計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)第二次作業(yè)答案全(第四第五章)

1、作業(yè)2姓名：符詩詩學(xué)號(hào)：20092166班級(jí)：計(jì)科三班CH4數(shù)據(jù)鏈路層1填空題1）允許發(fā)送站發(fā)送多個(gè)幀而不需要馬上應(yīng)答，這就是滑動(dòng)窗口協(xié)議?；瑒?dòng)窗口協(xié)議需要一個(gè)發(fā)送窗口和一個(gè)_接收窗口。2）HDLC有三種不同類型的幀，分別稱為信息幀、監(jiān)控幀、無編號(hào)幀。3）起止式異步通信規(guī)程將每個(gè)字符看成是一個(gè)獨(dú)立的信息單元，字符中各個(gè)比特用固定的時(shí)鐘頻率傳輸，字符間的間隔是任意的。每個(gè)字符由四個(gè)部分組成起始位_、數(shù)據(jù)位_、奇偶校驗(yàn)位_、停止位_。4）常用的兩種流量控制方法是停等協(xié)議_、滑動(dòng)窗口協(xié)議。5）在實(shí)際的通信中，通常雙方都有數(shù)據(jù)要發(fā)送給對方可以在數(shù)據(jù)段增加一個(gè)字段，專門用來攜帶給對方的應(yīng)答信息，稱為捎帶

2、應(yīng)答_。6）HDLC的幀結(jié)構(gòu)，它由幀起始和停止標(biāo)志、地址、控制、_數(shù)據(jù)和_CRC校驗(yàn)字段組成。7）Internet的兩個(gè)數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議是SLIP或PPP協(xié)議2單項(xiàng)選擇題（選出一個(gè)正確的答案，并將其號(hào)碼填在題干的括號(hào)內(nèi)。）1)在數(shù)據(jù)鏈路層傳送的協(xié)議數(shù)據(jù)單元為（31）比特2）報(bào)文分組3)幀報(bào)文2)滑動(dòng)窗口協(xié)議中，接收窗口保存的是（21）可發(fā)送的幀序號(hào)2)可接收的幀序號(hào)3)3）不可發(fā)送的幀序號(hào)不可接收的幀序號(hào)在滑動(dòng)窗口協(xié)議中，若窗口的大小為N位，則發(fā)送窗口的最大值為（41)N2)2N3)2N-14)2N-13判斷正誤：1）同步傳輸時(shí)字符間不需要間隔（?。?）HDLC是面向字節(jié)的異步通信協(xié)議。（X）4

3、.在面向比特同步協(xié)議（HDLC）的幀數(shù)據(jù)段中，為了實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的透明傳輸，采用.比特插入技術(shù)。假定在數(shù)據(jù)流中包含：5F16、9E16、7116、7F16、E116，請給出其原始比特序列和0比特插入后1616161616的比特序列。答：原始比特序列為：0101111110011110011100010111111111100001“0”比特插入后的比特序列為：01011111010011110011100010111110111110000015.信道速率為4kb/s。采用停止等待協(xié)議。傳播時(shí)延t=20ms。確認(rèn)幀長度和處理時(shí)間均可忽略。p問幀長為多少才能使信道利用率達(dá)到至少50%？答：假定信道傳輸

4、無差錯(cuò)。信道利用率為50%，相當(dāng)于幀的發(fā)送時(shí)間等于線路傳播時(shí)延(即往返時(shí)延的一半)。得出幀長為：4kb/s*2*20*10-3s=160bit。衛(wèi)星信道的數(shù)據(jù)率為1Mb/s。數(shù)據(jù)幀長為1000bit。取衛(wèi)星信道端到端傳播時(shí)延為0.25秒，忽略確認(rèn)幀長和節(jié)點(diǎn)的處理時(shí)間。試計(jì)算下列情況下的信道利用率：停止等待協(xié)議。連續(xù)ARQ協(xié)議，WT(發(fā)送窗口大小)=7。連續(xù)ARQ協(xié)議，WT=250。連續(xù)ARQ協(xié)議，WT=500。答：使用衛(wèi)星信道端到端的傳輸延遲是250ms,以1Mb/s發(fā)送，1000bit長的幀的發(fā)送時(shí)間是1ms。我們用t=0表示傳輸開始時(shí)間，那么在t=1ms時(shí)，第一幀發(fā)送完畢。t=25Ims,

5、第一幀完全到達(dá)接收方，開始發(fā)送第一個(gè)幀的確認(rèn)幀，確認(rèn)幀的發(fā)送時(shí)間忽略不計(jì)。t=501ms時(shí)確認(rèn)幀完全到達(dá)發(fā)送方。因此周期是501ms。如果在541ms內(nèi)可以發(fā)送k個(gè)幀(每個(gè)幀發(fā)送用1ms時(shí)間)，則信道利用率是k/501，因此：k=1,最大信道利用率=1/501k=7,最大信道利用率=7/507k=125,最大信道利用率=250/750k=500,最大信道利用率=500/1000在一個(gè)1Mb/s的衛(wèi)星信道上發(fā)送1000bit長的幀。確認(rèn)總是捎帶在數(shù)據(jù)幀中。幀頭很短,使用3位的序列號(hào)。對以下協(xié)議而言，可以取得的最大信道利用率是多少？停一等協(xié)議回退N滑動(dòng)窗口協(xié)議(C)選擇性重傳滑動(dòng)窗口協(xié)議答：對應(yīng)三

6、種協(xié)議的窗口大小值分別是1、7和4。發(fā)送一幀所需時(shí)間1000/(1106)=10-3s=1ms總的傳輸時(shí)延=發(fā)送數(shù)據(jù)幀時(shí)間+傳播時(shí)延+發(fā)送確認(rèn)幀時(shí)間+傳播時(shí)延=1+270+1+270=542ms542ms內(nèi)可以發(fā)送542個(gè)幀如果在542ms內(nèi)發(fā)送k個(gè)幀(每個(gè)幀發(fā)送用1ms時(shí)間)，則信道利用率是k/542,因此，k=1,最大信道利用率=1/542=0.18%k=7,最大信道利用率=7/548=1.29%k=4,最大信道利用率=4/545=0.74%請畫出下列數(shù)據(jù)的曼砌斯特編碼和差分曼砌斯特編碼（假定信號(hào)開始前的狀態(tài)為高電平）TOC o 1-5 h z丁101001101101數(shù)據(jù).:|iiiii

7、:!iiiiiiii:!ii曼砌斯特編碼:iiiii:!iiiiiiii:!ii差分曼砌斯特編碼:利用quartus所畫的波形圖如下：（第一行為數(shù)據(jù)，第二行為曼徹斯特編碼，第三行為差分曼徹斯特編碼）假設(shè)A站和B站之間的全雙式數(shù)據(jù)幀傳輸使用滑動(dòng)窗口進(jìn)行流量控制和差錯(cuò)控制，幀序號(hào)位數(shù)為3,設(shè)A站有10個(gè)數(shù)據(jù)幀要發(fā)送，B站有4個(gè)數(shù)據(jù)幀要發(fā)送，使用選擇重發(fā)協(xié)議,幀的確認(rèn)盡量使用捎帶確認(rèn)，若沒有數(shù)據(jù)幀，可用ACK進(jìn)行單獨(dú)確認(rèn)，用NAK進(jìn)行單獨(dú)否認(rèn)。假定沒有超時(shí)和幀丟失，發(fā)送窗口和接收窗口均從序號(hào)0開始。幀的格式為：（幀類型，發(fā)送序號(hào)，確認(rèn)序號(hào)）。發(fā)送序號(hào)或確認(rèn)序號(hào)如果沒有意義，可用N標(biāo)明；確認(rèn)序號(hào)指出下

8、一個(gè)希望接收的數(shù)據(jù)幀序號(hào)。請?jiān)谙聢D所示的情景中填寫幀中帶下劃線的域（或沒有幀，則幀類型為NONE）。(I,0,(I,1,(I,2,答：I，0，0)I，1，0)I，2，0)I，3，2)I，4，2)I，5，2)I，6，2)I，7，2)I，0，2)I，1，3)I，2，3)I，3，4)I，3，4)A站I，I，I，I，0，1，2，3，NAK，3)3)1)3)N，3)ACK，N，4)幀識(shí)別的方法有哪些？各自的優(yōu)缺點(diǎn)是什么？答：幀識(shí)別的方法有五種：(1)計(jì)時(shí)法；(2)字符計(jì)數(shù)法；(3)帶字符填充的首尾界符法；(4)帶位填充的首尾標(biāo)志法；(5)物理編碼違例法。各自優(yōu)缺點(diǎn)：計(jì)時(shí)法其缺點(diǎn)是每幀中間有時(shí)間間隔，不能

9、充分利用線路；字符計(jì)數(shù)法是在幀頭部使用一字段來整數(shù)標(biāo)明該幀的長度，并且可以知道下一個(gè)幀的開始位置；其缺點(diǎn)是標(biāo)識(shí)位錯(cuò)時(shí)不可修復(fù)；帶字符填充的首尾界符法是每一幀以ASCII字符序列DLESTX頭，以DLEETX結(jié)束，可方便目的機(jī)丟失幀邊界的查找；其缺點(diǎn)可能會(huì)導(dǎo)致干擾幀界的確定，該方法所傳輸?shù)膸仨毷?/8bit的整數(shù)倍(即ASCII編碼整數(shù)倍)帶位填充的首尾標(biāo)志法的優(yōu)點(diǎn)是對通信雙方計(jì)算機(jī)的網(wǎng)絡(luò)層都是透明的，使用一個(gè)特定的位模式，即01111110作為幀的開始和結(jié)束標(biāo)志，為使之不出出錯(cuò)誤判斷，發(fā)送方在連續(xù)5個(gè)1后自動(dòng)插入一個(gè)0，接收方將會(huì)自動(dòng)刪除。物理層編碼違例法采用違例編碼做幀的開始和結(jié)束，不需要

10、額外的開銷，其缺點(diǎn)是只適用于那些在物理介質(zhì)的編碼策略中采用冗余技術(shù)的網(wǎng)絡(luò)。11數(shù)據(jù)鏈路層為什么要引入計(jì)時(shí)器超時(shí)機(jī)制和幀編號(hào)？答：為了避免由于在傳送幀過程中丟失數(shù)據(jù)導(dǎo)致的死鎖引入超時(shí)機(jī)制為了避免幀重傳造成的幀重復(fù)接收而引入幀編號(hào)。比較停等式ARQ,退后N幀的ARQ和選擇性重傳協(xié)議的區(qū)別？答：停一等式arq,滑動(dòng)窗口大小為1,在發(fā)送一幀之前必須等待下一幀的確認(rèn)，致使適應(yīng)于短信道，對長信道效率很低。退后n幀arq,滑動(dòng)窗口大小為iv=(幀編號(hào)數(shù)一1),引入了管道化技術(shù)，允許發(fā)送方發(fā)送n幀之前而不需要等待確認(rèn)，但是，一量某幀發(fā)生錯(cuò)誤，必須從發(fā)生錯(cuò)誤幀處開始重新傳輸;選擇性重傳arq，滑動(dòng)窗口為N=(幀

11、編號(hào)數(shù)/2),引入管道化和否定性確認(rèn)幀，對發(fā)生錯(cuò)誤的幀單獨(dú)重傳，并緩存錯(cuò)誤幀之后發(fā)送的幀與退后n幀arq相比，減少了出錯(cuò)幀之后所有幀都要重傳的開銷。在一個(gè)1Mb/S的衛(wèi)星信道上，發(fā)送1000bit長的幀，確認(rèn)總捎帶在數(shù)據(jù)幀中，幀頭很短，使用3位序列號(hào)，對于3種協(xié)議可以獲得的最大信道利用率是多少？答:對停一等式ARQ，即一等式滑動(dòng)窗口協(xié)議，假設(shè)傳輸時(shí)延為500ms，發(fā)送方于t=0ms開始發(fā)送，經(jīng)過10kb/1mb/s=1ms后發(fā)送過程完成，此幀會(huì)在t=251ms到達(dá)接收方，直到t=501ms時(shí)，確認(rèn)幀才會(huì)到達(dá)發(fā)送方，所以該信道利用率為1/5010.2%退后n幀協(xié)議，因?yàn)槭褂昧诵蛄刑?hào)對3位,最后有

12、07即為8個(gè)序號(hào)，即滑動(dòng)窗口為7,發(fā)送方從t=0ms開始發(fā)送，其時(shí)間第隔1ms發(fā)送1kb,當(dāng)t=7ms時(shí)發(fā)送了7kb,而在t=251ms時(shí)，第一幀到達(dá)接收方，當(dāng)t=257ms時(shí)，第七幀到達(dá)接收方，當(dāng)t=501-507ms時(shí)，七個(gè)幀的所有確認(rèn)幀依次到達(dá)發(fā)送方，所以該信道利用率是：7/507=1.4%.選擇性重傳協(xié)議，滑動(dòng)窗口大小為4,所以若從t=0ms開始發(fā)送,其間隔1ms發(fā)送1kb,由于傳輸時(shí)延，在251ms時(shí)第一幀到達(dá)接收方，而在254ms時(shí)接收方收到第4幀，而所有的響應(yīng)幀到達(dá)發(fā)送方是在t=504ms.此期間，信道利用率為4/5040.71%.在HDLC中，控制字段起的作用是什么？它的每一個(gè)

13、表示什么意思？答：控制字段是HDLC幀類型定義，用于區(qū)分不同的幀。根據(jù)幀類型不同，控制字段也不同。(1)信息幀(I幀)：用于傳送數(shù)據(jù)N(S)N(R)0P/f第一個(gè)比特位為0,則該幀為不I幀；N(s)為發(fā)送幀的序號(hào)；N(R)為期待的下一幀編號(hào)；p/f是輪間結(jié)束位。(2)監(jiān)控幀(s幀)：用于流量控制和擁塞控制typen(r)10P/f第一個(gè)比特是1且第二個(gè)比特是0,p/f為監(jiān)控幀p/f輪間結(jié)束位,n(r)期待下一幀的序列號(hào),type為監(jiān)控幀的類型。(3)無序號(hào)幀(u幀)：用于連接管理codecode11P/f第一個(gè)比特和第二個(gè)比特均為1,則該幀是u幀，p/f輪間/結(jié)束位;code表示無序號(hào)幀的編碼

14、。已知信道的數(shù)據(jù)傳輸速率為B=1Mbps，信號(hào)從發(fā)送端沿介質(zhì)傳播到接收端的時(shí)間=2ms，假設(shè)幀長度為L=1000bits、幀號(hào)用3bits表示；且ACK不采用捎帶方式、不考慮差錯(cuò)重發(fā)和幀頭所造成的信道損失、忽略ACK幀長度，問：當(dāng)采用選擇性重發(fā)協(xié)議時(shí)，信道的最大利用率(%)為多少?當(dāng)幀號(hào)長度為3位時(shí)，最大幀編號(hào)為&對選擇重發(fā)的管道式協(xié)議，發(fā)送和接收窗口尺寸?。篧=8/2=4傳輸速率B=1Mbps=1000b/ms信號(hào)往返傳播延遲時(shí)間為2=4ms，信號(hào)單向傳播延遲時(shí)間為2ms，幀長度L=1000bits，幀的發(fā)送時(shí)間為1ms當(dāng)t=0時(shí)，發(fā)送端開始發(fā)送t=1ms時(shí)，第一幀發(fā)送完成t=2ms時(shí)，第一

15、幀的第一個(gè)比特?cái)?shù)據(jù)到達(dá)t=3ms時(shí)，第一幀全部到達(dá)t=3ms時(shí)，發(fā)送第一幀的ACKt=5ms時(shí)，第一幀的ACK返回由于發(fā)送窗口為4,所以在第一幀開始發(fā)送到ACK返回的5ms時(shí)間內(nèi)，最多只能發(fā)送4幀，如果不考慮差錯(cuò)重發(fā)和幀頭所造成的信道損失，并忽略ACK幀長度，則信道的最大利用率()=(4xL/B)/5=4/5=80%CH5LAN1填空題1）數(shù)據(jù)鏈路層在局域網(wǎng)參考模型中被分成了兩個(gè)子層:MAC_子層與LLC_子層。2）IEEE802.3的總線以太網(wǎng)常用的三種組網(wǎng)方式_細(xì)同軸_粗同軸_、_雙絞線。其中10的含義是10M速率；BASE的含義是基帶傳輸；后跟字母T表示雙絞線；2表示細(xì)同軸；5表示粗同軸

16、。3）載波監(jiān)聽多重訪問協(xié)議CSMA可以分為1-堅(jiān)持CSMA、非-堅(jiān)持CSMA_、P-堅(jiān)持CSMA_。4）常用的網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)是：WINDOWS、UNIX/LINUX和NETWARE。5）以太網(wǎng)是目前最為流行的局域網(wǎng)形式，它采用了CSMA/CD多路訪問協(xié)議。2單項(xiàng)選擇題（在每小題的四個(gè)備選答案中，選出一個(gè)正確的答案，并將其號(hào)碼填在題干的括號(hào)內(nèi)。）1）1-堅(jiān)持CSMA方式中，堅(jiān)持的含義是（1）（1）當(dāng)偵聽到總線忙時(shí)，堅(jiān)持偵聽直到總線空閑為止。（2）當(dāng)偵聽到總線忙時(shí)，堅(jiān)持發(fā)送其數(shù)據(jù)信息。（3）發(fā)送數(shù)據(jù)后，堅(jiān)持偵聽總線看是否發(fā)生沖突。（4）當(dāng)發(fā)生沖突時(shí)，堅(jiān)持發(fā)送數(shù)據(jù)。TOC o 1-5 h z2）局域網(wǎng)

17、中訪問沖突的根源是（2）（1）獨(dú)占介質(zhì)（2）共享介質(zhì)（3）引入MAC子層（4）規(guī)則的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)3）使用雙絞線的以太網(wǎng)為（3）（1）10Base_5（2）10Base-2（3）10Base-T（4）10Base-F4）將一條物理信道按時(shí)間分成若干時(shí)間片輪換地給多個(gè)信號(hào)使用，每一時(shí)間片由復(fù)用的一個(gè)信號(hào)占用，這樣可以在一條物理信道上傳輸多個(gè)數(shù)字信號(hào)，這就是（2）1）頻分多路復(fù)用2）時(shí)分多路復(fù)用3）空分多路復(fù)用4）頻分與時(shí)分混合多路復(fù)用5）網(wǎng)卡是完成（C）的功能A物理層B數(shù)據(jù)鏈路層C物理層和數(shù)據(jù)鏈路層D數(shù)據(jù)鏈路層和網(wǎng)絡(luò)層假若lGpbs以太網(wǎng)采用10BASE5的方式工作，下圖顯示了其最大配置圖。取電信號(hào)在

18、同軸電纜段和鏈路段以及AUI電纜上的傳播速度均為0.7倍光速。設(shè)轉(zhuǎn)發(fā)器的時(shí)延為tR=2S。同軸電纜段長500m,鏈路段長500m，工作站和轉(zhuǎn)發(fā)器均經(jīng)AUI電纜連接同軸電纜段或鏈路段，AUI電纜長50m。試按工作站A與B間的距離計(jì)算其最小幀長。AUI電纜轉(zhuǎn)發(fā)器裝置答：最小幀長度=碰撞窗口大小*報(bào)文發(fā)送速率其中，報(bào)文發(fā)送速率=1Gbps碰撞窗口大小=2傳播時(shí)延傳播時(shí)延=轉(zhuǎn)發(fā)器（中繼器）的時(shí)延+線路時(shí)延轉(zhuǎn)發(fā)器時(shí)延=4*2mS線路時(shí)延=線路長度/信號(hào)傳播速度=5*（50+500+50）米/0.7*30萬公里/秒=5*600/0.7*30*104*103米/秒4、局域網(wǎng)的基本組成部分有那些？答：LAN由硬件和軟件兩部分組成。硬件：計(jì)算機(jī)（包括服務(wù)器和工作站）、網(wǎng)卡、連網(wǎng)設(shè)備、電纜及其附屬設(shè)備軟件：NOS、驅(qū)動(dòng)程序、通信協(xié)議、其它網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)軟件5、局域網(wǎng)為何要設(shè)置介質(zhì)訪問控制子層？答：因?yàn)長AN中的介