Ch3計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)習(xí)題課_V

1、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)習(xí)題課Ch1 Ch1 概述概述1)1 (iippPpppippppiiPEiiiiii11)1 (1)1 ()1 ()1 (211111pppippppiiPEiiiiii11)1 (1)1 ()1 ()1 (211111 （補(bǔ)）（補(bǔ)）15.15.在有些網(wǎng)絡(luò)中，數(shù)據(jù)鏈路層處理傳輸錯(cuò)誤的在有些網(wǎng)絡(luò)中，數(shù)據(jù)鏈路層處理傳輸錯(cuò)誤的做法是，請(qǐng)求重傳被損壞的幀。如果一幀被損壞的概做法是，請(qǐng)求重傳被損壞的幀。如果一幀被損壞的概率為率為p p，那么發(fā)送一幀所需要的平均傳輸次數(shù)是多少，那么發(fā)送一幀所需要的平均傳輸次數(shù)是多少? ? 假設(shè)在確認(rèn)幀永遠(yuǎn)不會(huì)被丟失。假設(shè)在確認(rèn)幀永遠(yuǎn)不會(huì)被丟失。 由于一幀被損壞

2、的概率為由于一幀被損壞的概率為p p， 因此，一幀無損壞到達(dá)接收方的概率為因此，一幀無損壞到達(dá)接收方的概率為1-p1-p， 一幀第一幀第i i次無損壞到達(dá)接收方，而前次無損壞到達(dá)接收方，而前i-1i-1次都被損壞的次都被損壞的概率為概率為 所以，一幀無損壞地到達(dá)接收方需要的平均發(fā)送次數(shù)所以，一幀無損壞地到達(dá)接收方需要的平均發(fā)送次數(shù) pppippppiiPEiiiiii11)1 (1)1 ()1 ()1 (211111 Ch1 Ch1 概述概述n由于由于 ， （高數(shù)中的常用公式）（高數(shù)中的常用公式） 兩邊對(duì)兩邊對(duì) 求導(dǎo)，得求導(dǎo)，得111iiS211)1 (1iiiSCh3 Ch3 數(shù)據(jù)鏈路層數(shù)據(jù)

3、鏈路層n1 1一個(gè)上層的分組被切分成一個(gè)上層的分組被切分成1010幀，每一幀有幀，每一幀有80%80%的機(jī)會(huì)可的機(jī)會(huì)可以無損害地到達(dá)。如果數(shù)據(jù)鏈路協(xié)議沒有提供錯(cuò)誤控制的以無損害地到達(dá)。如果數(shù)據(jù)鏈路協(xié)議沒有提供錯(cuò)誤控制的話，請(qǐng)問，該報(bào)文平均需要發(fā)送多少次才能完整地到達(dá)接話，請(qǐng)問，該報(bào)文平均需要發(fā)送多少次才能完整地到達(dá)接收方？收方？n由于每幀無損壞到達(dá)的機(jī)會(huì)是由于每幀無損壞到達(dá)的機(jī)會(huì)是80%80%，報(bào)文分成，報(bào)文分成1010幀，幀， 因此，報(bào)文無損壞到達(dá)接收方（即每個(gè)幀無損害到達(dá)）的因此，報(bào)文無損壞到達(dá)接收方（即每個(gè)幀無損害到達(dá)）的機(jī)會(huì)機(jī)會(huì) 報(bào)文第報(bào)文第i i次無損壞到達(dá)接收方，而前次無損壞到達(dá)接

4、收方，而前i-1i-1次都被損壞的機(jī)會(huì)次都被損壞的機(jī)會(huì) 報(bào)文完整地到達(dá)接收方平均需要的發(fā)送次數(shù)報(bào)文完整地到達(dá)接收方平均需要的發(fā)送次數(shù)107. 08 . 010p1)1 (iippP3 . 9107. 0111)1 ()1 (211111ppppippipiPEiiiiiiCh3 Ch3 數(shù)據(jù)鏈路層數(shù)據(jù)鏈路層n2 2數(shù)據(jù)鏈路協(xié)議中使用了下面的字符編碼：數(shù)據(jù)鏈路協(xié)議中使用了下面的字符編碼： A A：0100011101000111；B B：1110001111100011；FLAGFLAG：0111111001111110；ESCESC：1110000011100000 為了傳輸一個(gè)包含為了傳輸一

5、個(gè)包含4 4個(gè)字符的幀：個(gè)字符的幀：A B ESC FLAGA B ESC FLAG，請(qǐng)給出當(dāng)使用下面的，請(qǐng)給出當(dāng)使用下面的成幀方法是所對(duì)應(yīng)的為序列（用二進(jìn)制表達(dá)）成幀方法是所對(duì)應(yīng)的為序列（用二進(jìn)制表達(dá)） （a a）字符計(jì)數(shù)。）字符計(jì)數(shù)。 （b b）字節(jié)填充的標(biāo)志字節(jié)法）字節(jié)填充的標(biāo)志字節(jié)法 （c c）位填充的首尾標(biāo)志字節(jié)）位填充的首尾標(biāo)志字節(jié)n（a a）0000010100000101 01000111 11100011 11100000 01111110 01000111 11100011 11100000 01111110 （b b）0111111001111110 01000111 1

6、1100011 01000111 11100011 1110000011100000 11100000 11100000 1110000011100000 01111110 01111110 0111111001111110 （c c）0111111001111110 01000111 11 01000111 110 0100011 111100011 1110 000000 01111100000 0111110 010 10 0111111001111110 Ch3 Ch3 數(shù)據(jù)鏈路層數(shù)據(jù)鏈路層n3 3一個(gè)數(shù)據(jù)流一個(gè)數(shù)據(jù)流中中出現(xiàn)了這樣數(shù)據(jù)段：出現(xiàn)了這樣數(shù)據(jù)段：A A B ESC C ES

7、C FLAG FLAG DB ESC C ESC FLAG FLAG D，假設(shè)采用本，假設(shè)采用本章介紹的字節(jié)填充算法，試問經(jīng)過填充章介紹的字節(jié)填充算法，試問經(jīng)過填充之后的輸出是什么？之后的輸出是什么？nA B A B ESCESC ESC C ESC C ESC ESC ESC ESC ESCESC FLAG FLAG ESC ESC FLAG DFLAG DCh3 Ch3 數(shù)據(jù)鏈路層數(shù)據(jù)鏈路層n6 6位串位串01111011111011111100111101111101111110需要在數(shù)需要在數(shù)據(jù)鏈路層上被發(fā)送，請(qǐng)問，經(jīng)過位填充據(jù)鏈路層上被發(fā)送，請(qǐng)問，經(jīng)過位填充之后實(shí)際被發(fā)送出去的是什么

8、？之后實(shí)際被發(fā)送出去的是什么？n01111011 11101111011 1110 001111 101111 10 01010Ch3 Ch3 數(shù)據(jù)鏈路層數(shù)據(jù)鏈路層n2020一個(gè)信道的速率為一個(gè)信道的速率為4kbps4kbps，傳輸延遲為，傳輸延遲為20ms20ms。請(qǐng)問幀的大小在什么范圍內(nèi)，停請(qǐng)問幀的大小在什么范圍內(nèi)，停- -等協(xié)議才可以獲等協(xié)議才可以獲得至少得至少50%50%的效率？的效率？n當(dāng)發(fā)送幀的時(shí)間等于幀的往返時(shí)間當(dāng)發(fā)送幀的時(shí)間等于幀的往返時(shí)間(20ms(20ms* *2=40ms)2=40ms)時(shí)，效率為時(shí)，效率為50%50% 信道的位速率為信道的位速率為4kbps4kbps時(shí)，

9、時(shí)，40ms40ms發(fā)送發(fā)送4kbps4kbps* *40ms=440ms=4* *10001000位位/s/s* *4040* *0.001s=1600.001s=160位位 當(dāng)一幀大于當(dāng)一幀大于160160位時(shí)，停位時(shí)，停- -等協(xié)議可獲得至少等協(xié)議可獲得至少50%50%的效率的效率Ch3 Ch3 數(shù)據(jù)鏈路層數(shù)據(jù)鏈路層n3232利用地球同步衛(wèi)星在一個(gè)利用地球同步衛(wèi)星在一個(gè)1Mbps1Mbps的信道上發(fā)送的信道上發(fā)送10001000位的幀，該信道離開地位的幀，該信道離開地球的傳輸延遲為球的傳輸延遲為270ms270ms。確認(rèn)信息總是。確認(rèn)信息總是被捎帶被捎帶在數(shù)據(jù)幀。幀頭非常短，并且使在數(shù)據(jù)

10、幀。幀頭非常短，并且使用用3 3位序列號(hào)。在下面的協(xié)議中，最大可獲得的信道利用率是多少？位序列號(hào)。在下面的協(xié)議中，最大可獲得的信道利用率是多少？ （a a）停）停- -等協(xié)議。等協(xié)議。 （b b）協(xié)議）協(xié)議5 5 （c c）協(xié)議）協(xié)議6 6n在一個(gè)在一個(gè)1Mbps1Mbps的信道上發(fā)送的信道上發(fā)送10001000位的幀的時(shí)間為位的幀的時(shí)間為1000/101000/106 6(s)=1ms(s)=1ms 當(dāng)當(dāng)t=0t=0時(shí)，發(fā)送方開始發(fā)送第一幀，當(dāng)時(shí)，發(fā)送方開始發(fā)送第一幀，當(dāng)t=1mst=1ms時(shí)，該幀已被完全發(fā)送出去了，時(shí)，該幀已被完全發(fā)送出去了，當(dāng)當(dāng)t=271mst=271ms時(shí)，該幀才完全

11、到達(dá)接收方，時(shí)，該幀才完全到達(dá)接收方，t=272mst=272ms時(shí)，該幀的確認(rèn)幀已被完全發(fā)時(shí)，該幀的確認(rèn)幀已被完全發(fā)送出去了，送出去了，t=542mst=542ms時(shí)，該幀的確認(rèn)幀才回到發(fā)送方。這樣，一個(gè)周期的時(shí)間時(shí)，該幀的確認(rèn)幀才回到發(fā)送方。這樣，一個(gè)周期的時(shí)間為為542ms542ms。 因此，在因此，在542ms542ms內(nèi)發(fā)送內(nèi)發(fā)送k k個(gè)幀的效率為個(gè)幀的效率為k/542k/542。 所以，所以， （a a）停）停- -等協(xié)議，等協(xié)議，k=1k=1，效率，效率=1/542=0.18%=1/542=0.18% （b b）協(xié)議）協(xié)議5 5，k=8-1=7k=8-1=7，效率，效率=7/54

12、2=1.29%=7/542=1.29% （c c）協(xié)議）協(xié)議6 6，k=8/2=4k=8/2=4，效率，效率=4/542=0.74%=4/542=0.74%Ch3 Ch3 數(shù)據(jù)鏈路層數(shù)據(jù)鏈路層n3434考慮在一個(gè)無錯(cuò)誤的考慮在一個(gè)無錯(cuò)誤的64kbps64kbps衛(wèi)星信道上單向發(fā)送衛(wèi)星信道上單向發(fā)送512512字節(jié)的數(shù)據(jù)幀，有一些字節(jié)的數(shù)據(jù)幀，有一些非常短的非常短的確認(rèn)確認(rèn)從另一個(gè)方向回來。對(duì)于窗口大小為從另一個(gè)方向回來。對(duì)于窗口大小為1 1、7 7、1515和和127127的情形，最大的吞吐量分別是多的情形，最大的吞吐量分別是多少？從地球到衛(wèi)星的傳輸時(shí)間為少？從地球到衛(wèi)星的傳輸時(shí)間為270ms

13、270ms。n當(dāng)當(dāng)t=0t=0時(shí)發(fā)送方開始發(fā)送第一幀，則時(shí)發(fā)送方開始發(fā)送第一幀，則t=512t=512* *8/64000s=64ms8/64000s=64ms時(shí)，該幀已經(jīng)被全部發(fā)送出去了，時(shí)，該幀已經(jīng)被全部發(fā)送出去了，t=64+270ms=334mst=64+270ms=334ms時(shí)，該幀才完全到達(dá)接收方，同時(shí)非常短的時(shí)，該幀才完全到達(dá)接收方，同時(shí)非常短的ACKACK發(fā)出去，發(fā)出去，t=334+270ms=604mst=334+270ms=604ms時(shí)，該時(shí)，該ACKACK才回到發(fā)送方才回到發(fā)送方 當(dāng)窗口大小為當(dāng)窗口大小為1 1時(shí)，數(shù)據(jù)率為時(shí)，數(shù)據(jù)率為512512* *8 8位位/604ms

14、=6.781/604ms=6.781位位/ms=6781bps/ms=6781bps 當(dāng)窗口大小為當(dāng)窗口大小為7 7時(shí)，時(shí)，7 7個(gè)幀的發(fā)送時(shí)間為個(gè)幀的發(fā)送時(shí)間為6464* *7ms=448ms7ms=448ms，發(fā)送完這，發(fā)送完這7 7個(gè)幀后發(fā)送方停下來，個(gè)幀后發(fā)送方停下來，在在604ms604ms時(shí)，第一個(gè)時(shí)，第一個(gè)ACKACK到達(dá)，新的周期又開始了。這種情況的數(shù)據(jù)率為到達(dá)，新的周期又開始了。這種情況的數(shù)據(jù)率為512512* *8 8* *7 7位位/604ms=47470bps/604ms=47470bps。 直到直到604ms604ms時(shí)，第一個(gè)時(shí)，第一個(gè)ACKACK返回，如果發(fā)送方在

15、這段時(shí)間一直有數(shù)據(jù)幀可發(fā)，就可以連續(xù)返回，如果發(fā)送方在這段時(shí)間一直有數(shù)據(jù)幀可發(fā)，就可以連續(xù)不斷地發(fā)送數(shù)據(jù)幀了。也就是，如果窗口大小大于不斷地發(fā)送數(shù)據(jù)幀了。也就是，如果窗口大小大于604ms/64ms=9.44604ms/64ms=9.44，發(fā)送方只要有足夠，發(fā)送方只要有足夠的數(shù)據(jù)，就能以的數(shù)據(jù)，就能以64kbps64kbps速率傳輸數(shù)據(jù)幀。速率傳輸數(shù)據(jù)幀。 如果窗口大小大于或等于如果窗口大小大于或等于1010，就滿足條件了，因此，對(duì)于窗口大小大于等于，就滿足條件了，因此，對(duì)于窗口大小大于等于1010（如：（如：1515或或127127）的情況，傳輸速率為）的情況，傳輸速率為64kbps64kbpsCh3 Ch3 數(shù)據(jù)鏈路層數(shù)據(jù)鏈路層n3737試問用試問用PPPPPP來發(fā)送來發(fā)送IPIP分組的最小開銷是多少？分組的最小開銷是多少？只計(jì)算由于只計(jì)算由于PPPPPP本身而引入的開銷，不計(jì)算本身而引入的開銷，不計(jì)算IPIP頭部頭部的開銷，試問最大開銷又是多少？的開銷，試問最大開銷又是多少？n用用PPPPPP來發(fā)送來發(fā)送IPIP分組的最小開銷：每幀有分組的最小開銷：每幀有2 2個(gè)標(biāo)志個(gè)標(biāo)志字節(jié)，字節(jié)，1 1個(gè)協(xié)議字節(jié)，個(gè)協(xié)議字節(jié)，2 2個(gè)校驗(yàn)字節(jié)，共個(gè)校驗(yàn)字節(jié)，共5 5個(gè)額外字個(gè)額外字節(jié)。節(jié)。