計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)課后作業(yè)以及答案(中英文對(duì)照)

計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)課后作業(yè)以及答案(中英文對(duì)照)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)課后作業(yè)以及答案(中英文對(duì)照)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)課后作業(yè)以及答案(中英文對(duì)照)資料僅供參考文件編號(hào)：2022年4月計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)課后作業(yè)以及答案(中英文對(duì)照)版本號(hào)：A修改號(hào)：1頁(yè)次：1.0審核：批準(zhǔn):發(fā)布日期：Chapter1aretworeasonsforusinglayeredprotocols? (請(qǐng)說(shuō)出使用分層協(xié)議的兩個(gè)理由)答：通過(guò)協(xié)議分層可以把設(shè)計(jì)問(wèn)題劃分成較小的易于處理的片段。分層意味著某一層的協(xié)議的改變不會(huì)影響高層或低層的協(xié)議。1-13.Whatistheprincipaldifferencebetweenconnectionlesscommunicationandconnection-orientedcommunication?

(在無(wú)連接通信和面向連接的通信兩者之間，最主要的區(qū)別是什么)答：主要的區(qū)別有兩條。其一：面向連接通信分為三個(gè)階段，第一是建立連接，在此階段，發(fā)出一個(gè)建立連接的請(qǐng)求。只有在連接成功建立之后，才能開始數(shù)據(jù)傳輸，這是第二階段。接著，當(dāng)數(shù)據(jù)傳輸完畢，必須釋放連接。而無(wú)連接通信沒有這么多階段，它直接進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。其二：面向連接的通信具有數(shù)據(jù)的保序性，而無(wú)連接的通信不能保證接收數(shù)據(jù)的順序與發(fā)送數(shù)據(jù)的順序一致。1-20.Asystemhasann-layerprotocolhierarchy.ApplicationsgeneratemessagesoflengthMbytes.Ateachofthelayers,anh-byteheaderisadded.Whatfractionofthenetworkbandwidthisfilledwithheaders?

(一個(gè)系統(tǒng)有n層協(xié)議的層次結(jié)構(gòu)。應(yīng)用程序產(chǎn)生的消息的長(zhǎng)度為M字節(jié)。在每一層上需要加上一個(gè)h字節(jié)的頭。請(qǐng)問(wèn)，這些頭需要占用多少比例的網(wǎng)絡(luò)帶寬)答：hn/(hn+m)*100%1-28.Animageis1024x768pixelswith3bytes/pixel.Assumetheimageisuncompressed.Howlongdoesittaketotransmititovera56-kbpsmodemchannelOvera1-MbpscablemodemOvera10-MbpsEthernetOver100-MbpsEthernet (一幅圖像的分辨率為1024x768像素，每個(gè)像素用3字節(jié)來(lái)表示。假設(shè)該圖像沒有被壓縮。請(qǐng)問(wèn)，通過(guò)56kbps的調(diào)制解調(diào)器信道來(lái)傳輸這幅圖像需要多長(zhǎng)時(shí)間通過(guò)1Mbps的電纜調(diào)制解調(diào)器呢通過(guò)10Mbps的以太網(wǎng)呢通過(guò)100Mbps的以太網(wǎng)呢)答：Theimageis1024*768*3bytesor2359296isbit.At56,000bits/sec,ittakesaboutsec.At1,000,000bits/sec,ittakesaboutsec.At10,000,000bits/sec,ittakesaboutsec.At100,000,000bits/sec,ittakesaboutsec.Chapter22-2.Anoiseless4-kHzchannelissampledevery1msec.Whatisthemaximumdatarate?

(一條無(wú)噪聲4kHz信道按照每1ms一次進(jìn)行采樣，請(qǐng)問(wèn)最大數(shù)據(jù)傳輸率是多少)答：無(wú)噪聲信道最大數(shù)據(jù)傳輸率公式：最大數(shù)據(jù)傳輸率=2Hlog2Vb/s。因此最大數(shù)據(jù)傳輸率決定于每次采樣所產(chǎn)生的比特?cái)?shù)，如果每次采樣產(chǎn)生16bits，那么數(shù)據(jù)傳輸率可達(dá)128kbps；如果每次采樣產(chǎn)生1024bits，那么可達(dá)。注意這是對(duì)無(wú)噪聲信道而言的，實(shí)際信道總是有噪聲的，其最大數(shù)據(jù)傳輸率由香農(nóng)定律給出。2-4.Ifabinarysignalissentovera3-kHzchannelwhosesignal-to-noiseratiois20dB,whatisthemaximumachievabledatarate?

(如果在一條3kHz的信道上發(fā)送一個(gè)二進(jìn)制信號(hào)，該信道的信噪比為20dB，則最大可達(dá)到的數(shù)據(jù)傳輸率為多少)答：信噪比為20dB即S/N=100由于log2101≈，由香農(nóng)定理，該信道的信道容量為3log2(1+100)=。又根據(jù)乃奎斯特定理，發(fā)送二進(jìn)制信號(hào)的3kHz信道的最大數(shù)據(jù)傳輸速率為2*3*log22=6kbps。所以可以取得的最大數(shù)據(jù)傳輸速率為6kbps。2-5.Whatsignal-to-noiseratioisneededtoputaT1carrierona50-kHzline?

(在50kHz的線路上使用1T線路需要多大的信噪比？)答：為發(fā)送T1信號(hào)，我們需要所以，在50kHz線路上使用T1載波需要93dB的信噪比。2-34.Asignalistransmitteddigitallyovera4-kHznoiselesschannelwithonesampleevery125μsec.Howmanybitspersecondareactuallysentforeachoftheseencodingmethods?

(a)CCITTMbpsstandard.(b)DPCMwitha4-bitrelativesignalvalue.(c)Deltamodulation.（一個(gè)信號(hào)在4kHz的無(wú)噪聲信道上以數(shù)字方式進(jìn)行傳輸，沒125us采樣一次。請(qǐng)問(wèn)，按照以下的編碼方法，每秒鐘實(shí)際發(fā)送多少位？（a）CCITT標(biāo)準(zhǔn)。（b）有4位相對(duì)信號(hào)值的DPCM。（c）增量調(diào)制。）答：a．CCITT標(biāo)準(zhǔn)用32個(gè)8位數(shù)據(jù)樣本組成一個(gè)125的基本幀，30個(gè)信道用于傳信息，2個(gè)信道用于傳控制信號(hào)。在每一個(gè)4kHz信道上發(fā)送的數(shù)據(jù)率就是8*8000=64kbps。b．差分脈碼調(diào)制（DPCM）是一種壓縮傳輸信息量的方法，它發(fā)送的不是每一次抽樣的二進(jìn)制編碼值，而是兩次抽樣的差值的二進(jìn)制編碼。現(xiàn)在相對(duì)差值是4位，所以對(duì)應(yīng)每個(gè)4kHz信道實(shí)際發(fā)送的比特速率為4*8000=32bps。c．增量調(diào)制的基本思想是：當(dāng)抽樣時(shí)間間隔st很短時(shí)，模擬數(shù)據(jù)在兩次抽樣之間的變化很小，可以選擇一個(gè)合適的量化值作為階距。把兩次抽樣的差別近似為不是增加一個(gè)就是減少一個(gè)。這樣只需用1bit二進(jìn)制信息就可以表示一次抽樣結(jié)果，而不會(huì)引入很大誤差。因此，此時(shí)對(duì)應(yīng)每個(gè)4kHz信道實(shí)際發(fā)送的數(shù)據(jù)速率為1*8000=8kHz。2-43.Supposethatxbitsofuserdataaretobetransmittedoverak-hoppathinapacket-switchednetworkasaseriesofpackets,eachcontainingpdatabitsandhheaderbits,withx>>p+bitrateofthelinesisbbpsandthepropagationdelayisvalueofpminimizesthetotaldelay?

(假定x位用戶數(shù)據(jù)將以一系列分組形式，在一個(gè)分組交換網(wǎng)絡(luò)中沿著一條共有k跳的路徑向前傳播，每個(gè)分組包含p位數(shù)據(jù)和h位的頭，這里x>>p+h。線路的傳輸率為bbps，傳播延遲忽略不計(jì)。請(qǐng)問(wèn)，什么樣的p值使總延遲最小)答：所需要的分組總數(shù)是x/p，因此總的數(shù)據(jù)加上頭信息交通量為(p+h)*x/p位。源端發(fā)送這些位需要時(shí)間為(p+h)*x/pb中間的路由器重傳最后一個(gè)分組所花的總時(shí)間為(k-1)*(p+h)/b因此我們得到的總的延遲為對(duì)該函數(shù)求p的導(dǎo)數(shù)，得到令得到因?yàn)閜＞0，所以故 時(shí)能使總的延遲最小。2-53.ACDMAreceivergetsthefollowingchips:(-1+1-3+1-1-3+1+1).AssumingthechipsequencesdefinedinFig.2-45(b),whichstationstransmitted,andwhichbitsdideachonesend?

(一個(gè)CDMA接收器得到了下面的時(shí)間片：(-1+1-3+1-1-3+1+1)。假設(shè)時(shí)間片序列如圖（b）中所定義，請(qǐng)問(wèn)哪些移動(dòng)站傳輸了數(shù)據(jù)每個(gè)站發(fā)送了什么位)答：Justcomputethefournormalizedinnerproducts:（1+13+113+1+1）d（111+1+11+1+1）/8=1（1+13+113+1+1）d（11+11+1+1+11）/8=1（1+13+113+1+1）d（1+11+1+1+111）/8=0（1+13+113+1+1）d（1+11111+11）/8=1TheresultisthatAandDsent1bits,Bsenta0bit,andCwassilent.Chapter3followingdatafragmentoccursinthemiddleofadatastreamforwhichthebyte-stuffingalgorithmdescribedinthetextisused:ABESCCESCFLAGFLAGD.Whatistheoutputafterstuffing? (數(shù)據(jù)片斷（ABESCCESCFLAGFLAGD）出現(xiàn)在一個(gè)數(shù)據(jù)流的中間，而成幀方式采用的是本章介紹的字節(jié)填充算法，請(qǐng)問(wèn)經(jīng)過(guò)填充之后的輸出時(shí)什么？)答：Afterstuffing,wegetABESCESCCESCESCESCFLAGESCFLAGD.3-15.AbitstreamistransmittedusingthestandardCRCmethoddescribedinthetext.Thegeneratorpolynomialisx3+1.Showtheactualbitstringtransmitted.Supposethethirdbitfromtheleftisinvertedduringtransmission.Showthatthiserrorisdetectedatthereceiver'send.(利用本章中介紹的標(biāo)準(zhǔn)多項(xiàng)式CRC方法來(lái)傳輸位流1001101。生成器多項(xiàng)式為x3+1。請(qǐng)給出實(shí)際被傳輸?shù)奈淮?。假設(shè)在傳輸過(guò)程中左邊第三位變反了。請(qǐng)證明，這個(gè)錯(cuò)誤可以在接收端被檢測(cè)出來(lái)。)答：Theframeis.Thegeneratoris1001.Themessageafterappendingthreezerosis.Theremainderondividingby1001is100.So,theactualbitstringTransmittedis.Thereceivedbitstreamwithanerrorinthethirdbitfromtheleftis.Dividingthisby1001producesaremainder100,whichisdifferentfromzero.Thus,thereceiverdetectstheerrorandcanaskforaretransmission.3-18.A3000-km-longT1trunkisusedtotransmit64-byteframesusingprotocol5.Ifthepropagationspeedis6μsec/km,howmanybitsshouldthesequencenumbersbe?

(一條3000公里長(zhǎng)的T1骨干線路被用來(lái)傳輸64字節(jié)的幀，兩端使用了協(xié)議5。如果傳輸速度為6us/公里，則序列號(hào)應(yīng)該有多少位？)答：為了有效運(yùn)行，序列空間（實(shí)際上就是發(fā)送窗口大?。┍仨氉銐虻拇?，以允許發(fā)送方在收到第一個(gè)確認(rèn)應(yīng)答之前可以不斷發(fā)送。信號(hào)在線路上的傳播時(shí)間為6×3000=18000us，即18ms。在T1速率，發(fā)送64字節(jié)的數(shù)據(jù)幀需花的時(shí)間：64×8÷×106)=。所以，發(fā)送的第一幀從開始發(fā)送起，后完全到達(dá)接收方。確認(rèn)應(yīng)答又花了很少的發(fā)送時(shí)間（忽略不計(jì)）和回程的18ms。這樣，加在一起的時(shí)間是。發(fā)送方應(yīng)該有足夠大的窗口，從而能夠連續(xù)發(fā)送。36.33/=110也就是說(shuō)，為充滿線路管道，需要至少110幀，因此序列號(hào)為7位。3-22.Inprotocol6,whenadataframearrives,acheckismadetoseeifthesequencenumberdiffersfromtheoneexpectedandno_nakistrue.Ifbothconditionshold,aNAKissent.Otherwise,theauxiliarytimerisstarted.Supposethattheelseclausewereomitted.Wouldthischangeaffecttheprotocol'scorrectness?

(在協(xié)議6中，當(dāng)一個(gè)數(shù)據(jù)幀到達(dá)的時(shí)候，需要執(zhí)行一個(gè)檢查，看它的序列號(hào)是否與期望的序列號(hào)不同，并且no_nak為真。如果這兩個(gè)條件都成立，則發(fā)送一個(gè)NAK。否則的話，啟用輔助定時(shí)器。假定else子句被省略掉。這種改變會(huì)影響協(xié)議的正確性嗎？)答：可能導(dǎo)致死鎖。假定有一組幀正確到達(dá)，并被接收。然后，接收方會(huì)向前移動(dòng)窗口?，F(xiàn)在假定所有的確認(rèn)幀都丟失了，發(fā)送方最終會(huì)產(chǎn)生超時(shí)事件，并且再次發(fā)送第一幀，接收方將發(fā)送一個(gè)NAK。然后NONAK被置成偽。假定NAK也丟失了。那么從這個(gè)時(shí)候開始，發(fā)送方會(huì)不斷發(fā)送已經(jīng)被接收方接受了的幀。接收方只是忽略這些幀，但由于NONAK為偽，所以不會(huì)再發(fā)送NAK，從而產(chǎn)生死鎖。如果設(shè)置輔助計(jì)數(shù)器（實(shí)現(xiàn)“else”子句），超時(shí)后重發(fā)NAK，終究會(huì)使雙方重新獲得同步。3-31.Consideranerror-free64-kbpssatellitechannelusedtosend512-bytedataframesinonedirection,withveryshortacknowledgementscomingbacktheotherway.Whatisthemaximumthroughputforwindowsizesof1,7,15,and127Theearth-satellitepropagationtimeis270msec. （考慮在一個(gè)無(wú)