精品计算机网络作业四及解答可编辑Word下载.docx

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D．海明码可以纠正一位差错

8．字符S的ASCII编码从低到高依次为1100101，采用奇校验，在下述收到的传输后字符中，哪种错误（）不能检测?

A．11000011B．11001010

C．11001100D．11010011

9．对于10位要传输的数据，如果采用汉明校验码，需要增加的冗余信息位数是（）。

A．3B．4C．5D．6

10．要发送的数据是1101011011，采用CRC校验，生成多项式是1001l，那么最终发送的数据应该是（）。

A．110B．110

C．110D．11110011011100

11．在简单的停止等待协议中，当帧出现丢失时，发送端会永远等待下去，解决这种死锁现象的办法是（）。

A．差错校验B．帧序号

C．NAK机制D．超时机制

12．从滑动窗口的观点看，当发送窗口为1，接收窗口也为1时，相当于ARQ的（）方式。

A．回退N帧ARQB．选择重传ARQ

C．停止-等待D．连续ARQ

13．数据链路层采用了后退N帧的（GBN）协议，如果发送窗口的大小是32，那么至少需要（）位的序列号才能保证协议不出错。

A．4B．5C．6D．7

14．若采用后退N帧的ARQ协议进行流量控制，帧编号字段为7位，则发送窗口的最大长度为（）。

．

A．7B．8C．127D．128

15．【2009年计算机联考真题】

数据链路层采用了后退N帧（GBN）协议，发送方已经发送了编号为0～7的帧。

当计时器超时时，若发送方只收到0、2、3号帧的确认，则发送方需要重发的帧数是（）。

A．2B．3C．4D．5

16．数据链路层采用后退N帧协议方式，进行流量控制和差错控制，发送方已经发送了编号O～6的帧。

当计时器超时时，只收到了对1、3和5号帧的确认，发送方需要重传的帧的数目是（）。

A．1B．2C．5D．6

17．一个使用选择重传协议的数据链路层协议，如果采用了5位的帧序列号，那么可以选用的最大接收窗口是（）。

A．15B．16C．31D．32

18．【2011年计算机联考真题】

数据链路层采用选择重传协议（SR）传输数据，发送方已发送了0～3号数据帧，现已收到1号帧的确认，而0、2号帧依次超时，则此时需要重传的帧数是（）。

A．1B．2C．3D．4

19．采用滑动窗口机制对两个相邻节点A（发送方）和B（接收方）的通信过程进行流量控制。

假定帧的序号长度为3，发送窗口和接收窗口的大小都是7。

当A发送了编号为0、1、2、3这4个帧后，而B接收了这4个帧，但仅应答了0、1两个帧，此时发送窗口将要发送的帧序号为（①），接收窗口的上边界对应的帧序号为（②）；

A继续发送4、5两个帧，且这两个帧已进，A,B的缓冲区，而B仅应答了2、3两个帧，此时接收窗口最多能接收（③）个帧。

若滑动窗口机制采用选择重传协议来进行流量控制，则允许发送方在收到应答之前连续发出多个帧；

若帧的序号长度为k比特，那么窗口的大小W（④）2^k-1；

如果发送窗口的上边界对应的帧序号为U，则发送窗口的下边界对应的帧序号为（⑤）。

①A．2B．3C．4D．5

②A．1B．2C．3D．4

③A．3B．4C．5D．6

④A．<

B．>

C．≥D．≤

⑤A．≥（U-W+1）mod2kB．≥（U-W）mod2k

C．≥（U-W）mod2KD．≥（U-W-1）mod2k

二、综合应用题

1.在一个数据链路协议中使用下列字符编码：

A01000111；

B11100011；

FLAG01111110；

ESC11100000

在使用下列成帧方法的情况下，说明为传送4个字符A、B、ESC、FLAG所组织的帧实际发送的二进制位序列。

1）字符计数法；

2）使用字符填充的首尾定界法；

3）使用比特填充的首尾标志法。

2.在数据传输过程中，若接收方收到的二进制比特序列为10110011010，接收双方采用的生成多项式为G（x）=X4+x3+1，则该二进制比特序列在传输中是否出错?

如果未出现差错，发送数据的比特序列和CRC检验码的比特序列分别是什么?

3．在数据传输率为50kbit／s的卫星信道上传送长度为1kbit的帧，假设确认帧总是由数据帧捎带，帧头的序号长度为3bit，卫星信道端到端的单向传播延迟为270ms。

对于下面三种协议，信道的最大利用率是多少?

1）停止-等待协议。

2）回退N帧协议。

3）选择重传协议（假设发送窗口和接收窗口相等）。

4．假设一个信道的数据传输速率为5kbit／s，单向传输延迟为30ms，那么帧长在什么范围内，才能使用于差错控制的停止-等待协议的效率至少为50％?

5．假定卫星信道的数据率为100kbit／s，卫星信道的单程传播时延为250ms，每个数据帧的帧长均为2000位，并且不考虑误码、确认帧长、头部和处理时间等的开销，为达到传输的最大效率，试问帧的顺序号应为多少位?

此时信道利用率是多少?

6．对于下列给定的值，不考虑差错重传，非受限协议和停止等待协议的有效数据率是多少?

（即每秒传输了多少真正的数据，单位bit／s）

R=传输速率（16Mbit／s）

S=信号传播速度（200m／us）

D=接收主机和发送主机之间传播距离（200m）

T=创建帧的时间（2us）

F=每帧的长度（500bit）

N=每帧中的数据长度（450bit）

A：

确认帧ACK的帧长（80bit）

7．在某个卫星信道上，发送端从一个方向发送长度为512B的帧，且发送端的数据发送速率为64kbit／s，接收端在另一端返回一个很短的确认帧。

设卫星信道端到端的单向传播延时为270ms，对于发送窗口的尺寸分别为1、7、17和117的情况，信道的吞吐率分别为多少?

解答：

一、单项选择题

1．B电路管理功能是物理层提供的，而数据链路层提供链路管理功能。

关于“电路”和“链路"

的区别请参见本章疑难点1。

帧同步、差错控制、流量控制都是数据链路层的功能。

2．C数据链路层的主要作用是加强物理层传输原始比特流的功能，采用确认、编号等机制将物理层提供的可能出错的物理连接改造成为逻辑上无差错的数据链路，使之对网络层表现为一条无差错的链路。

3．A网际控制报文协议ICMP是网络层协议，PPP是在SLIP基础上发展而来的，都是数据链路层协议。

4．C一般情况下，数据链路层会为网络层提供三种可能的服务：

无确认的无连接服务、有确认的无连接服务、有确认的面向连接服务。

5．D为了防止在传输过程中帧丢失，在可靠的数据链路层协议中，发送方对发送的每一个数据帧设计一个定时器，当计时器到期而该帧的确认帧仍没有到达时，发送方将重发该帧。

为了保证接收方不会接收到重复帧，需要对每个发送的帧进行编号；

汉明码和循环冗余校验码都用于差错控制。

6．A一般来说，数据的传输差错是由噪声引起的。

通信信道的噪声可以分为两类：

热噪声和冲击噪声。

热噪声一般是信道固有的，引起的差错是随机差错，可以通过提高信噪比来降低它对数据传输的影响。

冲击噪声一般是由外界电磁干扰引起的，引起的差错是突发差错，它是引起传输差错的主要原因，无法通过提高信噪比来避免。

7．A链路层的差错控制有两种基本策略：

检错编码和纠错编码，常见的纠错码有海明码，它可以纠正一位差错。

8．D既然采用奇校验，那么传输的数据中1的个数如果是偶数个则可检测出错误，如

果1的个数是奇数个就检测不出错误，因此选D。

9．B在k比特信息位上附加r比特冗余信息，构成k+r比特的码字，必须满足2r≥k+r+1。

如果k的取值小于等于11且大于4，则r--4。

10．C假设一个帧有m位，其对应的多项式为M（x），则计算冗余码的步骤如下：

①加0：

假设G（x）的阶为r，在帧的低位端加上r个0；

②模2除：

利用模2除法，用G（x）对应的数据串去除①中计算出的数据串，得到的余数即为冗余码（共r位，前面的O不可省略）。

多项式以2为模运算。

按照模2运算规则，加法不进位，减法不借位，它刚好是异或操作。

乘除法类似于二进制的运算，只是在做加减法时按模2规则进行。

根据以上算法计算可得答案选C。

11．D发送端装备了计时器，在一个帧发送之后，发送端等待确认，如果在计时器计满时仍未收到确认，则再次发送相同的帧，以免陷入永久的等待。

12．C停止．等待协议的工作原理是：

发送方每发送一帧，都要等待接收方的应答信号，之后才能发送下一帧；

接收方每接收一帧，都要反馈一个应答信号，表示可接收下一帧，如果接收方不反馈应答信号，则发送方必须一直等待。

13．C在后退N帧的协议中，序列号个数不小于MAXSEQ+1，在题目中发送窗口的大小是32，那么序列号个数最少应该是33个。

所以最少需要6位的序列号才能达到要求。

14．C如果在接收窗口整体向前移动时，新窗口中的序列号和旧窗口的序列号产生重叠，致使接收方无法区别发送方发送的帧是重发帧还是新帧，因此在后退N帧的ARQ协议中，发送窗口WT≤2n一1。

本题中n=7，故发送窗口最大长度是127。

15．C在后退N帧协议中，发送方可以连续发送若干个数据帧，如果收到接收方的确认帧则可以继续发送。

若某个帧出错，接收方只是简单地丢弃该帧及其后所有的后续帧，发趋方超时后需重传该数据帧及其后续的所有数据帧。

这里要注意，连续ARQ协议中，接收方一般采用累积确认的方式，即接收方对按序到达的最后一个分组发送确认，因此题目中收到：

的确认帧就代表编号为0、1、2、3的帧已接收，而此时发送方未收到1号帧的确认只能代表确认帧在返回的过程中丢失了，而不代表1号帧未到达接收方。

因此需要重传的帧为编号是4、5、6、7的帧。

16．AGBN一一般采用累积确认，故收到了对5号帧的确认意味着接收方已经收到了1～5号帧，因此发送方仅需要重传6号帧。

17．B在选择重传协议中，若采用n个比特对帧进行编号，为避免接收端向前移动窗口

后，新的窗口与旧的窗口产生重叠，接收窗口的最大尺寸应该不超过序号范围的一半：

WR≤2n-1此选B。

18．B选择重传协议中，接收方逐个地确认正确接收的分组，不管接收到的分组是否有

序，只要正确接收就发送选择ACK分组进行确认。

因此选择重传协议中的ACK．分组不再具有累积确认的作用。

这点要特别注意与GBN协议的区别。

此题中只收到1号帧的确认0、2号帧超时，由于对于1号帧的确认不具累积确认的作用，因此发送方认为接收方没有收到0、2号帧，于是重传这两帧。

19．C、B、C、D、A

1）发送窗口大小为7意味着发送方在没有收到确认之前可以连续发送7个帧，由于发送

疗A已经发送了编号为0～3的四个帧，下一个帧将是编号为4的帧。

2）接收窗口的大小也为7，当接收方B应答了编号为0~3后，滚动窗口，准备接收编

号为4，5，6，7，0，1，2的帧，因此接收窗口的上边界对应的帧序号为2。

3）当编号为4、5的两个帧进入接收方B的接收缓冲区时，B最多还可以接收7—2=5个帧。

4）当帧的序号长度为k比特，对于选择重传协议，为避免接收端向前移动窗口后，新的

窗口与旧的窗口产生重叠，接收窗口的最大尺寸应该不超过序列号范围的一半，即WR≤2k-1。

5）设发送窗口为［L，U］，发送窗口大小的初始值为W，发送窗口的大小应该大于等于0，但小于等于W，所以有：

0≤U—L十1≤W。

因此L≥（U—W+1）mod2K。

3.2.2习题精选

综合应用题

1.解答：

1）第一字节为所传输的字符计数4，转换为二进制为00000100，后面依次为A、B、ESC、

FLA_G的二进制编码：

0000010001000111111000111110000001111110

2）首尾标志位FLAG（01111110），在所传输的数据中，若出现控制字符，则在该字符

前插入转义字符ESC（11100000）：

01111110l0001111110001111100000111000001l100000011111101111110

3）首尾标志位FLAG（01111110），在所传输的数据中，若连续出现5个“1"

，则在其

后插入“0”：

0111111001000111110100011111000000011111O1OO1111110

2.解答：

根据题意，生成多项式G（x）对应的二进制比特序列为11001。

进行如下的二进制模2除法，被除数为10110011010，除数为11001：

所得余数为0，因此该二进制比特序列在传输过程中没有出现差错。

发送数据的比特序列是1011001，CRC检验码的比特序列是10l0。

3．解答：

由题意，数据帧的长度为1kbit，信道的数据传输速率为50kbit／s，因此信道的发送延时为1／50s=0．02s，另外信道的单向传播延时=0．27s。

1）在停止-等待协议中，发送方每发送一帧，都要等待接收方的应答信号，之后才能发送下一帧；

接收方每接收一帧，都要反馈一个应答信号，表示可接收下一帧，如果接收方不反馈应答信号，则发送方一直等待。

因此每个数据帧的传输周期为（0．02+0．27+0．02+0．27）s=0．58s，其中用于发送数据的时间为0．02s。

因此信道的最大利用率为0．02／0．58=3．4％。

2）在回退N帧协议中，接收窗口尺寸为1，若采用n比特对帧编号，则其发送窗口的尺寸W满足：

1<

W≤2n-1。

发送方可以连续再发送若干个数据帧，直到发送窗口内的数据帧都发送完毕。

如果收到接收方的确认帧则可以继续发送。

若某个帧出错，接收方只是简单地丢弃该帧及其后所有的后续帧，发送方超时后需重传该数据帧及其后续的所有数据帧。

根据题目条件，在达到最大传输率的情况下，发送窗口的大小应为7，此时在第一帧的

数据传输周期（即如上问计算的0．58s）内，实际连续发送了7帧（考虑极限情况，0．58s后接收方只收到0号帧的确认，此时又可以发出一个新帧，这样依次下去，取极限即是0．58s

内发送了7帧，因此此时的最大信道利用率为7×

0.02/0.58=24.1%。

3）选择重传协议的接收窗口尺寸和发送窗口尺寸都大于1，可以一次发送或接收多个帧。

若采用n比特对帧进行编号，则窗口尺寸大小应满足：

接收窗口尺寸+发送窗口尺寸≤2n，当发送窗口与接收窗口大小相等时，应满足接收窗口尺寸≤2n-1且发送窗口尺寸≤2n-1。

若某个帧出错，接收方只是简单的丢弃该帧，发送方超时后需重传该数据帧。

和2）的情况类似，唯一不同的是为达到最大信道利用率，发送窗口大小应为4，因此此

时的最大信道利用率为4×

0．02／0．58=13．8％。

4．解答：

设帧长为L。

在停止一等待协议中，协议忙的时问为数据发送的时间：

L／B，协议空闲的时间为数据发送后等待确认返回的时间2R。

要使协议的效率至少为50％，则要求信道利用率u至少为50％，而信道利用率=数据发送时延／（传播时延+数据发送时延），则

可得：

L≥2RB=2×

5000×

O.03bit=300bit。

因此，当帧长大于等于300bit时，停止-等待协议的效率至少为50％。

5．解答：

RTT=250×

2=500ms=0．5s。

一个帧的发送时间为2000b／100kbit／s=20×

10-3s。

设窗口值等于x。

一个帧发送完后经过一个单程时延到达接收方，在经过一个单程时延发送方收到应答，从而可以继续发送，理想的情况是此时窗口内的信息刚好发送完或还没有发送完。

令

2000bit×

x÷

100kbit／s=20×

10-3s+RTT=20×

10-3s+0.5s=0.52s

得x=26。

若取得最大信道利用率，窗口值是26即可，因为在此条件下，可以不问断地发送帧，所以发送速率保持在100kbit／s。

由于16<

26<

32，帧的顺序号应为5位。

在使用后退N式ARQ的情况下，最大窗口值是31，大于26，可以不间断地发送帧，此时信道利用率是100％。

6．解答：

1）非受限协议

有效数据率

2）停止等待协议

7．解答：

这里要注意题目中的单位。

数据帧的长度为512B，即512×

8bit=4．096kbit，因此一个数据帧的发送延时为4．096／64=0．064s。

因此一个发送周期时间为0．064+2*0．27=0．604s。

因此当窗口尺寸为1时，信道的吞吐率为1×

4．096／0．604=6．8kbit／s

当窗口尺寸为7时，信道的吞吐率为7×

4．096／0．604=47．5kbit／s

由于一个发送周期为0．604s，发送一个帧的发送延时是0．064s，因此当发送窗口尺寸大于0．604／0．064，即大于或者等于10时，发送窗口就能保证持续发送。

因此当发送窗口大小为l7和117时，信道的吞吐率达到完全速率，与发送端的数据发送速率相等，即64kbit／s。