計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)計(jì)算題

1、1-10 試在下列條件下比較電路交換和分組交換。要傳送的報(bào)文共x( bit ) 。從源點(diǎn)到終點(diǎn)共經(jīng)過 k 段鏈路，每段鏈路的傳播時(shí)延為d( s) ，數(shù)據(jù)率為b(b/s) 。在電路交換時(shí)電路的建立時(shí)間為s(s) 。在分組交換時(shí)分組長(zhǎng)度為p(bit) ，且各結(jié)點(diǎn)的排隊(duì)等待時(shí)間可忽略不計(jì)。問在怎樣的條件下，分組交換的時(shí)延比電路交換的要??？(提示：畫一下草圖觀察k 段鏈路共有幾個(gè)結(jié)點(diǎn)。)答：線路交換時(shí)延：kd+x/b+s,分組交換時(shí)延：kd+(x/p)*(p/b)+(k-1)*(p/b)其中(k-1)*(p/b)表示K段傳輸中，有(k-1)次的儲(chǔ)存轉(zhuǎn)發(fā)延遲，當(dāng) s>(k-1)*(p/b) 時(shí)，電

2、路交換的時(shí)延比分組交換的時(shí)延大，當(dāng) x>>p, 相反。1-17收發(fā)兩端之間的傳輸距離為1000km,信號(hào)在媒體上的傳播速率為2X 108m/s。試計(jì)算 以下兩種情況的發(fā)送時(shí)延和傳播時(shí)延：( 1)數(shù)據(jù)長(zhǎng)度為107bit, 數(shù)據(jù)發(fā)送速率為100kb/s 。( 2)數(shù)據(jù)長(zhǎng)度為103bit, 數(shù)據(jù)發(fā)送速率為1Gb/s。從上面的計(jì)算中可以得到什么樣的結(jié)論？解： ( 1)發(fā)送時(shí)延：ts=107/105=100s傳播時(shí)延 tp=106/(2X 108)=0.005s(2)發(fā)送時(shí)延 ts=103/109=hx s傳播時(shí)延：tp=106/(2X 108)=0.005s結(jié)論：若數(shù)據(jù)長(zhǎng)度大而發(fā)送速率低，

3、則在總的時(shí)延中，發(fā)送時(shí)延往往大于傳播時(shí)延。但若數(shù)據(jù)長(zhǎng)度短而發(fā)送速率高，則傳播時(shí)延就可能是總時(shí)延中的主要成分。1-18假設(shè)信號(hào)在媒體上的傳播速度為 2 x 108m/s.媒體長(zhǎng)度L分別為：(1) 10cm (網(wǎng)絡(luò)接口卡)(2) 100m (局域網(wǎng))(3) 100km (城域網(wǎng))(4) 5000km (廣域網(wǎng))試計(jì)算出當(dāng)數(shù)據(jù)率為1Mb/s和10Gb/s時(shí)在以上媒體中正在傳播的比特?cái)?shù)。解：(1) 1Mb/s:傳播時(shí)延=0.1/(2 X 108)=5 X10-10比特?cái)?shù)=5X 10-10X1X106=5X 1041Gb/s:比特?cái)?shù)=5X 1010x 1 X 109=5X 101(5) 1Mb/s:傳播

4、時(shí)延=100/(2 X 108)=5 X 107比特?cái)?shù)=5X 107 X 1 X 106=5X 1011Gb/s:比特?cái)?shù)=5X107X1X 109=5 X 102(3)1Mb/s:傳播時(shí)延=100000/(2 乂 108)=5 X 10-4比特?cái)?shù)=5X 10-4X1X106=5X1021Gb/s比特?cái)?shù)=5 X 10-4 X 1 X 109=5X 105(4)1Mb/s:傳播時(shí)延=5000000/(2 X 108)=2.5 乂 10-2比特?cái)?shù)=2.5 X 10-2X1 X106=5X 1041Gb/s比特?cái)?shù)=2.5 X10-2X1X 109=5X 1071-19 長(zhǎng)度為 100 字節(jié)的應(yīng)用層數(shù)據(jù)

5、交給傳輸層傳送，需加上 20字節(jié)的 TCP 首部。再交給網(wǎng)絡(luò)層傳送，需加上20 字節(jié)的 IP 首部。最后交給數(shù)據(jù)鏈路層的以太網(wǎng)傳送，加上首部和尾部工18 字節(jié)。試求數(shù)據(jù)的傳輸效率。數(shù)據(jù)的傳輸效率是指發(fā)送的應(yīng)用層數(shù)據(jù)除以所發(fā)送的總數(shù)據(jù)(即應(yīng)用數(shù)據(jù)加上各種首部和尾部的額外開銷)。若應(yīng)用層數(shù)據(jù)長(zhǎng)度為1000字節(jié)，數(shù)據(jù)的傳輸效率是多少？解： ( 1) 100/( 100+20+20+18) =63.3%（ 2） 1000/（ 1000+20+20+18） =94.5%2-09用香農(nóng)公式計(jì)算一下，假定信道帶寬為為3100Hz,最大信道傳輸速率為35Kb/ s ,那么若想使最大信道傳輸速率增加6 0%,問

6、信噪比S/N應(yīng)增大到多少倍？如果在剛才計(jì)算出的基礎(chǔ)上將信噪比S /N應(yīng)增大到多少倍？如果在剛才計(jì)算出的基礎(chǔ)上將 信噪比S /N再增大到十倍，問最大信息速率能否再增加2 0%?答：C=Wlog2（1+S/N）b/s-SN1=2*（ C1/W） -1=2*（ 35000/3100） -1SN2=2*（ C2/W） -1=2*（ 1.6*C1/w） -1=2*（ 1.6*35000/3100） -1SN2/SN1=100信噪比應(yīng)增大到約100倍。C3=Wlong2（ 1+SN3） =Wlog2（ 1+10*SN2）C3/C2=18.5%如果在此基礎(chǔ)上將信噪比S/N 再增大到10 倍，最大信息通率只能

7、再增加18.5%左右2-12試計(jì)算工作在1200nm到1400nm之間以及工作在1400nm到1600nm之間的光波的頻帶寬度。假定光在光纖中的傳播速率為2*10e8m/s.解：V=L*F-F=V/L-B=F2-F1=V/L1-V/L21200nm 至U 1400nm：帶寬=23.8THZ1400nm 到 1600nm：帶寬=17.86THZ2-16 共有 4 個(gè)站進(jìn)行碼分多址通信。4 個(gè)站的碼片序列為A：（1 11 1 1 1 1 1 ）B：（1 1 1 11111）C：（11111111）D：（11111111）現(xiàn)收到這樣的碼片序列S：（1 1 3 1 1 3 1 1 ）。問哪個(gè)站發(fā)送數(shù)據(jù)

8、了？發(fā)送數(shù)據(jù)的站發(fā)送的是0 還是 1 ？解：S - A=（+1 1 + 3+1-1 + 3+1+1）/8=1,A發(fā)送 1S , B=（+1 1 31 1 3+1 1）/ 8= 1,B 發(fā)送 0S , C=（+ 1 + 1 + 3+1 1 3 1 1）/ 8=0,C無發(fā)送S - D=（+1 + 1 + 31+1 + 3+1-1）/8=1,D發(fā)送 13-07000010011 得余數(shù)1110，添加的檢驗(yàn)序列是1110.作二進(jìn)制除法，兩種錯(cuò)誤均可發(fā)展3-08 要發(fā)送的數(shù)據(jù)為101110。采用CRCD 生成多項(xiàng)式是P（ X） =X3+1 。試求應(yīng)添加在數(shù)據(jù)后面的余數(shù)。答：作二進(jìn)制除法，10111000

9、010011添加在數(shù)據(jù)后面的余數(shù)是0113-09 一個(gè) PPP 幀的數(shù)據(jù)部分（用十六進(jìn)制寫出）是7D5EFE277D5D7D5D657D5E 。試問真正的數(shù)據(jù)是什么（用十六進(jìn)制寫出）？答： 7D5EFE277D5D7D5D657D5E7EFE277D7D657D1111100111111103-16數(shù)據(jù)率為10Mb/s的以太網(wǎng)在物理媒體上的碼元傳輸速率是多少碼元/秒？答：碼元傳輸速率即為波特率，以太網(wǎng)使用曼徹斯特編碼，這就意味著發(fā)送的每一位都有兩個(gè)信號(hào)周期。標(biāo)準(zhǔn)以太網(wǎng)的數(shù)據(jù)速率是10MB/S,因此波特率是數(shù)據(jù)率的兩倍，即20M 波特3-20假定1km長(zhǎng)的CSMA/CD網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)率為1Gb/s。

10、設(shè)信號(hào)在網(wǎng)絡(luò)上的傳播速率為 200000km/s。求能夠使用此協(xié)議的最短幀長(zhǎng)。答：對(duì)于1km 電纜，單程傳播時(shí)間為1/200000=5 為微秒，來回路程傳播時(shí)間為10微秒，為了能夠按照CSMA/CD 工作，最小幀的發(fā)射時(shí)間不能小于10微秒，以Gb/s速率工作，10微秒可以發(fā)送白比特?cái)?shù)等于10*10A-6/1*10A-9=10000,因此，最短幀是10000 位或 1250 字節(jié)長(zhǎng)3-21 什么叫做比特時(shí)間？使用這種時(shí)間單位有什么好處？100比特時(shí)間是多少微秒？答：比特時(shí)間是發(fā)送一比特多需的時(shí)間，它是傳信率的倒數(shù)，便于建立信息長(zhǎng)度與發(fā)送延遲的關(guān)系“比特時(shí)間”換算成“微秒”必須先知道數(shù)據(jù)率是多少，

11、如數(shù)據(jù)率是10Mb/s,則100比特時(shí)間等于10 微秒。3-22假定在使用CSMA/CD協(xié)議的10Mb/s以太網(wǎng)中某個(gè)站在發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)檢測(cè)到碰撞，執(zhí) 行退避算法時(shí)選擇了隨機(jī)數(shù) r=100o試問這個(gè)站需要等待多長(zhǎng)時(shí)間后才能再次發(fā)送數(shù)據(jù)？ 如果是 100Mb/s 的以太網(wǎng)呢？答：對(duì)于10mb/s的以太網(wǎng)，以太網(wǎng)把爭(zhēng)用期定為 51.2微秒，要退后100個(gè)爭(zhēng)用期,等待時(shí)間是51.2（微秒）*100=5.12ms對(duì)于100mb/s的以太網(wǎng)，以太網(wǎng)把爭(zhēng)用期定為5.12微秒，要退后100個(gè)爭(zhēng)用期，等待時(shí)間是5.12（微秒）*100=512 微秒3-24假定站點(diǎn)A和B在同一個(gè)10Mb/s以太網(wǎng)網(wǎng)段上。這兩個(gè)站點(diǎn)

12、之間的傳播時(shí)延為225比特時(shí)間?，F(xiàn)假定A 開始發(fā)送一幀，并且在A 發(fā)送結(jié)束之前B 也發(fā)送一幀。如果A 發(fā)送的是以太網(wǎng)所容許的最短的幀，那么A 在檢測(cè)到和B 發(fā)生碰撞之前能否把自己的數(shù)據(jù)發(fā)送完畢？換言之，如果A 在發(fā)送完畢之前并沒有檢測(cè)到碰撞，那么能否肯定A 所發(fā)送的幀不會(huì)和B 發(fā)送的幀發(fā)生碰撞？（提示： 在計(jì)算時(shí)應(yīng)當(dāng)考慮到每一個(gè)以太網(wǎng)幀在發(fā)送到信道上時(shí)，在MAC 幀前面還要增加若干字節(jié)的前同步碼和幀定界符）答： 設(shè)在 t=0 時(shí) A 開始發(fā)送，在 t=（ 64+8） *8=576 比特時(shí)間，A 應(yīng)當(dāng)發(fā)送完畢。t=225比特時(shí)間，B 就檢測(cè)出A 的信號(hào)。只要B 在 t=224 比特時(shí)間之前發(fā)送數(shù)

13、據(jù)，A 在發(fā)送完畢之前就一定檢測(cè)到碰撞，就能夠肯定以后也不會(huì)再發(fā)送碰撞了如果 A 在發(fā)送完畢之前并沒有檢測(cè)到碰撞，那么就能夠肯定A 所發(fā)送的幀不會(huì)和B 發(fā)送的幀發(fā)生碰撞（當(dāng)然也不會(huì)和其他站點(diǎn)發(fā)生碰撞）。3-28 有 10個(gè)站連接到以太網(wǎng)上。試計(jì)算一下三種情況下每一個(gè)站所能得到的帶寬。（ 1） 10個(gè)站都連接到一個(gè)（ 2） 10個(gè)站都連接到一個(gè)（ 3） 10個(gè)站都連接到一個(gè)試計(jì)算一下三種情況下每一個(gè)站所能得到的帶寬010Mb/s 以太網(wǎng)集線器；100Mb/s 以太網(wǎng)集線器；10Mb/s 以太網(wǎng)交換機(jī)。答 :（ 1） 10 個(gè)站都連接到一個(gè)10Mb/s 以太網(wǎng)集線器：10mbs（2） 10個(gè)站都連

14、接到一個(gè)100mb/s以太網(wǎng)集線器：100mbs（3） 10個(gè)站都連接到一個(gè)10mb/s以太網(wǎng)交換機(jī)：10mbs3-32 圖 3-35 表示有五個(gè)站點(diǎn)分別連接在三個(gè)局域網(wǎng)上，并且用網(wǎng)橋B1 和 B2 連接起來。每一個(gè)網(wǎng)橋都有兩個(gè)接口（1 和2） 。在一開始，兩個(gè)網(wǎng)橋中的轉(zhuǎn)發(fā)表都是空的。以后有以A 發(fā)送給E ， C 發(fā)送給B， D 發(fā)送給 C， B 發(fā)送給 A。發(fā)送的 幀B1 的轉(zhuǎn)發(fā)表B2 的轉(zhuǎn)發(fā)表地址接口地址接口2 EA1A1CfBC2C1DfCD2D2下各站向其他的站發(fā)送了數(shù)據(jù)幀：試把有關(guān)數(shù)據(jù)填寫在表3-2 中。B1 的處理（轉(zhuǎn)發(fā)？丟棄？登 記？）轉(zhuǎn)發(fā)，寫入轉(zhuǎn)發(fā)表轉(zhuǎn)發(fā)，寫入轉(zhuǎn)發(fā)表寫入轉(zhuǎn)發(fā)表，

15、丟棄不轉(zhuǎn)發(fā)B2 的處理轉(zhuǎn)發(fā)？丟棄？登記？） 轉(zhuǎn)發(fā)，寫入轉(zhuǎn)發(fā)表 轉(zhuǎn)發(fā)，寫入轉(zhuǎn)發(fā)表 轉(zhuǎn)發(fā)，寫入轉(zhuǎn)發(fā)表寫入轉(zhuǎn)發(fā)表寫入轉(zhuǎn)發(fā)表寫入轉(zhuǎn)發(fā)表B-AB 1寫入轉(zhuǎn)發(fā)表，丟棄不轉(zhuǎn)接收不到這個(gè)幀發(fā)第四章10 .試辨認(rèn)以下IP 地址的網(wǎng)絡(luò)類別。(2)和(5)是A類,(1)和(3)是B類,(4)和(6)是C類.17 .一個(gè)3200位長(zhǎng)的TCP 報(bào)文傳到IP 層，加上160位的首部后成為數(shù)據(jù)報(bào)。下面的互聯(lián)網(wǎng)由兩個(gè)局域網(wǎng)通過路由器連接起來。但第二個(gè)局域網(wǎng)所能傳送的最長(zhǎng)數(shù)據(jù)幀中的數(shù)據(jù)部分只有 1200 位。因此數(shù)據(jù)報(bào)在路由器必須進(jìn)行分片。試問第二個(gè)局域網(wǎng)向其上層要傳送多少比特的數(shù)據(jù)(這里的“數(shù)據(jù)”當(dāng)然指的是局域網(wǎng)看見的數(shù)據(jù))

16、答：第二個(gè)局域網(wǎng)所能傳送的最長(zhǎng)數(shù)據(jù)幀中的數(shù)據(jù)部分只有1200bit,即每個(gè)IP數(shù)據(jù)片的數(shù)據(jù)部分1200-160(bit),由于片偏移是以8字節(jié)即64bit為單位的，所以IP數(shù)據(jù)片的數(shù)據(jù) 部分最大不超過1024bit,這樣3200bit的報(bào)文要分4個(gè)數(shù)據(jù)片，所以第二個(gè)局域網(wǎng)向上傳 送的比特?cái)?shù)等于(3200+4X 160),共3840bit。18 .( 1)有人認(rèn)為：“ ARP 協(xié)議向網(wǎng)絡(luò)層提供了轉(zhuǎn)換地址的服務(wù)，因此ARP 應(yīng)當(dāng)屬于數(shù)據(jù)鏈路層。 ”這種說法為什么是錯(cuò)誤的？因?yàn)锳RP本身是網(wǎng)絡(luò)層的一部分，ARP協(xié)議為IP協(xié)議提供了轉(zhuǎn)換地址的服務(wù)，數(shù)據(jù)鏈路層使用硬件地址而不使用IP 地址， 無需 AR

17、P 協(xié)議數(shù)據(jù)鏈路層本身即可正常運(yùn)行。因此 ARP不再數(shù)據(jù)鏈路層。( 2)試解釋為什么ARP 高速緩存每存入一個(gè)項(xiàng)目就要設(shè)置1020分鐘的超時(shí)計(jì)時(shí)器。這個(gè)時(shí)間設(shè)置的太大或太小會(huì)出現(xiàn)什么問題？答：考慮到IP地址和Mac地址均有可能是變化的(更換網(wǎng)卡，或動(dòng)態(tài)主機(jī)配置)10 20 分鐘更換一塊網(wǎng)卡是合理的。超時(shí)時(shí)間太短會(huì)使ARP 請(qǐng)求和響應(yīng)分組的通信量太頻繁，而超時(shí)時(shí)間太長(zhǎng)會(huì)使更換網(wǎng)卡后的主機(jī)遲遲無法和網(wǎng)絡(luò)上的其他主機(jī)通信。(3)至少舉出兩種不需要發(fā)送 ARP請(qǐng)求分組的情況(即不需要請(qǐng)求將某個(gè)目的IP地址解析為相應(yīng)的硬件地址)。在源主機(jī)的ARP高速緩存中已經(jīng)有了該目的IP地址的項(xiàng)目；源主機(jī)發(fā)送的是廣播

18、分組；源主機(jī)和目的主機(jī)使用點(diǎn)對(duì)點(diǎn)鏈路。20.設(shè)某路由器建立了如下路由表：目的網(wǎng)絡(luò)子網(wǎng)掩碼下一跳接口m0接口m1R2R3* (默認(rèn)) R4現(xiàn)共收到5 個(gè)分組，其目的地址分別為：( 1) 分組的目的站IP 地址為： 。 先與子網(wǎng)掩碼相與，得， 可見該分組經(jīng)接口0 轉(zhuǎn)發(fā)。(2)分組的目的IP地址為：。( 與子網(wǎng)掩碼相與得，不等于。( 與子網(wǎng)掩碼相與得，經(jīng)查路由表可知，該項(xiàng)分組經(jīng)R2 轉(zhuǎn)發(fā)。( 3)分組的目的IP 地址為： ，與子網(wǎng)掩碼相與后得，與子網(wǎng)掩碼相與后得，經(jīng)查路由表知，該分組轉(zhuǎn)發(fā)選擇默認(rèn)路由，經(jīng)R4 轉(zhuǎn)發(fā)。( 4)分組的目的IP 地址為：。與子網(wǎng)掩碼相與后得。與子網(wǎng)掩碼相與后得，經(jīng)查路由表知

19、，該分組經(jīng)R3 轉(zhuǎn)發(fā)。( 5)分組的目的IP 地址為：，與子網(wǎng)掩碼相與后得。與子網(wǎng)掩碼相與后得，經(jīng)查路由表知，該分組轉(zhuǎn)發(fā)選擇默認(rèn)路由，經(jīng)R4 轉(zhuǎn)發(fā)。214000/16=250,平均每個(gè)地點(diǎn)250臺(tái)機(jī)器。如選為掩碼，則每個(gè)網(wǎng)絡(luò)所連主機(jī)數(shù)=28-2=254>250,共有子網(wǎng)數(shù)=28-2=254>16,能滿足實(shí)際需求?？山o每個(gè)地點(diǎn)分配如下子網(wǎng)號(hào)碼地點(diǎn)：子網(wǎng)號(hào)(subnet-id)子網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)號(hào)主機(jī)IP的最小值和最大值1: 000000012: 000000103: 000000114: 000001005: 000001016: 000001107: 000001118: 000010009

20、: 0000100110: 0000101011: 0000101112: 0000110013: 0000110114: 0000111015: 0000111116: 0001000022.一個(gè)數(shù)據(jù)報(bào)長(zhǎng)度為4000字節(jié)(固定首部長(zhǎng)度)?，F(xiàn)在經(jīng)過一個(gè)網(wǎng)絡(luò)傳送，但此網(wǎng)絡(luò)能 夠傳送的最大數(shù)據(jù)長(zhǎng)度為1500字節(jié)。試問應(yīng)當(dāng)劃分為幾個(gè)短些的數(shù)據(jù)報(bào)片？各數(shù)據(jù)報(bào)片的數(shù)據(jù)字段長(zhǎng)度、片偏移字段和 MF標(biāo)志應(yīng)為何數(shù)值？IP數(shù)據(jù)報(bào)固定首部長(zhǎng)度為20字節(jié)總長(zhǎng)度(字 節(jié))數(shù)據(jù)長(zhǎng)度(字 節(jié))MF片偏移原始數(shù)據(jù)報(bào)4000398000數(shù)據(jù)報(bào)片11500148010數(shù)據(jù)報(bào)片21500114801185 1數(shù)據(jù)報(bào)片310401

21、020037024.試找出可產(chǎn)生以下數(shù)目的 A類子網(wǎng)的子網(wǎng)掩碼(采用連續(xù)掩碼) (1) 2, (2) 6, (3) 30, (4) 62, (5) 122, (6) 250.26.有如下的4個(gè)/24地址塊，試進(jìn)行最大可能性的聚會(huì)。2，22，200111000100/J o28.已知路由器R1的路由表如表4-12所 表4-12習(xí)題4-28中路由器R1的路由表黑掩目的網(wǎng)絡(luò)地址;跳地片器接/26m2/24ml/16m0/16m2/16ml默認(rèn) 默認(rèn)m0試畫出個(gè)網(wǎng)絡(luò)和必要的路由器的連接拓?fù)洌瑯?biāo)注出必要的IP地址和接口。對(duì)不能確定的情應(yīng)該指明。圖形見課后答案P380011分配網(wǎng)絡(luò)前綴時(shí)應(yīng)先分配地址數(shù)較多的前綴題目沒有說LAN1上有幾個(gè)主機(jī)，但至少需要3個(gè)地址給三個(gè)路由器用。本題的解答有很多種，下面給出兩種不同的答案：第一組答案第二組答案LAN1LAN2LAN3LAN4LAN531.以下地址中的哪一個(gè)和86.32/12匹配：請(qǐng)說明理由。86.32/1286.001