部分習(xí)題解答

部分習(xí)題解答1

1.5這個(gè)基本問題開始研究傳播時(shí)延和傳輸時(shí)延，這是數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)中兩個(gè)重要概念?？紤]兩臺主機(jī)A和B由一條速率為Rbit/s的鏈路相連。假定這兩臺主機(jī)相隔m米，沿該鏈路的傳播速率為sm/s。主機(jī)A向主機(jī)B發(fā)送長度為L比特的分組。

a）根據(jù)m和s表達(dá)傳播時(shí)延dprop。

b）根據(jù)L和R確定分組的傳輸時(shí)間dtrans。

c）忽略處理時(shí)延和排隊(duì)時(shí)延，得出端到端時(shí)延的表達(dá)式。

d）假定主機(jī)A在時(shí)刻t=0開始傳輸該分組。在時(shí)刻t=dtrans，該分組的最后一個(gè)比特在什么地方？

e）假定dprop大于dtrans。在時(shí)刻t=dtrans，該分組的第一個(gè)比特的何處？

f）假定dproc小于dtrans。在時(shí)刻t=dtrans，該分組的第一個(gè)比特的何處？

g）假定s=2.5×108，L=100b，R=28kb/s。求出dpro等于dtrans的距離m。

解答：

a）dprop=m/s

b）dtrans=L/R

c）dend-end=dprop＋dtrans=m/s＋L/R

d）在主機(jī)A的出鏈路上，正要向主機(jī)B傳播。

e）該分組的第一個(gè)比特在從A到B的鏈路上傳輸

f）該分組的第一個(gè)比特已經(jīng)到達(dá)B

g）由m/s=L/R得m=Ls/R=2.5×108

×0.1/28=8.93×10521.13考慮在路由器緩存中的排隊(duì)時(shí)延（在輸出鏈路的前端）。假定所有分組有L比特，傳輸

速率是Rbit/s，每隔LN/Rs有N個(gè)分組同時(shí)到達(dá)緩存。求出分組的平均排隊(duì)時(shí)延。（提示：

對第一個(gè)分組的排隊(duì)時(shí)延是0，對第二個(gè)分組的排隊(duì)時(shí)延是L/R；對第三個(gè)分組的排隊(duì)時(shí)延是2L/R。當(dāng)?shù)诙纸M到達(dá)時(shí)，第N個(gè)分組已經(jīng)傳輸。）解答：為了傳輸N個(gè)分組需要LN/R秒，因此當(dāng)?shù)诙鶱個(gè)分組到達(dá)時(shí)，緩沖區(qū)已經(jīng)被清空，即第一批分組已經(jīng)完成傳輸。N個(gè)分組中的第1個(gè)分組不需要排隊(duì)，可直接發(fā)送，第2個(gè)分組需要排隊(duì)等待秒……第個(gè)分組需要排隊(duì)等待秒。.所以平均時(shí)延為.32.7假定你在瀏覽器中點(diǎn)擊一條超鏈接獲得Web頁面。假定相關(guān)的URL的IP地址沒有緩存在本地主機(jī)上，因此有必要進(jìn)行DNS查詢從而獲得IP地址。如果主機(jī)從DNS得到IP地址之前已經(jīng)訪問了N個(gè)DNS服務(wù)器，相繼產(chǎn)生的RTT依次為RTT1，…，RTTn。進(jìn)一步假定與鏈路相關(guān)的Web頁面只包含一個(gè)對象，即少量的HTML文本。令RTT0表示本地主機(jī)和包含對象的服務(wù)器之間的RTT值。假定該對象傳輸時(shí)間為零，則從客戶機(jī)點(diǎn)擊該超鏈接到它接收到該對象需要多長時(shí)間？解答：解析IP地址的總時(shí)間為.一旦獲取IP地址，即可與服務(wù)器建立TCP連接，在三次握手中，第三次握手即可開始發(fā)送WEB對象請求，因此從獲得IP地址起，經(jīng)過2即可獲得全部WEB對象。因此總時(shí)間為42.9考慮圖2-12，其中有一個(gè)機(jī)構(gòu)的網(wǎng)絡(luò)和因特網(wǎng)相連。假定對象的平均長度為900kb，從這個(gè)機(jī)構(gòu)網(wǎng)的瀏覽器到外部服務(wù)器的平均請求率是每秒1.5個(gè)請求。還假定從訪問鏈路的因特網(wǎng)一側(cè)的路由器轉(zhuǎn)發(fā)一個(gè)HTTP請求開始，到接收到其響應(yīng)的平均時(shí)間是2s（參2.2.6節(jié)）。將總的平均響應(yīng)時(shí)間建模為平均訪問時(shí)延（即從因特網(wǎng)路由器到機(jī)構(gòu)路由器的時(shí)延）和平均因特網(wǎng)時(shí)延之和。對于平均訪問時(shí)延，使用Δ/（1-Δβ），式中Δ是跨越訪問鏈路發(fā)送一個(gè)對象所需的平均時(shí)間，β是對象對該訪問鏈路的平均到達(dá)率。

a.求出總的響應(yīng)時(shí)間。

b.現(xiàn)在假定在這個(gè)機(jī)構(gòu)的局域網(wǎng)中安裝了緩存，假定命中率為0.4，求出總的響應(yīng)時(shí)間。解答：a)=對象大小/鏈路帶寬=(900,000bits)/(1,500,000bits/sec)=0.6secβ=1.5平均訪問時(shí)延=/(1-β)=0.6/(1-0.6*1.5)=6sec平均因特網(wǎng)時(shí)延=2sec所以總的響應(yīng)時(shí)間=平均訪問時(shí)延+平均因特網(wǎng)時(shí)延=8secb)由于內(nèi)部安裝了緩存，從而導(dǎo)致只有60%的請求需要轉(zhuǎn)到因特網(wǎng)上去請求，從而使得平均到達(dá)率β降為1.5*0.6=0.9，而保持不變此時(shí)平均訪問時(shí)延為0.6/(1-0.6*0.9)=1.3sec此時(shí)訪問因特網(wǎng)的總響應(yīng)時(shí)間為1.3+2=3.3sec由于總的訪問量中40%可以在本地緩存中命中，60%的需要到因特網(wǎng)上請求數(shù)據(jù)，所以總的響應(yīng)時(shí)間=0.4*0+0.6*3.3=1.98sec備注：假定訪問本地緩存的時(shí)間為05

3.33考慮圖中TCP窗口長度作為時(shí)間的函數(shù)。假設(shè)TCPReno是一個(gè)經(jīng)歷如右圖所示行為的協(xié)議，回答下面的問題。

a.

第一次慢啟動在第1-6個(gè)周期，第二次慢啟動在第23-26周期

b.

TCP第一次避免擁塞是第6-16個(gè)周期，第二次避免擁塞是第17－22周期。

c.

是通過3個(gè)冗余ACK檢測到報(bào)文丟失。

d.

通過一個(gè)超時(shí)檢測到報(bào)文段丟失。

e.

32個(gè)報(bào)文段。

f.

21個(gè)報(bào)文段。

g.

13個(gè)報(bào)文段（26/2）.

h.

第70個(gè)報(bào)文段在第7個(gè)傳輸周期內(nèi)發(fā)送(1+2+4+8+16+32)。

i.

均為4個(gè)報(bào)文段(8/2)。63.21判斷下面的問題，并簡要說明你的結(jié)論。

A)在選擇重傳協(xié)議中，發(fā)送方可能會收到在其當(dāng)前窗口之外的報(bào)文的ACK。

B)在GBN協(xié)議中，發(fā)送方可能會收到落在其當(dāng)前窗口之外的報(bào)文的ACK。

C)在發(fā)送方和接收方的窗口都為1時(shí)，比特交替協(xié)議和選擇重傳協(xié)議相同。

D)比特交替協(xié)議與發(fā)送方和接收方窗口都為1的GBN協(xié)議相同。解答：都正確。A)示例74.8考慮使用32比特主機(jī)地址的數(shù)據(jù)報(bào)網(wǎng)絡(luò)。假定一臺路由器具有4條線路，編號0到3，分組能被轉(zhuǎn)發(fā)到鏈路接口，情況如下：

a.b.第一個(gè)地址的前綴匹配是第4和入口：接口3第二個(gè)地址的前綴匹配是第2和入口：接口1第三個(gè)地址的前綴匹配是第3和入口：接口284.16考慮向具有500字節(jié)的MTU的鏈路發(fā)送一個(gè)3000字節(jié)的數(shù)據(jù)報(bào)。假定初始數(shù)據(jù)報(bào)具有標(biāo)識號422。將會產(chǎn)生多少個(gè)報(bào)文段？它們的特征是什么？解答：每個(gè)數(shù)據(jù)報(bào)的最大有效長度為500-20=480,因此需要的報(bào)文段數(shù)為(3000-20)/480上取整為7段,其中每一段都會有標(biāo)識符422,除最后一段外每一段包括IP頭都是500字節(jié)，最后一個(gè)段包括IP頭部是120字節(jié)，前六段標(biāo)志為都為1，第七段為0。偏移量分別為0，60，120，180，240，300，360。94.14考慮具有前綴4/26的子網(wǎng)。給出能被分配給該網(wǎng)絡(luò)的一個(gè)（具有形式為xxx.xxx.xxx.xxx）IP地址的例子。假定一個(gè)ISP擁有形為28/17的地址塊。假定它要從該塊產(chǎn)生4個(gè)子網(wǎng)，每塊具有相同數(shù)量的IP地址。對這4個(gè)子網(wǎng)，其前綴（形為a.b.c.d/x）是什么？解答：a)5—27的任何一個(gè)IP地址b)4個(gè)具有相同數(shù)量的IP地址的子網(wǎng)為/19, /19,/19, /19a)1000001----1111111b)101.101.01100101.10000000------28/17

101.101.00000000.00000000------/19

101.101.00100000.00000000------/19

101.101.01000000.00000000------/19

101.101.01100000.00000000------/19105.12a、b、c11d)1．A首先要將IP數(shù)據(jù)報(bào)發(fā)送到路由器1接口022．A通過它本身的ARP表得出路由器1接口02的MAC地址是22-22-22-22-22-223．A的適配器創(chuàng)建一個(gè)以太網(wǎng)幀，這個(gè)幀的目的MAC地址是22-22-22-22-22-224．路由器1接收到這個(gè)以太網(wǎng)幀，并提取IP數(shù)據(jù)報(bào)。通過查詢路由器1的轉(zhuǎn)發(fā)表，轉(zhuǎn)發(fā)表告訴路由器該數(shù)據(jù)報(bào)要通過路由器1的接口02轉(zhuǎn)發(fā),路由器1通過查表得知該數(shù)據(jù)報(bào)要發(fā)送到路由器2的接口035．路由器1通過查詢ARP表得出路由器2接口03的MAC地址55-55-55-55-55-55，然后創(chuàng)建一個(gè)相應(yīng)的以太網(wǎng)幀，這個(gè)幀的目的MAC地址是55-55-55-55-55-55，路由器1把這個(gè)幀傳遞到它右側(cè)的適配器6．以上過程繼續(xù)知道數(shù)據(jù)報(bào)傳遞到節(jié)點(diǎn)