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计算机网络第四版课后习题-答案-谢希仁结点交换机收到了分组,但不能应答在时槽的开始,第个结点交换机33收到了分组,但也不能应答这样,此后所有的路由器都不会应答仅当目的主机从目的地结点交换机取得分组时,才会发送第个应答现在确1认应答开始往回传播在源结点交换机可以发送第个分组之前,需两次穿2行该子网,需要花费的时间等于()所以,源结点交换机往目的2n-1To主机投递分组的速度是每()秒个分组显然这种协议的效率是2n-1T1很低的5-11答情形1如B采用按收数据-转发-发确认顺序工作,在把A的数据转发给C后(随后C接收到该数据),处理机出现故障,存储器中所存信息全部丢失,无法发确认给A;A在重发计时器到时后仍未收到确认,就会重发,这时已恢复工作,再转发给则收到两个重复的数据B C,C情形2如B采用接收数据-发确认-转发顺序工作,在向A发送完确认后(随后A收到确认,认为该数据已成功交付),处理机出现故障,存储器中所存信息全部丢失,无法转发给而认为该数据已成功交付,导C,A致数据丢失因此就算所有的数据链路层协议都工作正常,端到端的通信不一定可靠如果采用端到端发确认信息的方法,情形中在收到数据后,会给发送确认,收到后不会重发数据在1C A A情形中,未收到数据,没有给发送确认,在重发计时器到时后未收到确认,就重发数据,不会造成数2C A A据的丢失所以只有采用端到端发确认信息的方法,才能保证在任何情况下数据都能从经正确无误地交付A B到Co6・01网络互连有何实际意义?进行网络互连时,有哪些共同的问题需要解决?网络互联可扩大用户共享资源范围和更大的通信区域进行网络互连时,需要解决共同的问题有不同的寻址方案不同的最大分组长度不同的网络接入机制不同的超时控制不同的差错恢复方法不同的状态报告方法不同的路由选择技术不同的用户接入控制不同的服务(面向连接服务和无连接服务)不同的管理与控制方式中间设备又称为中间系统或中继(relay)系统数物理层中继系统转发器(repeater)据链路层中继系统网桥或桥接器(bridge)网网络层中继系统路由器(router)桥和路由器的混合物桥路器(brouter)网络层以上的中继系统网关(gateway)6・
044.试简单说明下列协议的作用IP、ARP、RARP和ICMPo6・
03.作为中间设备,转发器、网桥、路由器和网关有何区别?协议实现网络互连使参与互连的性能各异的网络从用户看起来好像是一个统一的网络网际协议是IP IP体系中两个最主要的协议之一,与协议配套使用的还有四个协议TCP/IP IP协议是解决同一个局域网上的主机或路由器的地址和硬件地址的映射问题ARP IPRARP是解决同一个局域网上的主机或路由器的硬件地址和IP地址的映射问题ICMP提供差错报告和询问报文,以提高IP数据交付成功的机会因特网组管理协议IGMP用于探寻、转发本局域网内的组成员关系6・
05.IP地址分为几类?各如何表示?IP地址的主要特点是什么?分为类;每一类地址都由两个固定长度的字段组成,其中一个字段是网络号它标志ABCDE5net-id,主机(或路由器)所连接到的网络,而另一个字段则是主机号它标志该主机(或路由器)host-id,各类地址的网络号字段net・id分别为L2,3,0,0字节;主机号字段host・id分别为3字节、2字节、1字节、4字节、字节4特点
(1)IP地址是一种分等级的地址结构分两个等级的好处是第一,IP地址管理机构在分配IP地址时只分配网络号,而剩下的主机号则由得到该网络号的单位自行分配这样就方便了地址的管理第二,路IP由器仅根据目的主机所连接的网络号来转发分组(而不考虑目的主机号),这样就可以使路由表中的项目数大幅度减少,从而减小了路由表所占的存储空间
(2)实际上IP地址是标志一个主机(或路由器)和一条链路的接口当一个主机同时连接到两个网络上时,该主机就必须同时具有两个相应的地址,其网络号必IP net-id须是不同的这种主机称为多归属主机由于一个路由器至少应当连接到两个网络这样它才multihomed host能将数据报从一个网络转发到另一个网络,因此一个路由器至少应当有两个不同的地址用转发器或IP IP3网桥连接起来的若干个局域网仍为一个网络,因此这些局域网都具有同样的网络号所有分配到网络net-ido4号的网络,范围很小的局域网,还是可能覆盖很大地理范围的广域网,都是平等的net-id6・
06.试根据IP地址的规定,计算出表6・1中的各项数据解类网中,网络号占七个则允许用的网络数为的次方,为但是要除去和的情况,所以1A bit,27128,0127能用的最大网络数是第一个网络号是最后一个网络号是主机号占个则允许用的最大主机数为126,1,126o24bit,的次方,为但是也要除去全和全的情况,所以能用的最大主机数是22416777216,0116777214o类网中,网络号占个则能用的最大网络数为的次方,为第一个网络号是因为2B14bit,21416384,
128.0,127要用作本地软件回送测试,所以从开始,其点后的还可以容纳的次方为所以以为开始的网络号12828256,128为共个,以此类推,第个网络号的计算方法是则可推
128.0〜〜
128.255,2561638416384/256=64128+64=192,算出为主机号占个则允许用的最大主机数为的次方,为但是也要除去全和全
191.25516bit,21665536,01的情况,所以能用的最大主机数是65534类网中,网络号占个则能用的网络数为的次方,为第一个网络号是各个点后3C21bit,2212097152,
192.
0.0,的数占一个字节,所以以为开始的网络号为共以此类推,第个网络192—
192.
255.255,256*256=65536,2097152号的计算方法是则可推算出为主机号占个则允许用的最大主机数为2097152/65536=32192+32=224,8bit,2的次方,为但是也要除去全和全的情况,所以能用的最大主机数是8256,1254o6・
07.试说明IP地址与硬件地址的区别,为什么要使用这两种不同的地址?地址就是给每个连接在因特网上的主机或路由器分配一个在全世界范围是唯一的位的标识符从而把IP32整个因特网看成为一个单一的、抽象的网络在实际网络的链路上传送数据帧时,最终还是必须使用硬件地址地址在一定程度上与硬件一致,基于物理、能够标识具体的链路通信对象、地址给予逻辑域的划分、MAC IP不受硬件限制6-081子网掩码为255・255・
255.0代表什么意思?有三种含义其一是一个类网的子网掩码,对于类网络的地址,前位表示网络号,后位表示主机A AIP824号,使用子网掩码255・255・
255.0表示前8位为网络号,中间16位用于子网段的划分,最后8位为主机号第二种情况为一个类网,对于类网络的地址,前位表示网络号,后位表示主机号,使用子网掩B B IP1616码255・255・
255.0表示前16位为网络号,中间8位用于子网段的划分,最后8位为主机号第三种情况为一个类网,这个子网掩码为类网的默认子网掩码C C一类网络和一网络的子网号分别为位和位,问这两个子网掩码有何不同?2A B168类网络给定子网号位则子网掩码为类网络A1111111111111111111111110000000016“1”
255.
255.
255.0B给定子网号位’T则子网掩码为但子网数目不同1111111111111111nnnn0000000083一个B类地址的子网掩码是255・255・
240.0试问在其中每一个子网上的主机数最多是多少?24010=128+64+32+1610=111100002Host-id的位数为4+8=12,因此,最大主机数为2人12・2=4096・2=4094nnnn.nnnn.nnoooo.oooooooo主机数2AU-24—A类网络的子网掩码为;它是否为一个有效的子网掩码?是10111111111111110000000011111111⑸某个地址的十六进制表示试将其转化为点分十进制的形式这个地址是哪一类地址?IP C
2.2E
14.81,IP类地址C22F1481—allOOOOlO.OOlOlin.OOOlOlOO.lOOOOOOl C类网络使用子网掩码有无实际意义?为什么?6C有实际意义类子网地址的位中,前位用于确定网络号,后位用于确定主机号,如果划分子网,可以.C IP32248选择后8位中的高位,这样做可以进一步划分网络,并且不增加路由表的内容,但是代价是主机数相信减少.6・.试辨认以下地址的网络类别09IP和是类
1128.
36.
199.
3221.
12.
240.
173183.
194.
76.
2534192.
12.
69.
248589.
3.
0.
16200.
3.
6.225A,1和是类,和是类.3B46C6・
10.IP数据报中的首部检验和并不检验数据报中的数据这样做的最大好处是什么?坏处是什么?在首部中的错误比在数据中的错误更严重,例如,一个坏的地址可能导致分组被投寄到错误的主机许多主机并不检查投递给他们的分组是否确实是要投递给它们,它们假定网络从来不会把本来是要前往另一主机的分组投递给它们数据不参与检验和的计算,因为这样做代价大,上层协议通常也做这种检验工作,从前,从而引起重复和多余因此,这样做可以加快分组的转发,但是数据部分出现差错时不能及早发现6・1L当某个路由器发现一IP数据报的检验和有差错时,为什么采取丢弃的办法而不是要求源站重传此数据报?计算首部检验和为什么不采用检验码?CRC答纠错控制由上层传输层执行首部中的源站地址也可能出错请错误的源地址重传数据报是没IP有意义的不采用简化解码计算量,提高路由器的吞吐量CRC.在因特网中将数据报分片传送的数据报在最后的目的主机进行组装还可以有另一种做法,即数据报6U2IP片通过一个网络就进行一次组装是比较这两种方法的优劣在目的站而不是在中间的路由器进行组装是由于路由器处理数据报更简单些;效率高,延迟小数据报12的各分片可能经过各自的路径因此在每一个中间的路由器进行组装可能总会缺少几个数据报片;也许分组后面还要经过一个网络,它还要给这些数据报片划分成更小的片如果在中间的路由器进行组装3就可能会组装多次为适应路径上不同链路段所能许可的不同分片规模,可能要重新分片或组装一个6-133200位长的报文传到层,加上位的首部后成为数据报下面的互联网由两个局域网通过路由器连接起TCP IP160来但第二个局域网所能传送的最长数据帧中的数据部分只有位因此数据报在路由器必须进行分片试1200问第二个局域网向其上层要传送多少比特的数据这里的“数据”当然指的是局域网看见的数据?答第二个局域网所能传送的最长数据帧中的数据部分只有即每个数据片的数据部分1200bit,IP1200-160bit,由于片偏移是以字节即为单位的,所以数据片的数据部分最大不超过这样的报文要864bit IP1024bit,3200bit分个数据片,所以第二个局域网向上传送的比特数等于共有人认为协43200+4X160,3840bit
644.1“ARP议向网络层提供了转换地址的服务,因此应当属于数据链路层这种说法为什么是错误的?ARP因为本身是网络层的一部分,协议为协议提供了转换地址的服务,数据链路层使用硬件地址而不ARP ARP IP使用地址,无需协议数据链路层本身即可正常运行因此不再数据链路层IP ARPARP试解释为什么高速缓存每存入一个项目就要设置分钟的超时计时器这个时间设置的太大或太2ARP10〜20小会出现什么问题?答考虑到地址和地址均有可能是变化的更换网卡,或动态主机配置分钟更换一块网卡是合IP Mac10—20理的°超时时间太短会使请求和响应分组的通信量太频繁,而超时时间太长会使更换网卡后的主机迟迟无ARP法和网络上的其他主机通信至少举出两种不需要发送请求分组的情况即不需要请求将某个目的地址解析为相应的硬件地址3ARP IP在源主机的高速缓存中已经有了该目的地址的项目;源主机发送的是广播分组;源主机和目的主机使ARPIP用点对点链路6・
15.设某路由器建立了如下路由表目的网络子网掩码下一跳接口
128.
96.
39.
0255.
255.
255.128m0接口
128.
96.
39.
128255.
255.
255.128ml
128.
96.
40.
0255.
255.
255.128R
2192.
4.
153.
0255.
255.
255.192R3*默认一一R4现共收到个分组,其目的地址分别为51234分别计算其下一跳51分组的目的站IP地址为先与子网掩码255・255・255・128相与,得
128.
96.
39.0,可见该分组经接口0转发分组的目的地址为:2IP
①与子网掩码相与得不等于
255.
255.
255.
128128.
96.
40.0,
②与子网掩码相与得经查路由表可知,该项分组经转发
128.
96.
40.0,R2分组的目的地址为与子网掩码相与后得与子网掩码相与后得3IP
128.
96.40,151,
128.
96.
40.128,
128.
96.
40.128,经查路由表知,该分组转发选择默认路由,经转发R4分组的目的地址为与子网掩码相与后得与子网掩码4IP
192.
4.
153.
17192.
4.
153.0相与后得经查路由表知,该分组经转发
192.
4.
153.0,R35分组的目的IP地址为
192.
4.
153.90,与子网掩码255・255・255・128相与后得
192.
4.
153.0与子网掩码255・255・相与后得经查路由表知,该分组转发选择默认路由,经转发
255.
192192.
4.
153.64,R4某单位分配到一个类地址,其为.该单位有台机器,分布在个不同的地点如选用子6-16BIPnet-id400016网掩码为试给每一个地点分配一个子网掩码号,并算出每个地点主机号码的最小值和最大值
255.
255.
255.0,4000/16=250,平均每个地点250台机器如选为掩码,则每个网络所连主机数=28・2=254250,共有子网数=28・能满足实际需求2=25416,可给每个地点分配如下子网号码地点子网号子网网络号主机的最小值和最大值subnet-id IP
100000001129.
250.
1.
0129.
250.
1.1—
129.
250.
1.2542000000103000000114000001005;
00000101129.
250.
5.
0129.
250.
5.
1600000110129.
250.
6.
01700000111800001000900001001129.
250.
9.01100000101011000010111200001100130000110114;
000011101500001111129.
250.
15.
0129.
250.
15.1—
129.
250.
15.25416000100006・
17.•一个数据报长度为4000字节固定首部长度现在经过一个网络传送,但此网络能够传送的最大数据长度为字节试问应当划分为几个短些的数据报片?各数据报片的数据字段长度、片偏移字段和标志应1500MF为何数值?数据报固定首部长度为字节总长度字节数据长度字节片偏移IP20MF原始数据报4000398000数据报片11500148010数据报片2150014801185数据报片31040102003706・
19.试找出可产生以下数目的A类子网的子网掩码采用连续掩码12,26,330,462,5122,
6250.
1255.
192.
0.0,
2255.
224.
0.0,
3255.
248.
0.0,
4255.
252.
0.0,
5255.
254.
0.0,
6255.
255.
0.06・
20.以下有4个子网掩码哪些是不推荐使用的?为什么?
1176.
0.
0.0,
296.
0.
0.0,
3127.
192.
0.0,
4255.只有是连续的和连续的的掩码,是推荐使用的4106・
21.有两个CIDR地址块
208.128/11和是否有那一个地址块包含了另一个地址?如果有,请指出,并说明理由的前缀为
208.128/1111010000100的前缀为:它的前位与的前缀是一致的,所以地址块包含了1101000010000010000101,
11208.128/
11208.128/11这一地址块6・
22.一个自治系统有5个局域网,其连接图如图4・55示LAN2至LAN5上的主机数分别为91,150,3和
15.该自治系统分配到的地址块为试给出每一个局域网的地址块包括前缀IP011分配网络前缀时应先分配地址数较多的前缀题目没有说上有几个主机,但至少需要个地址给三个路由器用LAN13本题的解答有很多种,下面给出两种不同的答案第一组答案第二组答案6・
23.以下地址中的哪一个和
86.32/12匹配请说明理由
186.
33.
224.1232;
386.
58.
119.74;4下划线上为位前缀说明第二字节的前位在前缀中
86.32/
1286.00100000124给出的四个地址的第二字节的前位分别为和因此只有是匹配的40010,0100,0011010016・
24.以下地址中的哪一个地址140匹配?请说明理由10/4;232/4;34/
64152.0/11前缀和地址匹配
12.
52.
90.14000000/40000000032/4001000004/60000010080/401010000与下列掩码相对应的网络前缀各有多少位?6-251;2;3;
4255.
255.
255.2522/2;2/4;3/II;4/30o和这两类协议的主要区别是什么?6-
27.IGP EGPIGP在自治系统内部使用的路由协议;力求最佳路由EGP在不同自治系统便捷使用的路由协议;力求较好路由不兜圈子必须考虑其他方面的政策,需要多条路由代价费用方面可能可达性更重要EGPIGP内部网关协议,只关心本自治系统内如何传送数据报,与互联网中其他自治系统使用什么协议无关EGP外部网关协议,在不同的AS边界传递路由信息的协议,不关心AS内部使用何种协议注主要考虑内部如何高效地工作,绝大多数情况找到最佳路由,对费用和代价的有多种解释IGP AS试简述和路由选择协议的主要特点6-
28.RIP,OSPF BGP主要特点RIP OSPFBGP网关协议内部内部外部路由表内容目的网,下一站,距离目的网,下一站,距离目的网,完整路径最优通路依据跳数费用多种策略算法距离矢量链路状态距离矢量传送方式运输层数据报建立连接UDP IPTCP其他简单、效率低、跳数为不可达、好消息传的快,坏消息传的慢效率高、路由器频繁交换信息,难维持一16致性规模大、统一度量为可达性使用使用而使用这样做有何优点?为什么周期性地和临站交换路由6-
29.RIP UDP,OSPF IP,BGP TCPRIP器由信息而却不这样做?BGP只和邻站交换信息,使用无可靠保障,但开销小,可以满足要求;RIP UDPRIP使用可靠的洪泛法,直接使用灵活、开销小;OSPF IP,需要交换整个路由表和更新信息,提供可靠交付以减少带宽消耗;BGP TCP使用不保证可靠交付的因此必须不断地周期性地和邻站交换信息才能使路由信息及时得到更新但RIP UDP,使用保证可靠交付的因此不需要这样做BGP TCP试说明运输层在协议栈中的地位和作用,运输层的通信和网络层的通信有什么重要区别?为什么运输层是7-01必不可少的?答运输层处于面向通信部分的最高层,同时也是用户功能中的最低层,向它上面的应用层提供服务运输层为应用进程之间提供端到端的逻辑通信,但网络层是为主机之间提供逻辑通信面向主机,承担路由功能,即主机寻址及有效的分组交换各种应用进程之间通信需要“可靠或尽力而为”的两类服务质量,必须由运输层以复用和分用的形式加载到网络层网络层提供数据报或虚电路服务对上面的运输层有何影响?答网络层提供数据报或虚电路服务不影响上1面的运输层的运行机制但提供不同的服务质量62当应用程序使用面向连接的TCP和无连接的IP时,这种传输是面向连接的还是面向无连接的?答:都是这要在不同层次来看,在运输层是面向连接的,在网络层则是无连接的接收方收到有差错的用户数据报时应如何处理?答丢弃3UDP试以具体例子说明为什么一个运输连接可以有多种方式释放可以设两个互相通信的用户分别连接在网络7-03的两结点上答设建立了运输连接协议应考虑一下实际可能性A,B或故障,应设计超时机制,使对方退出,不至于死锁;A B主动退出,被动退出A B主动退出,被动退出B A解释为什么突然释放运输连接就可能会丢失用户数据,而使用的连接释放方法就可保证不丢失数据7-04TCP答当主机和主机之间连接建立后,主机发送了一个数据段并正确抵达主机接着主机发送另一121TCP2,1个数据段,这次很不幸,主机在收到第二个数据段之前发出了释放连接请求,如果就这样突然释TCP2TCP放连接,显然主机发送的第二个报文段会丢失1TCP而使用的连接释放方法,主机发出了释放连接的请求,那么即使收到主机的确认后,只会释放主机TCP212到主机方向的连接,即主机不再向主机发送数据,而仍然可接受主机发来的数据,所以可保证不丢失1211数据试用具体例子说明为什么在运输连接建立时要使用三次握手说明如不这样做可能会出现什么情况答7-053次握手完成两个重要的功能,既要双方做好发送数据的准备工作(双方都知道彼此已准备好),也要允许双方就初始序列号进行协商,这个序列号在握手过程中被发送和确认假定给发送一个连接请求分组,收到了这个分组,并发送了确认应答分组按照两次握手的协定,认B AAA为连接已经成功地建立了,可以开始发送数据分组可是,在的应答分组在传输中被丢失的情况下,将不B A知道是否已准备好,不知道建议什么样的序列号,甚至怀疑是否收到自己的连接请求分组,在这种情AA B A况下,认为连接还未建立成功,将忽略发来的任何数据分组,只等待连接确认应答分组B A而发出的分组超时后,重复发送同样的分组这样就形成了死锁A一个报文段的数据部分最多为多少个字节?为什么?如果用户要传送的数据的字节长度超过报7-06TCP TCP文字段中的序号字段可能编出的最大序号,问还能否用来传送?TCP答字节,此数据部分加上首部的字节,再加上首部的字节,正好是数据报的最大长65495TCP20IP20IP度(当然,若首部包含了选择,则首部长度超过字节,这时报文段的数据部分的长度将
65535.IP IP20TCP小于字节)65495数据的字节长度超过报文段中的序号字段可能编出的最大序号,通过循环使用序号,仍能用来传送TCP TCP在使用传送数据时,如果有一个确认报文段丢失了,也不一定会引起与该确认报文段对应的数据的重7-08TCP传试说明理由答还未重传就收到了对更高序号的确认试计算一个包括段链路的运输连接的单程端到端时延段链路程中有段是卫星链路,有段是广域7-115523网链路每条卫星链路又由上行链路和下行链路两部分组成可以取这两部分的传播时延之和为每一个250mso广域网的范围为其传播时延可按来计算各数据链路速率为Is,帧长为位1500km,150000km/s48kb960答:5段链路的传播时延=250*2+(1500/150000)*3*1000=530ms段链路的发送时延()5=960/48*1000*5*1000=100ms所以段链路单程端到端时延5=530+100=630ms7・12重复5・35题,但假定其中的一个陆地上的广域网的传输时延为150ms答760ms7-14在图7・17中所示的连接释放过程中,主机B能否先不发送ACK=x+l的确认?(因为后面要发送的连接释放报文段中仍有这一信息)ACK=x+l答如果不再发送数据了,是可以把两个报文段合并成为一个,即只发送报文段但如果还有B FIN+ACK B数据报要发送,而且要发送一段时间,那就不行,因为迟迟收不到确认,就会以为刚才发送的报文段丢A FIN失了,就超时重传这个报文段,浪费网络资源FIN7・15在图7・18中,在什么情况下会发生从状态LISTEN到状态SYN_SENT,以及从状态SYN_ENT到状态的变迁?SYN_RCVD答当和都作为客户,即同时主动打开连接这时的每一方的状态变迁都是ABTCPCLOSED--aSYN-SENT-aSYN-RCVD-aESTABLISHED什么是算法在的重传机制中,若不采用算法,而是在收到确认时都认为是对重传报文段7-16Karn TCPKarn的确认,那么由此得出的往返时延样本和重传时间都会偏小试问重传时间最后会减小到什么程度?答算法在计算平均往返时延时,只要报文段重传了,就不采用其往返时延样本Karn RTT设新往返时延样本TiRTT1=a*RTT i-1+1-a*T i;RTTA i=a*RTT i-1+ba*T i/2;RTT1=a*0+l-a*Tl=l-a*Tl;RTTA1=a*0+l-a*Tl/2=RTT1/2RTT2=a*RTT1+1-a*T2;RTTA2=a*RTT1+1-a*T2/2;=a*RTT1/2+ba*T2/2=RTT2/2在统计意义上,重传时间最后会减小到使用算法的RTO=beta*RTT,karn1/
2.某个应用进程使用运输层的用户数据报然而继续向下交给层后,又封装成数据报既然都是数7-17UDP,IP IP据报,可否跳过而直接交给层?哪些功能提供了但没提提供?UDP IPUDP IP答不可跳过而直接交给层UDP IP数据报报承担主机寻址,提供报头检错;只能找到目的主机而无法找到目的进程IP IP提供对应用进程的复用和分用功能,以及提供对数据差分的差错检验UDP在进行流量控制时是以分组的丢失作为产生拥塞的标志有没有不是因拥塞而引起的分组丢失的情况7-19TCP如有,请举出三种情况答当数据报在传输过程中需要分片,但其中的一个数据报未能及时到达终点,而终点组装数据报已超Ip IP时,因而只能丢失该数据报;数据报已经到达终点,但终点的缓存没有足够的空间存放此数据报;数据报在IP转发过程中经过一个局域网的网桥,但网桥在转发该数据报的帧没有足够的差错空间而只好丢弃一个应用程序用到层把数据报在划分为个数据报片发送出去,结果前两个数据报片丢失,后两个
7.20UDP,IP4到达目的站过了一段时间应用程序重传而层仍然划分为个数据报片来传送结果这次前两个到达UDP,IP4目的站而后两个丢失试问在目的站能否将这两次传输的个数据报片组装成完整的数据报?假定目的站第4一次收到的后两个数据报片仍然保存在目的站的缓存中答不行重传时,数据报的标识字段会有另一个标识符IP仅当标识符相同的数据报片才能组装成一个数据报前两个数据报片的标识符与后两个IP IP IPIP数据报片的标识符不同,因此不能组装成一个数据报IP为什么在首部中要把端口号放入最开始的个字节?7-21TCP TCP4答在的差错报文中要包含首部后面的个字节的内容,而这里面有首部中的源端口和目的端ICMP IP8TCP口当收到差错报文时需要用这两个端口来确定是哪条连接出了差错TCP ICMP7・26设TCP的ssthrcsh的初始值为8单位为报文段6当拥塞窗口上升到12时网络发生了超时,TCP使用慢开始和拥塞避免试分别求出第次到第次传输的各拥塞窗口大小你能说明拥塞控制窗口每一次变化的原因115吗?答拥塞窗口大小分别为1,2,4,8,9,10,H,12,1,2,4,6,7,8,
9.7・27通信信道带宽为IGb/s,端到端时延为10ms TCP的发送窗口为65535字节试问:可能达到的最大吞吐量是多少信道的利用率是多少?答L=65536x8+40x8=524600C=109b/sL/C=
0.0005246sTd=10xl0-3s
0.02104864Throughput=L/L/C+2xTd=524600/
0.0205246=
25.5Mb/sEfficiency=L/C//L/C+2xD=
0.0255最大吞吐量为信道利用率为
25.5Mb/s
25.5/1000=
2.55%o一个连接下面使用的链路,其端到端时延为经测试,发现吞吐量只有试7-30TCP256kb/s128ms120kb/s问发送窗口是多少?提示可以有两种答案,取决于接收等发出确认的时机W解来回路程的时延等于.设窗口值为注意:以字节为单位,假定一次最大发送量等于窗256ms=128msX2X口值,且发射时间等于,那么,每发送一次都得停下来期待再次得到下一窗口的确认,以得到新的发送许256ms可•这样,发射时间等于停止等待应答的时间,结果,测到的平均吞吐率就等于发送速率的一半,即8X4-256x1000=256x
0.001X=8192所以,窗口值为
8192.计算机网络第四版谢希仁编著、计算机网络的发展阶段1第一阶段世纪年代以单个计算机为中心的面向终端的计算机网络系统这种网络系统是以批处理信息2060为主要目的第二阶段世纪年代以分组交换网为中心的多主机互连的计算机网络系统它的主要特2070点是
①采用的是静态分配策略;
②这种交换技术适应模拟信号的数据传输
③计算机数据的产生往往是“突发式”的第三阶段世纪年代具有统一的网络体系结构,遵循国际标准化协议的计算机网络第四阶2080段世纪年代网络互连与高速网络
2090、简述分组交换的要点报文分组,加首部经路由器储存转发在目的地合并
2123、试从多个方面比较电路交换、报文交换和分组交换的主要优缺点3电路交换端对端通信质量因约定了通信资源获得可靠保障,对连续传送大量数据效率高1报文交换无须预约传输带宽,动态逐段利用传输带宽对突发式数据通信效率高,通信迅速2分组交换具有报文交换之高效、迅速的要点,且各分组小,路由灵活,网络生存性能好
3、为什么说因特网是自印刷术以来人类通信方面最大的变革?答融合其他通信网络,在信息化过程中起核心4作用,提供最好的连通性和信息共享,第一次提供了各种媒体形式的实时交互能力、计算机网络中的主干网和本地接入网的主要区别是什么?答主干网提供远程覆盖高速传输和路由器最8优化通信本地接入网主要支持用户的访问本地,实现散户接入,速率低、一个计算机网络应当有三个主要的组成部分若干个主机,它们向各用户提供服务;91一个通信子网,它由一些专用的结点交换机和连接这些结点的通信链路所组成;3一系列的协议这些协议是为在主机之间或主机和子网之间的通信而用的
4、试在下列条件下比较电路交换和分组交换要传送的报文共从源点到终点共经过段链路,每段链10x bitok路的传播时延为数据率为在电路交换时电路的建立时间为在分组交换时分组长度为d s,bb/s sspbit,且各结点的排队等待时间可忽略不计问在怎样的条件下,分组交换的时延比电路交换的要小?答线路交换时延分组交换时延kd+x/b+s,kd+x/p*p/b+k-l*p/b其中k・l*p/b表示K段传输中,有k・l次的储存转发延迟,当sk・l*p/b时,电路交换的时延比分组交换的时延大,当相反x»p,、在上题的分组交换网中,设报文长度和分组长度分别为和其中为分组的数据部分的长度,而11x p+hbit,p为每个分组所带的控制信息固定长度,与的大小无关通信的两端共经过段链路链路的数据率为h pk bb/s,但传播时延和结点的排队时间均可忽略不计若打算使总的时延为最小,问分组的数据部分长度应取为多大?p答总时延表达式,分组交换时延为对求导后,令其值等于求D D=kd+x/p*p+h/b+k-l*p+h/b Dp0,得p=[xh/k・l]八
0.
5、网络体系结构为什么要采用分层次的结构?试举出一些与分层体系结构的思想相似的日常生活12答分层的好处
①各层之间是独立的某一层可以使用其下一层提供的服务而不需要知道服务是如何实现的
②灵活性好当某一层发生变化时,只要其接口关系不变,则这层以上或以下的各层均不受影响
③结构上可分割开各层可以采用最合适的技术来实现
④易于实现和维护
⑤能促进标准化工作与分层体系结构的思想相似的日常生活有邮政系统,物流系统协议与服务有何区别?有何关系?14答网络协议为进行网络中的数据交换而建立的规则、标准或约定由以下三个要素组成语法即数据与控制信息的结构或格式语义即需要发出何种控制信息,完成何种动作以12及做出何种响应°同步即事件实现顺序的详细说明3协议是控制两个对等实体进行通信的规则的集合在协议的控制下,两个对等实体间的通信使得本层能够向上一层提供服务,而要实现本层协议,还需要使用下面一层提供服务协议和服务的概念的区分、协议的实现保证了能够向上一层提供服务本层的服务用户只能看见服务而无法1看见下面的协议下面的协议对上面的服务用户是透明的、协议是“水平的”,即协议是控制两个对等实体2进行通信的规则但服务是“垂直的”,即服务是由下层通过层间接口向上层提供的上层使用所提供的服务必须与下层交换一些命令,这些命令在中称为服务原语OSI、试举出日常生活中有关“透明”这种名词的例子答电视,计算机视窗操作系统、工农业产品
17、试解释以下名词协议栈、实体、对等层、协议数据单元、服务访问点、客户、服务器、客户•服务器18方式答实体()表示任何可发送或接收信息的硬件或软件进程协议是控制两个对等实体进entity行通信的规则的集合客户()和服务器()都是指通信中所涉及的两个应用进程客户是服务的client server请求方,服务器是服务的提供方客户服务器方式所描述的是进程之间服务和被服务的关系协议栈:指计算机网络体系结构采用分层模型后,每层的主要功能由对等层协议的运行来实现,因而每层可用一些主要协议来表征,几个层次画在一起很像一个栈的结构对等层:在网络体系结构中,通信双方实现同样功能的层.协议数据单元:对等层实体进行信息交换的数据单位.、收发两端之间的传输距离为信号在媒体上的传播速率为试计算以下两种情况的发送时201000km,2X108m/s延和传播时延()数据长度为数据发送速率为()数据长度为数据发送速率为1107bit,100kb/s2103bit,IGb/s从上面的计算中可以得到什么样的结论?解
(1)发送时延ts=l07/105=100s传播时延tp=106/QX108)=
0.005§()发送时延传播时延()2ts=103/109=1ps tp=l06/2XI08=
0.005s结论若数据长度大而发送速率低,则在总的时延中,发送时延往往大于传播时延但若数据长度短而发送速率高,则传播时延就可能是总时延中的主要成分、假设信号在媒体上的传播速度为,媒体长度分别为212X108m/§L110cm(网络接口卡)
(2)100m(局域网)
(3)100km(城域网)
(4)5000km(广域网)试计算出当数据率为和时在以上媒体中正在传播的比特数10Gb/s解1lMb/§:传播时延=
0.l/2X108=5X10・10IGb/s:比特比特数=5X10-10X1XI06=5X10-4数=5X10-10X1X109=5X10”2IMb/s:传播时延=100/2X108=5X10・7IGb/s:比特数比特数=5X10-7X1X106=5X10-1=5XI O・7X1X1O9=5X1O2传播时延比特3IMb/s:=100000/2X108=5X
10.4IGb/s:比特数=5X lb4X1X106=5X102数=5XI04XIX109=5X1054lMb/s:传播时延=5000000/2X108=
2.5X10・2IGb/s:比比特数义=
2.510-2X1X106=5X104特数=
2.5X10・2X IX109=5X107第二章物理层物理层要解决哪些问题?物理层的主要特点是什么?2-01答物理层要解决的主要问题()物理层要尽可能地屏蔽掉物理设备和传输媒体,通信手段的不同,使数据1链路层感觉不到这些差异,只考虑完成本层的协议和服务
(2)给其服务用户(数据链路层)在一条物理的传输媒体上传送和接收比特流(一般为串行按顺序传输的比特流)的能力,为此,物理层应该解决物理连接的建立、维持和释放问题
(3)在两个相邻系统之间唯一地标识数据电路物理层的主要特点
(1)由于在OSI之前,许多物理规程或协议已经制定出来了,而且在数据通信领域中,这些物理规程已被许多商品化的设备所采用,加之,物理层协议涉及的范围广泛,所以至今没有按的抽象模OSI型制定一套新的物理层协议,而是沿用已存在的物理规程,将物理层确定为描述与传输媒体接口的机械,电气,功能和规程特性
(2)由于物理连接的方式很多,传输媒体的种类也很多,因此,具体的物理协议相当复杂数据在信道重的传输速率受哪些因素的限制?信噪比能否任意提高?香农公式在数据通信中的意义是什2-05么?“比特/每秒”和“码元/每秒有何区别?答码元传输速率受奈氏准则的限制,信息传输速率受香农公式的限制香农公式在数据通信中的意义是只要信息传输速率低于信道的极限传信率,就可实现无差传输比特是信息传输速率的单位码元传输速率也称为调制速率、波形速率或符号速率一个码元不一定对应于一个比特用香农公式计算一下,假定信道带宽为为最大信道传输速率为那么若想使最大信道传输速2-063100Hz,35Kb/s,率增加问信噪比应增大到多少倍?如果在刚才计算出的基础上将信噪比应增大到多少倍?如果60%,S/N S/N在刚才计算出的基础上将信噪比再增大到十倍,问最大信息速率能否再增加答S/N20%C=W Iog2l+S/Nb/s-dSNl=2*C1/W-1=2*35000/3100-1SN2=2*C2AV-1=2*
1.6*Cl/w-1=2*
1.6*35000/3100-1信噪比应增大到约倍SN2/SNl=100100C3=Wlong21+SN3=Wlog2l+10*SN2C3/C2=
18.5%如果在此基础上将信噪比S/N再增大到10倍,最大信息通率只能再增加
18.5%左右答的调制解调器没有突破了香农的信道极限传输速率这种调制解调器的使用条件是用户通过2-1356kb/s从因特网上下载信息的情况下,下行信道的传输速率为ISP56kb/so试写出下列英文缩写的全文,并做简单的解释2-15答FDMfrequency divisionmultiplexing TDMTime Division MultiplexingSTDMStatisticTimeDivisionMultiplexing WDMWave Division MultiplexingDWDMDenseWave DivisionMultiplexing CDMACodeWaveDivisionMultiplexingSONETSynchronous OpticalNetwork同步光纤网SDHSynchronous DigitalHierarchy同步数字系列FDM,TDM,STDM,WDM,DWDM,CDMA,SONET,SDH,STM-1,OC-
48.第级同步传递模块第级光载波STM-1Synchronous TransferModule1OG48Optical Carrier48码分多址为什么可以使所有用户在同样的时间使用同样的频带进行通信而不会互相干扰2-16CDMA这种复用方法有何优缺点?答各用户使用经过特殊挑选的相互正交的不同码型,因此彼此不会造成干扰这种系统发送的信号有很强的抗干扰能力,其频谱类似于白噪声,不易被敌人发现占用较大的带宽共有个站进行码分多址通信个站的码片序列为2-1744A—1—1—1+1+1—1+1+1B—1—1+1—1+1+1+1—1C—1+1—1+H-1+1—1—1D—1+1—1—1—1—1+1—1现收到这样的码片序列S―问哪个站发送数据了?发送数据的站发送的是还是l+l-3+l-l-3+l+lo01解S・A=+1—1+3+1—1+3+1+1/8=1,A发送1S・B=+1—1—3一1-1一3+1—1/8=-1,B发送0无发送S*C=+1+1+3+1-1-3-1-1/8=0,CS・D=+1+1+3—1+1+3+1—1/8=1,D发送1假定在进行异步通信时,发送端每发送一个字符就发送个等宽的比特一个起始比特,个比特的2-18108ASCH码字符,最后一个结束比特试问当接收端的时钟频率和发送端的时钟频率相差时,双方能否正常通信?5%解设发送端和接收端的时钟周期分别为和若接收端时钟稍慢,则最后一个采样必须发生在停止比特结X Y束之前,即
9.5YG0X若接收端时钟稍快,则最后一个采样必须发生在停止比特开始之后,即
9.5Y9X解出因此收发双方频率相差是可以正常工作的5%试比较、以及接入技术的优缺点?答技术就是用数字技术对现有的模2-19xDSL HFCFTTx xDSL拟电话用户线进行改造,使它能够承载宽带业务成本低,易实现,但带宽和质量差异性大网的最大的优点具有很宽的频带,并且能够利用已经有相当大的覆盖面的有线电视网要将现有的HFC450MIIz单向传输的有线电视网络改造为双向传输的网需要相当的资金和时间750MHz IIFC光纤到……这里字母可代表不同意思可提供最好的带宽和质量、但现阶段线路和工程成本FTTx x大2・20为什么在ASDL技术中,在不到1MHz的带宽中却可以传送速率高达每秒几个兆比?答靠先进的DMT编码,频分多载波并行传输、使得每秒传送一个码元就相当于每秒传送多个比特数据链路(即逻辑链路)与链路(即物理链路)有何区别?“电路接通了“与“数据链路接通了”的区别何3-01在?答数据链路与链路的区别在于数据链路出链路外,还必须有一些必要的规程来控制数据的传输,因此,数据链路比链路多了实现通信规程所需要的硬件和软件“电路接通了”表示链路两端的结点交换机已经开机,物理连接已经能够传送比特流了,但是,数据传输并不可靠,在物理连接基础上,再建立数据链路连接,才是“数据链路接通了,此后,由于数据链路连接具有检测、确认和重传功能,才使不太可靠的物理链路变成可靠的数据链路,进行可靠的数据传输当数据链路断开连接时,物理电路连接不一定跟着断开连接数据链路层中的链路控制包括哪些功能试讨论数据链路层做成可靠的链路层有哪些优点和缺点.答链路3-02管理帧定界流量控制差错控制将数据和控制信息区分开透明传输寻址可靠的链路层的优点和缺点取决于所应用的环境对于干扰严重的信道,可靠的链路层可以将重传范围约束在局部链路,防止全网络的传输效率受损;对于优质信道,采用可靠的链路层会增大资源开销,影响传输效率数据链路层的三个基本问题(帧定界、透明传输和差错检测)为什么都必须加以解决?3-03答帧定界是分组交换的必然要求透明传输避免消息符号与帧定界符号相混淆差错检测防止合差错的无效数据帧浪费后续路由上的传输和处理资源习题答“否则”是指发送方发送的帧的()和接收方的状态变量()不同表明发送方没有收3-03N SV R到接收方发出的ACK,于是重传上次的帧若“转到
(8)”,则接收方要发送NAK发送方继续重传上次的帧,一直这样下去习题解根据下图所示停等协议中的时间关系在确认帧长度和处理时间均可忽略的情况下,要使信道利3-06用率达到至少必须使数据帧的发送时间等于倍的单程传播时延50%2即已知,其中为信道容量,或信道速率为帧长(以比特为单位)所以得帧长C bit习题3-09答
(1)显然WT内不可能有重复编号的帧,所以WT2n设WT=2n;
(2)注意以下情况发送窗口只有当收到对一个帧的确认,才会向前滑动一个帧的位置;接收窗口:只有收到一个序号正确的帧,才会向前滑动一个帧的位置,且同时向发送端发送对该帧的确认显然只有接收窗口向前滑动时,发送端口才有可能向前滑动发送端若没有收到该确认,发送窗口就不能滑动()为讨论方便,取并考虑当接收窗口位于时,发送窗口的两个极端状态3n=30状态1发送窗口全部确认帧收到接收窗口状态2发送窗口全部确认帧都没收到接收窗口()可见在状态下,接收过程前移窗口后有效序列号的新范围和发送窗口的旧范围之间有重叠,致使42接收端无法区分是重复帧还是新帧为使旧发送窗口和新接收窗口之间序列号不发生重叠,有WT+WR/2n,习题答因而当时,取最大值,为3-10WT+WRW2n,WRWWT,WR=WT WR2n/2o所以WTW2n-l接收端
012123.45670习题答发送端3-11012345习题答发送端3-120接收端012习题答当选择重传协议时,或当连续协议传输无差错时3-13ARQ WR=1ARQ协议的主要特点是什么?为什么不使用帧的编号?适用于什么情况?为什么协议不能3-16PPP PPP PPP PPP使数据链路层实现可靠传输?答简单,提供不可靠的数据报服务,检错,无纠错不使用序号和确认机制地址字段只置为地址字段实际上并不起作用A OxFF控制字段通常置为是面向字节的C0x03PPP当用在同步传输链路时,协议规定采用硬件来完成比特填充(和的做法一样),当用在异步PPP HDLCPPP传输时,就使用一种特殊的字符填充法适用于线路质量不太差的情况下、没有编码和确认机制PPP PPP要发送的数据为采用的生成多项式是()试求应添加在数据后面的余数3-17HOlOllOllo CRCP X=X4+X+lo数据在传输过程中最后一个变成了间接收端能否发现?若数据在传输过程中最后两个都变成了间接收10,10,端能否发现?采用检验后,数据链路层的传输是否就变成了可靠的传输?答作二进制除法,CRC1101011011得余数添加的检验序列是0000100111110,
1110.作二进制除法,两种错误均可发展仅仅采用了检验,缺重传机制,数据链路层的传输还不是可靠的传输CRC一个帧的数据部分(用十六进制写出)是试问真正的数据是什么(用3-18PPP7D5EFE277D5D7D5D657D5E十六进制写出)?答7D5E FE277D5D7D5D657D5E7E FE277D7D657D协议使用同步传输技术传送比特串试问经过零比特填充后变成怎样的比特串?若接收端收到的3-19PPPPPP帧的数据部分是问删除发送端加入的零比特后变成怎样的比特串?答局域网的主要特点是什么?为什么局域网采用广播通信方式而广域网不采用呢?4-01答局域网是指在较小的地理范围内,将有限的通信设备互联起来的计算机通信网络LAN从功能的角度来看,局域网具有以下几个特点
(1)共享传输信道,在局域网中,多个系统连接到一个共享的通信媒体上
(2)地理范围有限,用户个数有限通常局域网仅为一个单位服务,只在一个相对独立的局部范围内连网,如一座楼或集中的建筑群内,一般来说,局域网的覆盖范围越位内或更大一些10m〜10km从网络的体系结构和传输检测提醒来看,局域网也有自己的特点
(1)低层协议简单
(2)不单独设立网络层,局域网的体系结构仅相当于相当与OSI/RM的最低两层
(3)采用两种媒体访问控制技术,由于采用共享广播信道,而信道又可用不同的传输媒体,所以局域网面对的问题是多源,多目的的连连管理,由此引发出多中媒体访问控制技术在局域网中各站通常共享通信媒体,采用广播通信方式是天然合适的,广域网通常采站点间直接构成格状网数据率为的以太网在物理媒体上的码元传输速率是多少码元/秒?4-0310Mb/s答码元传输速率即为波特率,以太网使用曼彻斯特编码,这就意味着发送的每一位都有两个信号周期标准以太网的数据速率是因此波特率是数据率的两倍,即波特10MB/S,20M以太网上只有两个站,它们同时发送数据,产生了碰撞于是按截断二进制指数退避算法进行重传重传4-04次数记为i,i=L2,3,…・・试计算第1次重传失败的概率、第2次重传的概率、第3次重传失败的概率,以及一个站成功发送数据之前的平均重传次数I答将第i次重传成功的概率记为pi显然第一次重传失败的概率为
0.5,第二次重传失败的概率为0・25,第三次重传失败的概率为,平均重传次数
0.1251=
1.637以太网升级到、和时,都需要解决哪些技术问题?为什么以太网能够在发展4-0610Mb/s100Mb/s lGb/S10Gb/s的过程中淘汰掉自己的竞争对手,并使自己的应用范围从局域网一直扩展到城域网和广域网?答技术问题使参数保持为较小的数值,可通过减小最大电缆长度或增大帧的最小长度a在的以太网中采用的方法是保持最短帧长不变,但将一个网段的最大电缆的度减小到帧间时间100mb/s100m,间隔从原来微秒改为现在的微秒
9.
60.96吉比特以太网仍保持一个网段的最大长度为但采用了“载波延伸”的方法,使最短帧长仍为字节这100m,64样可以保持兼容性、同时将争用时间增大为字节并使用“分组突发”减小开销512吉比特以太网的帧格式与和以太网的帧格式完全相同1010mb/s,100mb/s IGb/s吉比特以太网还保留标准规定的以太网最小和最大帧长,这就使用户在将其已有的以太网进行升级时,仍能和较低速率的以太网很方便地通信由于数据率很高,吉比特以太网不再使用铜线而只使用光纤作为传输媒体,它使用长距离超过的光收发器km与单模光纤接口,以便能够工作在广有个站连接到以太网上试计算一下三种情况下每一个站所能得到的带宽4-0710个站都连接到一个以太网集线器;11010Mb/s个站都连接到一个以太网集线器;210100Mb/s个站都连接到一个以太网交换机31010Mb/s答个站都连接到一个以太网集线器个站都连接到一个以太网集线器11010Mb/s lOmbs210100mb/s个站都连接到一个以太网交换机lOOmbs31010mb/s lOmbs解发送一个帧所需的平均时间为4-08Tav=2T NR+TO+x,其中NR=『A/A,A是某个站发送成功的概率,,N=100时,Amax=O.369,总线上每秒发送成功的最大帧数,则得每个站每秒发送的平均帧数为总线长度减小到总3400/100=
34.74-0911km2线速度加倍帧长变为3lOOOObit答设与上题意义相同a1al=a/4=
0.025,Smaxl=
0.9000每个站每秒种发送的平均帧数的最大值总线长度减小,端到端时延就减小,以时间为单位的信=45道长度与帧长的比也减小,信道给比特填充得更满,信道利用率更高,所以每站每秒发送的帧更多每个站每秒种发送的平均帧数的最大值二2a2=2a=
0.2,Smax2=
0.529653总线速度加倍,以时间为单位的信道长度与帧长的比也加倍,信道利用率减小但仍比原来的大,所以最1/2终每站每秒发送的帧比原来多每个站每秒种发送的平均帧数的最大值3a3=a/10=
0.01,Smax3=
0.9574=
4.8帧长加长倍,信道利用率增加,每秒在信道上传输的比特增加但没有倍,所以最终每站每秒发送的帧1010比原来少假定长的网络的数据率为设信号在网络上的传播速率为求能够使用4-101km CSMA/CD IGb/s200000km/so此协议的最短帧长答对于电缆,单程传播时间为为微秒,来回路程传播时1km1/200000=5间为微秒,为了能够按照工作,最小帧的发射时间不能小于微秒,以速率工作,微10CSMA/CD10Gb/s10秒可以发送的比特数等于10*10人八・9=10000,因此,最短帧是10000位或1250字节长4-11解公式4-9为其中为传播时延,为数据帧的发送时间计算结果距离发送速率d=25m d=2500m C=10Mb/s C=10Gb/s C=10Mb/s C=10Gb/s讨论越大,信道利用率就越小常用的局域网的网络拓扑有哪些种类?现在最流行的是哪种结构?为什么早期的以太网选择总线拓扑结构4-12而不是星形拓扑结构,但现在却改为使用星形拓扑结构?答星形网,总线网,环形网,树形网当时很可靠的星形拓扑结构较贵,人们都认为无源的总线结构更加可靠,但实践证明,连接有大量站点的总线式以太网很容易出现故障,而现在专用的芯片的ASIC使用可以讲星形结构的集线器做的非常可靠,因此现在的以太网一般都使用星形结构的拓扑假定一个以太网上的通信量中的是在本局域网上进行的,而其余的的通信量是在本局域网和因特4-1380%20%网之间进行的°另一个以太网的情况则反过来.这两个以太网一个使用以太网集线器,而另一个使用以太网交换机你认为以太网交换机应当用在哪一个网络?答集线器为物理层设备,模拟了总线这一共享媒介共争用,成为局域网通信容量的瓶颈交换机则为链路层设备,可实现透明交换局域网通过路由器与因特网相连当本局域网和因特网之间的通信量占主要成份时,形成集中面向路由器的数据流,使用集线器冲突较大,采用交换机能得到改善当本局域网内通信量占主要成份时,采用交换机改善对外流量不明显以太网使用的协议是以争用方式接入到共享信道这与传统的时分复用相比优缺点如何?4-14CSMA/CD TDM答传统的时分复用是静态时隙分配,均匀高负荷时信道利用率高,低负荷或符合不均匀时资源浪费较TDM大,课动态使用空闲新到资源,低负荷时信道利用率高,但控制复杂,高负荷时信道冲突大CSMA/CD答:4-15a=T/T0=T C/L=1004-2X108X1X109/L=500/L,信道最大利用率最大吞吐量Smax=1/1+
4.44a,Tmax=SmaxX lGbit/s帧长字节时,512a=500/512X8=
0.122,Smax=
0.6486,Tmax=
648.6Mbit/s帧长字节时,1500a=500/1500X8=
0.0417,Smax=
0.8438,Tmax=
843.8Mbit/s帧长字节时,64000a=500/64000X8=
0.000977,Smax=
0.9957,Tmax=
995.7Mbit/s可见,在端到端传播时延和数据发送率一定的情况下,帧长度越大,信道利用率越大,信道的最大吞吐量就越大以太网交换机有何特点?用它怎样组成虚拟局域网?4-16答以太网交换机则为链路层设备,可实现透明交换虚拟局域网是由一些局域网网段构成的与物理位置无关的逻辑组VLAN这些网段具有某些共同的需求虚拟局域网协议允许在以太网的帧格式中插入一个字节的标识符,称为标记用来指明发送该帧的4VLAN tag,工作站属于哪一个虚拟局域网网桥的工作原理和特点是什么?网桥与转发器以及以太网交换机有何异同?4-17答网桥工作在数据链路层,它根据帧的目的地址对收到的帧进行转发网桥具有过滤帧的功MAC能当网桥收到一个帧时,并不是向所有的接口转发此帧,而是先检查此帧的目的地址,然后再确定将MAC该帧转发到哪一个接口转发器工作在物理层,它仅简单地转发信号,没有过滤能力以太网交换机则为链路层设备,可视为多端口网桥4-19图3・35表示有五个站点分别连接在三个局域网上,并且用网桥B1和B2连接起来每一个网桥都有两个接口和在一开始,两个网桥中的转发表都是空的以后有以下各站向其他的站发送了数据帧:发送给12A E,C发送给B,D发送给C B发送给A试把有关数据填写在表3・2中发送的帧的转发表的转发表的处理B1B2B1转发?丢弃?登记?的处理B2转发?丢弃?登记?地址接口地址接口转发,写入转发表转发,写入转发表A-EA1A1转发,写入转发表转发,写入转发表C-BC2C1写入转发表,丢弃不转发转发,写入转发表D-CD2D2写入转发表,丢弃不转发接收不到这个帧B-AB1答虚电路服务和数据报服务的区别可由下表归纳5-01对比的方面虚电路数据报连接的建立必须有不要目的站地址仅在连接建立阶段使用,每个分组使用短的虚电路号每个分组都有目的站的全地址路由选择在虚电路连接建立时进行,所有分组均按同一路由每个分组独立选择路由当路由器出故障所有通过了出故障的路由器的虚电路均不能工作出故障的路由器可能会丢失分组,一些路由可能会发生变化分组的顺序总是按发送顺序到达目的站到达目的站时可能不按发送顺序端到端的差错处理由通信子网负责由主机负责端到端的流量控制由通信子网负责由主机负责从占用通信子网资源方面看虚电路服务将占用结点交换机的存储空间,而数据报服务对每个其完整的目标地址独立选径,如果传送大量短的分组,数据头部分远大于数据部分,则会浪费带宽从时间开销方面看虚电路服务有创建连接的时间开销,对传送小量的短分组,显得很浪费;而数据报服务决定分组的去向过程很复杂,对每个分组都有分析时间的开销从拥塞避免方面看虚电路服务因连接起来的资源可以预留下来,一旦分组到达,所需的带宽和结点交换机的容量便已具有,因此有一些避免拥塞的优势而数据报服务则很困难从健壮性方面看通信线路的故障对虚电路服务是致命的因素,但对数据报服务则容易通过调整路由得到补偿因此虚电路服务更脆弱答每个分组经过段链路意味链路上包括个分组交换机5-0245虚电路实现方案需在秒内固定分配存储空间,10005X8=40bytes存储器使用的时间是年,即22X52X40X3600=
1.5X107sec每字节每秒的费用元=
0.01/
1.5X107=
6.7X10-10总费用,即秒字节的费用元100040=1000X40X
6.7X10-10=
2.7X10-5数据报实现方案比上述虚电路实现方案需多传每字节每链路的费用15-3X4X200=9600bytes,=
0.01/106=10-8元总费用,即字节每链路的费用二元96009600X10-8=
9.6X10-5毫分可见,本题中采用虚电路实现方案更为经济,在秒的时间内便宜毫分答有
9.6-
2.7=
6.