計算機網(wǎng)絡(luò)綜合題

設(shè)收到的信息碼字為110111檢査和CRC為1001,生成多項式為:G（x）=X4+X3+1,請問收到的信息有錯嗎，為什么？（1） R（X）=1111（5分）（2）因為余數(shù)R（x）不為0所以收到的信息不正確。若10Mbps的CSMA/CD局域網(wǎng)的節(jié)點最大距離為2.5Km，信號在媒體中的傳播速度為2X100000000m/s。求該網(wǎng)的最短幀長。（1）網(wǎng)絡(luò)中兩站點最大的往返傳播時間2t=2*2.5*1000/（2*100000000）秒（2） 最短幀長=2*2.5*1000m/（2*100000000m/s）*10*1000000b/s=250bit.占據(jù)兩個山頂?shù)募t軍1與紅軍2與駐扎在這兩個山之間的白軍作戰(zhàn)。其力量對比是:紅軍1或紅軍2打不贏白軍，但紅軍1和紅軍2協(xié)同作戰(zhàn)可戰(zhàn)勝白軍。紅軍1擬于次日凌晨6點向白軍發(fā)起攻擊，于是給紅軍2發(fā)送電文，但通信線路很不好，電文出錯或丟失的可能性較大，因此要求收到電文的紅軍2必須送回一個確認(rèn)電文，但確認(rèn)電文也可能出錯或丟失。試問能否設(shè)計出一種協(xié)議使得紅軍能夠?qū)崿F(xiàn)協(xié)同作戰(zhàn)，因而100%的取得勝利？（1）采用三次握手的方式；（2）紅軍1給紅軍2發(fā)送電文，決定次日凌晨6點向白軍發(fā)起攻擊，請求紅軍2協(xié)同作戰(zhàn)，并等待紅軍2的應(yīng)答，如果在規(guī)定時間內(nèi)沒有收到應(yīng)答，則重發(fā)請求；（3）紅軍2如果收到紅軍1的作戰(zhàn)報文后，則回送一個響應(yīng)報文，表明已知道次日凌晨6點向白軍發(fā)起攻擊且愿意協(xié)同作戰(zhàn)，并等待紅軍1的確認(rèn)，如果在規(guī)定時間內(nèi)沒有收到確認(rèn)報文，則重發(fā)響應(yīng)報文；（4）紅軍1收到紅軍2的響應(yīng)報文，再向紅軍2發(fā)送一個確認(rèn)報文，并表明已知道紅軍2將協(xié)同作戰(zhàn)。學(xué)生A希望訪問網(wǎng)站，A在其瀏覽器中輸入并按回車，直到新浪的網(wǎng)站首頁顯示在其瀏覽器中，請問：在此過程中，按照TCP/IP參考模型，從應(yīng)用層到網(wǎng)絡(luò)層都用到了哪些協(xié)議？（1）應(yīng)用層：HTTP：WWW訪問協(xié)議，DNS：域名解析；（2）傳輸層：TCP：在客戶和服務(wù)器之間建立連接，提供可靠的數(shù)據(jù)傳輸；（3）網(wǎng)絡(luò)層：IP：IP包傳輸和路由選擇，ICMP:提供網(wǎng)絡(luò)傳輸中的差錯檢測，ARP：將本機的缺省網(wǎng)關(guān)IP地址映射成物理MAC地址。1、設(shè)利用IEEE802.3協(xié)議局域網(wǎng)傳送ASCII碼信息“Goodmorning”，若封裝成MAC幀格式，請問：（1）幀中數(shù)據(jù)字段長度為多少字節(jié)？（2）需要填充多少個字節(jié)？（本題10分）（l）MAC幀長度最小值為64字節(jié)，頭部占18字節(jié)；（2）幀的數(shù)據(jù)字段有效字節(jié)是11字節(jié)；（3）填充字節(jié)（PAD）是64-18-11=35（字節(jié)）2、 在某網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用系統(tǒng)中，計算機A（IP地址為68,MAC地址為00：11：22：33：44：55）需要知道目前本網(wǎng)絡(luò)內(nèi)有多少臺計算機在聯(lián)網(wǎng)，其IP地址分別為多少，試運用所學(xué)的網(wǎng)絡(luò)原理，說明解決此問題的方案（要求說明所采用的網(wǎng)絡(luò)原理以及解決該問題的工作過程）。（1）采用ICMP請求應(yīng)答報文（echo）；（2）計算機A從IP地址到54做以下工作；（3）構(gòu)造一個ICMP請求應(yīng)答報文，分別發(fā)給上述IP地址；（4）如果能收到某IP有響應(yīng)包，說明該IP對應(yīng)的計算機已聯(lián)網(wǎng)。3、 設(shè)某網(wǎng)絡(luò)在某一時刻的結(jié)構(gòu)如下圖所示，已知節(jié)點C到相鄰節(jié)點B、D、E的代價分別為2,5,3,節(jié)點C收到從相鄰節(jié)點B、D、E的向量表如右所示，試用V-D路由算法為節(jié)點C計算到各節(jié)點的路由表（目的地、下一站、代價）。源節(jié)點目B代價A2B3CDE01點源節(jié)點目的地代價目的地代價A3源節(jié)點目B代價A2B3CDE01點源節(jié)點目的地代價目的地代價A3B0C2D1E5源節(jié)點目的地下一站代價CAB5BB2CC0DB3EE31、設(shè)生成多項式為：G（x）=X4+X3+1,收到的信息碼字為100011，檢査和CRC 為1001,請問收到的信息有錯嗎，為什么？解：G（x）=11001100001G（x）—11001） 100011100111001 TOC\o"1-5"\h\z\o"CurrentDocument"100 0 1\o"CurrentDocument"110 0 1\o"CurrentDocument"10 0 0 1\o"CurrentDocument"11 0 0 1\o"CurrentDocument"1 0 0 0 01 1 0 0 11 0 0 1 01 1 0 0 11 0 1 111 1 0 011110^r（x）因為余數(shù)R（x）=1110不為0,所以收到的信息不正確。2、 將某C網(wǎng)劃分成4個子網(wǎng)，請計算出每個子網(wǎng)的有效的主機IP地址范圍和對應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)掩碼（掩碼用2進(jìn)制表示）。

（1） 子網(wǎng)1的有效IP地址范圍為：192.168.118.1―-3（00000001-00111110）子網(wǎng)1的網(wǎng)絡(luò)掩碼為：11111111.11111111.11111111.11000000（2） 子網(wǎng)2的有效IP地址范圍為：192.168.118.65---192.168.118.126（01000001-01111110）子網(wǎng)2的網(wǎng)絡(luò)掩碼為：11111111.11111111.11111111.11000000（3） 子網(wǎng)3的有效IP地址范圍為：192.168.118.129---192.168.118.190（10000001-10111110）子網(wǎng)3的網(wǎng)絡(luò)掩碼為：11111111.11111111.11111111.11000000（4） 子網(wǎng)4的有效IP地址范圍為：192.168.118.193---192.168.118.254（11000001-11111110）子網(wǎng)4的網(wǎng)絡(luò)掩碼為：11111111.11111111.11111111.110000003、 假設(shè)要設(shè)計一個網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用程序，用來測試從本機到互聯(lián)網(wǎng)上任意一臺主機是否連通，如果不通，還要知道在哪個路由器不通，并了解中間需要經(jīng)過哪些路由器（或網(wǎng)關(guān)）及從本機到這些路由器的時延有多長，請你根據(jù)所學(xué)的網(wǎng)絡(luò)原理（要求先簡述該原理），簡要說明如何實現(xiàn)該應(yīng)用程序。（1）根據(jù)IP協(xié)議的規(guī)定，在每一個IP包中有一個TTL字段，標(biāo)示該IP包剩余的生命周期（如開始時為128），IP包經(jīng)過某一個路由器時，將IP包中的TTL值減1,當(dāng)變?yōu)?時，該路由器將丟棄該IP包，并通過ICMP協(xié)議向發(fā)該IP包的源主機報告丟棄的原因（其中包括原因即TTL=0,丟棄的路由器IP,丟棄的時間等信息）；（2）第一次讓應(yīng)用程序向目的主機發(fā)送一個TTL=1的ICMP包，達(dá)到第一個路由器后，由于TTL將會變?yōu)?,該ICMP包被丟棄，故第一個路由器將源主機報告丟棄的原因，從而得知該路由器的IP地址和時延；3）同理，第N次讓應(yīng)用程序向目的主機發(fā)送一個TTL=N的ICMP包，達(dá)到第N個路由器后，由于TTL將會變?yōu)?,該ICMP包被丟棄，故第N個路由器將源主機報告丟棄的原因，從而得知該路由器的IP地址和時延；（4）直到到達(dá)目的主機（假如到達(dá)目的主機需要經(jīng)過M個路由器）或無法到達(dá)目的主機（通過M個路由器）。4、 假設(shè)某用戶需要開發(fā)一個基于網(wǎng)絡(luò)的留言系統(tǒng)，其主要功能為：可同時接受多個客戶留言請求，將給某用戶的留言保存在數(shù)據(jù)庫中；可同時接受多個客戶留言提取請求，若有該用戶的留言，則把留言發(fā)送給該用戶。請用SOCKET編程接口為該留言系統(tǒng)的服務(wù)器端子系統(tǒng)設(shè)計其主要的程序流程，用流程圖表示。（15分）（如圖）服務(wù)端系統(tǒng)主進(jìn)程子進(jìn)程/線程（如圖）服務(wù)端系統(tǒng)主進(jìn)程子進(jìn)程/線程1?假設(shè)某話音線路的帶寬為3kHz,信噪比為30dB，問該話音線路在傳輸二進(jìn)制信號（量化等級V等于2）時的最大數(shù)據(jù)傳速率是多少？由于在話音線路上只傳輸二進(jìn)制信號，按照Nyquist定理可得其最大數(shù)據(jù)傳輸率為6Kbps；另外，按照Shannon定理，可得其最大數(shù)據(jù)傳輸率為30Kbps；兩者之間取最小值，答案為6Kbps。

長度為lkm,數(shù)據(jù)傳輸率為10Mbps的以太網(wǎng)，電信號在網(wǎng)上的傳播速度是200m/ms。假設(shè)以太網(wǎng)數(shù)據(jù)幀的長度為256比特，其中包括64比特幀頭、校驗和及其它開銷。數(shù)據(jù)幀發(fā)送成功后的第一個時間片保留給接收方用于發(fā)送一個64比特的的確認(rèn)幀。假設(shè)網(wǎng)絡(luò)負(fù)載非常輕(即不考慮沖突的任何情形)，問該以太網(wǎng)的有效數(shù)據(jù)傳輸率是多少？(1)發(fā)送256比特數(shù)據(jù)幀所用的發(fā)送時間=256bits/10Mbps=25.6ms；(2)數(shù)據(jù)幀在電纜上的傳播時間=1000m/(200m/ms)=5ms；(3)發(fā)送64比特的確認(rèn)幀所用的發(fā)送時間=64bits/10Mbps=6.4ms；(4)確認(rèn)幀在電纜上的傳播時間=1000m/(200m/ms)=5ms；(5)有效數(shù)據(jù)傳輸率=發(fā)送的有效數(shù)據(jù)/發(fā)送有效數(shù)據(jù)所用的總的時間，而有效數(shù)據(jù)=256-64=192比特，發(fā)送192比特的有效數(shù)據(jù)所占用的總的時間=25.6ms+5ms+6.4ms+5ms=42ms；則該以太網(wǎng)的有效數(shù)據(jù)傳輸率為192bits/42ms=4.57Mbps。3?圖所示的網(wǎng)絡(luò)中，采用距離-向量路由算法。假設(shè)路由器C收到鄰居發(fā)來的距離向量表，分別為來自B：(5,0,8,12,6,2)；來自D：(16,12,6,0,9,10)；來自E：(7,6,3,9,0,4)。而C到B、D和E的距離分別為6、3和5。請計算路由器C更新后的距離向量表以及C到每一個目的站點的最短路徑所必須經(jīng)過的下一鄰居站點(要求給出計算步驟)【注：假設(shè)線路是不對稱的】hhC通過B到達(dá)每個站點的距離向量：(11,6,14,18,12,8)；C通過D到達(dá)每個站點的距離向量：(19,15,9,3,12,13)；C通過E到達(dá)每個站點的距離向量：(12,11,8,14,5,9)；除C外，對于每個目的站點取最小值可得C更新后的路由表為：(11,6,0,3,5,8),對應(yīng)的輸出線路為:(B,B,--,D,E,B)。4?在采用分組交換技術(shù)(packetswitching，的網(wǎng)絡(luò)中，假設(shè)某用戶要傳輸X位二進(jìn)制數(shù)據(jù)，源結(jié)點到目的結(jié)點需經(jīng)k(k>1)個信道，每個信道的信號傳播延遲是d秒；分組中的數(shù)據(jù)長度為p位，分組頭部長度為h位(假設(shè)X?p+h)；該分組交換網(wǎng)的數(shù)據(jù)傳輸率為rbps(即分組交換網(wǎng)中各個信道的數(shù)據(jù)傳輸率)。為了使分組從源結(jié)點到達(dá)目的結(jié)點的延遲最小，求p的取值(不考慮在中間結(jié)點的排隊等待時間)。報文從源結(jié)點到達(dá)目的結(jié)點的延遲時間為：(X/p*(p+h))/r+d+(k-1)*(d+(p+h)/r)=((p+h)/r)*(X/p+(k-1))+k*d對上述公式求導(dǎo)并令其等于0,可以求得p的取值為某公司采用一條租用專線(Leasedline，與在外地的分公司相連，使用的Modem的數(shù)據(jù)傳輸率為2400bps，現(xiàn)有數(shù)據(jù)12X106字節(jié)，若以異步方式傳送，不加校驗位，1位停止位，則最少需要多少時間(以秒為單位)才能傳輸完畢？(設(shè)數(shù)據(jù)信號在線路上的傳播延遲時間忽略不計)。解：以異步方式傳輸一個字節(jié)數(shù)據(jù)，需加1位起始位，一位停止位，實際需傳送10位。12X106X10/2400=5X104(秒)即最少需5X104秒才能傳輸完畢。試給出T1載波的幀結(jié)構(gòu)，并計算其開銷百分比。T1載波的幀結(jié)構(gòu)為：T1載波開銷百分比：(24+1)/193X100%=13%若10Mbps的CSMA/CD局域網(wǎng)的節(jié)點最大距離為2.5Km，信號在媒體中的傳播速度為2X108m/s。求該網(wǎng)的最短幀長。解：最短幀長=2X(2.5X103m/2X108m/s)X10X106b/s=250bit某令牌環(huán)媒體長度為10Km,信號傳播速度為200m/“s,數(shù)據(jù)傳輸率為4Mbps，環(huán)路上共有50個站點，每個站點的接口引入1位延遲，試計算環(huán)的比特長度。解：環(huán)的比特長度=10kmX5“s/kmX4Mbps+1bitX50=10X5X10-6X4X106+50=200+50=250(bit)

采用生成多項式x6+x4+x+l發(fā)送的報文到達(dá)接收方為101011000110,所接收的報文是否正確？試說明理由。解：多項式x6+x4+x+l對應(yīng)的位串是1010011,用它來除接收到的報文，若能整除則所接收報文正確。能夠整除，所以收到的報文是正確的。53?簡要說明網(wǎng)絡(luò)中的阻塞及死鎖現(xiàn)象，試列舉常見的三種阻塞控制方法。具體解釋發(fā)生于A、B兩個節(jié)點間的直接存儲轉(zhuǎn)發(fā)死鎖現(xiàn)象。阻塞現(xiàn)象是指到達(dá)通信子網(wǎng)中某一部分的分組數(shù)量過多，使得該部分網(wǎng)絡(luò)來不及處理，以致引起這部分乃至整個網(wǎng)絡(luò)性能下降的現(xiàn)象；嚴(yán)重時甚至導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)通信業(yè)務(wù)陷入停頓，即出現(xiàn)死鎖現(xiàn)象。在死鎖狀態(tài)下，網(wǎng)絡(luò)的有效吞吐量接近于零。常見的阻塞控制方法為：緩沖區(qū)預(yù)分配法；分組丟棄法；定額控制法。發(fā)生于A、B兩個節(jié)點間的直接存儲轉(zhuǎn)發(fā)死鎖表現(xiàn)為：A節(jié)點的所有緩沖區(qū)裝滿了等待輸出到B節(jié)點的分組；而B節(jié)點的所有緩沖區(qū)也全部裝滿了等待輸出到A節(jié)點的分組；此時，A節(jié)點不能從B節(jié)點接收分組，B節(jié)點也不能從A節(jié)點接收分組，從而造成兩節(jié)點間的死鎖。1?設(shè)收到的信息碼字為110111，檢査和CRC為1001，生成多項式為：G（x）=X4+X3+1,請問收到的信息有錯嗎，為什么？解：100110 G（x）—11001）11011110011100J 10110 1100111110110011111?R（X）（3分）因為余數(shù)R（x）不為0,所以收到的信息不正確。（2分）2、 通過IEEE802.3局域網(wǎng)傳送ASCII碼信息“Goodmorning!”，若封裝成一個MAC幀，請問：（1） 該幀的數(shù)據(jù)字段有效字節(jié)為多少？（2） 需要填充多少個字節(jié)？解：因為MAC幀最小數(shù)據(jù)長度為64字節(jié)，MAC幀頭占18個字節(jié)，故數(shù)據(jù)長度必須大于46個字節(jié)，如不夠則進(jìn)行填充。所以：（1） 數(shù)據(jù)幀的數(shù)據(jù)字段有效字節(jié)是13字節(jié)（2分）（2）需要填充的字節(jié)數(shù)為46-13=33（字節(jié)）（3分）3、 對于帶寬為50kHz的信道，若有4種不同的物理狀態(tài)來表示數(shù)據(jù)，信噪比為20dB。（1） 按奈奎斯特定理，信道的最大傳輸數(shù)據(jù)速率是多少？（2） 按香農(nóng)定理，信道的最大傳輸數(shù)據(jù)速率又是多少？解：（1） 根據(jù)奈奎斯特定理：Rmax=2*B*log2N（bps）（1分）Rmax=2*50*log24=200kbps（1分）（2） 根據(jù)香農(nóng)定理：Rmax=B*log2（1+S/N）（bps）（1分）?/10log10（S/N）=20dbS/N=1020/10=100（1分）Rmax=50*log2（1+100）=50*log2101kbps（1分）4、 將某C網(wǎng)192.168.25.0劃分成4個子網(wǎng)，請計算出每個子網(wǎng)的有效的IP地址范圍和對應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)掩碼（掩碼用二進(jìn)制表示）。解：（1）子網(wǎng)1的有效IP地址范圍為：~3（1分）子網(wǎng)1的網(wǎng)絡(luò)掩碼為：11111111.11111111.11111111.1100000（分）（2）子網(wǎng)2的有效IP地址范圍為：5~26（1分）子網(wǎng)2的網(wǎng)絡(luò)掩碼為：11111111.11111111.11111111.11000000（3）子網(wǎng)3的有效IP地址范圍為：29~90（1分）子網(wǎng)3的網(wǎng)絡(luò)掩碼為：11111111.11111111.11111111.11000000（4）子網(wǎng)4的有效IP地址范圍為：93~54（1分）子網(wǎng)4的網(wǎng)絡(luò)掩碼為：11111111.11111111.11111111.110000005、下圖是一個子網(wǎng)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)及其相鄰結(jié)點之間的傳輸延遲，請采用L-S路由算法進(jìn)行路由計算，給出各結(jié)點的鏈路-狀態(tài)報文，并計算結(jié)點A的路由表。解：（1）各結(jié)點的鏈路狀態(tài)如下（每圖1分）:（2）采用Dijstra算法，可以計算出結(jié)點A的路由表為（結(jié)果正確給5分，否則視計算過程酌情給1~4分）:線路延遲A0B3C10D6E41、假設(shè)需要在相隔1000km的兩地間傳送3kb的數(shù)據(jù)。有兩種方式：通過地面電纜以4.8kb/s的數(shù)據(jù)傳輸速率傳送或通過衛(wèi)星通信以50k