计算机网络大题.docx
《计算机网络大题.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《计算机网络大题.docx(10页珍藏版)》请在冰豆网上搜索。
计算机网络大题
1、假设你需要设计一个类似于TCP的滑动窗口协议,该协议运行在一个100Mb/s网络上,网络的往返时间是100ms,最大段生命期为60s。
请问协议头部的窗口和顺序号字段应该有多少位为什么
解:
窗口大小必须能够容纳的数据应该为延迟*带宽,而顺序号则应该保证不会回绕,即生命期*带宽。
,而10*106<224,这样窗口大小必须容纳224/8=221,即窗口字段最小21b。
而顺序号空间大小为60s×100Mb/s=6000Mb,故顺序号字段最少为30b。
2、在50kb/s的卫星信道(2R=)上发送1kb长的帧,确认信号总是由数据帧捎带。
帧头很短,使用3位顺序号。
对下述三种协议,最大可能达到的信道利用率是多少
1)停等协议2)回退n协议3)选择重传协议
解:
L=1000b,B=50kb/s,2R=,则
(1)
(2)
&
(3)
…
3、设网络中路由器B的当前路由表如表1所示,B收到从路由器C发来的路由信息如题表2所示。
试给出路由器B更新后的路由表。
目的网络
距离
下一跳路由器
}
N1
7
A
N2
2
C
N3
10
C
N6
…
6
C
N7
5
C
N8
4
E
N9
4
;
F
4.已知循环冗余码的生成多项式G(X)=x5+x4+x+1若接收方收到的码字为,问传输中是否有差错
答:
多项式为G(X)=x5+x4+x+1,其比特序列为110011,接收的码字为,则以其为被除数除以110011,能除尽则传输正确。
即:
因为不能除尽,所以传输有差错。
5.假设一个信道的数据传输速率为4kb/s,单向传播延迟时间为20ms,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%
解答:
已知信道的数据传输速率B=4kb/s=4000b/s,信道的单向传播时延R=20ms=0.02s,一帧的帧长为L。
在停止等待协议中,协议忙的时间为数据发送的时间=L/B,协议空闲的时间为数据发送后等待确认帧返回的时间=2R。
则要使停止等待协议的效率至少为50%,即要求信道利用率μ至少为50%。
因为信道利用率=数据发送时延/(传播时延+数据发送时延),则有:
μ=L/B/(L/B+2R)≥50%可得,L≥2BR=2×4000×0.02=160(b)因此,当帧长大于等于160比特时,停止等待协议的效率至少为50%。
6.~
7.假定1KM长的CSMA/CD协议网络的数据率为1Gb/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。
对于1km电缆,单程传播时间为1÷200000=5×,即5us,来回路程传播时间为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:
10x10的-6次方/1x10的-9次方=10000,因此,最短帧是10000位或1250字节长。
8.如果本地域名服务无缓存,当采用递归方法解析另一网络某主机域名时,用户主机本地域名服务器发送的域名请求条数分别是多少简述原因。
解:
1条,1条。
首先FTP 协议需要保证可靠,故需要用到可靠的TCP 协议,而不使用不可靠的UDP协议,显然传输命令用控制连接,传输数据用数据连接。
9.输入的信息位是1010001,约定的生成多项式G(x)=x4+x2+x+1,试求输出的CRC字码。
解:
K(x)=x6+x4+1G(x)=x4+x2+x+1,则r=4 x4K(x)=x10+x8+x4
x4K(x)除与G(x)得余数R(x)=x3+x2+1 则T(x)= x4K(x)+R(x)=x10+x8+x4+x3+x2+1,对应二进制码字
10.一个宽带为6MHz的信道,若用4种不同的状态表示数据,在不考虑热噪声的情况下最大数据传输速率是多少
解:
按奈奎斯特定理:
C = 2·H·log2N
∵N = 4, H = 6MHZ
∴C=2Hlog2N=2×6×106×log24 b/s=24Mb/s
11.《
12.某信息带宽为3KHz,信噪比为30dB,试计算该信道的最大比特率。
若采用二进制信号传输,则该信道的最大比特率是多少
由信噪比=30db可知S/N=1030/10=1000。
现已知带宽H=3kHz,根据香农公式可知信道的最大比特率为:
C=Hlog2 (1+S/N)=3×103×log2
(1+1000)≈30kb/s。
若采用二进制信号传输,该信道的最大比特率为:
C=2Hlog2N=2×3×103×log22=6kb/s。
…
《
11.若信息位为1001000,要构成能纠正一位错的海明码,则至少要加上多少冗余位写出其监督关系表达式。
解:
信息位长度k=7,根据表达式2r≥k+r+1可知冗余位长度r=4,
所以最后构成的海明码码字长度应为n=k+r=11, 在7位信息位a10a9„a5a4后追加4位冗余位a3a2a1a0,构成11位码字a10a9„a1a0。
设置校正因子与错码位置的对应关系如下:
由上表可得监督关系式:
S0=a0⊕a4⊕a5⊕a7⊕a8⊕a10 S1=a1⊕a4⊕a6⊕a7⊕a9⊕a10
S2=a2⊕a5⊕a6⊕a7 S3=a3⊕a8⊕a9⊕a10
¥
令S3S2S1S0=0000,即令
a0⊕a4⊕a5⊕a7⊕a8⊕a10=0 a1⊕a4⊕a6⊕a7⊕a9⊕a10=0
a2⊕a5⊕a6⊕a7=0 a3⊕a8⊕a9⊕a10=0
由此可求得各冗余位的生成表达式:
a0=a4⊕a5⊕a7⊕a8⊕a10 a1=a4⊕a6⊕a7⊕a9⊕a10
a2=a5⊕a6⊕a7
a3=a8⊕a9⊕a10
~
12. 若海明码的监督关系式为:
S0=a0⊕a3⊕a4⊕a5 S1=a1⊕a4⊕a5⊕a6 S2=a2⊕a3⊕a5⊕a6
接收端收到的码字为:
a6a5a4a3a2a1a0=1010100,问在最多一位错的情况下发送端发送的信息位是什么
解:
将a6a5a4a3a2a1a0=1010100带入监督关系式可得:
S0=a0⊕a3⊕a4⊕a5=0⊕0⊕1⊕0=1
S1=a1⊕a4⊕a5⊕a6=0⊕1⊕0⊕1=0
S2=a2⊕a3⊕a5⊕a6=1⊕0⊕0⊕1=0
因为S2S1S0=001≠0,接收的码字有错,错误位置是a0,所以正确的码字应为1010101。
|
13. 50Kb/s卫星信道上,采用停等协议,帧长度为1000比特,卫星的上行和下行链路的延
迟都为125ms,不考虑误码率而且假设确认帧的处理时间可以忽略,计算该卫星信道的利用率。
解:
50Kb/s卫星信道上发送帧长度为1000比特的数据帧所需时间为1000b/50Kb/s=20ms 卫星的上行和下行链路的延迟都为125ms,因此数据帧到达接收方及确认帧返回所需时
间为2*(125ms+125ms)=500ms,不考虑误码率而且假设确认帧的处理时间可以忽略的情况下,该卫星信道的利用率为20ms/(20+500)ms=%
14.一个数据传输速率为4Kb/s、单向传播时延为20ms的信道,确认帧长度和处理时间均忽略不计,则帧长度在什么范围内,停等协议的效率可以达到50%
解:
分析停等协议的信道利用率,如下图所示:
!
假设帧长度为L比特,由题可知数据传输速率B=4Kb/s,单向传播时延R为20ms,采用停等协议进行数据帧的传输,确认帧长度和处理时间均忽略不计,若使效率达到50%,即 /50%/2LBLBR代入L、B和R,可得L≥160b。
}
15. 使用回退n帧协议在3000km长的s的T1干线上发送64字节的帧,若信号传播速度是6µs/km,问帧的顺序号应是多少位
解:
在信号传播速度为6µs/km、3000km长的信道上传输数据,传输延迟为:
6×3000=18000µs
s的T1干线每秒传输8000个193b的数据帧,每帧有24×8b的数据和1b的同步比特,因此实际用于数据传输的带宽为-8000×s。
那么,发送一个64B的数据帧所需的发送时间为:
64×8/=333µs
若确认帧的发送时间很短,可以忽略不计,则一个数据帧自发送到确认帧返回发送方所需时间为:
333+18000+18000=36333µs
发送方在等待第一帧确认期间一直发送数据帧,则可以发送36333/333≈110帧。
对110帧编号,则需要7位帧序号。
(
16.重负荷的50Kb/s卫星信道上,用选择重传协议发送含40比特帧头和3960比特数据的帧。
假定无确认帧,NAK帧为40比特,数据帧的出错率为1%,NAK帧的出错率可忽略不计,顺序号是7位,问由于帧头和差错重发而浪费的信道带宽占百分之几
&
解:
在50kb/s的卫星信道上发送帧长为40+3960=4000b的数据帧,所需发送时间为:
4000/50k=80ms 这样,从t=0时刻开始发送,在t=80ms时发送方发送一帧完毕。
已知卫星信道延迟为270ms,因此,在t=80+270=350ms时数据帧到达接收方。
因为没有确认帧,可以采用捎带应答方式进行确认。
所以,在t=350+80=430ms时,带有反向捎带应答的数据帧从接收方发向发送方,该帧在t=430+270=700ms时到达发送方。
一帧的传输周期为700ms。
帧序号长度为7位,因此窗口大小最大可达27-1=64。
连续发送64个数据帧所需时间64×80=5120ms,远大于一个帧的传输周期700ms。
这意味着64的窗口大小足以令信道始终保持繁忙,所以总开销可以由单个数据帧的开销得到。
数据帧的出错率为1%,对于帧长为4000b的数据帧来说,平均重传长度为4000×1%=40b,传送NAK的平均长度为40×1%=。
所以,传输3960b数据带来的附加开销为40+40+=。
因此,帧头和差错重发的开销占总带宽的比例为:
(3960+≈2%
17.一个1Mb/s的卫星信道上发送1000bit长的帧。
信号在信道中端到端传输延迟是270ms,假定ACK帧很短,占用信道的时间忽略不计,并且使用3位的帧序号。
对以下协议而言,计算卫星信道可能达到的最大信道利用率。
(a)停-等协议;(b)回退N协议;(c)选择重传协议
解:
三种协议的窗口大小值分别是1,7和4. 以1Mb/s发送,1000bit长的帧的发送时间是1ms. 我们用t = 0表示传输开始时间,那么在t = 1ms时,第一帧发送完毕. t = 271ms,第一帧完全到达接收方. t = 541ms时确认帧到达发送方.因此周期是541ms.如果在541ms内可以发送k个帧,(每个帧发送用1ms时间),则信道的利用率是k/541, 因此:
(a)k =1,最大信道利用率=1/541=% (b)k=7,最大信道利用率=7/541=% (c)k=4,最大信道利用率=4/541=%
18.设某路由器建立了如下路由表:
现共收到5个分组,其目的地址分别为:
(1)
(2) (3) (4) (5)
(答:
(1) 此IP地址属于网络,其下一路由器地址为接口0;
(2) 此IP地址属于网络,其下一路由器地址为R2; (3) 此IP地址属于网络,其下一路由器地址为R2; (4) 此IP地址属于网络,其下一路由器地址为R3;
19.某公司网络拓扑如下图所示,路由器R1通过接口E1、E2分别连接局域网1、局域网2,通过接口L0连接路由器R2,并通过路由器R2连接域名服务器与互联网。
R1的L0接口的IP地址是;R2的L0接口的IP地址是,L1接口的IP地址是,E0接口的IP地址是;域名服务器的IP地址是。
R1和R2的路由表结构为:
(1) 将IP地址空间/24划分为两个子网,分配给局域网1、局域网2,每个局域网分配的IP地址数不少于120个。
请给出子网划分结果,说明理由或给出必要的计算过程。
解:
无类IP地址的核心是采用不定长的网络号和主机号,并通过相应的子网掩码来表示(即网络号部分为1,主机部分为0)。
本题中网络地址位数是24,由于IP地址的规则,每个网络中有两个地址是不分配的;主机号全0表示网络地址,主机号全1表示广播地址。
因此8位主机号能表示的主机数就是2^8-2=254台。
该网络要划分为两个子网,每个子网要120台主机,因此主机位数X应该满足下面2个条件:
X<8,2^X>120。
解得X=7.
子网掩码就是局域网1:
/25;其有效IP地址范围为~,网络地址为,广播地址为。
局域网2:
/25;其有效IP地址范围:
~,网络地址为,广播地址为。
(2) 请给出R1的路由表,使其明确包括到局域网1的路由、局域网2的路由、域名服务器的主机路由和互联网的路由。
(3) 请采用路由聚合技术,给出R2到局域网1和局域网2的路由。
,