計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)第四版課后習(xí)題答案

1、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展階段

第?階段：(20世紀(jì)60年代)以單個(gè)計(jì)算機(jī)為中心的面向終端的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。這種網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)是以批處

理信息為主要目的。第二階段：(20世紀(jì)70年代)以分組交換網(wǎng)為中心的多主機(jī)互連的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。

它的主要特點(diǎn)是：①采用的是靜態(tài)分配策略；②這種交換技術(shù)適應(yīng)模擬信號(hào)的數(shù)據(jù)傳輸。③計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)的

產(chǎn)生往往是“突發(fā)式”的。第三階段：(20世紀(jì)80年代)具有統(tǒng)一的網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)，遵循國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化協(xié)議

的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)。第四階段：(20世紀(jì)90年代)網(wǎng)絡(luò)互連與高速網(wǎng)絡(luò)。

2、簡(jiǎn)述分組交換的要點(diǎn)。(1)報(bào)文分組，加首部(2)經(jīng)路由器儲(chǔ)存轉(zhuǎn)發(fā)(3)在目的地合并

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)。

(1)電路交換：端對(duì)端通信質(zhì)量因約定了通信資源獲得可靠保障，對(duì)連續(xù)傳送大量數(shù)據(jù)效率高。

(2)報(bào)文交換：無(wú)須預(yù)約傳輸帶寬，動(dòng)態(tài)逐段利用傳輸帶寬對(duì)突發(fā)式數(shù)據(jù)通信效率高，通信迅速。

(3)分組交換：具有報(bào)文交換之高效、迅速的要點(diǎn)，且各分組小，路由靈活，網(wǎng)絡(luò)生存性能好。

4、為什么說(shuō)因特網(wǎng)是自印刷術(shù)以來(lái)人類(lèi)通信方面最大的變革？答：融合其他通信網(wǎng)絡(luò)，在信息化過(guò)程中

起核心作用，提供最好的連通性和信息共享，第一次提供了各種媒體形式的實(shí)時(shí)交互能力。

8、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中的主干網(wǎng)和本地接入網(wǎng)的主要區(qū)別是什么？答：主干網(wǎng)：提供遠(yuǎn)程覆蓋'高速傳輸'和路

由器最優(yōu)化通信。本地接入網(wǎng)：主要支持用戶(hù)的訪問(wèn)本地，實(shí)現(xiàn)散戶(hù)接入，速率低。

9、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)若干個(gè)主機(jī)，它們向各用戶(hù)提供服務(wù)：

<2)個(gè)通信了網(wǎng)，它由些專(zhuān)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：

(3)一系列的協(xié)議。這些協(xié)議是為在主機(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).從源點(diǎn)到終點(diǎn)共經(jīng)過(guò)k段鏈路,

每段鏈路的傳播時(shí)延為d(s),數(shù)據(jù)率為b(b/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(zhǎng)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(wèn)在怎樣的條件下，分組交換的時(shí)延比電路交換

的要??？答：線路交換時(shí)延：kd+x/b+s,分組交換時(shí)延：kd+(x/p)*(p/b)+(k-l)*(p/b)

其中(kT)*(p/b)表示K段傳輸中，有:kT)次的儲(chǔ)存轉(zhuǎn)發(fā)延遲，當(dāng)s》(kT)*(p/b)時(shí)，電路交換的時(shí)延比

分組交換的時(shí)延大，當(dāng)x?p,相反。

11、在上題的分組交換網(wǎng)中，設(shè)報(bào)文長(zhǎng)度和分組長(zhǎng)度分別為x和(p+h)(bit),其中p為分組的數(shù)據(jù)部分的長(zhǎng)

度，而h為每個(gè)分組所帶的控制信息固定長(zhǎng)度，與p的大小無(wú)關(guān)。通信的兩端共經(jīng)過(guò)k段鏈路。鏈路的數(shù)

據(jù)率為b(b/s),但傳播時(shí)延和結(jié)點(diǎn)的排隊(duì)時(shí)間均可忽略不計(jì)。若打算使總的時(shí)延為最小，問(wèn)分組的數(shù)據(jù)部

分長(zhǎng)度p應(yīng)取為多大？答：總時(shí)延D表達(dá)式，分組交換時(shí)延為：D=kd+(x/p)*((p+h)/b)+

(k-l)*(p+h)/b

D對(duì)p求導(dǎo)后，令其值等于0,求得p=[(xh)/(kT)「0.5

12、網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)為什么要采用分層次的結(jié)構(gòu)？試舉出一些與分層體系結(jié)構(gòu)的思想相似的日常生活。

答：分層的好處：①各層之間是獨(dú)立的。某一層可以使用其下一層提供的服務(wù)而不需要知道服務(wù)是如何實(shí)

現(xiàn)的。②靈活性好。當(dāng)某一層發(fā)生變化時(shí)，只要其接口關(guān)系不變，則這層以上或以下的各層均不受影響。

③結(jié)構(gòu)上可分割開(kāi)。各層可以采用最合適的技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)④易于實(shí)現(xiàn)和維護(hù)。⑤能促進(jìn)標(biāo)準(zhǔn)化工作。

與分層體系結(jié)構(gòu)的思想相似的日常生活有郵政系統(tǒng)，物流系統(tǒng)。

14協(xié)議與服務(wù)有何區(qū)別？有何關(guān)系？

答：網(wǎng)絡(luò)協(xié)議：為進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)中的數(shù)據(jù)交換而建立的規(guī)則、標(biāo)準(zhǔn)或約定。由以下三個(gè)要素組成：

(1)語(yǔ)法：即數(shù)據(jù)與控制信息的結(jié)構(gòu)或格式。(2)語(yǔ)義：即需要發(fā)出何種控制信息，完成何種動(dòng)作以及

做出何種響應(yīng)。(3)同步：即事件實(shí)現(xiàn)順序的詳細(xì)說(shuō)明。

協(xié)議是控制兩個(gè)對(duì)等實(shí)體進(jìn)行通信的規(guī)則的集合。在協(xié)議的控制下，兩個(gè)對(duì)等實(shí)體間的通信使得本層能夠

向上一層提供服務(wù)，而要實(shí)現(xiàn)本層協(xié)議，還需要使用下面一層提供服務(wù)。

協(xié)議和服務(wù)的概念的區(qū)分：1、協(xié)議的實(shí)現(xiàn)保證了能夠向上一層提供服務(wù)。本層的服務(wù)用戶(hù)只能看見(jiàn)服務(wù)

而無(wú)法看見(jiàn)下面的協(xié)議。下面的協(xié)議對(duì)上面的服務(wù)用戶(hù)是透明的。2、協(xié)議是

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“水平的”，即協(xié)議是控制兩個(gè)對(duì)等實(shí)體進(jìn)行通信的規(guī)則。但服務(wù)是“垂直的”，即服務(wù)是由卜層通過(guò)層間

接口向上層提供的。上層使用所提供的服務(wù)必須與下層交換一些命令，這些命令在OSI中稱(chēng)為服務(wù)原語(yǔ)。

17、試舉出日常生活中有關(guān)“透明”這種名詞的例子。答：電視，計(jì)算機(jī)視窗換作系統(tǒng)、工農(nóng)業(yè)產(chǎn)品

18、試解釋以下名詞：協(xié)議棧、實(shí)體、時(shí)等層、協(xié)議數(shù)據(jù)單元、服務(wù)訪問(wèn)點(diǎn)、客戶(hù)、服務(wù)器、客戶(hù)-服務(wù)器

方式。答：實(shí)體（entity）表示任何可發(fā)送或接收信息的硬件或軟件進(jìn)程。協(xié)議是控制兩個(gè)對(duì)等實(shí)體

進(jìn)行通信的規(guī)則的集合?？蛻?hù)（client）和服務(wù)器（server）都是指通信中所涉及的兩個(gè)應(yīng)用進(jìn)程?？蛻?hù)是

服務(wù)的請(qǐng)求方，服務(wù)器是服務(wù)的提供方?？蛻?hù)服務(wù)器方式所描述的是進(jìn)程之間服務(wù)和被服務(wù)的關(guān)系。

協(xié)議棧:指計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)采用分層模型后，每層的主要功能由對(duì)等層協(xié)議的運(yùn)行來(lái)實(shí)現(xiàn)，因而每層可

用一些主要協(xié)議來(lái)表征，幾個(gè)層次畫(huà)在一起很像一個(gè)棧的結(jié)構(gòu)對(duì)等層:在網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)中，通信雙方實(shí)

現(xiàn)同樣功能的層.協(xié)議數(shù)據(jù)單元:對(duì)等層實(shí)體進(jìn)行信息交換的數(shù)據(jù)單位.

20、收發(fā)兩端之間的傳輸距離為1000km,信號(hào)在媒體上的傳播速率為2X108m/s。試計(jì)算以下兩種情況的

發(fā)送時(shí)延和傳播時(shí)延：（1）數(shù)據(jù)長(zhǎng)度為107bit,數(shù)據(jù)發(fā)送速率為100kb/se（2）數(shù)據(jù)長(zhǎng)度為103bit,

數(shù)據(jù)發(fā)送速率為IGb/so從上面的計(jì)算中可以得到什么樣的結(jié)論？

解：（1）發(fā)送時(shí)延：ts=107/105=100s傳播時(shí)延tp=106/（2X108）=0.005s

（2）發(fā)送時(shí)延ts=103/109=ms傳播時(shí)延：lp=106/（2X108）=0.005s

結(jié)論：若數(shù)據(jù)長(zhǎng)度大而發(fā)送速率低，則在總的時(shí)延中，發(fā)送時(shí)延往往大于傳播時(shí)延。但若數(shù)據(jù)長(zhǎng)度短而發(fā)

送速率高，則傳播時(shí)延就可能是總時(shí)延中的主要成分。

21、假設(shè)信號(hào)在媒體上的傳播速度為2X108m/S.媒體長(zhǎng)度L分別為：

（1）10cm（網(wǎng)絡(luò)接口卡）（2）100m（局域網(wǎng)）（3）100km（城域網(wǎng)）（4）5000km（廣域網(wǎng)）

試計(jì)算出當(dāng)數(shù)據(jù)率為IMb/s和10Gb/s時(shí)在以上媒體中正在傳播的比特?cái)?shù)。

解：(1)IMb/s:傳播時(shí)延=0."(2X108)=5X10-10比特?cái)?shù)=5X10-10X1X106=5X10-4

IGb/s:比特?cái)?shù)=5X10-10X1X109=5X10-1

(2)IMb/s:傳播時(shí)延=100/(2X108)=5X10-7比特?cái)?shù)=5X10-7X1X196=5X10-1

IGb/s:比特?cái)?shù)=5X10-7X1X109=5X102

(3)IMb/s:傳播時(shí)延=100000/(2X108)=5X10-4比特?cái)?shù)=5X10-4X1X106=5X102

IGb/s:比特?cái)?shù)=5X10-4X1X109=5X105

(4)IMb/s:傳播時(shí)延=5000000/(2X108)=2.5X10-2比特?cái)?shù)=2.5X10-2X1X106=5X104

IGb/s:比特?cái)?shù)=2.5X10-2X1X109=5X107

第二章物理層

2-01物理層要解決哪些問(wèn)題？物理層的生耍特點(diǎn)是什么？

答：物理層要解決的主要問(wèn)題：（1）物理層要盡可能地屏蔽掉物理設(shè)備和傳輸媒體，通信手段的不同，

使數(shù)據(jù)鏈路層感覺(jué)不到這些差異，只考慮完成木層的協(xié)議和服務(wù)。（2）給其服務(wù)用戶(hù)（數(shù)據(jù)鏈路層）在

一條物理的傳輸媒體上傳送和接收比特流（一般為串行按順序傳輸?shù)谋忍亓鳎┑哪芰?，為此，物理層?yīng)該

解決物理連接的建立、維持和釋放問(wèn)題。＜3）在兩個(gè)相鄰系統(tǒng)之間唯一地標(biāo)識(shí)數(shù)據(jù)電路

物理層的主要特點(diǎn)：（1）由于在0SI之前，許多物理規(guī)程或協(xié)議已羥制定出來(lái)了，而且在數(shù)據(jù)通信領(lǐng)域

中，這些物理規(guī)程已被許多商品化的設(shè)備所采用，加之，物理層協(xié)議涉及的范圍廣泛，所以至今沒(méi)有按0SI

的抽象模型制定一套新的物理層協(xié)議，而是沿用已存在的物理規(guī)程，將物理層確定為描述與傳輸媒體接口

的機(jī)械，電氣，功能和規(guī)程特性。（2）由于物理連接的方式很多，傳輸媒體的種類(lèi)也很多，因此，具體

的物理協(xié)議相當(dāng)復(fù)雜。

2-05數(shù)據(jù)在信道重的傳輸速率受哪些因素的限制？信噪比能否任意提高？香農(nóng)公式在數(shù)據(jù)通信中的意義

是什么？“比特/每秒”和“碼元/每秒”有何區(qū)別？

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答：碼元傳輸速率受奈氏準(zhǔn)則的限制，信息傳輸速率受香農(nóng)公式的限制。香農(nóng)公式在數(shù)據(jù)通信中的意義是：

只要信息傳輸速率低于信道的極限傳信率，就可實(shí)現(xiàn)無(wú)差傳輸。比特/s是信息傳輸速率的單位

碼元傳輸速率也稱(chēng)為調(diào)制速率、波形速率或符號(hào)速率。一個(gè)碼元不一定對(duì)應(yīng)于一個(gè)比特。

2-06用香農(nóng)公式計(jì)算一下，假定信道芍寬為為3100Hz,最大信道傳輸速率為35Kb/s,那么若想使最大

信道傳輸速率增加60%,問(wèn)信噪比S/N應(yīng)增大到多少倍？如果在剛才計(jì)算出的基礎(chǔ)上將信噪比S/N應(yīng)

增大到多少倍？如果在剛才計(jì)算出的基礎(chǔ)上將信噪比S/N再增大到十倍，問(wèn)最大信息速率能否再增加2

0%?答：C=WIog2(l+S/N)b/s-dSNl=2*(Cl/W)-1=2*(35000/3100)-1

SN2=2*(C2/W)-1=2*(1.6*Cl/w)-1=2*(1.6*35000/3100)-1

SN2/SN1=1OO信噪比應(yīng)增大到約100倍。

C3=Wlong2(1+SN3)=Wlog2(l+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倍，最大信息通率只能再增加18.5%左右

2-13答：56kb/s的調(diào)制解調(diào)器沒(méi)有突破了香農(nóng)的信道極限傳輸速率。這種調(diào)制解調(diào)器的使用條件是：用

戶(hù)通過(guò)ISP從因特網(wǎng)上下載信息的情況下，下行信道的傳輸速率為56kb/so

2-15試寫(xiě)出下列英文縮寫(xiě)的全文，并做簡(jiǎn)單的解釋。

FDM,TDM,STDM,WDM,DWDM,CDMA,SONET,SDH,STM-1,OC-48.

答：FDM(frequencydivisionmultiplexing)TDM(TimeDivisionMultiplexing)

STDM(StatisticTimeDivisionMultiplexing)WDM(WaveDivisionMultiplexing)

DWDM(DenseWaveDivisionMultiplexing)CDMA(CodeWaveDivisionMultiplexing)

SONET(SynchronousOpticalNetwork)同步光纖網(wǎng)SDH(SynchronousDigitalHierarchy)同步數(shù)字系

列

STM-1(SynchronousTransferModule)第1級(jí)同步傳遞模塊OC-48(OpticalCarrier)第48級(jí)光載波

2-16碼分多址CDMA為什么可以使所有用戶(hù)在同樣的時(shí)間使用同樣的頻帶進(jìn)行通信而不會(huì)互相干擾？這

種復(fù)用方法有何優(yōu)缺點(diǎn)？答：各用戶(hù)使用經(jīng)過(guò)特殊挑選的相互正交的不同碼型,因此彼此不會(huì)造成干擾。

這種系統(tǒng)發(fā)送的信號(hào)有很強(qiáng)的抗干擾能力，其頻譜類(lèi)似于白噪聲，不易被敵人發(fā)現(xiàn)。占用較大的帶寬。

2-17共有4個(gè)站進(jìn)行碼分多址通信。4個(gè)站的碼片序列為

A：(一1一1-1+1+1—1+1+1)B：(-1-1+1-1+1+14-1-1)

C：(-1+1-1+1+1+1-1-1)D：(-1+1-1-1-1-14-1-1)現(xiàn)收到這樣的碼片序列S：(-

1+1-3+1-1-3+1+1)?問(wèn)哪個(gè)站發(fā)送數(shù)據(jù)了？發(fā)送數(shù)據(jù)的站發(fā)送的是0還是1?

解：S^A=(4-1-14-3+1-14-34-14-1)/8=1,A發(fā)送1

S*B=(+1-1-3-1-1-3+1-1)Z8=-LB發(fā)送0

S-C-(+1+1+3+1-1-3-1-1)/8-0,C無(wú)發(fā)送

S*D=(+1+1+3-1+1+3+1-1)Z8=l.D發(fā)送1

2-18假定在進(jìn)行異步通信時(shí)，發(fā)送端每發(fā)送一個(gè)字符就發(fā)送10個(gè)等寬的比特(一個(gè)起始比特，8個(gè)比特

的ASCII碼字符，最后一個(gè)結(jié)束比特).試問(wèn)當(dāng)接收端的時(shí)鐘頻率和發(fā)送端的時(shí)鐘頻率相差5%時(shí)，雙方能

否正常通信？解：設(shè)發(fā)送端和接收端的時(shí)鐘周期分別為X和Y。若接收端時(shí)鐘稍慢，則最后一個(gè)采樣必

須發(fā)生在停止比特結(jié)束之前，即9.5Y<10Xo

若接收端時(shí)鐘稍快，則最后一個(gè)采樣必須發(fā)生在停止比特開(kāi)始之后，即9.5Y>9X:

解出：因此收發(fā)雙方頻率相差5%是可以正常工作的。

2-19試比較xDSL、HFC以及FTTx接入技術(shù)的優(yōu)缺點(diǎn)？答：xDSL技術(shù)就是用數(shù)字技術(shù)對(duì)現(xiàn)有的模擬電

話用戶(hù)線進(jìn)行改造，使它能夠承載寬帶業(yè)務(wù)。成本低，易實(shí)現(xiàn)，但帶寬和質(zhì)量差異性大。

HFC網(wǎng)的最大的優(yōu)點(diǎn)具有很寬的頻帶，并且能夠利用已經(jīng)有相當(dāng)大的覆蓋面的有線電視網(wǎng)。要將現(xiàn)有的450

MHz單向傳輸?shù)挠芯€電視網(wǎng)絡(luò)改造為750MHz雙向傳輸?shù)腍FC網(wǎng)需要相當(dāng)?shù)馁Y金和時(shí)間。FTTx(光

纖到……)這里字母x可代表不同意思。可提供最好的帶寬和質(zhì)量、但現(xiàn)階段線路和工程成本太大。

2-20為什么在ASDL技術(shù)中，在不到1MHz的帶寬中卻可以傳送速率高達(dá)每秒幾個(gè)兆比？答：靠先進(jìn)的DMT

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編碼，頻分多載波并行傳輸、使得每秒傳送一個(gè)碼元就相當(dāng)于每秒傳送多個(gè)比特

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3-01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)銖路出鏈路外，還必須有一些必要的規(guī)程來(lái)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。

“電路接通了”表示鏈路兩端的結(jié)點(diǎn)交換機(jī)已經(jīng)開(kāi)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)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(cè)、確認(rèn)和重傳功能，才使不太可靠的物理鏈路變成可匏的數(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(kāi)連接時(shí)，物理電路連接不一定跟著斷開(kāi)連接。

3-02數(shù)據(jù)鏈路層中的鏈路控制包括哪些功能?試討論數(shù)據(jù)鏈路層做成可靠的鏈路層有哪些優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn).

答：錐路管理幀定界流量控制差錯(cuò)控制將數(shù)據(jù)和控制信息區(qū)分開(kāi)透明傳輸尋址

可靠的鏈路層的優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)取決于所應(yīng)用的環(huán)境：對(duì)于干擾嚴(yán)重的信道，可靠的鏈路層可以將重傳范圍約

束在局部鏈路，防止全網(wǎng)絡(luò)的傳輸效率受損；對(duì)于優(yōu)質(zhì)信道，采用可靠的鏈路層會(huì)增大資源開(kāi)銷(xiāo)，影響傳

輸效率。

3-03數(shù)據(jù)鏈路層的三個(gè)基本問(wèn)題（幀定界、透明傳輸和差錯(cuò)檢測(cè)）為什么都必須加以解決？

答：幀定界是分組交換的必然要求透明傳輸避免消息符號(hào)與幀定界符號(hào)相混淆

差錯(cuò)檢測(cè)防止合差錯(cuò)的無(wú)效數(shù)據(jù)幀浪費(fèi)后續(xù)路由上的傳輸和處理資源

習(xí)題303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NAK。發(fā)送方繼續(xù)重傳上次的

幀，一直這樣下去。

習(xí)題3-06解：根據(jù)下圖所示停等協(xié)議中的時(shí)間關(guān)系：在確認(rèn)幀長(zhǎng)度和處理時(shí)間均可忽略的情況下，要使信

道利用率達(dá)到至少50%必須使數(shù)據(jù)幀的發(fā)送時(shí)間等于2倍的單程傳播時(shí)延。

即：已知：，其中C為信道容量，或信道速率。為幀長(zhǎng)（以比特為單位）。所以得幀長(zhǎng)bit

習(xí)題3-09答：（1）顯然WT內(nèi)不可能有重復(fù)編號(hào)的幀，所以WTW2n:設(shè)WT=2n；

（2）注意以下情況：發(fā)送窗口：只有當(dāng)收到對(duì)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(hào)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(duì)該幀的確認(rèn)。

顯然只有接收窗口向前滑動(dòng)時(shí)，發(fā)送端口才有可能向前滑動(dòng)。發(fā)送端若沒(méi)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。時(shí)，發(fā)送窗口的兩個(gè)極端狀態(tài)。

狀態(tài)1：發(fā)送窗口：0123456701234567

全部確認(rèn)幀收到接收窗口：0123456701234567

狀態(tài)2；發(fā)送窗口；0123456701234567

全部確認(rèn)賴(lài)都沒(méi)收到接收窗口：0123456701234567

（4）可見(jiàn)在狀態(tài)2下，接收過(guò)程前移窗口后有效序列號(hào)的新范圍和發(fā)送窗口的IE范圍之間有重疊，致使接

收端無(wú)法區(qū)分是重復(fù)幀還是新頓。為使舊發(fā)送窗口和新接收窗口之間序列號(hào)不發(fā)生.重登，有WT+WRW2n,

所以WT《2nT。

習(xí)題3-10答：因WT+WRW2n,而WRWWT,當(dāng)WR=當(dāng)時(shí),WR取最大值，為2n/2。

習(xí)題3-11答：發(fā)送端：01234567012345670

接收端：012345670345670

習(xí)題3T2答：發(fā)送端：01234567012345670

接收端：01234567012345670

習(xí)題3T3答：當(dāng)選擇重傳ARQ協(xié)議WR=1時(shí)，或當(dāng)連續(xù)ARQ協(xié)議傳輸無(wú)差錯(cuò)時(shí)。

3-16PPP協(xié)議的主要特點(diǎn)走什么？為什么PPP不使用幀的編號(hào)？PPP適用于什么情況？為什么PPP協(xié)議不

能使數(shù)據(jù)鏈路層實(shí)現(xiàn)可靠傳輸？答：簡(jiǎn)單，提供不可靠的數(shù)據(jù)報(bào)服務(wù)，檢錯(cuò)，無(wú)糾錯(cuò)

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不使用序號(hào)和確認(rèn)機(jī)制地址字段A只置為OxFF。地址字段實(shí)際上并不起作用。

控制字段C通常置為0x03。PPP是面向字節(jié)的

當(dāng)PPP用在同步傳輸鏈路時(shí)，協(xié)議規(guī)定采用硬件未完成比特填充（和HDLC的做法一樣），當(dāng)PPP用在

異步傳輸時(shí)，就使用一種特殊的字符填充法

PPP適用于線路質(zhì)量不太差的情況下、PPP沒(méi)有編碼和確認(rèn)機(jī)制

3-17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)據(jù)在傳輸過(guò)程中最后一個(gè)1變成了0,問(wèn)接收端能否發(fā)現(xiàn)？若數(shù)據(jù)在傳輸過(guò)程中最后兩個(gè)1都變成

了0,問(wèn)接收端能否發(fā)現(xiàn)？采用CRC檢驗(yàn)后，數(shù)據(jù)鏈路層的傳輸是否就變成了可靠的傳輸？

答：作二進(jìn)制除法，“01011011ooootoon得余數(shù)nio,添加的檢驗(yàn)序列是mo.

作二進(jìn)制除法，兩種錯(cuò)誤均可發(fā)展

僅僅采用了CRC檢驗(yàn)，缺重傳機(jī)制，數(shù)據(jù)鏈路層的傳輸還不是可靠的傳輸。

3-18一個(gè)PPP幀的數(shù)據(jù)部分（用十六進(jìn)制寫(xiě)出）是7D5EFE277D5D7D5D657D5E。試問(wèn)真正的數(shù)

據(jù)是什么（用十六進(jìn)制寫(xiě)出）？答：7D5EFE277D5D7D5D657D5E7EFE277D7D657D

3-19PPP協(xié)議使用同步傳輸技術(shù)傳送二匕特串0110111111111100。試問(wèn)經(jīng)過(guò)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0001110111110111110110,問(wèn)刪除發(fā)送端加入的零比特后變成怎

樣的比特串？

答：0110111111111100011011111011111000

000111011111011111011000011101111111111110

4-01局域網(wǎng)的主要特點(diǎn)是什么？為什么局域網(wǎng)采用廣播通信方式而廣域網(wǎng)不采用呢？

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(lái)的計(jì)算機(jī)通信網(wǎng)絡(luò)

從功能的角度來(lái)看，局域網(wǎng)具有以下幾個(gè)特點(diǎn)：（1）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。（2）地理范圍有限，用戶(hù)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(duì)

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(lái)說(shuō)，局域網(wǎng)的覆蓋范圍越位lOmlOkm內(nèi)或更

大一些。

從網(wǎng)絡(luò)的體系結(jié)構(gòu)和傳輸檢測(cè)提醒來(lái)看，局域網(wǎng)也有自己的特點(diǎn)：（1）低層協(xié)議簡(jiǎn)單（2）不單獨(dú)設(shè)

立網(wǎng)絡(luò)層，局域網(wǎng)的體系結(jié)構(gòu)僅相當(dāng)于相當(dāng)與OSI/RM的最低兩層（3）采用兩種媒體訪問(wèn)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(duì)的問(wèn)題是多源，多目的的連連管理,

由此引發(fā)出多中媒體訪問(wèn)控制技術(shù)在

局域網(wǎng)中各站通常共享通信媒體，采用廣播通信方式是天然合適的，廣域網(wǎng)通常采站點(diǎn)間直接構(gòu)成格狀網(wǎng)。

4-03數(shù)據(jù)率為lOMb/s的以太網(wǎng)在物理媒體上的碼元傳輸速率是多少碼元/秒？

答：碼元傳輸速率即為波特率，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(hào)周期。

標(biāo)準(zhǔn)以太網(wǎng)的數(shù)據(jù)速率是lOMB/s,因此波特率是數(shù)據(jù)率的兩倍，即20M波特

4-04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)生了碰撞。于是按截?cái)喽M(jìn)制指數(shù)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pi。顯然第一次重傳失敗的概率為0.5,第二次重傳失敗的概率為0.25,

第三次重傳失敗的概率為0.125.平均重傳次數(shù)1=1.637

4-0610Mb/s以太網(wǎng)升級(jí)到100Vb/s、IGb/S和10Gb/s時(shí)，都需要解決哪些技術(shù)問(wèn)題？為什么以太網(wǎng)能夠

在發(fā)展的過(guò)程中淘汰掉自己的競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手，并使自己的應(yīng)用范圍從局域網(wǎng)一直擴(kuò)展到城域網(wǎng)和廣域網(wǎng)？

答：技術(shù)問(wèn)題：使參數(shù)a保持為較小的數(shù)值，可通過(guò)減小最大電纜長(zhǎng)度或增大幀的最小長(zhǎng)度

在100mb/s的以太網(wǎng)中采用的方法是保持最短幀長(zhǎng)不變，但將一個(gè)網(wǎng)段的最大電兼的度減小到100m,幀間

時(shí)間間隔從原來(lái)9.6微秒改為現(xiàn)在的0.96微秒

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吉比特以太網(wǎng)仍保持一個(gè)網(wǎng)段的最大長(zhǎng)度為100m,但采用了“載波延伸”的方法，使最短幀長(zhǎng)仍為64字

節(jié)(這樣可以保持兼容性)、同時(shí)將爭(zhēng)月時(shí)間增大為512字節(jié)。并使用“分組突發(fā)”減小開(kāi)銷(xiāo)

10吉比特以太網(wǎng)的幀格式與10mb/s,lOOmb/s和IGb/s以太網(wǎng)的幀格式完全相同

吉比特以太網(wǎng)還保留標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的以太網(wǎng)最小和最大頓長(zhǎng)，這就使用戶(hù)在將其已有的以太網(wǎng)進(jìn)行升級(jí)時(shí)，仍

能和較低速率的以太網(wǎng)很方便地通信。

由于數(shù)據(jù)率很高，吉比特以太網(wǎng)不再使用銅線而只使用光纖作為傳輸媒體，它使用長(zhǎng)距離(超過(guò)km)的光

收發(fā)器與單模光纖接口，以便能夠工作在廣

4-07有10個(gè)站連接到以太網(wǎng)上。試計(jì)算一下三種情況下每一個(gè)站所能得到的帶寬。

(1)10個(gè)站都連接到一個(gè)10Mb/s以太網(wǎng)集線器；

(2)10個(gè)站都連接到一個(gè)lOOMb/s以太網(wǎng)集線器；

(3)10個(gè)站都連接到一個(gè)10Mb/s以太網(wǎng)交換機(jī)。

答：(1)10個(gè)站都連接到一個(gè)10Mb/s以太網(wǎng)集線器：lOmbs(2)10個(gè)站都連接到一個(gè)100mb/s以太網(wǎng)集

線器：lOOmbs(3)10個(gè)站都連接到一個(gè)10mb/s以太網(wǎng)交換機(jī)：lOmbs

4-08解：發(fā)送一個(gè)幀所播的平均時(shí)間為：

Tav=2TNR+TO+T,其中NR=(1-A)/A,A是某個(gè)站發(fā)送成功的概率，,N=100時(shí)，Amax=0.369，總線上

每秒發(fā)送成功的最大幀數(shù)：，則得每個(gè)站每秒發(fā)送的平均幀數(shù)為3400/100=34.7

409(1)總線長(zhǎng)度減小到1km。(2)總線速度加倍。(3)幀K變?yōu)閘OOOObit。

答：設(shè)a與上題意義相同(1)al=a/4=0.025,Smaxl=0.9000

每個(gè)站每秒種發(fā)送的平均幀數(shù)的最大值=45總線長(zhǎng)度減小，端到端時(shí)延就減小，以時(shí)間為單位的信道

長(zhǎng)度與幀長(zhǎng)的比也減小，信道給比特填充得更滿(mǎn)，信道利用率更高，所以每站每秒發(fā)送的幀更多。

(2)a2=2a=0.2,Smax2=O.5296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(zhǎng)度與幀長(zhǎng)的比也加倍，信道利用率減小(但仍比原來(lái)的1/2大)，所

以最終每站每秒發(fā)送的幀比原來(lái)多。

(3)a3=a/10=0.01,Smax3=0.9574每個(gè)站每秒種發(fā)送的平均幀數(shù)的最大值=4.8

幀長(zhǎng)加長(zhǎng)10倍，信道利用率增加，每秒在信道上傳輸?shù)谋忍卦黾?但沒(méi)有10倍)，所以最終每站每秒發(fā)送

的幀比原來(lái)少。

4-10假定1km長(zhǎng)的CSMA/CD網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)率為lGb/so設(shè)信號(hào)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(zhǎng)。答：對(duì)于13電纜，單程傳播時(shí)間為1/200000=5為微秒，來(lái)回路程傳播時(shí)間為

10微秒，為了能夠按照CSMA/CD工作，最小幀的發(fā)射時(shí)間不能小于10微秒，以Gb/s速率工作，10微秒

可以發(fā)送的比特?cái)?shù)等于10*10--6/1*10.-9=10000,因此，最短幀是10000位或1250字節(jié)長(zhǎng)

471解；公式(廿9)為；其中為傳播時(shí)延，為數(shù)據(jù)幀的發(fā)送時(shí)間。

計(jì)算結(jié)果：距離d=25md=2500m發(fā)送速率C=10Mb/sC=10Gb/sC=10Mb/sC=10Gb/s

討論：越大，信道利用率就越小。

4-12常用的局域網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)溆心男┓N類(lèi)？現(xiàn)在最流行的是哪種結(jié)構(gòu)？為什么早期的以太網(wǎng)選擇總線拓

撲結(jié)構(gòu)而不是星形拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，但現(xiàn)在卻改為使用星形拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)？

答：星形網(wǎng)，總線網(wǎng)，環(huán)形網(wǎng)，樹(shù)形網(wǎng)當(dāng)時(shí)很可靠的星形拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)較貴，人們都認(rèn)為無(wú)源的

總線結(jié)構(gòu)更加可靠，但實(shí)踐證明，連接有大量站點(diǎn)的總線式以太網(wǎng)很容易出現(xiàn)故障，而現(xiàn)在專(zhuān)用的AS1C芯

片的使用可以講星形結(jié)構(gòu)的集線器做的非?？煽?，因此現(xiàn)在的以太網(wǎng)一般都使用星形結(jié)構(gòu)的拓?fù)洹?/p>

4-13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(guò)來(lái)。這兩個(gè)以太網(wǎng)一個(gè)使用以太網(wǎng)集線器，而另一個(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)？

答：集線器為物理層設(shè)備，模擬了總線這一共享媒介共爭(zhēng)用，成為局域網(wǎng)通信容量的瓶頸。

交換機(jī)則為鏈路層設(shè)備，可實(shí)現(xiàn)透明交換局域網(wǎng)通過(guò)路由器與因特網(wǎng)相連

當(dāng)本局域網(wǎng)和因特網(wǎng)之間的通信量占主要成份時(shí)，形成集中面向路由器的數(shù)據(jù)流，使用集線器沖突較大，

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采用交換機(jī)能得到改善。

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當(dāng)本局域網(wǎng)內(nèi)通信量占主要成份時(shí)，采用交換機(jī)改善對(duì)外流量不明顯

4-14以太網(wǎng)使用的CSMA/CD協(xié)議是以爭(zhēng)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：傳統(tǒng)的時(shí)分愛(ài)用TDM是靜態(tài)時(shí)隙分配，均勻高負(fù)荷時(shí)信道利用率高，低負(fù)荷或符合不均勻時(shí)資源

浪費(fèi)較大，CSMA/CD課動(dòng)態(tài)使用空閑新到資源，低負(fù)荷時(shí)信道利用率高，但控制曳雜，高負(fù)荷時(shí)信道沖突

大。

475答：a=T/T0=TC/L=1004-(2X108)X1X109/L=500/L,

信道最大利用率Smax=1/(1+4.44a),最大吞吐量Tmax=SmaxXIGbit/s

幀長(zhǎng)512字節(jié)時(shí)，a=5OO/(512X8)=0.122,Smax=0.6486,Tmax=648.6Mbit/s

幀長(zhǎng)1500字節(jié)時(shí)，a=500/(1500X8)=0.0417,Smax=0.8438,Tmax=843.8Mbit/s

幀長(zhǎng)64000字節(jié)時(shí)，a=500/(64000X8)=0.000977,Smax=0.9957,Tmax=995.7Mbit/s

可見(jiàn)，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(zhǎng)度越大，信道利用率越大，信道的最大吞吐量

就越大。

4-16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：以太網(wǎng)交換機(jī)則為鏈路層設(shè)備，可實(shí)現(xiàn)透明交換

虛擬局域網(wǎng)VLAN是由一些局域網(wǎng)網(wǎng)段構(gòu)成的與物理位置無(wú)關(guān)的邏輯組。

這些網(wǎng)段具有某些共同的需求。

虛擬局域網(wǎng)協(xié)議允許在以太網(wǎng)的幀格式中插入?個(gè)4字節(jié)的標(biāo)識(shí)符，稱(chēng)為VLAN標(biāo)記(tag),用米指明發(fā)

送該幀的工作站屬于哪一個(gè)虛擬局域網(wǎng)。

4-17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)橋工作在數(shù)據(jù)鏈路層，它根據(jù)MAC幀的目的地址對(duì)收到的幀進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā)。網(wǎng)橋具有過(guò)濾幀的功能。

當(dāng)網(wǎng)橋收到一個(gè)幀時(shí)，并不是向所有的接口轉(zhuǎn)發(fā)此幀，而是先檢查此幀的目的MAC地址，然后再確定將該

幀轉(zhuǎn)發(fā)到哪一個(gè)接口轉(zhuǎn)發(fā)器工作在物理層，它僅簡(jiǎn)單地轉(zhuǎn)發(fā)信號(hào)，沒(méi)有過(guò)海能力

以太網(wǎng)交換機(jī)則為鏈路層設(shè)備，可視為多端口網(wǎng)橋

4-19圖3-35表示有五個(gè)站點(diǎn)分別連接在三個(gè)局域網(wǎng)上，并且用網(wǎng)橋B1和B2連接起來(lái)。每一個(gè)網(wǎng)橋都有

兩個(gè)接口(1和2)。在一開(kāi)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:

A發(fā)送給E,C發(fā)送給B,D發(fā)送給C,B發(fā)送給A。試把有關(guān)數(shù)據(jù)填寫(xiě)在表3-2中。

發(fā)送的幀B1的轉(zhuǎn)發(fā)表B2的轉(zhuǎn)發(fā)表B1的處理

(轉(zhuǎn)發(fā)？丟棄？登記？)B2的處理

(轉(zhuǎn)發(fā)？丟棄？登記？)

地址接口地址接口

A-EA1A1轉(zhuǎn)發(fā)，寫(xiě)入轉(zhuǎn)發(fā)表轉(zhuǎn)發(fā)，寫(xiě)入轉(zhuǎn)發(fā)表

C^BC2C1轉(zhuǎn)發(fā)，寫(xiě)入轉(zhuǎn)發(fā)表轉(zhuǎn)發(fā)，寫(xiě)入轉(zhuǎn)發(fā)表

D-*CD2D2寫(xiě)入轉(zhuǎn)發(fā)表，丟棄不轉(zhuǎn)發(fā)轉(zhuǎn)發(fā)，寫(xiě)入轉(zhuǎn)發(fā)表

B-AB1寫(xiě)入轉(zhuǎn)發(fā)表，丟棄不轉(zhuǎn)發(fā)接收不到這個(gè)幀

5-01答：虛電路服務(wù)和數(shù)據(jù)報(bào)服務(wù)的區(qū)別可由下表歸納：

對(duì)比的方面虛電路數(shù)據(jù)報(bào)

連接的建立必須有不要

目的站地址僅在連接建立階段使用，每個(gè)分組使用短的虛電路號(hào)每個(gè)分組都有目的站的全地址

路山選擇在虛電路連接建立時(shí)進(jìn)行，所有分組均按同一路由每個(gè)分組獨(dú)立選擇路由

當(dāng)路由器出故障所有通過(guò)了出故障的路由器的虛電路均不能工作出故障的路由器可能會(huì)丟失分

組，一些路由可能會(huì)發(fā)生變化

分組的順序總是按發(fā)送順序到達(dá)目的站到達(dá)目的站時(shí)可能不按發(fā)送順序

端到端的差錯(cuò)處理由通信子網(wǎng)負(fù)責(zé)由主機(jī)負(fù)責(zé)

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端到端的流量控制由通信子網(wǎng)負(fù)責(zé)由主機(jī)負(fù)責(zé)

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(duì)每個(gè)其完整的目

標(biāo)地址獨(dú)立.選役，如果傳送人量短的分組，數(shù)據(jù)頭部分還人丁?數(shù)據(jù)部分，則會(huì)浪費(fèi)帶寬。

從時(shí)間開(kāi)銷(xiāo)方面看：虛電路服務(wù)有創(chuàng)建連接的時(shí)間開(kāi)銷(xiāo)，對(duì)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(guò)程很復(fù)雜，對(duì)每個(gè)分組都有分析時(shí)間的開(kāi)銷(xiāo)。

從擁塞避免方面看：虛電路服務(wù)因連接起來(lái)的資源可以預(yù)留下來(lái)，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(shì)。而數(shù)據(jù)報(bào)服務(wù)則很困難。

從健壯性方面看：通信線路的故障對(duì)虛電路服務(wù)是致命的因素，但對(duì)數(shù)據(jù)報(bào)服務(wù)則容易通過(guò)調(diào)整路由得到

補(bǔ)償。因此虛電路服務(wù)更脆弱。

5-02答：每個(gè)分組經(jīng)過(guò)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=1.5X107sec

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=2.7X10-5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9G00字節(jié)每鏈路的費(fèi)用=9G00X108=9.GX105元

9.6-2.7=6.9毫分可見(jiàn)，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亳分。

5-03答：有可能。大的突發(fā)噪聲可能破壞分組。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(shí)號(hào)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(shuō)，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。即使所有的數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議都工作正常，端到端的通信不一定可靠。(見(jiàn)571)

5-04答：層次結(jié)構(gòu)方式進(jìn)行編址就是把一個(gè)用二進(jìn)制數(shù)表示的主機(jī)地址分為前后兩部分。前一部分的二進(jìn)

制數(shù)表示該主機(jī)所連接的分組交換機(jī)的編號(hào)，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(hào)，

或主機(jī)的編號(hào)。采用兩個(gè)層次的編址方案可使轉(zhuǎn)發(fā)分組時(shí)只根據(jù)分組和第一部分的地址(交換機(jī)號(hào))，即在

進(jìn)行分組轉(zhuǎn)發(fā)時(shí)，只根據(jù)收到的分組的主機(jī)地址中的交換機(jī)號(hào)。只有當(dāng)分組到達(dá)與目的主機(jī)相連的結(jié)點(diǎn)交

換機(jī)時(shí)，交換機(jī)才檢查第二部分地址(主機(jī)號(hào))，并通過(guò)合適的低速端口將分組交給目的主機(jī)。采用這種方

案可以減小轉(zhuǎn)發(fā)表的長(zhǎng)度，從而減少了查找轉(zhuǎn)發(fā)表的時(shí)間。

5-05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)一結(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(l-p),走3段鏈路的概

率是<l-p)2貝ij,一個(gè)分組平均通路長(zhǎng)度的期望值是這3個(gè)概率的加權(quán)和，即等于

L=lXp+2Xp(1-p)+3X(1-p)2=p2-3p+3

注意，當(dāng)p=0時(shí)，平均經(jīng)過(guò)3段鏈路，當(dāng)p=l時(shí)，平均經(jīng)過(guò)1段鏈路，當(dāng)0<p<l時(shí)，可能需要多次發(fā)送。

(2)一次傳送成功的概率=(1-p)2,令。=(1-p)2,

兩次傳送成功的概率=(l-a)a,

三次傳送成功的概率=(1-a)2a,

因此每個(gè)分組平均傳送次數(shù)T=a+2a(1-a)+3a(1-a)2+

=[a/(1-a)][(l-a)+2(1-a)2+3(1-a)3+……]

因?yàn)?

Ekqk=q/(1-q)2

k=l

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所以T=[a/(1-a)]X(1-a)/[1-(1-a)]2=l/a=l/(1-p)2

(3)每個(gè)接收到的分組平均經(jīng)過(guò)的鏈路數(shù)HH=LXT=(p2-3p+3)/(1-p)2

5-06答：對(duì)時(shí)間以T杪為單位分槽。在時(shí)槽1,源結(jié)點(diǎn)交換機(jī)發(fā)送第1個(gè)分組。在時(shí)槽2的開(kāi)始，第2個(gè)

結(jié)點(diǎn)交換機(jī)收到了分組，但不能應(yīng)答。在時(shí)槽3的開(kāi)始，第3個(gè)結(jié)點(diǎn)交換機(jī)收到了分組，但也不能應(yīng)答。

這樣，此后所有的路由器都不會(huì)應(yīng)答。僅當(dāng)目的主機(jī)從目的地結(jié)點(diǎn)交換機(jī)取得分組時(shí)，才會(huì)發(fā)送第1個(gè)應(yīng)

答?，F(xiàn)在確認(rèn)應(yīng)答開(kāi)始往回傳播。在源結(jié)點(diǎn)交換機(jī)可以發(fā)送第2個(gè)分組之前，需兩次穿行該子網(wǎng)，需要花

費(fèi)的時(shí)間等于2(nT)T。所以，源結(jié)點(diǎn)交換機(jī)往目的主機(jī)投遞分組的速度是每2(nT)T秒1個(gè)分組。

顯然這種協(xié)議的效率是很低的。

5Tl答：情形1：如B采用按收數(shù)據(jù)-轉(zhuǎn)發(fā)-發(fā)確認(rèn)順序工作，在把A的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)給C后(隨后C接收到該

數(shù)據(jù))，處理機(jī)出現(xiàn)故障，存儲(chǔ)器中所存信息全部丟失，無(wú)法發(fā)確認(rèn)給A：A在重發(fā)計(jì)時(shí)器到時(shí)后仍未收到

確認(rèn)，就會(huì)重發(fā)，這時(shí)B已恢復(fù)工作，再轉(zhuǎn)發(fā)給C,則C收到兩個(gè)重復(fù)的數(shù)據(jù)。

情形2：如B采用接收數(shù)據(jù)-發(fā)確認(rèn)-轉(zhuǎn)發(fā)順序工作，在向A發(fā)送完確認(rèn)后(隨后A收到確認(rèn)，認(rèn)為該

數(shù)據(jù)已成功交付)，處理機(jī)出現(xiàn)故障，存儲(chǔ)器中所存信息全部丟失，無(wú)法轉(zhuǎn)發(fā)給C,而A認(rèn)為該數(shù)據(jù)已成功

交付，導(dǎo)致數(shù)據(jù)丟失。

因此就算所有的數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議都工作正常，端到端的通信不一定可靠。

如果采用端到端發(fā)確認(rèn)信息的方法，情形1中C在收到數(shù)據(jù)后，會(huì)給A發(fā)送確認(rèn)，A收到后不會(huì)重發(fā)數(shù)據(jù)。

在情形2中，C木收到數(shù)據(jù)，沒(méi)有給A發(fā)送確認(rèn)，A在重發(fā)計(jì)時(shí)器到時(shí)后未收到確認(rèn)，就重發(fā)數(shù)據(jù)，不會(huì)造

成數(shù)據(jù)的丟失。所以只有采用端到端發(fā)確認(rèn)信息的方法，才能保證在任何情況下數(shù)據(jù)都能從A經(jīng)B正確無(wú)

誤地交付到C?

6-01網(wǎng)絡(luò)互連有何實(shí)際意義？進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)互連時(shí)，有哪些共同的問(wèn)題需要解決？

網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)可擴(kuò)大用戶(hù)共享資源范圍和更大的通信區(qū)域

進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)互連時(shí)，需要解決共同的問(wèn)題有：

不同的尋址方案不同的最大分組長(zhǎng)度不同的網(wǎng)絡(luò)接入機(jī)制不同的超時(shí)控制

不同的差錯(cuò)恢復(fù)方法不同的狀態(tài)報(bào)告方法不同的路由選擇技術(shù)不同的用戶(hù)接入控制

不同的服務(wù)(面向連接服務(wù)和無(wú)連接服務(wù))不同的管理與控制方式

6-03.作為中間設(shè)備，轉(zhuǎn)發(fā)器、網(wǎng)橋、蹲由器和網(wǎng)關(guān)有何區(qū)別？

中間設(shè)備又稱(chēng)為中間系統(tǒng)或中繼(relay)系統(tǒng)。物理層中維系統(tǒng)：轉(zhuǎn)發(fā)器(repeater)。

數(shù)據(jù)鏈路層中繼系統(tǒng)：網(wǎng)橋或橋接器(bridge)。網(wǎng)絡(luò)層中繼系統(tǒng)：路由器(nuler)。

網(wǎng)橋和路由器的混合物：橋路器(brouter)。網(wǎng)絡(luò)層以上的中繼系統(tǒng)：網(wǎng)關(guān)(gateway)。

6-044.試簡(jiǎn)單說(shuō)明下列協(xié)議的作用；IP、ARP、RARP和ICMP。

IP協(xié)議：實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)互連。使參與互連的性能各異的網(wǎng)絡(luò)從用戶(hù)看起來(lái)好像是一個(gè)統(tǒng)一的網(wǎng)絡(luò)。網(wǎng)際協(xié)議IP

是TCP/IP體系中兩個(gè)最主要的協(xié)議之一，與IP協(xié)議配套使用的還有四個(gè)協(xié)議。

ARP協(xié)議：是解決同一個(gè)局域網(wǎng)上的主機(jī)或路由器的IP地址和硬件地址的映射何題。

RARP：必解決同一個(gè)局域網(wǎng)上的主機(jī)或路由器的硬件地址和IP地址的映射問(wèn)題。

TCMP：提供差錯(cuò)報(bào)告和詢(xún)問(wèn)報(bào)文，以提高IP數(shù)據(jù)交付成功的機(jī)會(huì)

因特網(wǎng)組管理協(xié)議1GMP：用于探尋、轉(zhuǎn)發(fā)本局域網(wǎng)內(nèi)的組成員關(guān)系。

6-05.IP地址分為幾類(lèi)？各如何表示？IP地址的主要特點(diǎn)是什么？

分為ABCDE5類(lèi)；每一類(lèi)地址都由兩個(gè)固定長(zhǎng)度的字段組成，其中一個(gè)字段是網(wǎng)絡(luò)號(hào)net-id,它標(biāo)志

主機(jī)(或路由器)所連接到的網(wǎng)絡(luò)，而另一個(gè)字段則是主機(jī)號(hào)host-id,它標(biāo)志該主機(jī)(或路由器)。

各類(lèi)地址的網(wǎng)絡(luò)號(hào)字段net-id分別為1,2,3,0,0字節(jié)：主機(jī)號(hào)字段hosLid分別為3字節(jié)、2字節(jié)、

1字節(jié)、4字節(jié)、4字節(jié)。

特點(diǎn)：(1)IP地址是一種分等級(jí)的地址結(jié)構(gòu)。分兩個(gè)等級(jí)的好處是：第一，IF地址管理機(jī)構(gòu)在分配IP

地址時(shí)只分配網(wǎng)絡(luò)號(hào)，而剩下的主機(jī)號(hào)則由得到該網(wǎng)絡(luò)號(hào)的單位自行分配。這樣就方便廣IP地址的管理。

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第二，路由器僅根據(jù)目的主機(jī)所連接的網(wǎng)絡(luò)號(hào)來(lái)轉(zhuǎn)發(fā)分組(而不考慮目的主機(jī)號(hào)，，這樣就可以使路由表中

的項(xiàng)目數(shù)大幅度減少，從而減小了路由表所占的存儲(chǔ)空間。(2)實(shí)際上IP地址是標(biāo)志一個(gè)主機(jī)(或路

山器)和一條鏈路的接口。當(dāng)一個(gè)主機(jī)何時(shí)連接到兩個(gè)網(wǎng)絡(luò)上時(shí)，該主機(jī)就必須同時(shí)具有兩個(gè)相應(yīng)的IP地

址，其網(wǎng)絡(luò)號(hào)net-id必須是不同的。這種主機(jī)稱(chēng)為多歸屬主機(jī)(mullihomcdhost)。由于一個(gè)路由器至

少應(yīng)當(dāng)連接到兩個(gè)網(wǎng)絡(luò)(這樣它才能將IP數(shù)據(jù)報(bào)從一個(gè)網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)發(fā)到另一個(gè)網(wǎng)絡(luò))，因此一個(gè)路由器至少應(yīng)

當(dāng)有兩個(gè)不同的IP地址。(3)用轉(zhuǎn)發(fā)器或網(wǎng)橋連接起來(lái)的若干個(gè)局域網(wǎng)仍為一個(gè)網(wǎng)絡(luò)，因此這些局域網(wǎng)

都具有同樣的網(wǎng)絡(luò)號(hào)net-ido(4)所有分配到網(wǎng)絡(luò)號(hào)net-id的網(wǎng)絡(luò)，范圍很小的局域網(wǎng)，還是可能覆

靛很大地理范圍的廣域網(wǎng)，都是平等的。

6-06.試根據(jù)IP地址的規(guī)定，計(jì)算出表6T中的各項(xiàng)數(shù)據(jù)。

解：1)A類(lèi)網(wǎng)中，網(wǎng)絡(luò)號(hào)占七個(gè)bit,則允許用的網(wǎng)絡(luò)數(shù)為2的7次方，為128,但是要除去。和127的

情況，所以能用的最大網(wǎng)絡(luò)數(shù)是126,第一個(gè)網(wǎng)絡(luò)號(hào)是1,最后一個(gè)網(wǎng)絡(luò)號(hào)是126o主機(jī)號(hào)占24個(gè)bit,則

允許用的最大主機(jī)數(shù)為2的24次方，為16777216,但是也要除去全。和全1的情況，所以能用的最大主

機(jī)數(shù)是16777214。

2)B類(lèi)網(wǎng)中，網(wǎng)絡(luò)號(hào)占14個(gè)bit,則能用的最大網(wǎng)絡(luò)數(shù)為2的14次方，為16384,第一個(gè)網(wǎng)絡(luò)號(hào)是128.0,

因?yàn)?27要用作本地軟件回送測(cè)試，所以從128開(kāi)始，其點(diǎn)后的還可以容納2的3次方為256,所以以128

為開(kāi)始的網(wǎng)絡(luò)號(hào)為128.0~~128.255,共256個(gè)，以此類(lèi)推，第16384個(gè)網(wǎng)絡(luò)號(hào)的計(jì)算方法是：

16384/25C=G4128iG4=192,則可推算出為191.255。主機(jī)號(hào)占1G個(gè)bit,則允許，書(shū)的最大主機(jī)數(shù)為2的1G

次方，為65536,但是也要除去全。和全1的情況，所以能用的最大主機(jī)數(shù)是65534。

3)C類(lèi)網(wǎng)中，網(wǎng)絡(luò)號(hào)占21個(gè)bit,則能用的網(wǎng)絡(luò)數(shù)為2的21次方，為2097152,第一個(gè)網(wǎng)絡(luò)號(hào)是192.0.0,

各個(gè)點(diǎn)后的數(shù)占一個(gè)字節(jié)，所以以192為開(kāi)始的網(wǎng)絡(luò)號(hào)為192.0.0~~192.255.255,共256*256=65536,以

此類(lèi)推，第2097152個(gè)網(wǎng)絡(luò)號(hào)的計(jì)算方法是：2097152/65536=32192+32=224,則可推算出為223.255.255。

主機(jī)號(hào)占8個(gè)bit,則允許用的最大主機(jī)數(shù)為2的8次方，為256,但是也要除去全。和全1的情況，所以

能用的最大主機(jī)數(shù)是254。

6-07.試說(shuō)明IP地址與硬件地址的區(qū)別，為什么要使用這兩種不同的地址？

IP地址就是給每個(gè)連接在因特網(wǎng)上的主機(jī)(或路由器)分配一個(gè)在全世界范圍是唯一的32位的標(biāo)識(shí)符。

從而把整個(gè)因特網(wǎng)看成為一個(gè)單一的、抽象的網(wǎng)絡(luò)

在實(shí)際網(wǎng)絡(luò)的鏈路上傳送數(shù)據(jù)幀時(shí)，最終還是必須使用硬件地址。

MAC地址在一定程度上與硬件一致，基于物理、能夠標(biāo)識(shí)具體的鏈路通信對(duì)象、IP地址給予邏輯域的劃分、

不受硬件限制。

6-08(1)子網(wǎng)掩碼為255.255.255.0代表什么意思？

有三種含義其一是一個(gè)A類(lèi)網(wǎng)的子網(wǎng)掩碼，對(duì)于A類(lèi)網(wǎng)絡(luò)的IP地址，前8位表示網(wǎng)絡(luò)號(hào)，后24位表示土

機(jī)號(hào)，使用子網(wǎng)掩碼255.255.255.0表示前8位為網(wǎng)絡(luò)號(hào)，中間16位用于子網(wǎng)段的劃分，最后8位為主機(jī)

號(hào)。

第二種情況為一個(gè)B類(lèi)網(wǎng)，對(duì)于B類(lèi)網(wǎng)絡(luò)的IP地址，前16位表示網(wǎng)絡(luò)號(hào)，后16位表示主機(jī)號(hào)，使用子網(wǎng)

掩碼255.255.255.0表示前16位為網(wǎng)絡(luò)號(hào)，中間8位用于子網(wǎng)段的劃分，最后8位為主機(jī)號(hào)。

第三種情況為一個(gè)C類(lèi)網(wǎng)，這個(gè)子網(wǎng)掩碼為C類(lèi)網(wǎng)的默認(rèn)子網(wǎng)掩碼。

(2)一A類(lèi)網(wǎng)絡(luò)和一B網(wǎng)絡(luò)的子網(wǎng)號(hào)分別為16位和8位，問(wèn)這兩個(gè)子網(wǎng)掩碼有何不同？

A類(lèi)網(wǎng)絡(luò)：11111111111111111111111100000000給定子網(wǎng)號(hào)(16位“1”)則子網(wǎng)掩碼為255.255.255.0

B類(lèi)網(wǎng)絡(luò)11111111111111111111111100000000給定子網(wǎng)號(hào)(8位"1”)則子網(wǎng)掩碼為255.255.255.0

但子網(wǎng)數(shù)目不同

(3)一個(gè)B類(lèi)地址的子網(wǎng)掩碼是255.255.240.0。試問(wèn)在其中每一個(gè)子網(wǎng)上的主機(jī)數(shù)最多是多少？

(240)10=(128+64+32+16)10=(11110000)2

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Host-id的位數(shù)為4+8=12,因此，最大主機(jī)數(shù)為：2*12-2=4096-2=4094

11111111.11111111.11110000.00000000主機(jī)數(shù)212-2

(4)一A類(lèi)網(wǎng)絡(luò)的子網(wǎng)掩碼為255.255.0.255；它是否為一個(gè)有效的子網(wǎng)掩碼？

是10111111111111110000000011111111

(5)某個(gè)IP地址的十六進(jìn)制表示C2.2F.14.81,試將其轉(zhuǎn)化為點(diǎn)分十進(jìn)制的形式。這個(gè)地址是哪一類(lèi)IP地

址？

C22F1481—6(12*16+2).(2*16+15).(16+4).(8*16+1)-一6194.47.20.129

C22F1481—d11000010.00101111.00010100.10000001二類(lèi)地址

(6)C類(lèi)網(wǎng)絡(luò)使用子網(wǎng)掩碼有無(wú)實(shí)際意義？為什么？

有實(shí)際意義.C類(lèi)子網(wǎng)IP地址的32位中，前24位用于確定網(wǎng)絡(luò)號(hào),后8位用于確定主機(jī)號(hào).如果劃分子網(wǎng)，

可以選擇后8位中的高位,這樣做可以進(jìn)一步劃分網(wǎng)絡(luò)，并且不增加路由表的內(nèi)容，但是代價(jià)是主機(jī)數(shù)相信

減少.

6-09.試辨認(rèn)以下IP地址的網(wǎng)絡(luò)類(lèi)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

⑵和(5)是A類(lèi)，⑴和⑶是B類(lèi)，⑷和(6)是C類(lèi).

G10.IP數(shù)據(jù)報(bào)中的首部檢驗(yàn)和并不檢驗(yàn)數(shù)據(jù)報(bào)中的數(shù)據(jù)。這樣做的最大好處是什么？壞處是什么？

在首部中的錯(cuò)誤比在數(shù)據(jù)中的錯(cuò)誤更嚴(yán)重，例如，一個(gè)壞的地址可能導(dǎo)致分組被投寄到錯(cuò)誤的主機(jī)。許多

主機(jī)并不檢查投遞給他們的分組是否確實(shí)是要投遞給它們，它們假定網(wǎng)絡(luò)從來(lái)不會(huì)把本來(lái)是要前往另一主

機(jī)的分組投遞給它們。數(shù)據(jù)不參與檢驗(yàn)和的計(jì)算，因?yàn)檫@樣做代價(jià)大，上層協(xié)議通常也做這

種檢驗(yàn)工作，從前，從而引起重復(fù)和多余。

因此，這樣做可以加快分組的轉(zhuǎn)發(fā)，但是數(shù)據(jù)部分出現(xiàn)差錯(cuò)時(shí)不能及早發(fā)現(xiàn)。

6-11.當(dāng)某個(gè)路由器發(fā)現(xiàn)一IP數(shù)據(jù)報(bào)的檢驗(yàn)和有差錯(cuò)時(shí)，為什么采取丟棄的辦法而不是要求源站重傳此數(shù)

據(jù)報(bào)？計(jì)算首部檢驗(yàn)和為什么不采用CRC檢驗(yàn)碼？

答：糾錯(cuò)控制由上層(傳輸層)執(zhí)行IP首部中的源站地址也可能出錯(cuò)請(qǐng)錯(cuò)誤的源地址重傳數(shù)據(jù)報(bào)是沒(méi)

有意義的不采用CRC簡(jiǎn)化解碼計(jì)算量，提高路由器的吞吐量

6-12.在因特網(wǎng)中將I