计算机网络作业综合.docx
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计算机网络作业综合
计算机网络作业
第一章(P39)
1-15,假定网络的利用率达到了90%。
试估算一下现在的网络时延是
它的最小值的多少倍?
解:
设网络利用率为U,网络时延为D,网络时延最小值为D=D0/(1-
U)D/D0=10
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2×10^8m/s。
试计算以下两种情况的发送时延和传播时延:
1)数据长度为10^7bit,数据发送速率为100kbit/s。
2)数据长度为10^3bit,数据发送速率为1Gbit/s。
从以上计算结果可得出什么结论?
解:
发送时延Ts=
数据帧长度(
bit
)/
发送速率(
bit/s
)
传播时延
Tp=
信道长度(m)/
电磁波在信道上的传播速度(
m/s)
1)Ts=10^7bit/100kbit/s=100s
,Tp=10^6m/(2
×
10^8)m/s=0.005s
2)Ts=10^3bit
/1Gbit/s
=1
μs,Tp=10^6m/(2
×
10^8)
m/s=0.005s
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,则传播时延就可能是
总时延中的主要成分
1-19,1)长度为100字节的应用层数据交给传输层传送,需加上20字节的TCP首部。
再交给网络层传送,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)。
2)若应用层数据长度为1000字节,数据的传输效率是多少?
解:
1)100/(100+20+20+18)=63.3%
2)1000/(1000+20+20+18)=94.5%
1-29,有一个点对点链路,长度为50km。
若数据在此链路上的传播
速度为2×10^8m/s,试问链路的带宽应为多少才能使传播时延和
发送100字节的分组的发送时延一样大?
如果发送的是512字节长的
分组,结果又应如何?
解:
传播时延Tp=50×10^3m/(2×10^8)m/s=2.5×10^(-4)
s
100字节时带宽=100bit/2.5×10^(-4)s=4*10^5B/s
4*10^5*8=3.2*10^6
512字节时带宽=512bit/2.5×10^(-4)s=2.05MB/s
1-31,以1Gbit/s的速率发送数据。
试问在以距离或时间为横坐标
时,一个比特的宽度分别是多少?
解:
距离:
1bit×2×10^8m/s(在光纤中的速率)/1Gbit/s=0.2
m
时间:
1bit/1Gbit/s=10^(-9)s
第二章(P67)
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(bit/s)?
解:
W:
信道的带宽;S:
信道内所传信号的平均功率;N:
信道内部的高
斯噪声功率。
信道的极限信息传输速率C=W×log2(1+S/N)(bit/s)
=20000×log2(16)=80000bit/s
2-09,用香农公式计算一下,假定信道带宽为3100Hz,最大信道传
输速率为
35kbit/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
再增大到
10倍,
问最大信息速率能否再增加
20%?
解:
C=W
×
log2(1+S/N)b/s
S/N1=2^(C1/W)
–1=2^(35000/3100)-1
S/N2=2^(C2/W)–1=2^(1.6
35000/3100)-1
(S/N2)/(S/N1)=10
×C1/W)
–
1=2^(1.6
×
信噪比应增大到约
100倍
C3=W×log2(1+S/N3)=W
×
log2(1+10
×
S/N2)
C3/C2=18.5%
如果在此基础上将信噪比S/N再增大到10倍,最大信息速率只能再增加18.5%左右。
2-11,假定有一种双绞线的衰减是0.7dB/km(在1kHz时),若容
许有20dB的衰减,试问使用这种双绞线的链路的工作距离有多长?
如果要使这种双绞线的工作距离增大到100公里,问应当使衰减降低
到多少?
解:
使用这种双绞线的链路的工作距离为s=20dB/0.7dB/km=28.6
km
衰减应降低到20/100=0.2dB
2-16,共有四个站进行码分多址CDMA通信。
四个站的码片序列为:
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(P109)
3-07,要发送的数据为1101011011。
采用CRC的生成多项式是P(X)
=X^4+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?
解:
根据给出的生成多项式可以得出除数为10011
作二进制除法,1101011011/10011,得余数1110
11010110101110/10011余数为011
11010110001110/10011余数为101
故两种错误均可发现
仅仅采用CRC检验,缺重传机制,数据链路层的传输还不是可靠的传
输。
3-08,要发送的数据为101110。
采用CRC的生成多项式是P(X)=X^3
+1。
试求应添加在数据后面的余数。
解:
M=101110模2运算后为101110000
作二进制除法,101110000/1001,得余数011
故添加在数据后面的余数是011
3-10,PPP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?
解:
只要发现5个连续1,则立即填入一个0
每当发现5个连续1时,就将这5个连续1后的一个0删除
发送端的数据0110111111111100经过零比特填充是
011011111011111000
接收端收到的0001110111110111110110删除发送端加入的零后是
00011101111111111110
3-22,假定在使用CSMA/CD协议的10Mbit/s以太网中某个站在发送数据时检测到碰撞,执行退避算法时选择了随机数r=100。
试问这个站需要等待多长时间后才能再次发送数据?
如果是100Mbit/s的以太网呢?
解:
对于10Mbit/s的以太网来说,以太网把争用期定为51.2微秒,要
退后100
个争用期。
等待时间为
,
对于100Mbit/s的以太网来说,以太网把争用期定为
5.12微秒,要
退后100
个争用期。
等待时间为
512μs
3-33,在图3-31中,以太网交换机有6个接口,分别接到5台主机
和一个路由器。
在下面表中的“动作”一栏中,表示先后发送了
4个
帧。
假定在开始时,以太网交换机的交换表是空的。
试把该表中其他的栏目都填完空。
第四章(P196)
4-17,一个3200位长的TCP报文传到IP层,加上160位的首部后成
为数据报。
下面的互联网由两个局域网通过路由器连接起来,但第二
个局域网所能传送的最长数据帧中的数据部分只有1200位。
因此数
据报在路由器必须进行分片。
试问第二个局域网向其上层要传送多少
比特的数据(这里的“数据”当然指的是局域网看见的数据)?
解:
进入本机IP层时报文长度为3200+160=3360bit
经过两个局域网的网络层,又加上两个头部信息,此时长度共有3360
+160+160=3680bit
在第二个局域网,报文要进行分片,已知最长数据帧的数据部分只有1200bit,所以共分成4片,故第二个局域网向上传送3680+160=3840bit
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
128.96.39.0
255.255.