計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)計算題

1、計算題第一章1. 收發(fā)兩端之間的傳輸距離為1000km，信號在媒體上的傳播速率為2108m/s。試計算以下兩種情況的發(fā)送時延和傳播時延： （1）數(shù)據(jù)長度為107bit,數(shù)據(jù)發(fā)送速率為100kb/s。（2）數(shù)據(jù)長度為103bit,數(shù)據(jù)發(fā)送速率為1Gb/s。從上面的計算中可以得到什么樣的結(jié)論？ 2.假設(shè)信號在媒體上的傳播速度為2108m/s.媒體長度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)）試計算出當(dāng)數(shù)據(jù)率為1Mb/s和10Gb/s時在以上媒體中正在傳播的比特數(shù)。3. 長度為100字節(jié)的應(yīng)用層數(shù)據(jù)交給傳輸層傳送，需加上20字

2、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，加上首部和尾部工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)（即應(yīng)用數(shù)據(jù)加上各種首部和尾部的額外開銷）。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？第二章1.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個不同等級來傳送，那么可以獲得多高的數(shù)據(jù)率（b/s）?2.假定要用3KHz帶寬的電話信道傳送64kb/s的數(shù)據(jù)（無差錯傳輸），試問這個信道應(yīng)具有多高的信噪比（分別用比值和分貝來表示？這個結(jié)果說明什么問題

3、？）3.用香農(nóng)公式計算一下，假定信道帶寬為為3100Hz，最大信道傳輸速率為35Kb/，那么若想使最大信道傳輸速率增加，問信噪比/應(yīng)增大到多少倍？如果在剛才計算出的基礎(chǔ)上將信噪比/應(yīng)增大到多少倍？如果在剛才計算出的基礎(chǔ)上將信噪比/再增大到十倍，問最大信息速率能否再增加？ 4.共有4個站進(jìn)行碼分多址通信。4個站的碼片序列為 A：（11111111） B：（11111111） C：（11111111） D：（11111111） 現(xiàn)收到這樣的碼片序列S：（11311311）。問哪個站發(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？第三章1.要發(fā)送的數(shù)據(jù)為。采用CRC的生成多項式是P（X）=X4+X+1。試

4、求應(yīng)添加在數(shù)據(jù)后面的余數(shù)。數(shù)據(jù)在傳輸過程中最后一個1變成了0，問接收端能否發(fā)現(xiàn)？若數(shù)據(jù)在傳輸過程中最后兩個1都變成了0，問接收端能否發(fā)現(xiàn)？采用CRC檢驗后，數(shù)據(jù)鏈路層的傳輸是否就變成了可靠的傳輸？2.要發(fā)送的數(shù)據(jù)為。采用CRCD 生成多項式是P（X）=X3+1。試求應(yīng)添加在數(shù)據(jù)后面的余數(shù)。3.一個PPP幀的數(shù)據(jù)部分（用十六進(jìn)制寫出）是7D 5E FE 27 7D 5D 7D 5D 65 7D 5E。試問真正的數(shù)據(jù)是什么（用十六進(jìn)制寫出）？第四章 1.（1）子網(wǎng)掩碼為255.255.255.0代表什么意思？ （2）一網(wǎng)絡(luò)的現(xiàn)在掩碼為255.255.255.248，問該網(wǎng)絡(luò)能夠連接多少個主機(jī)？ （

5、3）一A類網(wǎng)絡(luò)和一B網(wǎng)絡(luò)的子網(wǎng)號subnet-id分別為16個1和8個1，問這兩個子網(wǎng)掩碼有何不同？ （4）一個B類地址的子網(wǎng)掩碼是255.255.240.0。試問在其中每一個子網(wǎng)上的主機(jī)數(shù)最多是多少？ （5）一A類網(wǎng)絡(luò)的子網(wǎng)掩碼為255.255.0.255；它是否為一個有效的子網(wǎng)掩碼？ （6）某個IP地址的十六進(jìn)制表示C2.2F.14.81，試將其轉(zhuǎn)化為點分十進(jìn)制的形式。這個地址是哪一類IP地址？ （7）C類網(wǎng)絡(luò)使用子網(wǎng)掩碼有無實際意義？為什么？2.試辨認(rèn)以下IP地址的網(wǎng)絡(luò)類別。（1）128.36.199.3 （2）21.12.240.17 （3）183.194.76.253 （4）192.

6、12.69.248（5）89.3.0.1 （6）200.3.6.23.假定網(wǎng)絡(luò)中的路由器B的路由表有如下的項目（這三列分別表示“目的網(wǎng)絡(luò)”、“距離”和“下一跳路由器”） N1 7 A N2 2 B N6 8 F N8 4 E N9 4 F現(xiàn)在B收到從C發(fā)來的路由信息（這兩列分別表示“目的網(wǎng)絡(luò)”“距離”）： N2 4 N3 8 N6 4 N8 3 N9 5試求出路由器B更新后的路由表（詳細(xì)說明每一個步驟）。第五章1.主機(jī)A向主機(jī)B發(fā)送一個很長的文件，其長度為L字節(jié)。假定TCP使用的MSS有1460字節(jié)。（1）在TCP的序號不重復(fù)使用的條件下，L的最大值是多少？（2）假定使用上面計算出文件長度，而

7、運(yùn)輸層、網(wǎng)絡(luò)層和數(shù)據(jù)鏈路層所使用的首部開銷共66字節(jié)，鏈路的數(shù)據(jù)率為10Mb/s，試求這個文件所需的最短發(fā)送時間。2.主機(jī)A向主機(jī)B連續(xù)發(fā)送了兩個TCP報文段，其序號分別為70和100。試問： （1）第一個報文段攜帶了多少個字節(jié)的數(shù)據(jù)？（2）主機(jī)B收到第一個報文段后發(fā)回的確認(rèn)中的確認(rèn)號應(yīng)當(dāng)是多少？（3）如果主機(jī)B收到第二個報文段后發(fā)回的確認(rèn)中的確認(rèn)號是180，試問A發(fā)送的第二個報文段中的數(shù)據(jù)有多少字節(jié)？（4）如果A發(fā)送的第一個報文段丟失了，但第二個報文段到達(dá)了B。B在第二個報文段到達(dá)后向A發(fā)送確認(rèn)。試問這個確認(rèn)號應(yīng)為多少？3.一個TCP連接下面使用256kb/s的鏈路，其端到端時延為128ms

8、。經(jīng)測試，發(fā)現(xiàn)吞吐量只有120kb/s。試問發(fā)送窗口W是多少？（提示：可以有兩種答案，取決于接收等發(fā)出確認(rèn)的時機(jī)）。4.通信信道帶寬為1Gbs，端到端時延為10ms。TCP的發(fā)送窗口為65535字節(jié)。試問:可能達(dá)到的最大吞吐量是多少?信道的利用率是多少?5.什么是Karn算法?在TCP的重傳機(jī)制中，若不采用Karn算法，而是在收到確認(rèn)時都認(rèn)為是對重傳報文段的確認(rèn)，那么由此得出的往返時延樣本和重傳時間都會偏小。試問：重傳時間最后會減小到什么程度?6.假定TCP在開始建立連接時，發(fā)送方設(shè)定超時重傳時間是RTO=6s。（1）當(dāng)發(fā)送方接到對方的連接確認(rèn)報文段時，測量出RTT樣本值為1.5s。試計算現(xiàn)在

9、的RTO值。（2）當(dāng)發(fā)送方發(fā)送數(shù)據(jù)報文段并接收到確認(rèn)時，測量出RTT樣本值為2.5s。試計算現(xiàn)在的RTO值。7. 已知第一次測得TCP的往返時延的當(dāng)前值是30 ms?，F(xiàn)在收到了三個接連的確認(rèn)報文段，它們比相應(yīng)的數(shù)據(jù)報文段的發(fā)送時間分別滯后的時間是：26ms，32ms和24ms。設(shè)=09。試計算每一次的新的加權(quán)平均往返時間值RTTs。討論所得出的結(jié)果。8.試計算一個包括5段鏈路的運(yùn)輸連接的單程端到端時延。5段鏈路程中有2段是衛(wèi)星鏈路，有3段是廣域網(wǎng)鏈路。每條衛(wèi)星鏈路又由上行鏈路和下行鏈路兩部分組成。可以取這兩部分的傳播時延之和為250ms。每一個廣域網(wǎng)的范圍為1500km，其傳播時延可按kms來

10、計算。各數(shù)據(jù)鏈路速率為48kbs，幀長為960位。計算題答案第一章1.解：（1）發(fā)送時延：ts=107/105=100s 傳播時延：tp=106/(2108)=0.005s （2）發(fā)送時延：ts =103/109=1s 傳播時延：tp=106/(2108)=0.005s結(jié)論：若數(shù)據(jù)長度大而發(fā)送速率低，則在總的時延中，發(fā)送時延往往大于傳播時延。但若數(shù)據(jù)長度短而發(fā)送速率高，則傳播時延就可能是總時延中的主要成分。2.解：（1）1Mb/s：傳播時延=0.1/(2108)=510-10 比特數(shù)=510-101106=510-4 1Gb/s：比特數(shù)=510-101109=510-1 （2）1Mb/s：傳播

11、時延=100/(2108)=510-7 比特數(shù)=510-71106=510-1 1Gb/s：比特數(shù)=510-71109=5102 （3）1Mb/s：傳播時延=/(2108)=510-4 比特數(shù)=510-41106=5102 1Gb/s：比特數(shù)=510-41109=5105 （4）1Mb/s：傳播時延=/(2108)=2.510-2 比特數(shù)=2.510-21106=5104 1Gb/s：比特數(shù)=2.510-21109=5107 3. 解：（1）100/（100+20+20+18）=63.3% （2）1000/（1000+20+20+18）=94.5%第二章1.解：C=R*Log2（16）=200

12、00b/s*4=80000b/s2.解：C=Wlog2（1+S/N）(b/s) W=3khz，C=64khz-S/N=64.2dB 是個信噪比要求很高的信源3.解：C = W log2(1+S/N) b/s-SN1=2*（C1/W）-1=2*（35000/3100）-1 SN2=2*（C2/W）-1=2*（1.6*C1/w）-1=2*（1.6*35000/3100）-1 SN2/SN1=100信噪比應(yīng)增大到約100倍。 C3=Wlong2（1+SN3）=Wlog2（1+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4.解

13、：SA=（11311311）8=1， A發(fā)送1 SB=（11311311）8=1， B發(fā)送0 SC=（11311311）8=0， C無發(fā)送 SD=（11311311）8=1， D發(fā)送1第三章1.答：作二進(jìn)制除法， 0000 10011 得余數(shù)1110 ，添加的檢驗序 列是1110. 作二進(jìn)制除法，兩種錯誤均可發(fā)展 僅僅采用了CRC檢驗，缺重傳機(jī)制，數(shù)據(jù)鏈路層的傳輸還不是可靠的傳輸。2.答：作二進(jìn)制除法， 000 10011 添加在數(shù)據(jù)后面的余數(shù)是0113.答：7D 5E FE 27 7D 5D 7D 5D 65 7D 5E 7E FE 27 7D 7D 65 7D第四章1.（1）有三種含義 其

14、一是一個A類網(wǎng)的子網(wǎng)掩碼，對于A類網(wǎng)絡(luò)的IP地址，前8位表示網(wǎng)絡(luò)號，后24位表示主機(jī)號，使用子網(wǎng)掩碼255.255.255.0表示前8位為網(wǎng)絡(luò) 號，中間16位用于子網(wǎng)段的劃分，最后8位為主機(jī)號。 第二種情況為一個B類網(wǎng)，對于B類網(wǎng)絡(luò)的IP地址，前16位表示網(wǎng)絡(luò)號，后16位表示主機(jī)號，使用子網(wǎng)掩碼255.255.255.0表示前16位為網(wǎng)絡(luò)號，中間8位用于子網(wǎng)段的劃分，最后8位為主機(jī)號。 第三種情況為一個C類網(wǎng)，這個子網(wǎng)掩碼為C類網(wǎng)的默認(rèn)子網(wǎng)掩碼。（2）255.255.255.248即. 每一個子網(wǎng)上的主機(jī)為(23)=6 臺 掩碼位數(shù)29，該網(wǎng)絡(luò)能夠連接8個主機(jī)，扣除全1和全0后為6臺。（3）A

15、類網(wǎng)絡(luò)： 給定子網(wǎng)號（16位“1”）則子網(wǎng)掩碼為255.255.255.0 B類網(wǎng)絡(luò) 給定子網(wǎng)號（8位“1”）則子網(wǎng)掩碼為255.255.255.0但子網(wǎng)數(shù)目不同（4）（240）10=（128+64+32+16）10=（）2 Host-id的位數(shù)為4+8=12，因此，最大主機(jī)數(shù)為： 212-2=4096-2=4094 . 主機(jī)數(shù)212-2（5)是 （6）C2 2F14 81-(12*16+2).(2*16+15).(16+4).(8*16+1)-194.47.20.129 C22F14 81-. C類地址（7）有實際意義.C類子網(wǎng)IP地址的32位中,前24位用于確定網(wǎng)絡(luò)號,后8位用于確定主機(jī)號

16、.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,但是代價是主機(jī)數(shù)相信減少.2. （3）和(5)是A類,(1)和(3)是B類,(4)和(6)是C類.3. 路由器B更新后的路由表如下：N17A無新信息，不改變N25C相同的下一跳，更新N39C新的項目，添加進(jìn)來N65C不同的下一跳，距離更短，更新N84E不同的下一跳，距離一樣，不改變N94F不同的下一跳，距離更大，不改變第五章1解:(1)L_max的最大值是232=4GB,G=230. (2)滿載分片數(shù)Q=L_max/MSS取整=發(fā)送的總報文數(shù) N=Q*(MSS+66)+（L_max-Q*MSS）+66=+

17、682=總字節(jié)數(shù)是N=字節(jié)，發(fā)送字節(jié)需時間為：N*8/（10*106）=3591.3秒，即59.85分， 約1小時。2.解：（1）第一個報文段的數(shù)據(jù)序號是70到99，共30字節(jié)的數(shù)據(jù)。（2）確認(rèn)號應(yīng)為100.（3）80字節(jié)。（4）703.解：來回路程的時延等于256ms(=128ms2).設(shè)窗口值為X(注意:以字節(jié)為單 位),假定一次最大發(fā)送量等于窗口值,且發(fā)射時間等于256ms,那么,每發(fā)送一次都得停下來期待再次得到下一窗口的確認(rèn),以得到新的發(fā)送許可.這樣,發(fā)射時間等于停止等待應(yīng)答的時間,結(jié)果,測到的平均吞吐率就等于發(fā)送速率的一半,即8X(2561000)=2560.001X=8192所以,

18、窗口值為8192.4.答：L=655368+408= C=109b/s L/C=0.s Td=1010-3s 0. Throughput=L/(L/C+2Td)=/0.=25.5Mb/s Efficiency=(L/C)/(L/C+2D)=0.0255最大吞吐量為25.5Mb/s。信道利用率為25.5/1000=2.55%5.答：Karn算法：在計算平均往返時延RTT時，只要報文段重傳了，就不采用其往返時延樣本。 設(shè)新往返時延樣本TiRTT（1）=a*RTT（i-1）+（1-a）*T（i）；RTT（i）=a* RTT（i-1）+（1-a）*T（i）/2；RTT（1）=a*0+(1-a)*T(1)= (1-a)*T(1);RTT（1）=a*0+(1-a)*T(1)/2= RTT（1）/2RTT（2）= a*RTT（1）+（1-a）*T（2);RTT（2）= a*RTT（1）+（1-a）*T（2)/2;= a*RTT（1）/2+（1-a）*T（2)/2= RTT（2）/2RTO=beta*RTT,在統(tǒng)計意義上，重傳時間最后會減小到使用karn算法的1/2.6.答：（1）據(jù)RFC2988建議，RTO=RTTs+4*RTTd。其中RTTd