计算机网络第四版课后习题英文+习题答案中英文汇编Word文档格式.docx

1、-COMPUTER NETWORKS FOURTH EDITION PROBLEM SOLUTIONSCollected and Modified By YanZhenXing, Mail To:zxyan Classify: EEasy, MMiddle, HHard，DDeleteGreen: Important Red: Master Blue: VI Others:Know Grey: UnnecessaryChapter 1 IntroductionProblems2. An alternative to a LAN is simply a big timesharing syste

2、m with terminals forall users. Give two advantages of a client-server system using a LAN.（M）使用局域网模型可以容易地增加节点。如果局域网只是一条长的电缆，且不会因个别的失效而崩溃（ 例如采用镜像服务器）的情况下，使用局域网模型会更便宜。使用局域网可提供更多的计算能力和更好交互式接口。3. The performance of a client-server system is influenced by two network factors:the bandwidth of the network （

3、how many bits/sec it can transport） and the latency（how many seconds it takes for the first bit to get from the client to the server）. Givean example of a network that exhibits high bandwidth and high latency. Then givean example of one with low bandwidth and low latency.（E）横贯大陆的光纤连接可以有很多千兆位/秒带宽， 但是

4、由于光速度传送要越过数千公里，时延将也高。相反，使用 56 kbps 调制解调器呼叫在同一大楼内的计算机则有低带宽和较低的时延。4. Besides bandwidth and latency, what other parameter is needed to give a goodcharacterization of the quality of service offered by a network used for digitizedvoice traffic?（M）声音的传输需要相应的固定时间，因此网络时隙数量是很重要的。传输时间可以用标准偏差方式表示。实际上，短延迟但是大变化性

5、比更长的延迟和低变化性更糟。6. A client-server system uses a satellite network, with the satellite at a height of40,000 km. What is the best-case delay in response to a request?（E）由于请求和应答都必须通过卫星，因此传输总路径长度为 160,000 千米。在空气和真空中的光速为 300，000 公里/秒， 因此最佳的传播延迟为 160,000/300，000秒，约 533 msec。8. A collection of five routers

6、is to be connected in a point-to-point subnet.Between each pair of routers, the designers may put a high-speed line, amedium-speed line, a low-speed line, or no line. If it takes 100 ms of computer timeto generate and inspect each topology, how long will it take to inspect all ofthem?将路由器称为 A，B，C，D

7、和 E.则有 10 条可能的线路；AB, AC, AD, AE, BC, BD, BE, CD, CE,和 DE每条线路有 4 种可能性（3 速度或者不是线路），拓扑的总数为 410 = 1,048,576。检查每个拓扑需要 100 ms，全部检查总共需要 104,857. 6 秒，或者稍微超过 29个小时。9. A group of 2n - 1 routers are interconnected in a centralized binary tree, with arouter at each tree node. Router i communicates with router j

8、 by sending a messageto the root of the tree. The root then sends the message back down to j. Derive anapproximate expression for the mean number of hops per message for large n,assuming that all router pairs are equally likely.（H）这意味着，从路由器到路由器的路径长度相当于路由器到根的两倍。 若在树中，根深度为 1，深度为 n，从根到第 n 层需要 n-1 跳，在该层

9、的路由器为 0.50。从根到 n-1 层的路径有 router 的 0.25 和 n-2 跳步。 因此，路径长度 l 为：l = 0.5*（n-1）+0.25*（n-2）+0.125*（n-3）结果化简为 ln2，平均路由路径为 2n-4。10. A disadvantage of a broadcast subnet is the capacity wasted when multiplehosts attempt to access the channel at the same time. As a simplistic example,suppose that time is divi

10、ded into discrete slots, with each of the n hosts attempting touse the channel with probability p during each slot. What fraction of the slots arewasted due to collisions?（H）区分 n-2 事件。 事件 1 到 n 由主机成功地、没有冲突地使用这条信道的事件组成。 这些可能性的事件的概率为 p（1p）n-1。事件 n+1 是一个空闲的信道，其概率为（1- p）n。事件 n+2 是一个冲突。由于事件 n+2 互斥，它们可能发生

11、的事件必须统一合计。 冲突的可能性等于那些小部分的槽的浪费，只是1 np（1p）n-1 （1p）n11. What are two reasons for using layered protocols?通过协议分层可以把设计问题划分成较小的易于处理的片段分层意味着某一层的协议的改变不会影响高层或低层的协议13. What is the principal difference between connectionless communication andconnection-oriented communication?主要的区别有两条。其一：面向连接通信分为三个阶段，第一是建立连接，在此

12、阶段，发出一个建立连接的请求。第二阶段，只有在连接成功建立之后，保持连接状态，才能开始数据传输。第三阶段，当数据传输完毕，必须释放连接。而无连接通信没有这么多阶段，它直接进行数据传输。其二：面向连接的通信具有数据的保序性， 而无连接的通信不能保证接收数据的顺序与发送数据的顺序一致。14. Two networks each provide reliable connection-oriented service. One of themoffers a reliable byte stream and the other offers a reliable message stream. Ar

13、ethese identical? If so, why is the distinction made? If not, give an example of howthey differ.（E）不相同。在报文流中，网络保持对报文边界的跟踪；而在字节流中，网络不做这样的跟踪。例如，一个进程向一条连接写了 1024 字节，稍后又写了另外 1024 字节。那么接收方共读了 2048 字节。对于报文流，接受方将得到两个报文。每个报文 1024字节。 而对于字节流，报文边界不被识别。接收方把全部的 2048 个字节当作一个整体，在此已经体现不出原先有两个报文的事实。15. What does neg

14、otiation mean when discussing network protocols? Give anexample.（E）协商就是要让双方就在通信期间将使用的某些参数或数值达成一致。最大分组长度就是一个例子。16. In Fig. 1-19, a service is shown. Are any other services implicit in this figure?If so, where? If not, why not?服务是由 k 层向 k1 层提供的。服务必须由下层 k 提供，即，对层 k 的服务是由 k- 1 层提供的。17. In some networks,

15、 the data link layer handles transmission errors byrequesting damaged frames to be retransmitted. If the probability of a frames beingdamaged is p, what is the mean number of transmissions required to send a frame?Assume that acknowledgements are never lost.（M）假设某帧传到第 k 次才传输成功，起初 k-1 次传输皆尝试失败，概率为 pk

16、-1 , 第 k次传输成功，概率为（1-p） ，则发送一帧成功的平均传输次数为：1. Which of the OSI layers handles each of the following:a. （a） Dividing the transmitted bit stream into frames.b. （b） Determining which route through the subnet to use.（E）把传输的比特流划分为帧数据链路层决定使用哪条路径通过子网网络层.19. If the unit exchanged at the data link level is call

17、ed a frame and the unitexchanged at the network level is called a packet, do frames encapsulate packets ordo packets encapsulate frames? Explain your answer.（E）帧封装包。 当一个包到达数据链路层时，整个数据包，包括包头、数据及全部内容，都用作帧的数据区。或者说，将整个包放进一个信封（帧）里面，（ 如果能装入的话）。21. List two ways in which the OSI reference model and the TCP

18、/IP referencemodel are the same. Now list two ways in which they differ.（M）相似点：都是独立的协议栈的概念；层的功能也大体相似。不同点：OSI 更好的区分了服务、接口和协议的概念，因此比 TCP/IP 具有更好的隐藏性，能够比较容易的进行替换；OSI 是先有的模型的概念，然后再进行协议的实现，而 TCP/IP 是先有协议，然后建立描述该协议的模型；层次数量有差别；TCP/IP没有会话层和表示层，OSI 不支持网络互连。OSI 在网络层支持无连接和面向连接的通信，而在传输层仅有面向连接的通信，而 TCP/IP 在网络层仅有

19、一种通信模式（无连接），但在传输层支持两种模式。22. What is the main difference between TCP and UDP?TCP 是面向连接的，而 UDP 是一种数据报服务。25. When a file is transferred between two computers, two acknowledgementstrategies are possible. In the first one, the file is chopped up into packets, which areindividually acknowledged by the rec

20、eiver, but the file transfer as a whole is notacknowledged. In the second one, the packets are not acknowledged individually,but the entire file is acknowledged when it arrives. Discuss these two approaches.- 2 - 如果网络容易丢失分组，那么对每一个分组逐一进行确认较好，此时仅重传丢失的分组。如果网络高度可靠，那么在不发差错的情况下，仅在整个文件传送的结尾发送一次确认，从而减少了确认的次

21、数，节省了带宽；不过，即使有单个分组丢失，也需要重传整个文件。26. Why does ATM use small, fixed-length cells?因为这样可以迅速地经由交换机转发，并且这是在硬件上完成的。这样的设计使得制造可以同时并行处理多个 CELLS 的硬件设备更加容易。另外，它们不会阻碍传输线路很久，更加容易保证提供出高质量的服务。28. An image is 1024 x 768 pixels with 3 bytes/pixel. Assume the image isuncompressed. How long does it take to transmit it o

22、ver a 56-kbps modem channel?Over a 1-Mbps cable modem? Over a 10-Mbps Ethernet? Over 100-MbpsEthernet?该图像大小为 1024 * 768 * 3 * 8 = 18,874,368 bits. 传输速率为 56Kbits/sec，需要 18,874,368 / 56,000 = 337.042 sec. 传输速率为 1Mbits/sec， 需要 18,874,368 / 106 = 18.874 sec. 传输速率为 10Mbits/sec，需要 18,874,368 / 107 = 1.887

23、 sec. 传输速率为 100Mbits/sec，需要 18,874,368 / 108 = 0.189 sec.29. Ethernet and wireless networks have some similarities and some differences.One property of Ethernet is that only one frame at a time can be transmitted on anEthernet. Does 802.11 share this property with Ethernet? Discuss your answer.（E）想象

24、一下隐藏终端的问题。假设一个无线网络里有五台终端，从 A 至 E，使它们每一台都只可以联系到与其相邻的两个邻居之一，那么 A 在与 B 通讯的同时 D 可以与 E 进行通讯。因此无线网络有潜在的并行性，这与以太网上不同的。30. Wireless networks are easy to install, which makes them inexpensive sinceinstallation costs usually far overshadow equipment costs. Nevertheless, they alsohave some disadvantages. Name

25、two of them.（E）无线网络的缺点：一是安全性，偶然出现在无线网络内的人都能监听到网络上传递的消息；再有就是可靠性，无线网络在传输过程中会出现很多错误；另外，因为许多无线设备需要移动，电池使用寿命不长也是其缺点之一。Chapter 2 The Physical Problems2. A noiseless 4-kHz channel is sampled every 1 msec. What is the maximum datarate?由尼奎斯特定理，无噪声信道最大数据传输率=2Hlog2V b/s。依题有带宽 H =4kHz，因此最大数据传输率决定于每次采样所产生的比特数（lo

26、g2V）。如果每次采样产生 16bits，那么数据传输率可达 128kbps；如果每次采样产生 1024bits，那么可达 8.2Mbps。3. Television channels are 6 MHz wide. How many bits/sec can be sent iffour-level digital signals are used? Assume a noiseless channel.（E）依题有带宽 H = 6MHz，每次采样 log2V = 2bit由尼奎斯特定理，可发送的最大数据传输率为 2Hlog2V = 24Mbps。4. If a binary signal

27、is sent over a 3-kHz channel whose signal-to-noise ratio is 20dB, what is the maximum achievable data rate?由香农定理信道比为 S/N 的有噪声信道的最大数据传输率 = Hlog2（1+S/N）。依题知带宽 H = 3kHz，信噪比为 10lgS/N = 20 dB，知 S/N =100由于 log21016.658，该信道的信道容量为 3log2（1+100）=19.98kbps再根据尼奎斯特定理，发送二进制信号的 3kHz 信道的最大数据传输速率为2Hlog2V = 2*3 log22

28、 = 6kbps 综上，可以取得的最大数据传输速率为 6kbps。5. What signal-to-noise ratio is needed to put a T1 carrier on a 50-kHz line?T1 信号的带宽 = 1.544 * 106Hz，为发送 T1 信号，由香农定理，最大数据传输率= Hlog2（1+S/N） = 1.544 * 106Hz ，依题知带宽 H = 50 kHz，解得 S/N = 2311 再由尼奎斯特定理 2Hlog2V = 2Hlog2S/N = 93 dB所以，在 50kHz 线路上使用 T1 载波需要 93dB 的信噪比。7. How m

29、uch bandwidth is there in 0.1 micron of spectrum at a wavelength of 1micron?依题知频段为 0.1 ，波长为 1因此，在 0.1 的频段中可以有 30THz。- 3 - 8. It is desired to send a sequence of computer screen images over an optical fiber.The screen is 480 x 640 pixels, each pixel being 24 bits. There are 60 screen imagesper second. How much bandwidth is needed, and how many microns of wavelengthare needed