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计算机网络复习题计算题
计算机网络复习题-计算题汇总
第一章
1、（计网的性能指标：
1.6.1，P20、课后题P36：
1-17）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107bit，数据发送速率为100kbit/s，传播距离为1000km，信号在媒体上的传播速率为2×108m/s。
（2）数据长度为103bit，数据发送速率为1Gbit/s，传输距离和信号在媒体上的传播速率同上。
答
（1）：
发送延迟=107/（100×1000）=100s
传播延迟=1000×1000/（2×108）=5×10-3s=5ms
（2）：
发送延迟=103/（109）=10-6s=1us
传播延迟=1000×1000/（2×108）=5×10-3s=5ms
4.（课后题P37：
1-19）长度为100字节的应用层数据交给运输层传送，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18字节。
试求数据的传输效率。
若应用层数据长度为1000字节，数据的传输效率是多少？
数据传输效率=应用数据长/发送的总数据长
答：
数据长度为100字节时
传输效率=100/（100+20+20+18）=63.3%
数据长度为1000字节时，
传输效率=1000/（1000+20+20+18）=94.5%
31、（计网的性能指标：
1.6.1，P19-23，虽然是第五章的题但主要考的还是那几个性能指标，课后题P232：
5-30,、5-31）设TCP使用的最大窗口为64KB，即64×1024字节，而传输信道的带宽可认为是不受限制的。
若报文段的平均平均往返时延为20ms，问所能得到的最大吞吐量是多少？
答：
可见在报文段平均往返时延20ms内，发送方最多能发送64×1024×8比特，所以最大的吞吐量为=64×1024×8÷（20×10-3）=26214400bit/s=26.21Mbit/s
32、（计网的性能指标：
1.6.1，P20、课后题P233：
5-35）试计算一个包括5段链路的运输连接的单程端到端时延。
5段链路程中有2段是卫星链路。
每条卫星链路又由上行链路和下行链路两部分组成。
可以取这两部分的传播时延之和为500ms，每一个广域网的范围为1500km，其传播时延可按150000km/s来计算。
各段数据链路数率为48kbit/s，帧长为960bit。
答：
5段链路的传播时延=500×2+（1500/150000）×3×1000=1030ms
5段链路的发送时延=960÷（48×1000）×5×1000=100ms
所以5段链路单程端到端时延=1030+100=130ms
第二章
7、（码分复用CDM：
2.4.3，P54、课后题P64:
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？
答：
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
10、（点对点信道差错检测CRC循环冗余检验，3.1.2，P70，课后题P109：
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？
答：
添加的检验序列为1110（11010110110000除以10011）
数据在传输过程中最后一个1变成了0，11010110101110除以10011，余数为011，不为0，接收端可以发现差错。
数据在传输过程中最后两个1都变成了0，11010110001110除以10011，余数为101，不为0，接收端可以发现差错。
14、（CSMA/CD协议，3.3.2，P82-85，课后题P110：
3-20）假定1km长的CSMA/CD网络的数据率为1Gbit/s。
设信号在网络上的传播速率为200000km/s。
求能够使用此协议的最短帧长。
答：
对于1km电缆，单程端到端传播时延为：
τ=1÷200000=5×10-6s=5μs，
端到端往返时延为：
2τ=10μs
为了能按照CSMA/CD工作，最小帧的发送时延不能小于10μs，以1Gb/s速率工作，10μs可发送的比特数等于：
10×10-6×1×109=10000bit=1250字节。
11、（集线器和交换机的工作原理及作用，3.4.1、3.5.2，P86、P100，课后题P110：
3-28）有10个站连接到以太网上，试计算以下三种情况下每一个站所能得到带宽。
（1）10个站点连接到一个10Mbit/s以太网集线器；
（2）10站点连接到一个100Mbit/s以太网集线器；
（3）10个站点连接到一个10Mbit/s以太网交换机。
答：
（1）10个站共享10Mbit/s；
（2）10个站共享100Mbit/s；
（3）每一个站独占10Mbit/s。
32、（第3章）试计算一个包括5段链路的运输连接的单程端到端时延。
5段链路程中有2段是卫星链路。
每条卫星链路又由上行链路和下行链路两部分组成。
可以取这两部分的传播时延之和为500ms，每一个广域网的范围为1500km，其传播时延可按150000km/s来计算。
各段数据链路数率为48kbit/s，帧长为960bit。
答：
5段链路的传播时延=500×2+（1500/150000）×3×1000=1030ms
5段链路的发送时延=960÷（48×1000）×5×1000=100ms
所以5段链路单程端到端时延=1030+100=130ms
第四章：
19、（IP地址类别、划分子网、子网掩码，4.2.2、4.3.1，P119、P135-138，课后题P185:
4-24）试找出可产生以下数目的A类子网的子网掩码（采用连续掩码）
（1）2，
（2）6，（3）20，（4）62，（5）122，（6）250
答：
（3）20<25（所以子网号占用5bit，所以网络号加子网号共13bit，子网掩码为前13个1后19个0，即255.248.0.0。
依此方法：
（1）255.128.0.0，
（2）255.224.0.0，（3）255.248.0.0（4）255.252.0.0，（5）255.254.0.0，（6）255.255.0.0
27、（IP地址类别、划分子网、子网掩码，4.2.2、4.3.1，P119、P135-138）在因特网上的一个B类地址的子网掩码是255.255.240.0。
试问在其中每一个子网上的主机数最多是多少？
答：
240=（11110000）2，子网掩码为前20个连续的1，后12个连续的0。
所以该子网表示主机有12bit，
子网上的主机数=212-2=4094，（减去主机全0和全1两个特殊地址）
25、（IP地址类别、划分子网、子网掩码，4.2.2、4.3.1，P119、P135-138，课后题P184:
4-21）某单位分配到一个B类IP地址，其net-id为129.250.0.0。
该单位有4000台机器，平均分布在16个不同的地点。
如选用子网掩码为255.255.255.0，试给每一地点分配一个子网号码，并计算出每个地点主机号码的最小值和最大值。
答：
4000/16=250，平均每个地点250台机器。
如选255.255.255.0为掩码，则每个网络所连主机数=28-2=254>250，共有子网数=28=256>16，能满足实际需求。
可给每个地点分配如下子网号码
地点：
子网号子网网络号主机IP的最小值和最大值
1：
00000001129.250.1.0129.250.1.1---129.250.1.254
2：
00000010129.250.2.0129.250.2.1---129.250.2.254
3：
00000011129.250.3.0129.250.3.1---129.250.3.254
4：
00000100129.250.4.0129.250.4.1---129.250.4.254
5：
00000101129.250.5.0129.250.5.1---129.250.5.254
6：
00000110129.250.6.0129.250.6.1---129.250.6.254
7：
00000111129.250.7.0129.250.7.1---129.250.7.254
8：
00001000129.250.8.0129.250.8.1---129.250.8.254
9：
00001001129.250.9.0129.250.9.1---129.250.9.254
10：
00001010129.250.10.0129.250.10.1--129.250.10.254
11：
00001011129.250.11.0129.250.11.1--129.250.11.254
12：
00001100129.250.12.0129.250.12.1--129.250.12.254
13：
00001101129.250.13.0129.250.13.1--129.250.13.254
14：
00001110129.250.14.0129.250.14.1--129.250.14.254
15：
00001111129.250.15.0129.250.15.1--129.250.15.254
16：
00010000129.250.16.0129.250.16.1--129.250.16.254
26、（IP数据报格式，4.2.5，P127-129，课后题P185:
4-22）一个数据报长度为4000字节（固定首部长度）。
现在经过一个网络传送，但此网络能够传送的最大数据长度为1500字节。
试问应当划分为几个短些的数据报片？
各数据报片的数据长度、片偏移字段和MF标志应为何值？
答：
IP数据报固定首部长度为20字节
总长度（字节）
数据长度（字节）
MF
片偏移
原始数据报
4000
3980
0
0
数据报片1
1500
1480
1
0
数据报片2
1500
1480
1
185
数据报片3
1040
1020
0
370
24、（使用子网时的分组转发，4.3.2，P139，课后题P184：
4-20）设某路由器建立了如表7-19所示的转发表：
目的网络
子网掩码
下一跳
128.96.39.0
255.255.255.128
接口0
128.96.39.128
255.255.255.128
接口1
128.96.40.0
255.255.255.128
R2
192.4.153.0
255.255.255.192
R3
*（默认）
0.0.0.0
R4
此路由器可以直接从接口0和接口1转发分组，也可通过相邻的路由器R2，R3和R4进行转发。
现共收到5个分组，其目的站IP地址分别为
（1）128.96.39.10，
（2）128.96.40.12，（3）128.96.40.151，（4）192.4.153.17，（5）192.4.153.90试分别计算其下一跳。
答：
路由表的查找原则是将目的IP地址与路由表中第一表项的子网掩码相与，如果结果与该表项的目的网络相等，则按该表项中的下一跳所指转发。
否则与第二表项的子网掩码相与，如此下去，如果所有表项均不匹配，则按默认路由转发。
因而检测表中第i项的计算过程可表示为：
if（（Mask[i]&D）==Destination[i]）forwardingtoNextHop[i];
（1）：
128.96.39.10&255.255.255.128==128.96.39.0，与第一条表项匹配，按下一跳所指接口0转发。
（2）：
128.96.40.12&255.255.255.128==128.96.40.0，与前两条表项不匹配，与第三条表项匹配，按下一跳R2转发。
（3）：
128.96.40.151&255.255.255.128==128.96.40.128，与前三条表项不匹配；
128.96.40.151&255.255.255.192==128.96.40.128，与第四条表项也不匹配；
最终按默认路由表项转发到下一跳R4。
（4）：
192.4.153.17&255.255.255.128==192.4.153.0，与前三条表项不匹配；
192.4.153.17&255.255.255.192==192.4.153.0，与第四条匹配，按下一跳R3转发。
（5）：
192.4.153.90&255.255.255.128==192.4.153.0，与前三条不匹配；
192.4.153.90&255.255.255.192==192.4.153.64,与第四条表项也不匹配；
最终按默认路由表项转发到下一跳R4。
21、（CIDR无分类编址，CIDR地址块，4.3.3，P140-143，课后题P185:
4-26）有如下的四个/24地址块，试进行最大可能的聚合。
212.56.132.0/24，212.56.133.0/24。
212.56.134.0/24，212.56.135.0/24
答：
212=（11010100）2，56=（00111000）2
132=（10000100）2，
133=（10000101）2
134=（10000110）2，
135=（10000111）2
所以共同的前缀有22位，即1101010000111000100001，聚合的CIDR地址块是：
212.56.132.0/22·
28、（CIDR无分类编址，CIDR地址块，4.3.3，P140-143，课后题P185:
4-29）一个自治系统有5个局域网，其连接如图所示，LAN1至LAN5上的主机数分别为：
3、91、150、3和15，该自治系统分配到的IP地址块为30.138.118/23，试给出每一个局域网的地址块（包括前缀）。
答：
对LAN3，主机数150，（27-2）<150+1<（28-2），所以主机位为8bit，网络前缀为24，分配地址块30.138.118.0/24。
（第24位为0）
对LAN2，主机数91，（26-2）<91+1<（27-2），所以主机位为7bit，网络前缀为25，分配地址块30.138.119.0/25。
（第24，25位10）
对LAN5，主机数为15，（24-2）<15+1<（25-2），所以主机位为5bit，网络前缀27，分配的地址块为30.138.119.192/27，（第24，25，26，27位为1110）
对LAN1，主机数为3，（22-2）<3+1<（23-2），所以主机位为3bit，网络前缀29，分配的地址筷为30.138.119.232/29（第24，25，26，27，28，29位为111101）
对LAN4，主机数为3，（22-2）<3+1<（23-2），所以主机位为3bit，网络前缀29，分配的地址筷为30.138.119.240/29（第24，25，26，27，28，29位为111110）
第五章：
8、（停止等待协议，5.4，P198-201）信道速率为4kbit/s。
采用停止等待协议。
传播时延tp=20ms。
确认帧长度和处理时间可忽略。
问帧长为多少才能使信道利用率达到至少50%？
答：
得t发≥40ms，则帧长L≥40ms×4kbit/s=160bit
9、（停止等待协议、ARQ协议，5.4，P198-202）卫星通信的数据率为1Mbit/s。
数据帧长为2000bit。
忽略确认帧长和处理时间，并设卫星信道传播时延为0.25秒。
若忽略可能出现的传输差错，试计算下列情况下的信道利用率：
（1）停止等待协议；
（2）连续ARQ协议，WT=7；
（3）连续ARQ协议，WT=127；
（4）连续ARQ协议，WT=255。
答：
（1）信道利用率=
（2）（3）（4）信道利用率=
；
（2）=
；（3）=
；（4）≈0.5
33、（TCP报文段序号：
5.5，P202）网络允许的最大报文段长度为128字节，序号用8bit表示，报文段在网络中的生存时间为30秒。
试求每一条TCP连接所能达到的最高数据率。
答：
具有相同编号的TCP报文段不应该同时在网络中传输，必须保证，当序列号循环回来重复使用的时候，具有相同序列号的TCP报文段已经从网络中消失。
现在存活时间是30秒，那么在30秒的时间内发送发送的TCP报文段的数目不能多于255个。
255×128×8÷30=8704b/s
所以每条TCP连接所能达到的最高速率是8.704kb/s
23、（第5章）一个3200bit长的TCP报文传到IP层，加上160bit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1200bit，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”当然指局域网看见的数据）？
答：
第二个局域网所能传送的最长数据帧中的数据部分只有1200bit，即每个IP数据片的数据部分<1200-160（bit），由于片偏移是以8字节即64bit为单位的，所以IP数据片的数据部分最大不超过1024bit，这样3200bit的报文要分4个数据片，所以第二个局域网向上传送的比特数等于（3200+4×160），共3840bit。
34、（TCP报文窗口，5.5，P204、课后题P232：
5-24）一个TCP连接下面使用256kbit/s的链路，其端到端时延为128ms。
经测试，发现吞吐量只有120kbit/s。
试问发送窗口是多少？
（两种情况不同答案）
答：
来回路程的时延=128×2=256ms。
情况1：
接收端收完一批数据最后发出确认后才能发下一个窗口的数据，因此发送端经过比256ms多的时间后才能发送下一个窗口的数据
设发送窗口为X字节，假定一次最大发送量等于窗口值，那么，每发送一次都得停下来等待得到本窗口的确认，以得到新的发送许可，这样
X=7228字节
情况2：
接收端每收到一个很小报文段后就发回确认，因此每经过256ms就能发送下一个窗口的数据
吞吐量=X/256ms=120kb/s
X=3840B
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