计网作业答案Word文档格式.docx

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网络层网络层的任务就是要选择合适的路由，使发送站的运输层所传下来的分组能够

正确无误地按照地址找到目的站，并交付给目的站的运输层。

运输层运输层的任务是向上一层的进行通信的两个进程之间提供一个可靠的端到端

服务，使它们看不见运输层以下的数据通信的细节。

应用层应用层直接为用户的应用进程提供服务。

第二章物理层

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（b/s）?

C=R*Log2（16）=20000b/s*4=80000b/s

2-09用香农公式计算一下，假定信道带宽为为3100Hz，最大信道传输速率为35Kb/ｓ，那么若想使最大信道传输速率增加６０％，问信噪比Ｓ/Ｎ应增大到多少倍？

如果在刚才计算出的基础上将信噪比Ｓ/Ｎ应增大到多少倍？

如果在刚才计算出的基础上将信噪比Ｓ/Ｎ再增大到十倍，问最大信息速率能否再增加２０％？

C=Wlog2（1+S/N）b/s-à

SN1=2*（C1/W）-1=2*（35000/3100）-1

SN2=2*（C2/W）-1=2*（1.6*C1/w）-1=2*（1.6*35000/3100）-1

SN2/SN1=100信噪比应增大到约100倍。

C3=Wlong2（1+SN3）=Wlog2（1+10*SN2）

C3/C2=18.5%

如果在此基础上将信噪比S/N再增大到10倍，最大信息通率只能再增加18.5%左右

2-13为什么要使用信道复用技术？

常用的信道复用技术有哪些？

为了通过共享信道、最大限度提高信道利用率。

频分、时分、码分、波分。

2-16共有4个站进行码分多址通信。

4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）。

问哪个站发送数据了？

发送数据的站发送的是0还是1？

解：

S•A=（＋1－1＋3＋1－1＋3＋1＋1）／8=1，A发送1

S•B=（＋1－1－3－1－1－3＋1－1）／8=－1，B发送0

S•C=（＋1＋1＋3＋1－1－3－1－1）／8=0，C无发送

S•D=（＋1＋1＋3－1＋1＋3＋1－1）／8=1，D发送1

第三章数据链路层

3-07要发送的数据为1101011011。

采用CRC的生成多项式是P（X）=X4+X+1。

试求应添加在数据后面的余数。

数据在传输过程中最后一个1变成了0，问接收端能否发现？

若数据在传输过程中最后两个1都变成了0，问接收端能否发现？

采用CRC检验后，数据链路层的传输是否就变成了可靠的传输？

作二进制除法，1101011011000010011得余数1110，添加的检验序列是1110.

作二进制除法，两种错误均可发展仅仅采用了CRC检验，缺重传机制，数据链路层的传输还不是可靠的传输。

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？

（提示：

在计算时应当考虑到每一个以太网帧在发送到信道上时，在MAC帧前面还要增加若干字节的前同步码和帧定界符）

设在t=0时A开始发送，在t=（64+8）*8=576比特时间，A应当发送完毕。

t=225比特时间，B就检测出A的信号。

只要B在t=224比特时间之前发送数据，A在发送完毕之前就一定检测到碰撞，就能够肯定以后也不会再发送碰撞了

如果A在发送完毕之前并没有检测到碰撞，那么就能够肯定A所发送的帧不会和B发送的帧发生碰撞（当然也不会和其他站点发生碰撞）。

3-25在上题中的站点A和B在t=0时同时发送了数据帧。

当t=255比特时间，A和B同时检测到发生了碰撞，并且在t=255+48=273比特时间完成了干扰信号的传输。

A和B在CSMA/CD算法中选择不同的r值退避。

假定A和B选择的随机数分别是rA=0和rB=1。

试问A和B各在什么时间开始重传其数据帧？

A重传的数据帧在什么时间到达B？

A重传的数据会不会和B重传的数据再次发生碰撞？

B会不会在预定的重传时间停止发送数据？

t=0时，A和B开始发送数据

T1=225比特时间,A和B都检测到碰撞（tau）

T2=273比特时间,A和B结束干扰信号的传输（T1+48）

T3=594比特时间,A开始发送（T2+Tau+rA*Tau+96）

T4=785比特时间，B再次检测信道。

（T4+T2+Tau+Rb*Tau）如空闲，则B在T5=881比特时间发送数据、否则再退避。

（T5=T4+96）A重传的数据在819比特时间到达B，B先检测到信道忙，因此B在预定的881比特时间停止发送

3-26以太网上只有两个站，它们同时发送数据，产生了碰撞。

于是按截断二进制指数退避算法进行重传。

重传次数记为i，i=1，2，3,…..。

试计算第1次重传失败的概率、第2次重传的概率、第3次重传失败的概率，以及一个站成功发送数据之前的平均重传次数I。

将第i次重传成功的概率记为pi。

显然

第一次重传失败的概率为0.5，第二次重传失败的概率为0.25，第三次重传失败的概率为0.125.平均重传次数I=1.637

3-32图3-35表示有五个站点分别连接在三个局域网上，并且用网桥B1和B2连接起来。

每一个网桥都有两个接口（1和2）。

在一开始，两个网桥中的转发表都是空的。

以后有以下各站向其他的站发送了数据帧：

A发送给E，C发送给B，D发送给C，B发送给A。

试把有关数据填写在表3-2中。

发送的帧B1的转发表B2的转发表B1的处理B2的处理

地址接口地址接口

A→EA1A1转发，写入转发表转发，写入转发表

C→BC2C1转发，写入转发表转发，写入转发表

D→CD2D2写入转发表，丢弃不转发转发，写入转发表

B→AB1写入转发表，丢弃不转发接收不到这个帧

\

第四章网络层

13.设IP数据报使用固定首部，其各字段的具体数值如图所示（除IP地址外，均为十进制表示）。

试用二进制运算方法计算应当写入到首部检验和字段中的数值（用二进制表示）。

45028

100

417

10.12.14.5

12.6.7.9

10001010000000000000000-00011100

000000000000000100000000-00000000

0000010000010001xxxxxxxxxxxxxxxx

00001010000011000000111000000101

00001100000001100000011100001001作二进制检验和（XOR）

0111010001001110取反码

1000101110110001

14.重新计算上题，但使用十六进制运算方法（没16位二进制数字转换为4个十六进制数字，再按十六进制加法规则计算）。

比较这两种方法。

010001010000000000000000-000111004500001C

000000000000000100000000-0000000000010000

00000100000010001xxxxxxxxxxxxxxxx04110000

000010100000110000001110000001010A0C0E05

000011000000011000000111000010010C060709

010111110010010000010101001010105F24152A

5F24

152A

744E-à

8BB1

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

128.96.39.0255.255.255.128接口m0

128.96.39.128255.255.255.128接口m1

128.96.40.0255.255.255.128R2

192.4.153.0255.255.255.192;

R3

*（默认）——R4

现共收到5个分组，其目的地址分别为：

（1）128.96.39.10

（2）128.96.40.12

（3）128.96.40.151

（4）192.153.17

（5）192.4.153.90

（1）分组的目的站IP地址为：

128.96.39.10。

先与子网掩码255.255.255.128相与，得128.96.39.0，可见该分组经接口0转发。

（2）分组的目的IP地址为：

128.96.40.12。

①与子网掩码255.255.255.128相与得128.96.40.0，不等于128.96.39.0。

②与子网掩码255.255.255.128相与得128.96.40.0，经查路由表可知，该项分组经R2转发。

（3）分组的目的IP地址为：

128.96.40.151，与子网掩码255.255.255.128相与后得128.96.40.128，与子网掩码255.255.255.192相与后得128.96.40.128，经查路由表知，该分组转发选择默认路由，经R4转发。

（4）分组的目的IP地址为：

192.4.153.17。

与子网掩码255.255.255.128相与后得192.4.153.0。

与子网掩码255.255.255.192相与后得192.4.153.0，经查路由表知，该分组经R3转发。

（5）分组的目的IP地址为：

192.4.153.90，与子网掩码255.255.255.128相与后得192.4.153.0。

与子网掩码255.255.255.192相与后得192.4.153.64，经查路由表知，该分组转发选择默认路由，经R4转发。

30.一个大公司有一个总部和三个下属部门。

公司分配到的网络前缀是192.77.33/24.公司的网络布局如图4-56示。

总部共有五个局域网，其中的LAN1-LAN4都连接到路由器R1上，R1再通过LAN5与路由器R5相连。

R5和远地的三个部门的局域网LAN6～LAN8通过广域网相连。

每一个局域网旁边标明的数字是局域网上的主机数。

试给每一个局域网分配一个合适的网络的前缀。

见课后答案P380

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”、“距离”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）。

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

第五章传输层

5—21假定使用连续ARQ协议中，发送窗口大小事3，而序列范围[0,15],而传输媒体保证在接收方能够按序收到分组。

在某时刻，接收方，下一个期望收到序号是5.

试问：

（1）在发送方的发送窗口中可能有出现的序号组合有哪几种？

（2）接收方已经发送出去的、但在网络中（即还未到达发送方）的确认分组可能有哪些？

说明这些确认分组是用来确认哪些序号的分组。

5—34已知第一次测得TCP的往返时延的当前值是30ms。

现在收到了三个接连的确认报文段，它们比相应的数据报文段的发送时间分别滞后的时间是：

26ms，32ms和24ms。

设α=0．9。

试计算每一次的新的加权平均往返时间值RTTs。

讨论所得出的结果。

a=0.1，RTTO=30

RTT1=RTTO*（1-a）+26*a=29.6

RTT2=RTT1*a+32（1-a）=29.84

RTT3=RTT2*a+24（1-a）=29.256

三次算出加权平均往返时间分别为29.6，29.84和29.256ms。

可以看出，RTT的样本值变化多达20%时，加权平均往返

5—39TCP的拥塞窗口cwnd大小与传输轮次n的关系如下所示：

cwnd

n1

12

24

38

416

532

633

734

835

936

1037

1138

1239

13

n40

1441

1542

1621

1722

1823

1924

2025

2126

221

232

244

258

26

（1）试画出如图5-25所示的拥塞窗口与传输轮次的关系曲线。

（2）指明TCP工作在慢开始阶段的时间间隔。

（3）指明TCP工作在拥塞避免阶段的时间间隔。

（4）在第16轮次和第22轮次之后发送方是通过收到三个重复的确认还是通过超市检测到丢失了报文段？

（5）在第1轮次，第18轮次和第24轮次发送时，门限ssthresh分别被设置为多大？

（6）在第几轮次发送出第70个报文段？

（7）假定在第26轮次之后收到了三个重复的确认，因而检测出了报文段的丢失，那么拥塞窗口cwnd和门限ssthresh应设置为多大？

（1）拥塞窗口与传输轮次的关系曲线如图所示（课本后答案）：

（2）慢开始时间间隔：

【1，6】和【23，26】

（3）拥塞避免时间间隔：

【6，16】和【17，22】

（4）在第16轮次之后发送方通过收到三个重复的确认检测到丢失的报文段。

在第22轮次之后发送方是通过超时检测到丢失的报文段。

（5）在第1轮次发送时，门限ssthresh被设置为32

在第18轮次发送时，门限ssthresh被设置为发生拥塞时的一半，即21.

在第24轮次发送时，门限ssthresh是第18轮次发送时设置的21

（6）第70报文段在第7轮次发送出。

（7）拥塞窗口cwnd和门限ssthresh应设置为8的一半，即4.

5—47一个客户向服务器请求建立TCP连接。

客户在TCP连接建立的三次握手中的最后一个报文段中捎带上一些数据，请求服务器发送一个长度为L字节的文件。

假定：

（1）客户和服务器之间的数据传输速率是R字节/秒，客户与服务器之间的往返时间是RTT（固定值）。

（2）服务器发送的TCP报文段的长度都是M字节，而发送窗口大小是nM字节。

（3）所有传送的报文段都不会出错（无重传），客户收到服务器发来的报文段后就及时发送确认。

（4）所有的协议首部开销都可忽略，所有确认报文段和连接建立阶段的报文段的长度都可忽略（即忽略这些报文段的发送时间）。

试证明，从客户开始发起连接建立到接收服务器发送的整个文件多需的时间T是：

T=2RTT+L/R当nM>

R（RTT）+M

或T=2RTT+L/R+（K-1）[M/R+RTT-nM/R]当nM<

其中，K=[L/nM]，符号[x]表示若x不是整数，则把x的整数部分加1。

发送窗口较小的情况，发送一组nM个字节后必须停顿下来，等收到确认后继续发送。

共需K=[L/nM]个周期：

其中

前K-1个周期每周期耗时M/R+RTT,共耗时（K-1）（M/R+RTT）

第K周期剩余字节数Q=L-（K-1）*nM，需耗时Q/R

总耗时=2*RTT+（K-1）M/（R+RTT）+Q/R=2*RTT+L/R+（K-1）[（M/R+RTT）-nM/R]

第六章应用层

6-15假定你在浏览器上点击一个URL，但这个URL的ip地址以前并没有缓存在本地主机上。

因此需要用DNS自动查找和解析。

假定要解析到所要找的URL的ip地址共经过n个DNS服务器，所经过的时间分别是RTT1,RTT2,……RTTn。

假定从要找的网页上只需要读取一个很小的图片（即忽略这个小图片的传输时间）。

从本地猪寄到这个网页的往返时间是RTTw.试问从点击这个URL开始，一直到本地主机的屏幕上出现所读取的小图片，一共需

要经过多少时间？

解：

解析IP地址需要时间是：

RTT1+RTT2+…+RTTn。

建立TCP连接和请求万维网文档需要2RTTw。

6-23试简述SMTP通信的三个阶段的过程。

1.连接建立：

连接是在发送主机的SMTP客户和接收主机的SMTP服务器之间建立的。

SMTP不使用中间的邮件服务器。

2.邮件传送。

3.连接释放：

邮件发送完毕后，SMTP应释放TCP连接。

6-25MIME与SMTP的关系是什么的？

什么是quoted-printable编码和base64编码？

MIME全称是通用因特网邮件扩充MIME。

它并没有改动或取代SMTP。

MIME的意图是继续使用目前的RFC822格式，但增加了邮件主体的结构，并定义了传送非ASCII码的编码规则。

也就是说，MIME邮件可以在现有的电子邮件程序和协议下传送。

下图表明了MIME和SMTP的关系：

quoted-printable编码：

对于所有可打印的ASCII码，除特殊字符等号外，都不改变。

等号和不可打印的ASCII码以及非ASCII码的数据的编码方法是：

先将每个字节的二进制代码用两个十六进制数字表示，然后在前面再加上一个等号。

base64编码是先把二进制代码划分为一个24位长的单元，然后把每个24位单元划分为4个6位组。

每一个6位组按以下方法替换成ASCII码。

6位的二进制代码共有64种不同的值，从1到63。

用A表示0，用B表示1，等等。

26个大写字母排列完毕后，接下去再排26个小写字母，再后面是10个数字，最后用+表示62，而用/表示63。

再用两个连在一起的等号==和一个等号=分别表示最后一组的代码只有8位或16位。

回车和换行都忽略，它们可在任何地方插入。