计算机网络计算题答案谢希仁.docx

1、计算机网络计算题答案谢希仁第一章 概述习题1-10 试在下列条件下比较电路交换和分组交换。要传送的报文共x(bit)。从源站到目的站共经过k段链路，每段链路的传播时延为d(s)，数据率为b(b/s)。在电路交换时电路的建立时间为s(s)。在分组交换时分组长度为p(bit)，且各结点的排队等待时间可忽略不计。问在怎样的条件下，分组交换的时延比电路交换的要小解：采用电路交换：端到端时延：采用分组交换：端到端时延：，这里假定，即不考虑报文分割成分组后的零头。欲使，必须满足习题1-11在上题的分组交换网中，设报文长度和分组长度分别为x和（p+h）（bit），其中p为分组的数据部分的长度，而h为每个分组

2、所带的控制信息固定长度，与p的大小无关。通信的两端共经过k段链路。链路的数据率为b（bit/s），但传播时延和结点的排队时间均可忽略不计。若打算使总的时延为最小，问分组的数据部分长度p应取为多大答：分组个数x/p，传输的总比特数：(p+h)x/p源发送时延：(p+h)x/pb最后一个分组经过k-1个分组交换机的转发，中间发送时延：(k-1)(p+h)/b总发送时延D=源发送时延+中间发送时延 D=(p+h)x/pb+(k-1)(p+h)/b令其对p的导数等于0，求极值 p=hx/(k-1)习题1-20 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。试计算以下两种情况的发送时延

3、的传播时延：（1） 数据长度为107bit,数据发送速率为100kb/s。（2） 数据长度为103bit,数据发送速率为1Gb/s。解：（1）发送时延：传播时延：（2）发送时延：传播时延：习题1-21 假设信号在媒体上的传播速度为2108m/s.媒体长度L分别为：（1）10cm（网络接口卡） （2）100m（局域网）（3）100km（城域网） （4）5000km（广域网）试计算出当数据率为1Mb/s和10Gb/s时在以上媒体中正在传播的比特数。解：（1）1Mb/s:传播时延=(2108)=510-10 比特数=510-101106=510-4 1Gb/s: 比特数=510-101109=510

4、-1（2）1Mb/s: 传播时延=100/(2108)=510-7 比特数=510-71106=510-11Gb/s: 比特数=510-71109=5102（3）1Mb/s: 传播时延=100000/(2108)=510-4 比特数=510-41106=51021Gb/s: 比特数=510-41109=5105（4）1Mb/s: 传播时延=5000000/(2108)=10-2 比特数=10-21106=51041Gb/s: 比特数=10-21109=5107习题1-22 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

5、数据链路层的以太网传送，加首部和尾部工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）。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）=%（2）1000/（1000+20+20+18）=%第二章物理层习题2-06 用香农公式计算一下：假定信道带宽为3100Hz，最大信息传输速率为35kb/s，那么若想使最大信息传输速率增加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，问最大信息传输速率能否再增加20%答：C = W log2(

6、1+S/N) b/s- SN1=2*（C1/W）-1=2*（35000/3100）-1SN2=2*（C2/W）-1=2*（*C1/w）-1=2*（*35000/3100）-1SN2/SN1=100信噪比应增大到约100倍。C3=Wlong2（1+SN3）=Wlog2（1+10*SN2） C3/C2=% 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%左右习题2-04 有600MB（兆字节）的数据，需要从南京传送到北京。一种方法是将数据写到磁盘上，然后托人乘火车将这些磁盘捎去。另一种方法是用计算机通过长途电话线路（设信息传送的速率是s）传送此数据。试比较这两种方法的优劣。若信

7、息传送速率为s，其结果又如何答：假定连续传送且不出错。若用s速率，传600MB（=60010485768=00 bit）需要天。若用s速率传送，则需时间天。比托人乘火车捎去要慢，且更贵。习题2-17 共有4个站进行码分多址CDMA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：（-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1还是0答：SA=（1131131

8、1）8=1， A发送1SB=（11311311）8=1， B发送0SC=（11311311）8=0， C无发送SD=（11311311）8=1， D发送1第三章 数据链路层习题3-17要发送的数据为11。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 （0除以10011） 数据在传输过程中最后一个1变成了0，0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0，0除以10011，余数为

9、101，不为0，接收端可以发现差错。习题3-18 一个PPP帧的数据部分（用十六进制写出）是7D 5E FE 27 7D 5D 7D 5D 65 7D 5E。试问真正的数据是什么（用十六进制写出）答：7D 5E FE 27 7D 5D 7D 5D 65 7D 5E 7E FE 27 7D 7D 65 7D 习题3-19 PPP协议使用同步传输技术传送比特串000。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000110110，问删除发送端加入的零比特后变成怎样的比特串答：0 11111 00010000001101100001 11111 110第四章 局域网4-03

10、数据率为10Mbit/s的以太网在物理媒体上的码元传输速率是多少波特答：以太网使用曼彻斯特编码，这就意味着发送的每一位都有两个信号周期。标准以太网的数据速率是10Mb/s，因此波特率是数据率的两倍，即20M波特。4-05试说明10BASE5，10BASE2，10BASE-T，1BASE-5，10BROAD36和FOMAU所代表的意思。答：10BASE5，10BASE2，10BASE-T分别表示以太网的三种不同的物理层。10表示数据率是10Mb/s，BASE表示电缆上的信号是基带信号，采用曼彻斯特编码。5表示粗缆，每一段电缆的最大长度是500米。2代表细缆，每一段电缆的最大长度是185米。T表示

11、双绞线。10BROAD36：“10”表示数据率为10Mbit/s，“BROAD”表示电缆上的信号是宽带信号，“36”表示网络的最大跨度是3600m。FOMAU:(Fiber Optic Medium Attachment Unit)光纤媒介附属单元。4-07有10个站连接在以太网上。试计算以下三种情况下每一个站所能得到的带宽。（1） 10个站都连接到一个10Mb/s以太网集线器。（2） 10个站都连接到一个100Mb/s以太网集线器。（3） 10个站都连接到一个10Mb/s以太网交换机。答：（1）10个站共享10Mb/s。 （2）10个站共享100Mb/s。 （3）每个站独占10Mb/s。4-

12、19现有5个站分别连接在三个局域网上，并且用两个透明网桥连接起来，如下图所示。每一个网桥的两个端口号都标明在图上。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，即H1发送给H5，H3发送给H2，H4发送给H3，H2发送给H1。试将有关数据填写在下表中解：发送的帧网桥1的转发表网桥2的转发表网桥1的处理（转发丢弃登记）网桥2的处理（转发丢弃登记）站地址端口站地址端口H1 H5MAC11MAC11转发，写入转发表转发，写入转发表H3 H2MAC32MAC31转发，写入转发表转发，写入转发表H4 H3MAC42MAC42写入转发表，丢弃不转发转发，写入转发表H2 H1M

13、AC21写入转发表，丢弃不转发接收不到这个帧第五章 广域网5-06一个分组交换网其内部采用虚电路服务，沿虚电路共有n个结点交换机，在交换机中每一个方向设有一个缓存，可存放一个分组。在交换机之间采用停止等待协议，并采用以下措施进行拥塞控制。结点交换机在收到分组后要发回确认，但条件是：接收端已成功收到了该分组；有空闲的缓存。设发送一个分组需T秒（数据或确认），传输的差错可忽略不计，主机和结点交换机之间的数据传输时延也可忽略不计。试问：交付给目的主机的速率最快为多少答：对时间以T秒为单位分槽。在时槽1，源结点交换机发送第1个分组。在时槽2的开始，第2个结点交换机收到了分组，但不能应答。在时槽3的开始

14、，第3个结点交换机收到了分组，但也不能应答。这样，此后所有的路由器都不会应答。仅当目的主机从目的地结点交换机取得分组时，才会发送第1个应答。现在确认应答开始往回传播。在源结点交换机可以发送第2个分组之前，需两次穿行该子网，需要花费的时间等于2（n-1）T。所以，源结点交换机往目的主机投递分组的速度是每2（n-1）T秒1个分组。显然这种协议的效率是很低的。第六章网络互连6-08（1）子网掩码为代表什么意思（2）一网络的子网掩码为，问该网络能够连接多少台主机（3） 一个B类地址的子网掩码是。试问在其中每一个子网上的主机数最多是多少（4） 一个A类地址的子网掩码为。它是否为一个有效的子网掩码（5）

15、某个IP地址的十六进制表示是C22F1481，试将其转换为点分十进制的形式.这个地址是哪一类IP地址（6） C类网络使用子网掩码有无实际意义为什么（1） C类地址对应的子网掩码值。但也可以是A类或B类地址的掩码，即主机号由最后的8位决定。而路由器寻找网络由前24位决定。（2） 6个主机。（3） 子网掩码一样，但子网数目不同。（4） 最多可有4094个（不考虑全0和全1的主机号）。（5） 有效。但不推荐这样使用。（6） 。C类。（7） 有。对于小网络这样做还可进一步简化路由表。6-9 试辨认以下IP地址的网络类别。(1) (2) (3) (4) (5) (6) 答：（1）B类。（2）A类。（3）

16、B类。（4）C类。（5）A类。（6）C类。6-15设某路由器建立了如下路由表（这三列分别是目的网络、子网掩码和下一跳路由器，若直接交付则最后一列表示应当从哪一个接口转发出去）： 接口0 接口1 R2 R3*（默认） R4现共收到5个分组，其目的站IP地址分别为：（1）（2）（3）（4）（5）试分别计算其下一跳。解：（1）分组的目的站IP地址为：。先与子网掩码相与，得，可见该分组经接口0转发。（2）分组的目的IP地址为：。1 与子网掩码相与得，不等于。2 与子网掩码相与得，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：，与子网掩码相与后得，与子网掩码相与后得，经查路由表知，该分

17、组转发选择默认路由，经R4转发。（4）分组的目的IP地址为：。与子网掩码相与后得。与子网掩码相与后得，经查路由表知，该分组经R3转发。（5）分组的目的IP地址为：，与子网掩码相与后得。与子网掩码相与后得，经查路由表知，该分组转发选择默认路由，经R4转发。6-16某单位分配到一个B类IP地址，其net-id为。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，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。如选为掩码，则每个网络所连主机数=28-2=254250，共有子网数=28-2=25416，能

18、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（subnet-id） 子网网络号 主机IP的最小值和最大值1： 00000001 2： 00000010 . . . .16： 00010000 一具数据报长度为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字段长度、片偏移字段和MF标志应为何数值答：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4000398000数据报片11500148010数据报片2150014801185数据报片31040102

19、003706-19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+2=2225（加2即将不能作为子网号的全1和全0的两种，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。依此方法：（1），（2），（4），（5），（6）以下有4个子网掩码，哪些是不推荐使用的（1），（2），（3），（4）答：只有（4）是连续的1和连续的0的掩码，是推荐使用的。6-21有两个CIDR地址块11和。是否有哪一个地址块包含了另一地址块如果有，请指出，并说明理由。答：11的前缀为： 1

20、00的前缀为： 000101，它的前11位与11的前缀是一致的，所以11地址块包含了这一地址块。6-22一个自治系统有5个局域网，其连接图如图6-61所示。LAN2至LAN5上的主机数分别为：91，150，3和15。该项自治系统分配到的IP地址块为。试给出每一个局域网的地址块（包括前缀）。解:分配网络前缀时应先分配地址数较多的前缀。地址块可写成写成二进制表示：00011110 01110110 00000000掩码 00000000LAN3有150个主机加一个路由器地址为151个地址。地址块 00011110 0111011* *分配地址块 00011110 01110110 * 即 有91个

21、主机加一个路由器地址为92个地址。分配地址块 00011110 01110111 0* 即 有15个主机加一个路由器地址为16个地址。需要/27地址块，可分配/26地址块。分配地址块 00011110 01110111 10* 即 有3个主机加一个路由器地址为4个地址。至少需要/29地址块分配地址块 00011110 01110111 11000* 即 至少有3个IP地址供路由器用。也分一个/29地址块分配地址块 00011110 01110111 11001* 即 以下地址中的哪一个和12匹配：请说明理由。（1）：（2）；（3） (4)。 12 下划线上为12位前缀说明第二字节的前4位在前缀

22、中。给出的四个地址的第二字节的前4位分别为：0010 ，0100 ，0011和0100。因此只有（1）是匹配的。6-24以下地址中的哪一个地址。140匹配请说明理由。 （1）0/4；（2）32/4；（3）4/6（4）11 前缀（1）和地址匹配 0000 0000 000032/4 0010 00004/6 0000 010080/4 0101 00006-25 与下列掩码相对应的网络前缀各有多少比特 （1）；（2）；（3）；（4）。（1）/2 ; (2) /4 ; (3) /11 ; (4) /30 。6-26一个网络有几个子网，其中的一个已经分配了子网掩码，问下面那个不能再分配 (1) (2

23、) (3) (4)答： 第七章 运输层 7-23一个UDP用户数据的数据字段为8192季节。在数据链路层要使用以太网来传送。试问应当划分为几个IP数据报片说明每一个IP数据报字段长度和片偏移字段的值。答：6个数据字段的长度：前5个是1480字节，最后一个是800字节。 片偏移字段的值分别是：0，1480，2960，4440，5920和7400.7-27通信信道带宽为1Gbs，端到端时延为10ms。TCP的发送窗口为65535字节。试问:可能达到的最大吞吐量是多少信道的利用率是多少答：10ms2=20ms每20ms可以发送一个窗口大小的交通量，每秒50个窗口（1000ms20ms50）。65535850=ss1000Mb/s%所以，最大吞吐量是s，信道的利用率约为%。7-31设源站和目的站相距20km，而信号在传输媒体中传输速率为200Km/ms。若一个分组长度为1KB，而其发送时间等于信号的往返传输时延，求数据的发送速率。答：信号在传输媒体中的传播速率为200km/ms，对于一条20km的线路，单程延迟是100us，往返延迟是200us。1K字节就是10248=8192位。如果发送8192位的时间是200us，那么发送延迟等于传播延迟。设W是发送1位的时间，那么从等式：8192W=20010-6得到1/W=8192（210-4）40106,所以，数据的发送速率应为40Mb/s。