計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)課本習(xí)題

習(xí)題解答1-10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)過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?。拷猓簩?duì)于電路交換t1=s+x/b+kd

對(duì)于分組交換總的延遲為t2=x/b+(k-1)p/b+kd

為了分組交換的時(shí)延比電路交換的要小則：t1>t2

所以:s>(k-1)p/bP1P2P3P4P1P2P3P4P3P4ABCDABCD電路交換分組交換t連接建立數(shù)據(jù)傳送報(bào)文P2P1連接釋放x/bd1-19長度為100字節(jié)的應(yīng)用層數(shù)據(jù)交給運(yùn)輸層傳送，需加上20字節(jié)的TCP首部。再交給網(wǎng)絡(luò)層傳送，需加上20字節(jié)的IP首部。最后交給數(shù)據(jù)鏈路層的以太網(wǎng)傳送，加上首部和尾部共18字節(jié)。試求數(shù)據(jù)的傳輸效率。數(shù)據(jù)的傳輸效率是指發(fā)送的應(yīng)用層數(shù)據(jù)除以所發(fā)送的總數(shù)據(jù)。若應(yīng)用層數(shù)據(jù)長度為1000字節(jié)，數(shù)據(jù)的傳輸效率是多少？解：100/（100+20+20+18）

1000/（1000+20+20+18）2-07假定某信道受奈氏準(zhǔn)則限制的最高碼元速率為20000碼元/秒。如果采用振幅調(diào)制，把碼元的振幅劃分為16個(gè)不同等級(jí)來傳送，那么可以獲得多高的數(shù)據(jù)率？

解：16=24

即1碼元攜帶4比特信息量

數(shù)據(jù)率為20000×4=80000（b/s）2-16共有四個(gè)站進(jìn)行碼分多址通信。四個(gè)站的碼片序列為：A（-1-1-1+1+1-1+1+1）B（-1-1+1-1+1+1+1-1）C（-1+1-1+1+1+1-1-1）D（-1+1-1-1-1-1+1-1）現(xiàn)收到這樣的碼片序列：S（-1+1-3+1-1-3+1+1），問那個(gè)站發(fā)送數(shù)據(jù)了？發(fā)送數(shù)據(jù)的站發(fā)送的1還是0？(-1+1-3+1-1-3+1+1)·(-1-1-1+1+1-1+1+1)/8=1(-1+1-3+1-1-3+1+1)·(-1-1+1-1+1+1+1-1)/8=-1(-1+1-3+1-1-3+1+1)·(-1+1-1+1+1+1-1-1)/8=0(-1+1-3+1-1-3+1+1)·(-1+1-1-1-1-1+1-1)/8=1根據(jù)計(jì)算結(jié)果：A和D發(fā)送比特1，B發(fā)送比特0,C沒有發(fā)送數(shù)據(jù)

3-07要發(fā)送的數(shù)據(jù)為1101011011.P(X)=X4+X+1.

解答：添加的檢驗(yàn)序列（即余數(shù)）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)。

3-07要發(fā)送的數(shù)據(jù)為101110。P(X)=X3+1.求應(yīng)添加在數(shù)據(jù)后面的余數(shù)。

被除數(shù)：101110000除數(shù)：10013-10解答：要傳送的比特串

0110111111111100零比特填充后

011011111011111000

接收到的比特串為

001110111110111110110

還原為00111011111111111103-16數(shù)據(jù)率為10Mbps的以太網(wǎng)在物理媒體上的碼元傳輸速率是多少？解答：以太網(wǎng)使用曼徹斯特編碼，這就意味著發(fā)送的每一碼元中間都有一個(gè)電壓的轉(zhuǎn)換。每秒傳送的碼元數(shù)加倍了。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)率的兩倍，即20M波特。

基帶數(shù)字信號(hào)曼徹斯特編碼

碼元1111100000出現(xiàn)電平轉(zhuǎn)換3-20假定1km長的CSMA/CD網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)率為1Gbps,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。解答：對(duì)于1km電纜，單程端到端傳播時(shí)延為：τ=1÷200000=5×10-6s=5μs，

端到端往返時(shí)延為：2τ=10μs

為了能按照CSMA/CD工作，最小幀的發(fā)送時(shí)延不能小于10μs，以1Gb/s速率工作，10μs可發(fā)送的比特?cái)?shù)等于：

10×10-6×1×109=10000bit=1250字節(jié)。

3-24假定站點(diǎn)A和B在同一個(gè)10Mbps以太網(wǎng)網(wǎng)段上。這兩個(gè)站點(diǎn)之間的傳播時(shí)延為225比特時(shí)間，現(xiàn)假定A開始發(fā)送一幀，并且在A發(fā)送結(jié)束前B也發(fā)送一幀。如果A發(fā)送的是以太網(wǎng)所容許的最短的幀，那么A在檢測到和B發(fā)生碰撞之前能否把自己的數(shù)據(jù)發(fā)送完畢？換言之，如果A在發(fā)送完畢之前并沒有檢測到碰撞，那么能否肯定A所發(fā)送的幀不會(huì)和B發(fā)送的幀發(fā)生碰撞？（考慮前同步碼和幀定界符）解答：A發(fā)送的是以太網(wǎng)所容許的最短幀，所以A在t=0時(shí)刻開始發(fā)送，則在t=576比特時(shí)間（發(fā)送（64+8）字節(jié)）A應(yīng)當(dāng)發(fā)送完畢。當(dāng)A檢測到和B發(fā)生碰撞時(shí)，最多需要450比特時(shí)間，所以A檢測到和B發(fā)生碰撞之前數(shù)據(jù)還沒有發(fā)送完。如果A在發(fā)送完畢之前沒有檢測到碰撞，可以肯定A所發(fā)送的幀就不會(huì)和B發(fā)送的幀發(fā)生碰撞。3-32發(fā)送的幀地址接口地址接口B1的處理B2的處理A-EA1A1轉(zhuǎn)發(fā)，登記轉(zhuǎn)發(fā)，登記C-BC2C1轉(zhuǎn)發(fā)，登記轉(zhuǎn)發(fā)，登記D-CD2D2登記，丟棄登記，轉(zhuǎn)發(fā)B-AB1登記，丟棄接收不到B1的轉(zhuǎn)發(fā)表B2的轉(zhuǎn)發(fā)表

4-9解答：（1）可以代表C類地址對(duì)應(yīng)的子網(wǎng)掩碼默認(rèn)值；也能表示A類和B類地址的掩碼,前24位決定網(wǎng)絡(luò)號(hào)和子網(wǎng)號(hào)，后8位決定主機(jī)號(hào).（用24bit表示網(wǎng)絡(luò)部分地址，包括網(wǎng)絡(luò)號(hào)和子網(wǎng)號(hào)）（2）48化成二進(jìn)制序列為：11111111111111111111111111111000，根據(jù)掩碼的定義，后三位是主機(jī)號(hào)，一共可以表示8個(gè)主機(jī)號(hào)，除掉全0和全1的兩個(gè)，該網(wǎng)絡(luò)能夠接6個(gè)主機(jī).（3）子網(wǎng)掩碼的形式是一樣的，都是；但是子網(wǎng)的數(shù)目不一樣，前者為65534，后者為254.（4）化成二進(jìn)制序列為：11111111111111111111000000000000。后12位表示主機(jī)號(hào)，所以每一個(gè)子網(wǎng)上的主機(jī)數(shù)目最多是4096-2=4094（5）有效，但不推薦使用。（6）29C類地址

(7)有，可以提高網(wǎng)絡(luò)利用率。實(shí)際環(huán)境中可能存在將C類網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)地址進(jìn)一步劃分為子網(wǎng)的情況，需要掩碼說明子網(wǎng)號(hào)的劃分。C類網(wǎng)參加互連網(wǎng)的路由，也應(yīng)該使用子網(wǎng)掩碼進(jìn)行統(tǒng)一的IP路由運(yùn)算。4-20設(shè)某路由器建立了如下路由表：現(xiàn)共收到3個(gè)分組的，其目的地址分別是：(1)0(2)2(3)7試分別計(jì)算其下一跳。目的網(wǎng)絡(luò)子網(wǎng)掩碼下一跳28接口m02828接口m028R292R3*（默認(rèn)）-R4

4-21某單位分配到一個(gè)B類IP地址，其net-id為，該單位有4000臺(tái)機(jī)器，分布在16個(gè)不同的地點(diǎn)。如選用子網(wǎng)掩碼為，試給每一個(gè)地點(diǎn)分配一個(gè)子網(wǎng)號(hào)碼，并算出每個(gè)地點(diǎn)主機(jī)號(hào)碼的最小值和最大值。解答:B類地址

網(wǎng)絡(luò)號(hào)為129.250

子網(wǎng)掩碼

則用8位表示子網(wǎng)號(hào),可表示256個(gè)子網(wǎng).

若該單位劃分16個(gè)子網(wǎng),則從中取出16個(gè)號(hào)表示16個(gè)子網(wǎng)即可.如—.

每個(gè)地點(diǎn)主機(jī)號(hào)碼可為1—254.

子網(wǎng)號(hào)子網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)號(hào)

主機(jī)IP的最小值和最大值1:00000001

---54

2：

00000010

---54

3：

00000011

---54

4：

00000100

---54

5：

00000101

---54

6：

00000110

---54

7：

00000111

---54

8：

00001000

---54

9：

00001001

---54

10：

00001010

---54

11：

00001011

---54

12：

00001100

---54

13：

00001101

---54

14：

00001110

---54

15：

00001111

---54

16：

00010000

---54

4-26有如下的4個(gè)/24地址塊，試進(jìn)行最大可能的聚合。

/24/24/24/24

解答:212.56.13210000100133100001011341000011013510000111

共同的前綴是22位所以最大可能的聚合是

/224-29一個(gè)自治系統(tǒng)有5個(gè)局域網(wǎng)，其連接圖如圖所示。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地址為30.138.118/23.試給出每一個(gè)局域網(wǎng)的地址塊（包括前綴）。解答:地址塊30.138.118/23可寫成/23

寫成二進(jìn)制表示：00011110

10001010

01110110

00000000

網(wǎng)絡(luò)前綴23位,主機(jī)號(hào)9位.

分配網(wǎng)絡(luò)前綴時(shí)應(yīng)先分配地址數(shù)較多的前綴。

LAN3有150個(gè)主機(jī)加一個(gè)路由器地址為151個(gè)地址。

在地址塊00011110

10001010

0111011*

********中

分配地址

00011110

10001010

01110110

********

即

/24

(或/24)LAN2有91個(gè)主機(jī)加一個(gè)路由器地址為92個(gè)地址。

分配地址

00011110

10001010

01110111

0*******

即

/25(或/25)LAN5有15個(gè)主機(jī)加一個(gè)路由器地址為16個(gè)地址。分配地址

00011110

10001010

01110111

10******

即

28/26LAN4有3個(gè)主機(jī)加一個(gè)路由器地址為4個(gè)地址。分配地址

00011110

10001010

01110111

11001***

即

00/29LAN1至少有3個(gè)IP地址供路由器用。也分一個(gè)/29地址塊

分配地址

00011110

10001010

01110111

11000***

即

92/29

4-31以下地址中哪一個(gè)和86.32/12匹配？請(qǐng)說明理由。（1）23（2）16（3）4（4）54解答：86.32/1286.00100000第（1）個(gè)是匹配的。4-37某單位分配到一個(gè)地址塊4/26?，F(xiàn)在需要進(jìn)一步劃分為4個(gè)一樣大的子網(wǎng)。問：（1）每個(gè)子網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)前綴有多長？（2）每一個(gè)子網(wǎng)中有多少個(gè)地址？（3）每一個(gè)子網(wǎng)的地址塊是什么？（4）每一個(gè)子網(wǎng)可分配給主機(jī)使用的最小地址和最大地址是什么？解答(1)28位

(2)16個(gè)地址

(3)第一個(gè)子網(wǎng)4/285/28----8/28

第二個(gè)子網(wǎng)0/281/28----4/28

第三個(gè)子網(wǎng)6/287/28----10/28

第四個(gè)子網(wǎng)12/2813/28----26/281000000/2801000001--010011101010000/281100000/281110000/28某單位分配到一個(gè)地址塊28/25?，F(xiàn)需要進(jìn)一步劃分為3個(gè)子網(wǎng)，其中第1個(gè)子網(wǎng)能容納50臺(tái)主機(jī)，另外兩個(gè)子網(wǎng)均能容納20臺(tái)主機(jī)，請(qǐng)給出每個(gè)子網(wǎng)的地址塊。4-41解答:B收到從C發(fā)來的路由信息,對(duì)此路由信息進(jìn)行修改,得到

N25CN39CN65CN84CN96C路由器B更新后的路由表如下：

N1

7

A無新信息，不改變

N2

5

C相同的下一跳，更新

N3

9

C新的項(xiàng)目，添加進(jìn)來

N6

5

C不同的下一跳，距離更短，更新

N8

4

E不同的下一跳，距離一樣，不改變

N9

4

F不同的下一跳，距離更大，不改變

5-14一個(gè)UDP用戶數(shù)據(jù)報(bào)的首部的十六進(jìn)制表示是：06320045001CE217。試求源端口、目的端口、用戶數(shù)據(jù)報(bào)的總長度、數(shù)據(jù)部分長度？這個(gè)數(shù)據(jù)報(bào)是從客戶發(fā)送給服務(wù)器還是從服務(wù)器發(fā)送給客戶？使用UDP的這個(gè)服務(wù)器程序是什么？源端口號(hào)：1586，目的端口：69；UDP用戶數(shù)據(jù)報(bào)總長度28字節(jié)，數(shù)據(jù)部分長度20字節(jié)。此UDP用戶數(shù)據(jù)報(bào)是從客戶發(fā)給服務(wù)器（因?yàn)槟康亩丝谔?hào)<1023，是熟知端口）。服務(wù)器程序是TFTP.源端口目的端口長度檢驗(yàn)和22225-23