23主机A向主机B连续发送了两个TCP报文段，其序号分别为70和100。试问：

（1）第一个报文段携带了多少个字节的数据？

第一个报文段的数据序号是70到99,共30字节的数据。

（2）主机B收到第一个报文段后发回的确认中的确认号应当是多少？

100,确认号是期望收到对方的下一个报文段的数据的第一个字节的序号

（3）如果主机B收到第二个报文段后发回的确认中的确认号是180,试问A发送的

第二个报文段中的数据有多少字节？

第二个报文段的数据序号是100到09,共80字节的数据。由于确认号是180,表示到第179号为止的数

据都已经收到。

（4）如果A发送的第一个报文段丢失了，但第二个报文段到达了B。B在第二个报

文段到达后向A发送确认。试问这个确认号应为多少？

确认号应该为70。因为没有收到A发送的第一个报文段，因此此时收到的报文段的最后一个序号为69。

中的每一个字节都编上一个序号。序号字段的值则指

的是本报文段所发送的数据的第一个字节的序号。

比特08162431

IIIII

源端口目的端口

序号

20

字节

TCF确认号固定

首音首部

数据UPS

保留RSY窗口

偏移GHN

检验和紧急指针

选项（长度可变填充

确认号字段——占4字节，是期望收到对方的下