計算機網(wǎng)絡計算題答案(謝希仁)文件

1、第一章概述 習題1-10試在下列條件下比較電路交換和分組交換。要傳送的報文共x(bit。從源站到目 的站共經(jīng)過k段鏈路，每段鏈路的傳播時延為d(s)數(shù)據(jù)率為b(b/s)在電路交換時電路的 建立時間為 s(S)在分組交換時分組長度為p(bit，且各結(jié)點的排隊等待時間可忽略不計。 問在怎樣的條件下，分組交換的時延比電路交換的要小？ 采用分組交換：端到端時延: 二 _p p ( k 1) t x kd， 這里假定 b p，即不考慮報文分割成分組后的零頭。 解：采用電路交換：端到端時延： x t 尸 s-kd c b 10 8 3 10 9 欲使t p 習題1-20收發(fā)兩端之間的傳輸距離為 1000k

2、m信號在媒體上的傳播速率為 8 210 m / s ，必須滿足 ( k 1) b 習題1-1在上題的分組交換網(wǎng)中，設(shè)報文長度和分組長度分別為x和(p+h) (bit)，其中p 為分組的數(shù)據(jù)部分的長度，而h為每個分組所帶的控制信息固定長度，與p的大小無關(guān)。 通 信的兩端共經(jīng)過k段鏈路。鏈路的數(shù)據(jù)率為 b( bit/S，但傳播時延和結(jié)點的排隊時間均可忽 略不計。若打算使總的時延為最小，問分組的數(shù)據(jù)部分長度p應取為多大？ 答：分組個數(shù)x/p, 傳輸?shù)目偙忍財?shù)：(p+h)x/p 源發(fā)送時延：(p+h)x/pb 最后一個分組經(jīng)過k-1個分組交換機的轉(zhuǎn)發(fā)，中間發(fā)送時延：(k-1)(p+h)/b 總發(fā)送時延

3、D=源發(fā)送時延 +中間發(fā)送時延 D=(p+h)x/pb+(k - 1)(p+h)/b 令其對p的導數(shù)等于0,求極值 p=V hx/(k-1) 試計算以下兩種情況的發(fā)送時延的傳播時延: 數(shù)據(jù)長度為 7bit數(shù)據(jù)發(fā)送速率為 10 100kb/s (2) 數(shù)據(jù)長度為 3bit數(shù)據(jù)發(fā)送速率為 10 1Gb/s 解: (1)發(fā)送時延: ts 傳播時延: (2)發(fā)送時延: 7 10 5 10 6 10 =P 100 s 0 .005 10 6 10 傳播時延: ts p0.005 8 2 10 習題1-21假設(shè)信號在媒體上的傳播速度為2X 108m/s媒體長度 L分別為: （1 10cm（網(wǎng)絡接口卡）（2

4、） 100m（局域網(wǎng)） （3 100km（城域網(wǎng)）（4 5000km（廣域網(wǎng)） 精選 試計算出當數(shù)據(jù)率為1Mb/s和 解：(1) 1Mb/s 傳播時延=0.1/(2 8)=5X 10 10Gb/S寸在以上媒體中正在傳播的比特數(shù)。 X 10 8)=5X 10 -10 -10 比特數(shù) =5X 106X=51XX1100 6=5X 10 -4 -10 9=5X 10-1 X 1 X 10 ( 2) 8)=5 X 1Gb/s: 比特數(shù) =5 X 10 1Mb/s: 傳播時延 =100/(2X 10 10 比特數(shù) =5X 10 6X=51XX1100-1 6=5X 10-1 ( 3) 8)=5 X 10

5、 -7 1Gb/s:比特數(shù)=5X 10 X 1X 10 1Mb/s: 傳播時延 =100000/(2X 10 -7 9=5X 102 -4 比特數(shù) =5X 10 6X=51XX11020 6=5X 102 -4 1Gb/s:比特數(shù)=5X 10 X 1X 10 ( 4) 1Mb/s: 傳播時延 =5000000/(2X 10 8)=2.5 X 10 8)=5X 10 9=5X 105 -4 -2 比特數(shù) =2.5X 10 X 1X 10 =5X 104 6 =5X 104 8)=2.5 X -2 1Gb/s:比特數(shù)=2.5X 10X JX 2 =5X 10 9=5X 10 7 習題 1-22 長

6、度為 100字節(jié)的應用層數(shù)據(jù)交給傳輸層傳送，需加上 10 -2 20字節(jié)的 TCP 首部 再交給網(wǎng)絡層傳送，需加上20字節(jié)的 IP 首部。最后交給數(shù)據(jù)鏈路層的以太網(wǎng)傳送，加 首部和尾部工 18字節(jié)。試求數(shù)據(jù)的傳輸效率。數(shù)據(jù)的傳輸效率是指發(fā)送的應用層數(shù)據(jù)除 所發(fā)送的總數(shù)據(jù)(即應用數(shù)據(jù)加上各種首部和尾部的額外開銷)。 若應用層數(shù)據(jù)長度為1000字節(jié)，數(shù)據(jù)的傳輸效率是多少？ 解：(1) 100/( 100+20+20+1)8=63.3% ( 2) 1000/( 1000+20+20+)18=94.5% 第二章物理層 習題 2-06 用香農(nóng)公式計算一下：假定信道帶寬為3100H，z 最大信息傳輸速率為

7、35kb/，s 那么若想使最大信息傳輸速率增加60%問信噪比S/N應增大到多少倍？如果在剛才計算 出的基礎(chǔ)上將信噪比S/N再增大到 10倍，問最大信息傳輸速率能否再增加20% 答： C = W log2 ( 1 +S/N) b/s- SN1=2*( C1/W) -1=2*( 35000/310)0-1 SN2=2*( C2/W) -1=2*( 1.6*C1/w) -1=2* (1.6*35000/310)0 -1 SN2/SN1=10W噪比應增大到約100倍。 C3=Wlong(2 1+SN3) =Wlog2( 1+10*SN2)C3/C2=18.5% 如果在此基礎(chǔ)上將信噪比S/N再增大到10

8、倍，最大信息通率只能再增加18.5%E右 習題2-04有600MB(兆字節(jié))的數(shù)據(jù)，需要從南京傳送到北京。一種方法是將數(shù)據(jù)寫到 磁盤上，然后托人乘火車將這些磁盤捎去。另一種方法是用計算機通過長途電話線路(設(shè) 信息傳送的速率是2.4Kb/)s 傳送此數(shù)據(jù)。試比較這兩種方法的優(yōu)劣。若信息傳送速率為 33.6Kb/，s 其結(jié)果又如何？ 答：假定連續(xù)傳送且不出錯。若用2.4Kb/s率，傳 600MB(=600X 104857X 8=5033164800 bit)需要24.3天。若用 33.6Kb/速率傳送，則需時間1.73天。比托人乘火車捎去要慢， 且更貴。 習題 2-17共有 4個站進行碼分多址CD

9、MA 通信。 4個站的碼片序列為： A:(-1-1 -1 +1 +11 +1 +1B:(-1-1 +1-1 +1 +1 +1)-1 C:(-1+1 -1 +1 +1 +1-1 -1D:(-1+1 -1 - -1 -1 +1-1 現(xiàn)收到這樣的碼片序列：(-1 +1 -3 +1-1-3 +1 +1。問哪個站發(fā)送數(shù)據(jù)了？發(fā)送數(shù)據(jù)的站發(fā) 送的 1 還是 0？ 答：S-A= (+ 1-1+3+ 1- 1+3+1+1)/8=1,A 發(fā)送1 S B= (+ 1 1 3 1 1 3+ 1 1)/ 8= 1, B發(fā)送 0 S-C=(+ 1+ 1+ 3+ 1-1- 3- 1- 1)/8=0， C 無發(fā)送 s D=

10、 (+ 1+ 1+ 3- 1+ 1+ 3+ 1- 1)/8=1,D 發(fā)送 1 第三章 數(shù)據(jù)鏈路層 試求應 習題3-17要發(fā)送的數(shù)據(jù)為11010110。采用 CRC的生成多項式是P(x)=x4+x+1 添加在數(shù)據(jù)后面的余數(shù)。 數(shù)據(jù)在傳輸過程中最后一個 若數(shù)據(jù)在傳輸過程中最后兩個 1 變成了 0，問接收端能否發(fā)現(xiàn)？ 1 都變成了 0，問接收端能否發(fā)現(xiàn)？ 答：添加的檢驗序列為1110 （ 110101101100除00以 10011） 數(shù)據(jù)在傳輸過程中最后一個1 變成了 0， 110101101011除10以 10011，余數(shù)為 011，不 為 0，接收端可以發(fā)現(xiàn)差錯。 數(shù)據(jù)在傳輸過程中最后兩個1

11、都變成了 0， 110101100011除10以 1001，1 余數(shù)為 101， 不為 0，接收端可以發(fā)現(xiàn)差錯。 習題 3-18 個 PPP幀的數(shù)據(jù)部分（用十六進制寫出）是7D 5E FE 27 7D 5D 7D 5D 65 7D 5E。試問真正的數(shù)據(jù)是什么（用十六進制寫出）？ 答：7D 5E FE 27 7D 5D 7D 5D 65 7D 5E 7E FE 27 7D 7D 65 7D 習題3-19 PPP協(xié)議使用同步傳輸技術(shù)傳送比特串011011111111。試問經(jīng)過零比特填充 后變成怎樣的比特串？若接收端收到的PPP幀的數(shù)據(jù)部分是0001110111110111,011 刪除發(fā)送端加入的

12、零比特后變成怎樣的比特串？ 答： 01101111111111 00 011011111011111000 0001110111110111110110 000111011111 11111 110 第四章 局域網(wǎng) 4-03 數(shù)據(jù)率為 10Mbit/s 的以太網(wǎng)在物理媒體上的碼元傳輸速率是多少波特？ 答：以太網(wǎng)使用曼徹斯特編碼， 這就意味著發(fā)送的每一位都有兩個信號周期。標準以太網(wǎng)的 數(shù)據(jù)速率是 10Mb/s因此波特率是數(shù)據(jù)率的兩倍，即20M波特。 4-05 試說明 10BASE5 10BASE2 10BASE-T1BASE-5 10BROAD3和 FOMAU所代表的意思。 答：10BASE5

13、10BASE2 10BASE-分別表示以太網(wǎng)的三種不同的物理層。10表示數(shù)據(jù)率是 10Mb/s BASE表示電纜上的信號是基帶信號，采用曼徹斯特編碼。5表示粗纜，每一段電纜 的最大長度是500米。 2 代表細纜，每一段電纜的最大長度是185米。 T 表示雙絞線。 10BROAD“10表示數(shù)據(jù)率為10Mbit/s， “BRO”表示電纜上的信號是寬帶信號，“ 36 表示網(wǎng)絡的最大跨度是3600m。 FOMAU : （Fiber Optic Medium Attachment Unit） 光纖媒介附屬單元。 4-07 有 10個站連接在以太網(wǎng)上。試計算以下三種情況下每一個站所能得到的帶寬。 （ 1）

14、 10個站都連接到一個 10Mb/S以太網(wǎng)集線器。 （ 2） 10個站都連接到一個 100Mb/s以太網(wǎng)集線器。 （ 3） 10個站都連接到一個 10Mb/S以太網(wǎng)交換機。 答：（1）10個站共享10Mb/。（2）10個站共享100Mb/s（3）每個站獨占10Mb/s 4-19現(xiàn)有 5 個站分別連接在三個局域網(wǎng)上，并且用兩個透明網(wǎng)橋連接起來，如下圖所示。 每一個網(wǎng)橋的兩個端口號都標明在圖上。在一開始，兩個網(wǎng)橋中的轉(zhuǎn)發(fā)表都是空的。以后 有以下各站向其他的站發(fā)送了數(shù)據(jù)幀，即H1發(fā)送給 H5, H3發(fā)送給 H2, H4發(fā)送給 H3, H2發(fā)送給 H1。試將有關(guān)數(shù)據(jù)填寫在下表中 精選 H H 1 .

15、.1 3 4 1 2 1 2 2 MAC1MAC2MAC3MAC4MAC5 : 發(fā)送的幀 ,網(wǎng)橋 彳, 網(wǎng)橋2 的, 網(wǎng)橋1的處理 （轉(zhuǎn)發(fā)？丟棄？ 網(wǎng)橋2的處理 （轉(zhuǎn)發(fā)？丟 r寺站+地+址1 站 地+址 十端1 口, H1 H5 乂口工地址匚 MAC1 端口 1M 乂口工地址匚 4AC11 端口 登記？） 轉(zhuǎn)發(fā)，寫入轉(zhuǎn)發(fā) 棄？登記？） 轉(zhuǎn)發(fā)，寫入轉(zhuǎn) H3 H2 MAC3* 2M 1AC31 表 轉(zhuǎn)發(fā)，寫入轉(zhuǎn)發(fā) 發(fā)表 轉(zhuǎn)發(fā)，寫入轉(zhuǎn) H4 H3 MAC4 1AC42 , 1J 表 寫入轉(zhuǎn)發(fā)表，丟 發(fā)表 轉(zhuǎn)發(fā)，寫入轉(zhuǎn) H2 H1 MAC2 1 棄不轉(zhuǎn)發(fā) 寫入轉(zhuǎn)發(fā)表，丟 發(fā)表j 接收不到這 第五章 廣

16、域網(wǎng) 5- 06 一個分組交換網(wǎng)其內(nèi)部采用虛電路服務，沿虛電路共有n個結(jié)點交換機，在交換機中 每一個方向設(shè)有一個緩存，可存放一個分組。在交換機之間采用停止等待協(xié)議，并采用以 下措施進行擁塞控制。結(jié)點交換機在收到分組后要發(fā)回確認，但條件是：接收端已成功 收到了該分組；有空閑的緩存。設(shè)發(fā)送一個分組需T秒（數(shù)據(jù)或確認），傳輸?shù)牟铄e可忽 略不計，主機和結(jié)點交換機之間的數(shù)據(jù)傳輸時延也可忽略不計。試問：交付給目的主機的 速率最快為多少？ 答：對時間以 T秒為單位分槽。 在時槽1,源結(jié)點交換機發(fā)送第1個分組。在時槽2的開始， 第2個結(jié)點交換機收到了分組，但不能應答。 在時槽3的開始，第3個結(jié)點交換機收到了分

17、 組，但也不能應答。這樣，此后所有的路由器都不會應答。僅當目的主機從目的地結(jié)點交換 機取得分組時，才會發(fā)送第 1個應答?，F(xiàn)在確認應答開始往回傳播。在源結(jié)點交換機可以發(fā) 送第2個分組之前，需兩次穿行該子網(wǎng)，需要花費的時間等于2（ n-1）T。所以，源結(jié)點交 換機往目的主機投遞分組的速度是每2（ n-1）T秒1個分組。顯然這種協(xié)議的效率是很低的。 第六章網(wǎng)絡互連 6- 08（ 1）子網(wǎng)掩碼為 （2 （3 255.255.255代表什么意思？ 255.255.255.24問該網(wǎng)絡能夠連接多少臺主機？ 255.255.240.試問在其中每一個子網(wǎng)上的主機數(shù)最多 (4 一網(wǎng)絡的子網(wǎng)掩碼為 一個B類地址的

18、子網(wǎng)掩碼是 是多少？ 一個A類地址的子網(wǎng)掩碼為 某個IP地址的十六進制表示是 址是哪一類IP地址? C類網(wǎng)絡使用子網(wǎng)掩碼有無實際意義 255.255.0.255它是否為一個有效的子網(wǎng)掩碼？ C22F1481試將其轉(zhuǎn)換為點分十進制的形式 ?為什么？ 這個地 (1)C類地址對應的子網(wǎng)掩碼值。但也可以是A類或B類地址的掩碼，即主機號由最后 的 8 位決定。而路由器尋找網(wǎng)絡由前24位決定。 ( 2)6 個主機。 ( 3)子網(wǎng)掩碼一樣，但子網(wǎng)數(shù)目不同。 ( 4)最多可有 4094個(不考慮全0 和全 1 的主機號)。 ( 5)有效。但不推薦這樣使用。 (6) 192.47.20.129C 類。 (7)

19、有。對于小網(wǎng)絡這樣做還可進一步簡化路由表。 6- 9 試辨認以下 IP 地址的網(wǎng)絡類別。 (1) 128.36.199.3(2) 21.12.240.17(3) 183.194.76.253 (4) 192.12.69.248(5) 89.3.0.1(6) 200.3.6.2 答：(1) B類。(2)A 類。(3) B 類。 C類。(5) A 類。(6) C 類。 6-15 設(shè)某路由器建立了如下路由表(這三列分別是目的網(wǎng)絡、子網(wǎng)掩碼和下一跳路由器， 若直接交付則最后一列表示應當從哪一個接口轉(zhuǎn)發(fā)出去)： 128.96.39.0 255.255.255.128 接口 0 128.96.39.128

20、 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 * (默認) R4 現(xiàn)共收到 5個分組，其目的站IP 地址分別為： ( 1)128.96.39.(102) 128.96.40.(123) 128.96.40.1(514) 192.4.153.17 ( 5)192.4.153.90 試分別計算其下一跳。 解：(1)分組的目的站IP 地址為：128.96.39.1。0先與子網(wǎng)掩碼255.255.255.12相8與，得 128.96.39，.0可見該分組經(jīng)接口0 轉(zhuǎn)發(fā)。 (2)分組

21、的目的 IP 地址為：128.96.40.。12 3）分 與子網(wǎng)掩碼 與子網(wǎng)掩碼 轉(zhuǎn)發(fā)。 組的 目的 255.255.255.1相28與得 128.96.40，.0不等于 128.96.39。.0 255.255.255.1相28與得 128.96.40，.0經(jīng)查路由表可知，該項分組經(jīng) IP 128.96.40.1，28與子網(wǎng)掩碼 轉(zhuǎn)發(fā)選擇默認路由，經(jīng) ( 4)分組的目的 192.4.153。.0與子網(wǎng)掩碼 R3轉(zhuǎn)發(fā)。 ( 5)分組的目的 192.4.153。.0與子網(wǎng)掩碼 發(fā)選擇默認路由，經(jīng) 6-16某單位分配到一個 R2 地 址為 ： 128.96.40.1，51 與 子網(wǎng) 掩碼 255.

22、255.255.12相8與 后 得 255.255.255.1相92與后得128.96.40.1，28經(jīng)查路由表知，該分組 R4轉(zhuǎn)發(fā)。 IP 地址為：192.4.153.。17與子網(wǎng)掩碼255.255.255.12相8與后得 255.255.255.1相92與后得192.4.153，.0經(jīng)查路由表知，該分組經(jīng) IP 地址為：192.4.153.，90與子網(wǎng)掩碼255.255.255.12相8與后得 255.255.255.19相2與后得 192.4.153.，64經(jīng)查路由表知，該分組轉(zhuǎn) R4轉(zhuǎn)發(fā)。 B類IP地址，其 net-id為 均分布在 16個不同的地點。如選用子網(wǎng)掩碼為 號碼，并計算出每

23、個地點主機號碼的最小值和最大值。 答： 4000/16=25，0平均每個地點250臺機器。如選 129.250.0。.0該單位有4000臺機器，平 255.255.255，.0試給每一地點分配一個子網(wǎng) 255.255.255為.0掩碼，則每個網(wǎng)絡所連 主機數(shù) =28-2=25425，0共有子網(wǎng)數(shù) =28-2=2541，6 能滿足實際需求。 可給每個地點分配如下子網(wǎng)號碼 地點： 子網(wǎng)號（sub net-） 子網(wǎng)網(wǎng)絡號 主機IP的最小值和最大值 1： 00000001 129.250.1.0 129.250.1.1- -129.250.1.254 2： 00000010 129.250.2.0 1

24、29.250.2.1- -129.250.2.254 ?. ? ? ? . ? ? ? ? . ? ? ? ? 16 00010000 129.250.16.0 129.250.16.1 -129.250.16.254 6-17 一具數(shù)據(jù)報長00字節(jié)固定首部謔）。在經(jīng)T網(wǎng)絡送，但此網(wǎng)絡 夠送的最大數(shù)據(jù)應為00字節(jié)試應劃分幾個短些的數(shù)據(jù)報片？各數(shù)據(jù)報片的 數(shù)據(jù)字段謔、片偏移字段和MF志應何值 答：IP數(shù)據(jù)固定首部肢為字節(jié) 總度（字節(jié)數(shù)扌 號度（字節(jié)MF 片偏移 原始數(shù)據(jù)報000 3980 0 0 數(shù)據(jù)片1 1500 1480 1 0 數(shù)據(jù)片 2 1500 1480 1 185 數(shù)據(jù)片3 1040

25、 b 1020 1 0 T70 6-19找出可生以下數(shù)目的A類網(wǎng)的子網(wǎng)掩碼（采用碼 （1）2，（2）6，（3）20,（4）62（5）122 250 答：20+2=222（加2即將不能作為F網(wǎng)號的全1和全0的兩種，所以子網(wǎng)號占用5bi， 所以網(wǎng)需加子網(wǎng)號共13bit子網(wǎng)掩備 13個1后19個0,即255.248.0。依此方法： (1) 255.192.0,0 (2) 255.224.0,0 (4) 255.252.0.0 (5) 255.254.0, (6)255.255.0.0 6-20以下有4個子網(wǎng)掩碼 哪些是不推薦使用的？ （1）176.0.0.0（2）96.0.0.0（3）127.192

26、.0,0 （4） 255.128.0.0 6-21有兩個 CIDR地址塊08.128/1和208.130.28/22是否有哪一個地址塊包含了另一地 址塊如果有，i指出，并謝理由。 答：只有（4）是連 1和連 0的掩碼是推薦使用的 答：208.128/1 的前綴：11010000 100 208.130.28/的前綴為 11010000 10000010 0001它的前 11 位與 208.128/1的前録 致的，所以208.128/1地址包含了 208.130.28/2一地址塊 6-22一個自治系菊5個局域網(wǎng)，其連圖圖61所示。LAN2至LAN5上的主機數(shù)分 別為91, 150 3和15該自治

27、系分配到的IP地址:為30.138.118/23給出每一 個局域網(wǎng)的地址塊（包括前綴。 解:分配網(wǎng)t前綴應分配地址數(shù)夠 的前綴 地址塊0.138.118/2可寫成 30.138.118.0/23 寫成二邇表示： 00011110 10001010 01110110 00000000 掩碼111111111111111111111000000000 LAN3有150個主機加一個路由器地址為151個地址。 地址塊0011110 10001010 0111011* * 分配地址塊0011110 10001010 01110110 * 即 30.138.118.0/24 LAN2有91個主機加一個路由

28、器地址為92個地址。 分配地址塊0011110 10001010 01110111 0* 即 30.138.119.0/25 LAN5有15個主機加一個路由器地址為16個地址。需要/27地址塊可分配/26地址塊 分配地址塊0011110 10001010 01110111 10* 即 30.138.119.128/26 LAN4有3個主機加一個路由器地址為4個地址。至少需要/29地址塊 分配地址塊0011110 10001010 01110111 11000* 即 30.138.119.192/29 LAN1至少有3個IP地址供路由器用。也分一個/29地址塊 分配地址塊0011110 10001010 01110111 11001* 即 30.138.119.200/29 6-23以下地址中的哪一個和86.32/1匹配：請明理由。 (1)86.33.224 123 (2)86.79.65.216(3) 86.58.119.74; (4)86.68.206.154 86.32/1286.00100000下劃線上為位前說明第二字!前4位在前!中。 給出的四個地址的第二字的前4位分： 0010 , 0100 , 0011和0100因此只有(1) 是匹配的。 6-24以下地址中的哪一個地址2.52.90 140匹配？請明理由。 (1) 0/4 (2) 32/4 (3