計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)(第四版)課后習(xí)題答案-謝希仁編著

1、高等學(xué)校電子信息類規(guī)劃教材計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)課后習(xí)題答案（第四版）謝希仁編著20061228第一章概述（P19）1、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展可劃分為幾個(gè)階段？每個(gè)階段各有何特點(diǎn)？答：計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展可分為以下四個(gè)階段。（1）面向終端的計(jì)算機(jī)通信網(wǎng)：其特點(diǎn)是計(jì)算機(jī)是網(wǎng)絡(luò)的中心和控制者，終端圍繞中心計(jì)算機(jī)分布在各處，呈分層星型結(jié)構(gòu)，各終端通過通信線路共享主機(jī)的硬件和軟件資源，計(jì)算機(jī)的主要任務(wù)還是進(jìn)行批處理，在20世紀(jì)60年代出現(xiàn)分時(shí)系統(tǒng)后，則具有交互式處理和成批處理能力。（2）分組交換網(wǎng)：分組交換網(wǎng)由通信子網(wǎng)和資源子網(wǎng)組成，以通信子網(wǎng)為中心，不僅共享通信子網(wǎng)的資源，還可共享資源子網(wǎng)的硬件和軟件資源。網(wǎng)絡(luò)的共享采用

2、排隊(duì)方式，即由結(jié)點(diǎn)的分組交換機(jī)負(fù)責(zé)分組的存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)和路由選擇，給兩個(gè)進(jìn)行通信的用戶段續(xù)（或動(dòng)態(tài)）分配傳輸帶寬，這樣就可以大大提高通信線路的利用率，非常適合突發(fā)式的計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)。（3）形成計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)：為了使不同體系結(jié)構(gòu)的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)都能互聯(lián)，國際標(biāo)準(zhǔn)化組織ISO提出了一個(gè)能使各種計(jì)算機(jī)在世界范圍內(nèi)互聯(lián)成網(wǎng)的標(biāo)準(zhǔn)框架一開放系統(tǒng)互連基本參考模型OSI。這樣，只要遵循OSI標(biāo)準(zhǔn)，一個(gè)系統(tǒng)就可以和位于世界上任何地方的、也遵循同一標(biāo)準(zhǔn)的其他任何系統(tǒng)進(jìn)行通信。（4）高速計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)：其特點(diǎn)是采用高速網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，綜合業(yè)務(wù)數(shù)字網(wǎng)的實(shí)現(xiàn)，多媒體和智能型網(wǎng)絡(luò)的興起。2、試簡述分組交換的特點(diǎn)答：分組交換實(shí)質(zhì)上是在“存一

3、轉(zhuǎn)發(fā)”基礎(chǔ)上發(fā)展起來的。它兼有電路交換和報(bào)文交換的優(yōu)點(diǎn)。分組交換在線路上采用動(dòng)態(tài)復(fù)用技術(shù)傳送按一定長度分割為許多小段的數(shù)一分組。每個(gè)分組標(biāo)識后，在一條物理線路上采用動(dòng)態(tài)復(fù)用的技術(shù)，同時(shí)傳送多個(gè)數(shù)據(jù)分組。把來自用戶發(fā)端的數(shù)據(jù)暫存在交換機(jī)的存儲(chǔ)器內(nèi)，接著在網(wǎng)內(nèi)轉(zhuǎn)發(fā)。到達(dá)接收端，再去掉分組頭將各數(shù)據(jù)字段按順序重新裝配成完整的報(bào)文。分組交換比電路交換的電路利用率高，比報(bào)文交換的傳輸時(shí)延小，交互性好。3、試從多個(gè)方面比較電路交換、報(bào)文交換和分組交換的主要優(yōu)缺點(diǎn)。答：（1）電路交換電路交換就是計(jì)算機(jī)終端之間通信時(shí)，一方發(fā)起呼叫，獨(dú)占一條物理線路。當(dāng)交換機(jī)完成接續(xù)，對方收到發(fā)起端的信號，雙方即可進(jìn)行通信。在

4、整個(gè)通信過程中雙方一直占用該電路。它的特點(diǎn)是實(shí)時(shí)性強(qiáng)，時(shí)延小,交換設(shè)備成本較低。但同時(shí)也帶來線路利用率低，電路接續(xù)時(shí)間長，通信效率低，不同類型終端用戶之間不能通信等缺點(diǎn)。電路交換比較適用于信息量大、長報(bào)文，經(jīng)常使用的固定用戶之間的通信。（2）報(bào)文交換將用戶的報(bào)文存儲(chǔ)在交換機(jī)的存儲(chǔ)器中。當(dāng)所需要的輸出電路空閑時(shí)，再將該報(bào)文發(fā)向接收交換機(jī)或終端，它以“存一轉(zhuǎn)發(fā)”方式在網(wǎng)內(nèi)傳輸數(shù)據(jù)。報(bào)文交換的優(yōu)點(diǎn)是中繼電路利用率高，可以多個(gè)用戶同時(shí)在一條線路上傳送，可實(shí)現(xiàn)不同速率、不同規(guī)程的終端間互通。但它的缺點(diǎn)也是顯而易見的。以報(bào)文為單位進(jìn)行存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)，網(wǎng)絡(luò)傳輸時(shí)延大，且占用大量的交換機(jī)內(nèi)存和外存，不能滿足對實(shí)時(shí)性

5、要求高的用戶。報(bào)文交換適用于傳輸?shù)膱?bào)文較短、實(shí)時(shí)性要求較低的網(wǎng)絡(luò)用戶之間的通信，如公用電報(bào)網(wǎng)。（3）分組交換分組交換實(shí)質(zhì)上是在“存一轉(zhuǎn)發(fā)”基礎(chǔ)上發(fā)展起來的。它兼有電路交換和報(bào)文交換的優(yōu)點(diǎn)。分組交換在線路上采用動(dòng)態(tài)復(fù)用技術(shù)傳送按一定長度分割為許多小段的數(shù)一分組。每個(gè)分組標(biāo)識后，在一條物理線路上采用動(dòng)態(tài)復(fù)用的技術(shù)，同時(shí)傳送多個(gè)數(shù)據(jù)分組。把來自用戶發(fā)端的數(shù)據(jù)暫存在交換機(jī)的存儲(chǔ)器內(nèi)，接著在網(wǎng)內(nèi)轉(zhuǎn)發(fā)。到達(dá)接收端，再去掉分組頭將各數(shù)據(jù)字段按順序重新裝配成完整的報(bào)文。分組交換比電路交換的電路利用率高，比報(bào)文交換的傳輸時(shí)延小，交互性好。5、試討論在廣播式網(wǎng)絡(luò)中對網(wǎng)絡(luò)層的處理方法。討論是否需要這一層？答：廣播式

6、網(wǎng)絡(luò)是屬于共享廣播信道，不存在路由選擇問題，可以不要網(wǎng)絡(luò)層,但從OSI的觀點(diǎn)，網(wǎng)絡(luò)設(shè)備應(yīng)連接到網(wǎng)絡(luò)層的服務(wù)訪問點(diǎn)，因此將服務(wù)訪問點(diǎn)設(shè)置在高層協(xié)議與數(shù)據(jù)鏈路層中邏輯鏈路子層的交界面上，IEEE802標(biāo)準(zhǔn)就是這樣處理的。6、試將TCP/IP和OSI的體系結(jié)構(gòu)進(jìn)行比較。討論其異同之處。答:（DOSI和TCP/IP的相同點(diǎn)是二者均采用層次結(jié)構(gòu)，而且都是按功能分層。（2）OSI和TCP/IP的不同點(diǎn)：OSI分七層，自下而上分為物理層、數(shù)據(jù)鏈路層、網(wǎng)絡(luò)層、運(yùn)輸層、會(huì)話層、表示層和應(yīng)用層，而TCP/IP分四層：網(wǎng)絡(luò)接口層、網(wǎng)間網(wǎng)層（IP）、傳輸層（TCP）和應(yīng)用層。嚴(yán)格講，TCP/IP網(wǎng)間網(wǎng)協(xié)議只包括下三層

7、，應(yīng)用程序不算TCP/IP的一部分。OSI層次間存在嚴(yán)格的調(diào)用關(guān)系，兩個(gè)（N）層實(shí)體的通信必須通過下一層（N-1）層實(shí)體，不能越級，而TCP/IP可以越過緊鄰的下一層直接使用更低層次所提供的服務(wù)（這種層次關(guān)系常被稱為“等級”關(guān)系），因而減少了一些不必要的開銷，提高了協(xié)議的效率。OSI只考慮用一種標(biāo)準(zhǔn)的公用數(shù)據(jù)網(wǎng)。7、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)可從哪幾個(gè)方面進(jìn)行分類？答：從網(wǎng)絡(luò)的交換功能進(jìn)行分類：電路交換、報(bào)文交換、分組交換和混合交換；從網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)進(jìn)行分類：集中式網(wǎng)絡(luò)、分散式網(wǎng)絡(luò)和分布式網(wǎng)絡(luò)；從網(wǎng)絡(luò)的作用范圍進(jìn)行分類：廣域網(wǎng)WAN、局域網(wǎng)LAN、城域網(wǎng)MAN；從網(wǎng)絡(luò)的使用范圍進(jìn)行分類：公用網(wǎng)和專用網(wǎng)。8、計(jì)

8、算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中的主干網(wǎng)和本地接入網(wǎng)各有何特點(diǎn)？答：主干網(wǎng)絡(luò)一般是分布式的，具有分布式網(wǎng)絡(luò)的特點(diǎn)：其中任何一個(gè)結(jié)點(diǎn)都至少和其它兩個(gè)結(jié)點(diǎn)直接相連；本地接入網(wǎng)一般是集中式的，具有集中式網(wǎng)絡(luò)的特點(diǎn)：所有的信息流必須經(jīng)過中央處理設(shè)備（交換結(jié)點(diǎn)），鏈路從中央交換結(jié)點(diǎn)向外輻射。9、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)有哪幾部分組成？答：一個(gè)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)當(dāng)有三個(gè)主要的組成部分：（1）若干主機(jī)，它們向用戶提供服務(wù)；（2）個(gè)通信子網(wǎng)，它由一些專用的結(jié)點(diǎn)交換機(jī)和連接這些結(jié)點(diǎn)的通信鏈路所組成的；（3）系列協(xié)議，這些協(xié)議為主機(jī)之間或主機(jī)和子網(wǎng)之間的通信而用的。10、試在下列條件下比較電路交換和分組交換。要傳送的報(bào)文共x（bit）,從源站到目的站共經(jīng)

9、過k段鏈路，每段鏈路的傳播時(shí)延為d（s）,數(shù)據(jù)率為C（bit/s）。在電路交換時(shí)電路的建立時(shí)間為s（s）。在分組交換時(shí)分組長度為p（bit）,且各結(jié)點(diǎn)的排隊(duì)等待時(shí)間可忽略不計(jì)。問在怎樣的條件下，分組交換的時(shí)延比電路交換的要??？答：對電路交換，當(dāng)t=s時(shí)，鏈路建立；當(dāng)t=s+x/C，發(fā)送完最后一bit；當(dāng)t=s+x/C+kd,所有的信息到達(dá)目的地。對分組交換，當(dāng)t=x/C,發(fā)送完最后一bit；為到達(dá)目的地，最后一個(gè)分組需經(jīng)過k-1個(gè)分組交換機(jī)的轉(zhuǎn)發(fā),每次轉(zhuǎn)發(fā)的時(shí)間為P/C,所以總的延遲=x/C+(k-1)p/C+kd所以當(dāng)分組交換的時(shí)延小于電路交換x/C+(k-1)p/C+kds+x/C+kd時(shí)

10、，(k-1)p/CX)，則最后一個(gè)采樣必須發(fā)生在停止比特結(jié)束之前。即9.5Y9X。解出：|(YX)/X|1/19=5.26%因此收發(fā)雙方頻率相差5%是可以正常工作的（但最好不要這樣，因?yàn)樘R界了）第三章數(shù)據(jù)鏈路層（P91）1、數(shù)據(jù)鏈路（即邏輯鏈路）與鏈路（即物理鏈路）有何區(qū)別？“電路接通了”與“數(shù)據(jù)鏈路接通了”的區(qū)別何在？答：數(shù)據(jù)鏈路與鏈路的區(qū)別在于數(shù)據(jù)鏈路除鏈路外，還必須有一些必要的規(guī)程來控制數(shù)據(jù)的傳輸。因此，數(shù)據(jù)鏈路比鏈路多了實(shí)現(xiàn)通信規(guī)程所需要的硬件和軟件。（2）“電路接通了”表示鏈路兩端的結(jié)點(diǎn)交換機(jī)已經(jīng)開機(jī)，物理連接已經(jīng)能夠傳送比特流了。但是，數(shù)據(jù)傳輸并不可靠。在物理連接基礎(chǔ)上，再建立數(shù)

11、據(jù)鏈路連接，才是“數(shù)據(jù)鏈路接通了”。此后，由于數(shù)據(jù)鏈路連接具有檢測、確認(rèn)和重傳等功能，才使不太可靠的物理鏈路變成可靠的數(shù)據(jù)鏈路，進(jìn)行可靠的數(shù)據(jù)傳輸。當(dāng)數(shù)據(jù)鏈路斷開連接時(shí)，物理電路連接不一定跟著斷開連接。2、數(shù)據(jù)鏈路層的鏈路控制包括哪些功能？答：鏈路管理；幀同步；流量控制；差錯(cuò)控制；將數(shù)據(jù)和控制信息分開；透明傳輸；尋址3、考察停止等待協(xié)議算法。在接收結(jié)點(diǎn)，當(dāng)執(zhí)行步驟（4）時(shí)，若將“否則轉(zhuǎn)到（7）”改為“否則轉(zhuǎn)到（8）”，將產(chǎn)生什么結(jié)果？答：“否則”是指發(fā)送方發(fā)送的幀的N（S）和接收方的狀態(tài)變量V（R）不同。表明發(fā)送方?jīng)]有收到接收方發(fā)出的ACK,于是重傳上次的幀。若“轉(zhuǎn)到（8）”，則接收方要發(fā)送N

12、AK。發(fā)送方繼續(xù)重傳上次的幀，一直這樣下去。步驟（4）中，若N（S）V（R），表明發(fā)送結(jié)點(diǎn)隊(duì)上一幀的確認(rèn)發(fā)送結(jié)點(diǎn)沒有正確收到，發(fā)送結(jié)點(diǎn)重傳了上一幀，此時(shí)接收結(jié)點(diǎn)的做法應(yīng)當(dāng)是：丟棄該重復(fù)幀，并重發(fā)對該幀的確認(rèn)。若改為“轉(zhuǎn)到（8）”，接收結(jié)點(diǎn)發(fā)送否認(rèn)幀，貝y接收結(jié)點(diǎn)以為該幀傳輸錯(cuò)誤，則一直重發(fā)該幀。4、試導(dǎo)出公式(3-5)答：兩個(gè)發(fā)送成功的數(shù)據(jù)幀之間最小時(shí)間間隔t二t+1二t+2，式中，TOC o 1-5 h zTfoutfpt-數(shù)據(jù)幀的發(fā)送時(shí)延，t-超時(shí)重傳時(shí)間，t-數(shù)據(jù)幀的傳播時(shí)延，現(xiàn)在假設(shè)foutp數(shù)據(jù)幀出現(xiàn)差錯(cuò)的概率為p,則我們知，正確傳送一個(gè)數(shù)據(jù)幀所需的時(shí)間tV為一隨機(jī)變量，分布率：P(

13、t=(i+1)t)二P數(shù)據(jù)幀需重傳i次傳送被正確接收=(1-p)pi,i二0,1,2,.求VT其期望，得到正確傳送一幀的平均時(shí)間。5、試導(dǎo)出停止等待協(xié)議的信道利用率公式。答：設(shè)數(shù)據(jù)幀出現(xiàn)差錯(cuò)的概率為P，每幀中數(shù)據(jù)為/bit。則信道利用率U=平均d有效數(shù)據(jù)率D/鏈路容量TOC o 1-5 h z九l_(1-p)l/(t+2t)l1tC=maxd=d匸p=(1p)-dU(1p)fCCCt+2tt+2t/p/p6、信道速率為4kbit/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)間可忽略。問幀長為多少才能使信道利用率達(dá)到至少50%?答：t發(fā)1M;得tM40ms,則幀長L40msX4

14、kbit/s=160bit發(fā)t+2t2發(fā)p7、在停止等待協(xié)議中，確認(rèn)幀是否需要序號？請說明理由。答：在一般情況下，確認(rèn)幀不需要序號。但如果超時(shí)時(shí)間設(shè)置短了一些，則可能會(huì)出現(xiàn)問題，即有時(shí)發(fā)送方會(huì)分不清對哪一幀的確認(rèn)。9、試證明：當(dāng)用n個(gè)比特進(jìn)行編號時(shí)，若接收窗口的大小為1，則只有在發(fā)送窗口的大小WW2n-1時(shí)，連續(xù)ARQ協(xié)議才能正確運(yùn)行。T答：(1)顯然W內(nèi)不可能有重復(fù)編號的幀，所以WW2n。設(shè)W=2n；TTT(2)注意以下情況：發(fā)送窗口：只有當(dāng)收到對一個(gè)幀的確認(rèn)，才會(huì)向前滑動(dòng)一個(gè)幀的位置；接收窗口：只有收到一個(gè)序號正確的幀，才會(huì)向前滑動(dòng)一個(gè)幀的位置，且同時(shí)向發(fā)送端發(fā)送對該幀的確認(rèn)。顯然只有接收

15、窗口向前滑動(dòng)時(shí)，發(fā)送端口才有可能向前滑動(dòng)。發(fā)送端若沒有收到該確認(rèn)，發(fā)送窗口就不能滑動(dòng)。(3)為討論方便，取n=3。并考慮當(dāng)接收窗口位于0時(shí)，發(fā)送窗口的兩個(gè)極端狀態(tài)狀態(tài)1:全部確認(rèn)幀收到狀態(tài)2：全部確認(rèn)幀都沒收到發(fā)送窗口：0123456701234567接收窗口：0123456701234567發(fā)送窗口：0123456701234567接收窗口：0123456701234567(4)可見在狀態(tài)2下，接收過程前移窗口后有效序列號的新范圍和發(fā)送窗口的舊范圍之間有重疊，致使接收端無法區(qū)分是重復(fù)幀還是新幀。為使舊發(fā)送窗口和新接收窗口之間序列號不發(fā)生重疊，有W+WW2n,所以WW2n-1。TRT10、試證

16、明：對于選擇重傳ARQ協(xié)議，若有n比特進(jìn)行編號，則接收窗口的最大值受公式WW2n/2的約束。答：因W+wW2n，而WWW，當(dāng)W=W時(shí)，W最大值，為2n/2。TRRTRTR取11、在選擇重傳ARQ協(xié)議中，設(shè)編號用3bit。再設(shè)發(fā)送窗口W=6，而接收窗口TW=3。試找出一種情況，使得在此情況下協(xié)議不能正常工作。TOC o 1-5 h z答：發(fā)送端：01234567012345670接收端：0123456701234567012、在連續(xù)ARQ協(xié)議中，設(shè)編號用3bit，而發(fā)送窗口W=8，試找出一種情況,T使得在此情況下協(xié)議不能正常工作。答：發(fā)送端：01234567012345670接收端：012345

17、6701234567013、在什么條件下，選擇重傳ARQ協(xié)議和連續(xù)ARQ協(xié)議在效果上完全一致?答：當(dāng)選擇重傳ARQ協(xié)議W=1時(shí)，或當(dāng)連續(xù)ARQ協(xié)議傳輸無差錯(cuò)時(shí)。R15、衛(wèi)星通信的數(shù)據(jù)率為1Mbit/s。數(shù)據(jù)幀長為2000bit。忽略確認(rèn)幀長和處理時(shí)間，并設(shè)衛(wèi)星信道傳播時(shí)延為0.25秒。若忽略可能出現(xiàn)的傳輸差錯(cuò)，試計(jì)算下列情況下的信道利用率：(1)停止等待協(xié)議；連續(xù)ARQ協(xié)議，W=7；T連續(xù)ARQ協(xié)議，W=127；T連續(xù)ARQ協(xié)議，W=255。T答：t、2000/1061(1)信道利用率=TOC o 1-5 h zt+t2000/106+2X0.25251發(fā)p(2)(3)(4)信道利用率=tXW

18、發(fā)T12)127；(4)=1t發(fā)+tp25125116、簡述HDLC幀各字段的意義。HDLC用什么方法保證數(shù)據(jù)的透明傳輸？答：HDLC幀的格式，信息字段(長度可變)為數(shù)據(jù)鏈路層的數(shù)據(jù)，它就是從網(wǎng)絡(luò)層傳下來的分組。在信息字段的兩端是24bit的幀頭和幀尾。HDLC幀兩端的標(biāo)志字段用來界定一個(gè)幀的邊界，地址字段是用來填寫從站或應(yīng)答站的地址信息，幀校驗(yàn)序列FCS用來對地址、控制和信息字段組成的比特流進(jìn)行校驗(yàn)，控制字段最復(fù)雜，用來實(shí)現(xiàn)許多主要功能。(2)釆用零比特填充法來實(shí)現(xiàn)鏈路層的透明傳輸，即在兩個(gè)標(biāo)志字段之間不出現(xiàn)6個(gè)連續(xù)1。具體做法是在發(fā)送端，當(dāng)一串比特流尚未加上標(biāo)志字段時(shí)，先用硬件掃描整個(gè)幀，

19、只要發(fā)現(xiàn)5個(gè)連續(xù)的1,則在其后插入1個(gè)0而在接收端先找到F字段以確定幀的邊界，接著再對其中的比特流進(jìn)行掃描，每當(dāng)發(fā)現(xiàn)5個(gè)連續(xù)的1,就將這5個(gè)連續(xù)1后的1個(gè)0刪除，以還原成原來的比特流。17、HDLC幀可分為哪幾大類？試簡述各類幀的作用。答：分三大類。1信息幀：用于數(shù)據(jù)傳輸，還可同時(shí)用來對已收到的數(shù)據(jù)進(jìn)行確認(rèn)和執(zhí)行輪詢功能。2監(jiān)督幀：用于數(shù)據(jù)流控制，幀本身不包含數(shù)據(jù)，但可執(zhí)行對數(shù)據(jù)幀的確認(rèn)，請求重發(fā)信息幀和請求暫停發(fā)送信息幀等功能。3無編號幀：主要用于控制鏈路本身，不使用發(fā)送或接收幀序號。18、HDLC規(guī)定，接收序號N(R)表示序號N(R)-1mod8的幀以及在這以前的各幀都已正確無誤地收妥了。

20、為什么不定義“N(R)表示序號為N(R)(mod8)的幀以及在這以前的各幀都已正確無誤的收妥了”？答：因?yàn)閹某跏夹蛱枮?。19、PPP協(xié)議的特點(diǎn)是什么？它適用在什么情況下？答：PPP協(xié)議是點(diǎn)對點(diǎn)線路中的數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議；它由三部分組成：一個(gè)將IP數(shù)據(jù)報(bào)封裝到串行鏈路的方法，一個(gè)用來建立、配置和測試數(shù)據(jù)鏈路連接的鏈路控制協(xié)議LCP，一套網(wǎng)絡(luò)控制協(xié)議；PPP是面向字節(jié)的，處理差錯(cuò)檢測，支持多種協(xié)議；PPP不使用序號和確認(rèn)機(jī)制，因此不提供可靠傳輸?shù)姆?wù)。它適用在點(diǎn)到點(diǎn)線路的傳輸中。20、要發(fā)送的數(shù)據(jù)為1101011011。采用CRC的生成多項(xiàng)式是P(x)=X4+x+1。試求應(yīng)添加在數(shù)據(jù)后面的余數(shù)。數(shù)

21、據(jù)在傳輸過程中最后一個(gè)1變成了0,問接收端能否發(fā)現(xiàn)？若數(shù)據(jù)在傳輸過程中最后兩個(gè)1都變成了0,問接收端能否發(fā)現(xiàn)？答：添加的檢驗(yàn)序列為1110（11010110110000除以10011）數(shù)據(jù)在傳輸過程中最后一個(gè)1變成了0,11010110101110除以10011，余數(shù)為011，不為0,接收端可以發(fā)現(xiàn)差錯(cuò)。數(shù)據(jù)在傳輸過程中最后兩個(gè)1都變成了0,11010110001110除以10011，余數(shù)為101，不為0,接收端可以發(fā)現(xiàn)差錯(cuò)。第四章局域網(wǎng)（P135）1、局域網(wǎng)的主要特點(diǎn)是什么？為什么說局域網(wǎng)是一個(gè)通信網(wǎng)？答：局域網(wǎng)LAN是指在較小的地理范圍內(nèi)，將有限的通信設(shè)備互聯(lián)起來的計(jì)算機(jī)通信網(wǎng)絡(luò)。從功能的

22、角度來看，局域網(wǎng)具有以下幾個(gè)特點(diǎn)：共享傳輸信道。在局域網(wǎng)中,多個(gè)系統(tǒng)連接到一個(gè)共享的通信媒體上。地理范圍有限，用戶個(gè)數(shù)有限。通常局域網(wǎng)僅為一個(gè)單位服務(wù)，只在一個(gè)相對獨(dú)立的局部范圍內(nèi)連網(wǎng)，如一座樓或集中的建筑群內(nèi)。一般來說，局域網(wǎng)的覆蓋范圍約為10m10km內(nèi)或更大一些。傳輸速率高。局域網(wǎng)的數(shù)據(jù)傳輸速率一般為1100Mbps，能支持計(jì)算機(jī)之間的高速通信，所以時(shí)延較低。誤碼率低。因近距離傳輸，所以誤碼率很低，一般在10-810-11之間。多采用分布式控制和廣播式通信。在局域網(wǎng)中各站是平等關(guān)系而不是主從關(guān)系，可以進(jìn)行廣播或組播。從網(wǎng)絡(luò)的體系結(jié)構(gòu)和傳輸控制規(guī)程來看，局域網(wǎng)也有自己的特點(diǎn)：低層協(xié)議簡單。

23、在局域網(wǎng)中，由于距離短、時(shí)延小、成本低、傳輸速率高、可靠性高，因此信道利用率已不是人們考慮的主要因素，所以低層協(xié)議較簡單。不單獨(dú)設(shè)立網(wǎng)絡(luò)層。局域網(wǎng)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)多采用總線型、環(huán)型和星型等共享信道，網(wǎng)內(nèi)一般不需要中間轉(zhuǎn)接，流量控制和路由選擇功能大為簡化，通常在局域網(wǎng)不單獨(dú)設(shè)立網(wǎng)絡(luò)層。因此，局域網(wǎng)的體系結(jié)構(gòu)僅相當(dāng)與OSI/RM的最低兩層。采用多種媒體訪問控制技術(shù)。由于采用共享廣播信道，而信道又可用不同的傳輸媒體，所以局域網(wǎng)面對的問題是多源、多目的的鏈路管理。由此引發(fā)出多種媒體訪問控制技術(shù)。在OSI的體系結(jié)構(gòu)中，一個(gè)通信子網(wǎng)只有最低的三層。而局域網(wǎng)的體系結(jié)構(gòu)也只有OSI的下三層，沒有第四層以上的層次。所

24、以說局域網(wǎng)只是一種通信網(wǎng)。3、一個(gè)7層樓，每層有一排共15間辦公室。每個(gè)辦公室的樓上設(shè)有一個(gè)插座，所有的插座在一個(gè)垂直面上構(gòu)成一個(gè)正方形柵格組成的網(wǎng)的結(jié)點(diǎn)。設(shè)任意兩個(gè)插座之間都允許連上電纜（垂直、水平、斜線均可）?，F(xiàn)要用電纜將它們連成（1）集線器在中央的星形網(wǎng)；（2）總線式以太網(wǎng)。試計(jì)算每種情況下所需的電纜長度。答:（1）假定從下往上把7層樓編號為1-7層。按樓層高4米計(jì)算。在星形網(wǎng)中，集線器放在4層中間位置（第8間房）。電纜總程度等于：7154ZZV（i-4）2+（j8）2=1832（m）i=1j=1（2）對于總線式以太網(wǎng)（如10BASE2）,每層需4X14=56（m）水平電纜，垂直電纜需4

25、X6=24（m）,所以總長度等于7X56+24=416(m)（3）種方案是采用螺旋結(jié)構(gòu)，線纜經(jīng)過（1,1）、（15,1）、（15,7）、（1,7）、（1,2）和（14,2）等，總長度等于：56+52+48+36+40+48+56+20+12+4+8+16+24+442122=466mQOOOOOOQOOOOOOOCQQOQOOQOQQOOQOQ需年o。約oo。站QF圖中有錯(cuò)，粗線右端應(yīng)連接到第4層右起第4個(gè)站點(diǎn)4、數(shù)據(jù)率為10Mbit/s的以太網(wǎng)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(gè)信號周期。標(biāo)準(zhǔn)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

26、兩倍，即20M波特。5、假定一個(gè)以太網(wǎng)上只有兩個(gè)站，它們同時(shí)發(fā)送數(shù)據(jù)，產(chǎn)生了沖突。于是按二進(jìn)制指數(shù)類型退避算法進(jìn)行重傳。重傳次數(shù)記為i,i=l,2,3,。試計(jì)算第1次重傳失敗的概率、第2次重傳失敗的概率、第3次重傳失敗的概率，以及一個(gè)站成功發(fā)送數(shù)據(jù)之前的平均重傳次數(shù)I。答：將第i次重傳成功的概率記為P.，顯然P=(0.5)k,k=mini,10ii第一次重傳失敗的概率為05,第2次重傳失敗的概率為025,第3次重傳失敗的概率為0.125。平均重傳次數(shù)7=1637。6、試說明10BASE5,10BASE2,10BASE-T,和10BR0AD36和FOMAU所代表的意思。答：10BASE5：“10

27、”表示數(shù)據(jù)率為10Mbit/s,“BASE”表示電纜上的信號是基帶信號，“5”表示每一段電纜的最大長度是500m。10BASE2：“10”表示數(shù)據(jù)率為10Mbit/s,“BASE”表示電纜上的信號是基帶信號，“2”表示每一段電纜的最大長度是185m。10BASE-T：“10”表示數(shù)據(jù)率為10Mbit/s,“BASE”表示電纜上的信號是基帶信號，“T”表示使用雙絞線作為傳輸媒體。10BR0AD36：“10”表示數(shù)據(jù)率為10Mbit/s,“BROAD”表示電纜上的信號是寬帶信號，“36”表示網(wǎng)絡(luò)的最大跨度是3600m。FOMAU:(FiberOpticMediumAttachmentUnit)光纖

28、媒介附屬單元。10和1代表網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸速率分別為10Mbps和1Mbps,BASE和BROAD分別表示基帶和頻分多路復(fù)用的寬帶。5、2和36分別表示傳輸媒體線纜段最大長度分別為500米、185(約200)米和3600米；T表示是采用雙絞線；F表示光纖。10BASE5是50歐同軸粗纜；10BASE2是50歐同軸細(xì)纜；10BASE-T為一種物理星狀拓?fù)涠壿嬌蠟榭偩€結(jié)構(gòu)的以太網(wǎng)；1BASE5指AT&T公司的StarLAN的物理媒體規(guī)范，使用和10BASE-T一樣的雙絞線，可通過一種稱為菊花鏈的機(jī)制進(jìn)行擴(kuò)展；10BASE-F又分為適用于以星狀拓?fù)溥B接站和轉(zhuǎn)發(fā)器的無源系統(tǒng)10BASE-FP、點(diǎn)對點(diǎn)連接

29、站或轉(zhuǎn)發(fā)器的光纖鏈路10BASE-FL、以及點(diǎn)對點(diǎn)主干光纖鏈路10BASE-FB；10BROAD36采用75歐的CATV同軸電纜。FOMAU是采用光纖(FiberOptic)的媒體接入單元MAU(MediaAccessUnit),用以連接擴(kuò)展以太網(wǎng)的轉(zhuǎn)發(fā)器之間的光纖鏈路FOIRL(FiberOpticInter-RepeaterLink)。請自行解釋100BASE-T、100BASE-X、100BASE-TX、100BASE-FX、100BASE-T4、1000BASE-SX、1000BASE-LX、1000BASE-CX、1000BASE-T、10GBASE-SR、10GBASE-LR、10

30、GBASE-ER、10GBASE-SW、10GBASE-LW、10GBASE-EW、10GBASE-LX4的含義。7、10Mbit/s以太網(wǎng)升級到1OOMbit/s和1Gbit/s甚至lOGbit/s時(shí)，需要解決哪些技術(shù)問題？在幀的長度方面需要有什么改變？為什么？傳輸媒體應(yīng)當(dāng)有什么改變？答：以太網(wǎng)升級時(shí)，由于數(shù)據(jù)傳輸率提高了，幀的發(fā)送時(shí)間會(huì)按比例縮短，這樣會(huì)影響沖突的檢測。所以需要減小最大電纜長度或增大幀的最小長度，使參數(shù)a保持為較小的值，才能有效地檢測沖突。在幀的長度方面，幾種以太網(wǎng)都采用802.3標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的以太網(wǎng)最小最大幀長，使不同速率的以太網(wǎng)之間可方便地通信。100bit/s的以太網(wǎng)采用

31、保持最短幀長（64byte）不變的方法，而將一個(gè)網(wǎng)段的最大電纜長度減小到100m，同時(shí)將幀間間隔時(shí)間由原來的96ps，改為0.96ps。1Gbit/s以太網(wǎng)采用保持網(wǎng)段的最大長度為100m的方法，用“載波延伸”和“分組突法”的辦法使最短幀仍為64字節(jié)，同時(shí)將爭用字節(jié)增大為512字節(jié)。傳輸媒體方面,10Mbit/s以太網(wǎng)支持同軸電纜、雙絞線和光纖，而100Mbit/s和1Gbit/s以太網(wǎng)支持雙絞線和光纖，10Gbit/s以太網(wǎng)只支持光纖。欲保持10M,1OOM,1G的MAC協(xié)議兼容，要求最小幀長的發(fā)送時(shí)間大于最長的沖突檢測時(shí)間，因而千兆以太網(wǎng)采用載波擴(kuò)充方法。而且為了避免由此帶來的額外開銷過大

32、,當(dāng)連續(xù)發(fā)送多個(gè)短幀時(shí)采用幀突發(fā)技術(shù)。而100M以太網(wǎng)采用的則是保持幀長不變但將最大電纜長度減小到100m。其它技術(shù)改進(jìn)：（1）采用專用的交換集線器，縮小沖突域（2）發(fā)送、接收、沖突檢測傳輸線路獨(dú)立，降低對媒體帶寬要求（3）為使用光纖、雙絞線媒體，采用新的信號編碼技術(shù)。8、有10個(gè)站連接到以太網(wǎng)上，試計(jì)算以下三種情況下每一個(gè)站所能得到帶寬。（1）10個(gè)站點(diǎn)連接到一個(gè)10Mbit/s以太網(wǎng)集線器；（2）10站點(diǎn)連接到一個(gè)100Mbit/s以太網(wǎng)集線器；（3）10個(gè)站點(diǎn)連接到一個(gè)10Mbit/s以太網(wǎng)交換機(jī)。答：（1）10個(gè)站共享10Mbit/s；（2）10個(gè)站共享100Mbit/s；（3）每一個(gè)

33、站獨(dú)占10Mbit/s。9、100個(gè)站分布在4km長的總線上，協(xié)議采用CSMA/CD?？偩€速率為5Mbit/s,幀平均長度為1000bit。試估算每個(gè)站每秒種發(fā)送的平均幀數(shù)的最大值。傳播時(shí)延為5仇s/km。答：a=T/T=TC/L=5ps/kmX4kmX5Mbit/sF1000bit=010當(dāng)站點(diǎn)數(shù)較大時(shí)，信道利用率最大值S接近=1/（1+4.44a）=0.6925max信道上每秒發(fā)送的幀的最大值=SXC/L=06925X5Mbit/s/1000bit=3462max每個(gè)站每秒種發(fā)送的平均幀數(shù)的最大值=3462/100=3410、在以下條件下，分別重新計(jì)算上題，并解釋所得結(jié)果。（1）總線長度減

34、小到1km。（2）總線速度加倍。（3）幀長變?yōu)?0000bit。答：設(shè)a與上題意義相同（1）a=a/4=0.025,S=0.9000max1每個(gè)站每秒種發(fā)送的平均幀數(shù)的最大值=45總線長度減小，端到端時(shí)延就減小，以時(shí)間為單位的信道長度與幀長的比也減小,信道給比特填充得更滿，信道利用率更高，所以每站每秒發(fā)送的幀更多。（2）a=2a=0.2,S=0.5296max2每個(gè)站每秒種發(fā)送的平均幀數(shù)的最大值=53總線速度加倍，以時(shí)間為單位的信道長度與幀長的比也加倍，信道利用率減?。ǖ员仍瓉淼?/2大），所以最終每站每秒發(fā)送的幀比原來多。（3）a=a/10=0.01,S=0.9574max3每個(gè)站每秒種發(fā)

35、送的平均幀數(shù)的最大值=4.8幀長加長10倍，信道利用率增加，每秒在信道上傳輸?shù)谋忍卦黾樱ǖ珱]有10倍），所以最終每站每秒發(fā)送的幀比原來少。11、假定lkm長的CSMA/CD網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)率為lGbit/s。設(shè)信號在網(wǎng)絡(luò)上的傳播速率為200000km/s。求能夠使用此協(xié)議的最短幀長。答：對于1km電纜，單程端到端傳播時(shí)延為：T=1*200000=5X10-6s=5ps，端到端往返時(shí)延為：2t=10ps為了能按照CSMA/CD工作，最小幀的發(fā)送時(shí)延不能小于10ps，以1Gb/s速率工作，10ps可發(fā)送的比特?cái)?shù)等于：10X10-6X1X109=10000bit=1250字節(jié)。12、有一個(gè)使用集線器的以太

36、網(wǎng)，每個(gè)站到集線器的距離為d,數(shù)據(jù)發(fā)送率為C,幀長為12500字節(jié)，信號在線路上的傳播速率為2.5X108m/s。距離d為25m和2500m，發(fā)送速率為10Mbit/s或10Gbit/s。這樣就有4種不同的組合。試?yán)霉剑?-9）分別計(jì)算4種不同情況下a的數(shù)值，并進(jìn)行簡單討論。答：a=T/T=tC/L=d*（25X108）XC*（12500X8）=4X10-14dC0d=25md=2500mC=10Mbit/sC=10Gbit/sC=10Mbit/sC=10Gbit/sa10-510-210-31a越小，信道利用率越大1、站點(diǎn)到集線器距離一定的情況下，數(shù)據(jù)發(fā)送率越高，信道利用率越低。2、數(shù)據(jù)

37、發(fā)送率相同的情況下，站點(diǎn)到集線器的距離越短，信道利用率越高。15、假定一個(gè)以太網(wǎng)上的通信量中的80%是在本局域網(wǎng)上進(jìn)行的，而其余的20%的通信量是在本局域網(wǎng)和因特網(wǎng)之間進(jìn)行的。另一個(gè)以太網(wǎng)的情況則反過來。這兩個(gè)以太網(wǎng)一個(gè)使用以太網(wǎng)集線器，另一個(gè)使用以太網(wǎng)交換機(jī)。你認(rèn)為以太網(wǎng)交換機(jī)應(yīng)當(dāng)用在哪一個(gè)網(wǎng)絡(luò)上。答：以太網(wǎng)交換機(jī)用在這樣的網(wǎng)絡(luò)，其20%通信量在本局域網(wǎng)而80%的通信量到因特網(wǎng)。16、以太網(wǎng)使用的CSMA/CD協(xié)議是以爭用方式接入到共享信道。這與傳統(tǒng)的時(shí)分復(fù)用TDM相比優(yōu)缺點(diǎn)如何？答：CSMA/CD是一種動(dòng)態(tài)的媒體隨機(jī)接入共享信道方式，而傳統(tǒng)的時(shí)分復(fù)用TDM是一種靜態(tài)的劃分信道，所以對信道的

38、利用，CSMA/CD是用戶共享信道，更靈活,可提高信道的利用率，不像TDM，為用戶按時(shí)隙固定分配信道，即使當(dāng)用戶沒有數(shù)據(jù)要傳送時(shí)，信道在用戶時(shí)隙也是浪費(fèi)的；也因?yàn)镃SMA/CD是用戶共享信道,所以當(dāng)同時(shí)有用戶需要使用信道時(shí)會(huì)發(fā)生碰撞，就降低信道的利用率，而TDM中用戶在分配的時(shí)隙中不會(huì)與別的用戶發(fā)生沖突。對局域網(wǎng)來說，連入信道的是相距較近的用戶，因此通常信道帶寬較寬，如果使用TDM方式，用戶在自己的時(shí)隙內(nèi)沒有數(shù)據(jù)發(fā)送的情況會(huì)更多，不利于信道的充分利用。對計(jì)算機(jī)通信來說，突發(fā)式的數(shù)據(jù)更不利于使用TDM方式。17、使用CSMA/CD協(xié)議時(shí)，若線路長度為100m，信號在線路上傳播速率為2X108m/

39、s。數(shù)據(jù)的發(fā)送速率為1Gbit/s。試計(jì)算幀長度為512字節(jié)1500字節(jié)和64000字節(jié)時(shí)的參數(shù)a的數(shù)值，并進(jìn)行簡單討論。答：a=T/T=tC/L=100C2X108)X1X109/L=500/L，0信道最大利用率S=1/(1+4.44a),最大吞吐量T=SX1Gbit/smaxmaxmax幀長512字節(jié)時(shí)，a=500/(512X8)=0.122,S=0.6486,T=6486Mbit/sTOC o 1-5 h zmaxmax幀長1500字節(jié)時(shí)，a=500/(1500X8)=0.0417,S=0.8438，T=843.8Mbit/smaxmax幀長64000字節(jié)時(shí)，a=500/(64000X8

40、)=0000977,S=0.9957,T=9957Mbit/smaxmax可見，在端到端傳播時(shí)延和數(shù)據(jù)發(fā)送率一定的情況下，幀長度越大，信道利用率越大，信道的最大吞吐量月越大。18、以太網(wǎng)交換機(jī)有何特點(diǎn)？用它怎樣組成虛擬局域網(wǎng)？答：特點(diǎn)：以太網(wǎng)交換機(jī)實(shí)質(zhì)就是一個(gè)多端口的的網(wǎng)橋，它工作在數(shù)據(jù)鏈路層上。每一個(gè)端口都直接與一個(gè)主機(jī)或一個(gè)集線器相連，并且是全雙工工作。它能同時(shí)連通多對端口，使每一對通信能進(jìn)行無碰撞地傳輸數(shù)據(jù)。在通信時(shí)是獨(dú)占而不是和其他網(wǎng)絡(luò)用戶共享傳輸媒體的帶寬。以太網(wǎng)交換機(jī)支持存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)方式，而有些交換機(jī)還支持直通方式。但要應(yīng)當(dāng)注意的是：用以太網(wǎng)交換機(jī)互連的網(wǎng)絡(luò)只是隔離了網(wǎng)段（減少了沖突域

41、），但同一臺交換機(jī)的各個(gè)網(wǎng)段仍屬于同一個(gè)廣播域。因此，在需要時(shí)，應(yīng)采用具VLAN能力的交換機(jī)劃分虛擬網(wǎng)，以減少廣播域（8021q協(xié)議）。19、網(wǎng)橋的工作原理和特點(diǎn)是什么？網(wǎng)橋與轉(zhuǎn)發(fā)器以及以太網(wǎng)交換機(jī)有何異同？答：網(wǎng)橋的每個(gè)端口與一個(gè)網(wǎng)段相連，網(wǎng)橋從端口接收網(wǎng)段上傳送的各種幀。每當(dāng)收到一個(gè)幀時(shí)，就先暫存在其緩沖中。若此幀未出現(xiàn)差錯(cuò)，且欲發(fā)往的目的站MAC地址屬于另一網(wǎng)段，則通過査找站表，將收到的幀送往對應(yīng)的端口轉(zhuǎn)發(fā)出去。若該幀出現(xiàn)差錯(cuò)，則丟棄此幀。網(wǎng)橋過濾了通信量，擴(kuò)大了物理范圍，提高了可靠性，可互連不同物理層、不同MAC子層和不同速率的局域網(wǎng)。但同時(shí)也增加了時(shí)延，對用戶太多和通信量太大的局域網(wǎng)

42、不適合。網(wǎng)橋與轉(zhuǎn)發(fā)器不同，（1）網(wǎng)橋工作在數(shù)據(jù)鏈路層，而轉(zhuǎn)發(fā)器工作在物理層;（2）網(wǎng)橋不像轉(zhuǎn)發(fā)器轉(zhuǎn)發(fā)所有的幀，而是只轉(zhuǎn)發(fā)未出現(xiàn)差錯(cuò)，且目的站屬于另一網(wǎng)絡(luò)的幀或廣播幀；（3）轉(zhuǎn)發(fā)器轉(zhuǎn)發(fā)一幀時(shí)不用檢測傳輸媒體，而網(wǎng)橋在轉(zhuǎn)發(fā)一幀前必須執(zhí)行CSMA/CD算法；（4）網(wǎng)橋和轉(zhuǎn)發(fā)器都有擴(kuò)展局域網(wǎng)的作用，但網(wǎng)橋還能提高局域網(wǎng)的效率并連接不同MAC子層和不同速率局域網(wǎng)的作用。以太網(wǎng)交換機(jī)通常有十幾個(gè)端口，而網(wǎng)橋一般只有2-4個(gè)端口；它們都工作在數(shù)據(jù)鏈路層；網(wǎng)橋的端口一般連接到局域網(wǎng)，而以太網(wǎng)的每個(gè)接口都直接與主機(jī)相連，交換機(jī)允許多對計(jì)算機(jī)間能同時(shí)通信，而網(wǎng)橋允許每個(gè)網(wǎng)段上的計(jì)算機(jī)同時(shí)通信。所以實(shí)質(zhì)上以太網(wǎng)交換

43、機(jī)是一個(gè)多端口的網(wǎng)橋，連到交換機(jī)上的每臺計(jì)算機(jī)就像連到網(wǎng)橋的一個(gè)局域網(wǎng)段上。網(wǎng)橋采用存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)方式進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā)，而以太網(wǎng)交換機(jī)還可采用直通方式轉(zhuǎn)發(fā)。以太網(wǎng)交換機(jī)采用了專用的交換機(jī)構(gòu)芯片，轉(zhuǎn)發(fā)速度比網(wǎng)橋快。21、FDDI的主要特點(diǎn)有哪些？和以太網(wǎng)相比，優(yōu)缺點(diǎn)各有哪些？答：FDDI的主要特點(diǎn)有：使用基于IEEE8025令牌環(huán)標(biāo)準(zhǔn)的令牌傳遞MAC協(xié)議；使用802.2LLC協(xié)議，因而與IEEE802局域網(wǎng)兼容；利用多模光纖進(jìn)行傳輸，并使用有容錯(cuò)能力的雙環(huán)拓?fù)洌粩?shù)據(jù)率為100Mb/s,光信號碼元傳輸速率為125MBaud；1000個(gè)物理連接（若都是雙連接站，則為500個(gè)站）；最大站間距離為2km（使用多模光纖

44、），環(huán)路長度為100km,即光纖總長度為200km；具有動(dòng)態(tài)分配帶寬的能力，故能同時(shí)提供同步和異步數(shù)據(jù)服務(wù)；分組長度最大為4500字節(jié)。和以太網(wǎng)相比，F(xiàn)DDI的優(yōu)缺點(diǎn)與令牌類似。23、現(xiàn)有5個(gè)站分別連接在三個(gè)局域網(wǎng)上，并且用兩個(gè)網(wǎng)橋連接起來（下圖）。每一個(gè)網(wǎng)橋的兩個(gè)端口號都標(biāo)明在圖上。在一開始，兩個(gè)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)填入下表中。B1B2MAC1MAC2MAC3MAC4MAC5答:發(fā)送的幀網(wǎng)橋1的轉(zhuǎn)發(fā)表網(wǎng)橋2的轉(zhuǎn)發(fā)表網(wǎng)橋1的處理的（轉(zhuǎn)發(fā)?丟棄?登記?）網(wǎng)橋2的處理的（轉(zhuǎn)發(fā)?丟

45、棄?登記?）站地址端口站地址端口H1fH5MAC11MAC11轉(zhuǎn)發(fā)，寫入轉(zhuǎn)發(fā)表轉(zhuǎn)發(fā)，寫入轉(zhuǎn)發(fā)表H3T2MAC32MAC31轉(zhuǎn)發(fā)，寫入轉(zhuǎn)發(fā)表轉(zhuǎn)發(fā)，寫入轉(zhuǎn)發(fā)表H4T3MAC42MAC42寫入轉(zhuǎn)發(fā)表，丟棄不轉(zhuǎn)發(fā)轉(zhuǎn)發(fā)，寫入轉(zhuǎn)發(fā)表H2T1MAC21寫入轉(zhuǎn)發(fā)表，丟棄不轉(zhuǎn)發(fā)接收不到這個(gè)幀26、IEEE802.il標(biāo)準(zhǔn)的MAC協(xié)議中的SIFS、PIFS和DIFS的作用是什么？答SIFS是一種最短的幀間間隔，用于PCF中對輪詢的響應(yīng)幀、CSMA/CA協(xié)議中預(yù)約信道的RTS幀和CTS幀、目的站收到自己的數(shù)據(jù)幀后給發(fā)送站的確認(rèn)幀等短幀的場合。PIFS是中等的幀間間隔，用于PCF方式中輪詢。DIFS是最長的幀間間隔，

46、用于DCF方式中所有普通的通信量。第五章廣域網(wǎng)（P167）1、試從多個(gè)方面比較虛電路和數(shù)據(jù)報(bào)這兩種服務(wù)的優(yōu)缺點(diǎn)。答：從占用通信子網(wǎng)資源方面看：虛電路服務(wù)將占用結(jié)點(diǎn)交換機(jī)的存儲(chǔ)空間，而數(shù)據(jù)報(bào)服務(wù)對每個(gè)其完整的目標(biāo)地址獨(dú)立選徑，如果傳送大量短的分組，數(shù)據(jù)頭部分遠(yuǎn)大于數(shù)據(jù)部分，則會(huì)浪費(fèi)帶寬。從時(shí)間開銷方面看：虛電路服務(wù)有創(chuàng)建連接的時(shí)間開銷，對傳送小量的短分組，顯得很浪費(fèi)；而數(shù)據(jù)報(bào)服務(wù)決定分組的去向過程很復(fù)雜，對每個(gè)分組都有分析時(shí)間的開銷。從擁塞避免方面看：虛電路服務(wù)因連接起來的資源可以預(yù)留下來，一旦分組到達(dá)，所需的帶寬和結(jié)點(diǎn)交換機(jī)的容量便已具有，因此有一些避免擁塞的優(yōu)勢。而數(shù)據(jù)報(bào)服務(wù)則很困難。從健壯

47、性方面看：通信線路的故障對虛電路服務(wù)是致命的因素，但對數(shù)據(jù)報(bào)服務(wù)則容易通過調(diào)整路由得到補(bǔ)償。因此虛電路服務(wù)更脆弱。答：（1）在傳輸方式上，虛電路服務(wù)在源、目的主機(jī)通信之前，應(yīng)先建立一條虛電路，然后才能進(jìn)行通信，通信結(jié)束應(yīng)將虛電路拆除。而數(shù)據(jù)報(bào)服務(wù)，網(wǎng)絡(luò)層從運(yùn)輸層接收報(bào)文，將其裝上報(bào)頭（源、目的地址等信息）后，作為一個(gè)獨(dú)立的信息單位傳送，不需建立和釋放連接，目標(biāo)結(jié)點(diǎn)收到數(shù)據(jù)后也不需發(fā)送確認(rèn)，因而是一種開銷較小的通信方式。但發(fā)方不能確切地知道對方是否準(zhǔn)備好接收，是否正在忙碌，因而數(shù)據(jù)報(bào)服務(wù)的可靠性不是很高。（2）關(guān)于全網(wǎng)地址：虛電路服務(wù)僅在源主機(jī)發(fā)出呼叫分組中需要填上源和目的主機(jī)的全網(wǎng)地址，在數(shù)據(jù)

48、傳輸階段，都只需填上虛電路號。而數(shù)據(jù)報(bào)服務(wù)，由于每個(gè)數(shù)據(jù)報(bào)都單獨(dú)傳送，因此，在每個(gè)數(shù)據(jù)報(bào)中都必須具有源和目的主機(jī)的全網(wǎng)地址，以便網(wǎng)絡(luò)結(jié)點(diǎn)根據(jù)所帶地址向目的主機(jī)轉(zhuǎn)發(fā)，這對頻繁的人一機(jī)交互通信每次都附上源、目的主機(jī)的全網(wǎng)地址不僅累贅，也降低了信道利用率。（3）關(guān)于路由選擇：虛電路服務(wù)沿途各結(jié)點(diǎn)只在呼叫請求分組在網(wǎng)中傳輸時(shí)，進(jìn)行路徑選擇，以后便不需要了?？墒窃跀?shù)據(jù)報(bào)服務(wù)時(shí)，每個(gè)數(shù)據(jù)每經(jīng)過一個(gè)網(wǎng)絡(luò)結(jié)點(diǎn)都要進(jìn)行一次路由選擇。當(dāng)有一個(gè)很長的報(bào)文需要傳輸時(shí)，必須先把它分成若干個(gè)具有定長的分組,若采用數(shù)據(jù)報(bào)服務(wù)，勢必增加網(wǎng)絡(luò)開銷。（4）關(guān)于分組順序：對虛電路服務(wù)，由于從源主機(jī)發(fā)出的所有分組都是通過事先建立好的

49、一條虛電路進(jìn)行傳輸，所以能保證分組按發(fā)送順序到達(dá)目的主機(jī)。但是，當(dāng)把一份長報(bào)文分成若干個(gè)短的數(shù)據(jù)報(bào)時(shí)，由于它們被獨(dú)立傳送，可能各自通過不同的路徑到達(dá)目的主機(jī)，因而數(shù)據(jù)報(bào)服務(wù)不能保證這些數(shù)據(jù)報(bào)按序列到達(dá)目的主機(jī)。（5）可靠性與適應(yīng)性：虛電路服務(wù)在通信之前雙方已進(jìn)行過連接，而且每發(fā)完一定數(shù)量的分組后，對方也都給予確認(rèn)，故虛電路服務(wù)比數(shù)據(jù)報(bào)服務(wù)的可靠性高。但是，當(dāng)傳輸途中的某個(gè)結(jié)點(diǎn)或鏈路發(fā)生故障時(shí)，數(shù)據(jù)報(bào)服務(wù)可以繞開這些故障地區(qū)，而另選其他路徑,把數(shù)據(jù)傳至目的地，而虛電路服務(wù)則必須重新建立虛電路才能進(jìn)行通信。因此，數(shù)據(jù)報(bào)服務(wù)的適應(yīng)性比虛電路服務(wù)強(qiáng)。（6）關(guān)于平衡網(wǎng)絡(luò)流量：數(shù)據(jù)報(bào)在傳輸過程中，中繼結(jié)點(diǎn)

50、可為數(shù)據(jù)報(bào)選擇一條流量較小的路由，而避開流量較高的路由，因此數(shù)據(jù)報(bào)服務(wù)既平衡網(wǎng)絡(luò)中的信息流量，又可使數(shù)據(jù)報(bào)得以更迅速地傳輸。而在虛電路服務(wù)中，一旦虛電路建立后，中繼結(jié)點(diǎn)是不能根據(jù)流量情況來改變分組的傳送路徑的。綜上所述，虛電路服務(wù)適用于交互作用，不僅及時(shí)、傳輸較為可靠，而且網(wǎng)絡(luò)開銷小。數(shù)據(jù)報(bào)服務(wù)適用于傳輸單個(gè)分組構(gòu)成的、不具交互作用的信息以及對傳輸要求不高的場合。2、設(shè)有一分組交換網(wǎng)。若使用虛電路，則每一分組必須有3字節(jié)的分組首部，而每個(gè)網(wǎng)絡(luò)結(jié)點(diǎn)必須為虛電路保留8字節(jié)的存儲(chǔ)空間來識別虛電路。但若使用數(shù)據(jù)報(bào)，則每個(gè)分組需有15字節(jié)的分組首部，而結(jié)點(diǎn)就不需要保留轉(zhuǎn)發(fā)表的存儲(chǔ)空間。設(shè)每段鏈路每傳1M

51、B需0.01元。購買結(jié)點(diǎn)存儲(chǔ)器的代價(jià)為每字節(jié)0.01元，而存儲(chǔ)器的壽命為2年工作時(shí)間（每周工作40小時(shí)）。假定一條虛電路的每次平均時(shí)間為1000s，而在此時(shí)間內(nèi)發(fā)送200分組，每個(gè)分組平均要經(jīng)過4段鏈路。試問采用哪種方案（虛電路或數(shù)據(jù)報(bào)）更為經(jīng)濟(jì)？相差多少？答：每個(gè)分組經(jīng)過4段鏈路意味鏈路上包括5個(gè)分組交換機(jī)。虛電路實(shí)現(xiàn)方案：需在1000秒內(nèi)固定分配5X8=40bytes存儲(chǔ)空間，存儲(chǔ)器使用的時(shí)間是2年，即2X52X40X3600=15X10?sec每字節(jié)每秒的費(fèi)用=0.01/（1.5X107）=6.7X10-10元總費(fèi)用，即1000秒40字節(jié)的費(fèi)用=1000X40X6.7X10-10=2.7

52、X10-5元數(shù)據(jù)報(bào)實(shí)現(xiàn)方案：比上述虛電路實(shí)現(xiàn)方案需多傳（15-3）X4X200=9600bytes,每字節(jié)每鏈路的費(fèi)用=0.01/106=10-8元總費(fèi)用，即9600字節(jié)每鏈路的費(fèi)用=9600X10-8=96X10-5元9.6-2.7=6.9毫分可見，本題中采用虛電路實(shí)現(xiàn)方案更為經(jīng)濟(jì)，在1000秒的時(shí)間內(nèi)便宜6.9毫分。3、假定分組交換網(wǎng)中所有結(jié)點(diǎn)的處理機(jī)和主機(jī)均正常工作，所有的軟件也正常無誤。試問一個(gè)分組是否可能被投送到錯(cuò)誤的目的結(jié)點(diǎn)（不管這個(gè)概率有多?。浚┤绻粋€(gè)網(wǎng)絡(luò)中所有鏈路的數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議都能正確工作，試問從源結(jié)點(diǎn)到目的結(jié)點(diǎn)之間的端到端通信是否一定也是可靠的？答：有可能。大的突發(fā)噪聲可

53、能破壞分組。使用k位的效驗(yàn)和，差錯(cuò)仍然有2-k的概率被漏檢。如果分組的目的地址字段或虛電路的標(biāo)識號被改變，分組會(huì)被投遞到錯(cuò)誤的目的地，并可能被接收為正確的分組。換句話說，偶然的突發(fā)噪聲可能把送往一個(gè)目的地的完全合法的分組改變成送往另一個(gè)目的地的也是完全合法的分組。端到端的通信不一定可靠。端到端的通信不僅與數(shù)據(jù)鏈路層有關(guān)，還與網(wǎng)絡(luò)層有關(guān)，盡管鏈路層協(xié)議能正確工作，但不能保證網(wǎng)絡(luò)層協(xié)議正常工作，即通信子網(wǎng)是否可靠。4、廣域網(wǎng)中的主機(jī)為什么采用層次結(jié)構(gòu)方式進(jìn)行編址？答：廣域網(wǎng)中，分組往往要經(jīng)過許多結(jié)點(diǎn)交換機(jī)的存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)才能到達(dá)目的地。每個(gè)結(jié)點(diǎn)交換機(jī)都有一轉(zhuǎn)發(fā)表，結(jié)點(diǎn)交換機(jī)根據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)表決定該如何轉(zhuǎn)發(fā)分組，

54、如果轉(zhuǎn)發(fā)表里存放了到達(dá)每一主機(jī)的路由，顯然廣域網(wǎng)中的主機(jī)數(shù)越多，査找轉(zhuǎn)發(fā)表就越費(fèi)時(shí)間，為了減少查找轉(zhuǎn)發(fā)表所花費(fèi)的時(shí)間，廣域網(wǎng)采用層次結(jié)構(gòu)的地址。把一個(gè)二進(jìn)制數(shù)表示的主機(jī)地址分成兩部分，第一部分的二進(jìn)制數(shù)表示該主機(jī)所連接的分組交換機(jī)的編號，是第一層地址；而后一部分的二進(jìn)制數(shù)表示所連接的分組交換機(jī)的端口號，或主機(jī)的編號，是第二層地址。(這樣轉(zhuǎn)發(fā)表可簡化為兩個(gè)內(nèi)容：分組要發(fā)往的目的站的交換機(jī)號，以及下一跳交換機(jī)號。)5、一個(gè)數(shù)據(jù)報(bào)分組交換網(wǎng)允許各結(jié)點(diǎn)在必要時(shí)將收到的分組丟棄。設(shè)結(jié)點(diǎn)丟棄一個(gè)分組的概率為P?，F(xiàn)有一個(gè)主機(jī)經(jīng)過兩個(gè)網(wǎng)絡(luò)結(jié)點(diǎn)與另一個(gè)主機(jī)以數(shù)據(jù)報(bào)方式通信，因此兩個(gè)主機(jī)之間要經(jīng)過3段鏈路。當(dāng)傳送

55、數(shù)據(jù)報(bào)時(shí)，只要任何一個(gè)結(jié)點(diǎn)丟棄分組，則源點(diǎn)主機(jī)最終將重傳此分組。試問：每一個(gè)分組在一次傳輸過程中平均經(jīng)過幾段鏈路？每一個(gè)分組平均要傳送幾次？目的主機(jī)每收到一個(gè)分組，連同該分組在傳輸時(shí)被丟棄的傳輸，平均需要經(jīng)過幾段鏈路？答：(1)從源主機(jī)發(fā)送的每個(gè)分組可能走1段鏈路(主機(jī)-結(jié)點(diǎn))、2段鏈路(主機(jī)-結(jié)點(diǎn)-結(jié)點(diǎn))或3段鏈路(主機(jī)-結(jié)點(diǎn)-結(jié)點(diǎn)-主機(jī))。走1段鏈路的概率是P，走2段鏈路的概率是p(1-p)，走3段鏈路的概率是(1-p)2則，一個(gè)分組平均通路長度的期望值是這3個(gè)概率的加權(quán)和，即等于L=1Xp+2Xp(1-p)+3X(1-p)2=p2-3p+3注意，當(dāng)p=0時(shí)，平均經(jīng)過3段鏈路，當(dāng)p=1時(shí)，

56、平均經(jīng)過1段鏈路，當(dāng)0p250,共有子網(wǎng)數(shù)=28-2=25416，能滿足實(shí)際需求?？山o每個(gè)地點(diǎn)分配如下子網(wǎng)號碼地點(diǎn):子網(wǎng)號(subnet-id)子網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)號主機(jī)IP的最小值和最大值1：00000001-542：00000010129.25021一一一543：00000011-544：00000100545：00000101-546：00000110-547：0000011154800001000一12925082549：00001001-5410：000010105411：00001011-5412：000011005413：000011015414：000011105415：000011111

57、29.2501525416：00010000129.250.1605418、一個(gè)數(shù)據(jù)報(bào)長度為4000字節(jié)（固定首部長度）?，F(xiàn)在經(jīng)過一個(gè)網(wǎng)絡(luò)傳送，但此網(wǎng)絡(luò)能夠傳送的最大數(shù)據(jù)長度為1500字節(jié)。試問應(yīng)當(dāng)劃分為幾個(gè)短些的數(shù)據(jù)報(bào)片？各數(shù)據(jù)報(bào)片的數(shù)據(jù)長度、片偏移字段和MF標(biāo)志應(yīng)為何值？答：IP數(shù)據(jù)報(bào)固定首部長度為20字節(jié)總長度（字節(jié)）數(shù)據(jù)長度（字節(jié)）MF片偏移原始數(shù)據(jù)報(bào)4000398000數(shù)據(jù)報(bào)片11500148010數(shù)據(jù)報(bào)片2150014801185數(shù)據(jù)報(bào)片310401020037020、試找出可產(chǎn)生以下數(shù)目的A類子網(wǎng)的子網(wǎng)掩碼（采用連續(xù)掩碼）（1）2，（2）6，（3）20，（4）62，（5）122，

58、（6）250答：（3）20+2=2225（加2即將不能作為子網(wǎng)號的全1和全0的兩種，所以子網(wǎng)號占用5bit,所以網(wǎng)絡(luò)號加子網(wǎng)號共13bit,子網(wǎng)掩碼為前13個(gè)1后19個(gè)0,即255.24800。依此方法：（1）,（2），（4）255.25200,（5）,（6）21、以下有四個(gè)子網(wǎng)掩碼，哪些是不推薦使用的？（1）,（2）,（3）,（4）答：只有（4）是連續(xù)的1和連續(xù)的0的掩碼，是推薦使用的。22、有如下的四個(gè)/24地址塊，試進(jìn)行最大可能的聚合。/24,/24。/24,/24答：212=（11010100），56=（00111000）22132=（10000100），2133=（10000101）

59、2134=（10000110），2135=（10000111）2所以共同的前綴有22位，即1101010000111000100001，聚合的CIDR地址塊是：/2223、有兩個(gè)CIDR地址塊208.128/11和208.130.28/22。是否有哪一個(gè)地址塊包含了另一地址塊？如果有，請指出，并說明理由。答：208.128/11的前綴為：11010000100208.130.28/22的前綴為：1101000010000010000101，它的前11位與208.128/11的前綴是一致的，所以208.128/11地址塊包含了208.130.28/22這一地址塊。24、一個(gè)自治系統(tǒng)有5個(gè)局域網(wǎng)，

60、其連接如圖6-61所示，LAN2至LAN5上的主機(jī)數(shù)分別為：91、150、3和15,該自治系統(tǒng)分配到的IP地址塊為30.138.118/23,試給出每一個(gè)局域網(wǎng)的地址塊（包括前綴）。LAN2,91臺主機(jī)LAN3,150臺主機(jī)LAN4,3臺主機(jī)LAN5,15臺主機(jī)答：對LAN3,主機(jī)數(shù)150,（27-2）150+1（28-2）,所以主機(jī)位為8bit,網(wǎng)絡(luò)前綴為24,分配地址塊/24。（第24位為0）對LAN2,主機(jī)數(shù)91,（26-2）91+1（27-2）,所以主機(jī)位為7bit,網(wǎng)絡(luò)前綴為25,分配地址塊/25。（第24,25位10）對LAN5,主機(jī)數(shù)為15,（24-2）15+1（25-2）,所以