计算机网络蔡皖东第4章练习Word文件下载.docx

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a所有结点都连接到单个传输媒体的局域网拓扑。

b点到点的连接到多个其他拓扑。

2．IEEE的局域网模型包括3个层次（含子层），它们分别是______层、______子层和______子层。

为了表示所有可能的高层协议，Internet团体对IEEE802.3LLC头部做了扩展，定义了______协议。

该标准将通用SAP段的值置成______，是要告诉目的地LLC层查看帧中数据段开头5个字节，在那里有关于厂商或团体和高层协议的说明。

IEEE的局域网模型包括3个层次（含子层），它们分别是 

物理层、 

逻辑链路控制子层和 

媒体访问控制子层。

为了表示所有可能的高层协议，Internet团体对IEEE802.3LLC头部做了扩展，定义了 

子网访问协议。

该标准将通用SAP段的值置成 

AA，是要告诉目的地LLC层查看帧中数据段开头５个字节，在那里有关于厂商或团体和高层协议的说明。

3．图4-1表示出了一个IEEE802.3标准以太网（10BASE5）上使用的帧格式，请参照这一格式完成以下关于局域网的问题填空。

图4－1习题3插图

（1）前缀由二进制的______位序列重复７次组成，帧起始界标则是固定的二进制位列序______。

（2）如果帧长按图中所示范围计算，那么允许的最小帧长是______字节，允许的最大帧长是______字节。

（3）如果一个帧的数据单元段长度是40字节，那么该帧中装填段的长度该是______字节。

（１）前缀由二进制的 

10101010位序列重复７次组成，帧起始界标则是固定的二进制位列序 

10101011。

（２）如果帧长按图中所示范围计算，那么允许的最小帧长是 

64字节，允许的最大帧长是 

1518字节。

（３）如果一个帧的数据单元段长度是40字节，那么该帧中装填段的长度该是 

6字节。

4．IEEE802.2定义了3种LLC协议或操作模式，其中类型1操作支持________服务，类型2操作支持________服务，类型3操作支持________服务。

　　类型1操作支持 

不确认的无连接服务，类型2操作支持 

连接方式服务，类型3操作支持 

确认的无连接服务。

5．一个4Mb/s的令牌环具有10ms的令牌保持记时值。

在这个环上可以发送的最大帧长有多长？

以4Mb/s速率工作，一个站在10ms内可以发送40000位或5000字节，这是帧的上限植。

实际上，还可以从这个值减去一些开销字节，因此，数据部分的限值还要低一些。

6．以太网帧必须至少64字节长，才能保证在线缆的远端发生碰撞的情况下发送方仍在发送。

快速以太网同样有一个64字节的最小帧长规范，但位速率提高到了10倍。

它是如何使得最小帧长规范能够保持不变的？

快速以太网的最大线缆长度是以太网的1/10。

7．一个大学的计算机系有3个以太网段，使用两个透明桥连接器连接成一个线性网络。

有一天，网络管理员离职了，仓促地请了一位来自计算机中心的人代替，他的本行是IBM令牌环。

这个新的管理员注意到网络的两个端口没有连接，随即订购了一个新的透明桥连接器，把两个敞开的头都接到桥，形成一个闭合环。

这样做之后会发生什么现象？

不会出现什么特别现象。

新的桥接器在网上宣告自己的存在，生成树算法为新的配置计算一个新的生成树。

新的拓扑会把其中的一个桥连接器设置成备用方式，它将在其他的桥接器失效的情况下投入工作。

这种类型的配置以附加的代价提供附加的可靠性，但并非不正常。

它不会引起任何问题，因为无论你连接多少个桥接器，结果总是以生成树的形式运行网络。

8．一个大的FDDI环有100个站，令牌环行时间是40ms。

令牌保持时间是10ms。

该环取得的最大效率是多少？

由于共有100个站，且环行时间是40ms，所以令牌在两个邻接站之间的传播时间是40/100，即0.4ms。

这样一个站可以发送10ms，接着是0.4ms的间隙，在此期间令牌移动到下一个站。

因此最好情况的效率是：

10/（10+0.4）≈96%，即该环可取得的最大效率是96%。

9．假定信号在光纤中的延迟是每公里5us，试计算以时间和比特表示的下列FDDI环配置的延迟。

假定可用的位速率是100Mb/s。

（a）2km环，带有20个站；

（b）20km环，带有200个站；

（c）100km环，带有500个站。

设信号传播延迟等于Tp,一个站的延迟等于Ts，N表示站的数目，那么环延迟T1=Tp+N×

Ts。

（a）T1=2×

5+20×

1=10.2us，或1024bit

（b）T1=20×

5+200×

1=102us，或10200bit

（c）T1=100×

5+500×

1=505us，或50500bit

需要指出的是，上述值的计算是假定仅使用主环。

如果发生了故障，将双环重构成单环，信号传播延迟值将加倍。

而且，对于每个双附接站，站延迟也将加倍。

10．在802.3LAN和802.4LAN之间的桥接器存在断续的存储器错误的问题。

这个问题会引起传送帧的错误不被检测到吗？

或者说帧的检验和能够发现这些错误吗？

工作在异类LAN之间的桥接器必须重新计算检验和，如果桥接器的存储器有故障，检验和又是针对存储在存储器中的帧计算，就会产生错误，但不同于源发帧的检验和（实际上数据也不同于源发方数据），因此可能出现发现不了的错误。

11．广播子网的一个缺点是有多个主机试图访问信道时造成的信道容量浪费。

作为一个简单的例子，假设把时间分为离散的时间片，n台主机中每一台主机在每个时间片内试图占有信道的概率为p，求由于冲突被浪费的时间片的比例。

先区别n+2种事件。

从事件1直到事件n都是由对应的主机试图使用信道而不发生碰撞获得成功的条件形成。

这些事件中的每一个的概率都p（1-p）n-1。

事件n+1是一个空闲通道，其概率是（1-p）n。

事件n+2是一次碰撞。

由于这n+2个事件是穷举的和完备的。

它们概率的和必定是1。

因此，碰撞的概率。

即浪费的时间片的比率是：

1-np（1-p）n-1-（1-p）n。

12．标准10Mb/s802.3局域网的波特率是多少？

以太网使用曼彻斯特编码，这就意味着发送的每一位都有两个信号周期。

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。

13．一组N个站点共享一个56K的纯ALOHA信道。

每个站点平均每100秒输出一个1000bit的帧，即使前一个帧还没有发送完也依旧进行（例如，站点都有缓存）。

N的最大值是多少？

对于纯ALOHA，可用的带宽是0.184×

56Kb/s=10.304b/s；

每个站都需要的带宽是1000÷

10=10b/s。

因此N=10304÷

10≈1030。

所以，最多可以有1030个站，即N的最大值是1030。

14．一万个航空定票站在竞争使用每个分槽ALOHA通道。

个站平均每个小时做18次请求。

一个槽是125us。

总的通道负载约为多少？

每个终端每200（=3600/18=200）秒做一次请求，总共有10000个终端。

因此，总负载是200秒做10000次请求，平均每秒50次请求。

每秒8000个时槽，所以平均每个时槽发送次数是G=50÷

8001=/160。

15．一颗有两条上行链路和一条下行链路的卫星，假定缓冲区无限大，使用分槽ALOHA信道能使下行链路的利用率达到0.736。

问这个结果是怎么得到的？

成功的概率（即在一个时间槽内正好有一个帧的概率）是1/e，约为0.368，那么失败的概率（即无帧或多帧的概率）约为0.632。

两个上行通道的结合概率如下：

链路1上成功且链路2上也成功的概率是0.135（=0.368×

0.368）（发送2帧）

链路1上成功且链路2上也失败的概率是0.233（=0.368×

0.632）（发送1帧）

链路1上失败且链路2上也成功的概率是0.233（=0.632×

0.368）（发送1帧）

链路1上失败且链路2上也失败的概率是0.399（=0.632×

0.632）（发送0帧）

那么，每个时间槽成功的期望值等于：

E=0.135×

2+0.233×

1+0.399×

0=0.736。

16．WDMA和GSM两重信道访问协议的共同点是什么？

WDMA（wavelengthdivisionmultipleaccess）是一个波分多路访问协议。

每个站点分配2个信道；

其中窄信道被划分成许多个时槽组。

时槽0用某种特殊的方式标记，以便于后继时槽的识别。

所有的信道均用同一个全局时钟来同步。

每个站点都有2个发送端和2个接受端，它们分别是：

（1）一个波长固定不变的接受端，它用来侦听本站点的控制信道。

（2）一个波长可调的发送端，它用于向其它站点的控制信道发送帧。

（3）一个波长固定不变的发送端，它用于输出数据帧。

（4）一个波长可调的接收端，它用来选折要侦听的数据发送端。

也就是说每个站点都要侦听自己的控制信道。

看是否有请求产生，并将接收端的波长调为发送端的波长，从而得到数据。

GSM（globalsystemformobilecommunication）是一种数字蜂窝无线电系统信道分配方案。

系统中的每个蜂窝最多可拥有200多个全双工信道，每个信道包括下行链路频率（从基站到可移动站）和上行链路频率（从可移动站到基站），每个频段宽200khz。

每一个信道均可采用时分复用技术，支持多个独立的连接。

两种协议都使用FDM和TDM的结合方法，它们都可提供专用的频道（波长），并且都划分时槽，实现TDM。

17．一个1km长的10Mb/s的CSMA/CD局域网（不是802.3），其传播速度等于每秒200米。

数据帧的长度是256bit，其中包括用于帧头、检验和以及其他开销的32bit。

传输成功后的第一个时槽被留给接受方，用来捕获信道并发送一个32bit的确认帧。

假定没有冲突发生，有效数据率（不包括开销）是多少？

电缆的来回路程传播时间是10us（=1000÷

200×

2）。

一个完整的传输有4个阶段：

a.发送方获取电缆（10us）；

b.发送数据帧（25.6us）；

c.受方获取电缆（10us）；

d.发送确认帧（3.2us）。

4个阶段的时间总和是48.8us，在这期间共发送224个数据比特。

224/48.8≈4.6Mb/s。

因此，有效数据速率约为4.6Mb/s。

18．两个CSMA/CD站点都在试图发送长（多帧）文件。

在发出每一帧后，它们采用二进制后退算法竞争信道。

正好竞争k次便成功的概率是多少？

每个竞争周期的平均竞争次数是多少？

把获得通道的尝试从1开始编号。

第i次尝试分布在2i-1个时间槽中。

因此，i次尝试碰撞的概率是2-（i-1）,开头k-1次尝试失败，紧接着第k次尝试成功的概率是：

该式可化简为

每个竞争周期的平均竞争次数是

19．考虑建立一个CSMA/CD网，电缆长1km，不使用重发器，运行速率为1Gb/s。

电缆中的信号速度是200000km/s。

问最小帧长度是多少？

对于1km电缆，单程传播时间为1/2000000=5×

10-6s，来回路程传播时间为2t＝10us。

为了能够按照CSMA/CD工作，最小帧的发射时间不能小于10us。

以1Gb/s速率工作，10us可以发送的比特数等于：

因此，最小帧是10000位或1250字节长。

20．一个令牌总线系统按如下方式工作：

当令牌到达一个工作站点时，计时器重置为0。

然后，该站点开始发送优先级为6的帧，直到计时器达到T6为止。

随后，它开始发送优先级为4的帧，直到计时器到T4为止。

对于优先级为2和0的帧，也重复此算法，如果所有站点的T6到T0的计时值都分别是40ms，80ms，90ms和100ms，那么请问，预留给各优先级的带宽分别是总带宽的百分之几？

4个优先级分别获得40、40、10和10ms，因此，总带宽40％预留给优先级6，40％预留给优先级4，10％预留给优先级2，10％预留给优先级0。