计算机网络作业综合.docx
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计算机网络作业综合
计算机网络作业
第一章（P39）
1-15，假定网络的利用率达到了90%。
试估算一下现在的网络时延是
它的最小值的多少倍？
解：
设网络利用率为U，网络时延为D，网络时延最小值为D=D0/（1-
U）D/D0=10
1-17，收发两端之间的传输距离为1000km，信号在媒体上的传播速
率为2×10^8m/s。
试计算以下两种情况的发送时延和传播时延：
1）数据长度为10^7bit，数据发送速率为100kbit/s。
2）数据长度为10^3bit，数据发送速率为1Gbit/s。
从以上计算结果可得出什么结论？
解：
发送时延Ts=
数据帧长度（
bit
）/
发送速率（
bit/s
）
传播时延
Tp=
信道长度（m）/
电磁波在信道上的传播速度（
m/s）
1）Ts=10^7bit/100kbit/s=100s
，Tp=10^6m/（2
×
10^8）m/s=0.005s
2）Ts=10^3bit
/1Gbit/s
=1
μs，Tp=10^6m/（2
×
10^8）
m/s=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
1-19，1）长度为100字节的应用层数据交给传输层传送，需加上20字节的TCP首部。
再交给网络层传送，需加上20字节的IP首部。
最
后交给数据链路层的以太网传送，加上首部和尾部共18字节。
试求
数据的传输效率。
数据的传输效率是指发送的应用层数据除以所发送
的总数据（即应用数据加上各种首部和尾部的额外开销）。
2）若应用层数据长度为1000字节，数据的传输效率是多少？
解：
1）100/（100+20+20+18）=63.3%
2）1000/（1000+20+20+18）=94.5%
1-29，有一个点对点链路，长度为50km。
若数据在此链路上的传播
速度为2×10^8m/s，试问链路的带宽应为多少才能使传播时延和
发送100字节的分组的发送时延一样大？
如果发送的是512字节长的
分组，结果又应如何？
解：
传播时延Tp=50×10^3m/（2×10^8）m/s=2.5×10^（-4）
s
100字节时带宽=100bit/2.5×10^（-4）s=4*10^5B/s
4*10^5*8=3.2*10^6
512字节时带宽=512bit/2.5×10^（-4）s=2.05MB/s
1-31，以1Gbit/s的速率发送数据。
试问在以距离或时间为横坐标
时，一个比特的宽度分别是多少？
解：
距离：
1bit×2×10^8m/s（在光纤中的速率）/1Gbit/s=0.2
m
时间：
1bit/1Gbit/s=10^（-9）s
第二章（P67）
2-07，假定某信道受奈氏准则限制的最高码元速率为20000码元/秒。
如果采用振幅调制，把码元的振幅划分为16个不同等级来传送，那
么可以获得多高的数据率（bit/s）?
解：
W：
信道的带宽；S：
信道内所传信号的平均功率；N：
信道内部的高
斯噪声功率。
信道的极限信息传输速率C=W×log2（1+S/N）（bit/s）
=20000×log2（16）=80000bit/s
2-09，用香农公式计算一下，假定信道带宽为3100Hz，最大信道传
输速率为
35kbit/s
，那么若想使最大信道传输速率增加
60%，问信
噪比
S/N
应增大到多少倍？
如果在刚才计算出的基础上将信噪比
S
/N
再增大到
10倍,
问最大信息速率能否再增加
20%？
解：
C=W
×
log2（1+S/N）b/s
S/N1=2^（C1/W）
–1=2^（35000/3100）-1
S/N2=2^（C2/W）–1=2^（1.6
35000/3100）-1
（S/N2）/（S/N1）=10
×C1/W）
–
1=2^（1.6
×
信噪比应增大到约
100倍
C3=W×log2（1+S/N3）=W
×
log2（1+10
×
S/N2）
C3/C2=18.5%
如果在此基础上将信噪比S/N再增大到10倍，最大信息速率只能再增加18.5%左右。
2-11，假定有一种双绞线的衰减是0.7dB/km（在1kHz时），若容
许有20dB的衰减，试问使用这种双绞线的链路的工作距离有多长？
如果要使这种双绞线的工作距离增大到100公里，问应当使衰减降低
到多少？
解：
使用这种双绞线的链路的工作距离为s=20dB/0.7dB/km=28.6
km
衰减应降低到20/100=0.2dB
2-16，共有四个站进行码分多址CDMA通信。
四个站的码片序列为：
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）
现收到这样的码片序列S:
（-1+1–3+1–1–3
+1+1）。
问哪个站发送数据了？
发送数据的站发送的是
0还是1？
解：
S?
A=（+1
–1+3+1–1+3+1+1）/8=1
，A发送1
S?
B=（+1
–1–3–1–1–3+1–1）/8=-1
，B
发送0
S?
C=（+1+1+3+1–1–3–1–1）/8=0，C无
发送
S?
D=（+1+1+3–1+1+3+1–1）/8=1，D发送1
第三章（P109）
3-07，要发送的数据为1101011011。
采用CRC的生成多项式是P（X）
=X^4+X+1。
试求应添加在数据后面的余数。
数据在传输过程中最后一个1变成了0，问接收端能否发现?
若数据在传输过程中最后两个1都变成了0，问接收端能否发现?
采用CRC检验后，数据链路层的传输是否就变成了可靠的传输?
解：
根据给出的生成多项式可以得出除数为10011
作二进制除法,1101011011/10011，得余数1110
11010110101110/10011余数为011
11010110001110/10011余数为101
故两种错误均可发现
仅仅采用CRC检验，缺重传机制，数据链路层的传输还不是可靠的传
输。
3-08，要发送的数据为101110。
采用CRC的生成多项式是P（X）=X^3
+1。
试求应添加在数据后面的余数。
解：
M=101110模2运算后为101110000
作二进制除法，101110000/1001，得余数011
故添加在数据后面的余数是011
3-10，PPP协议使用同步传输技术传送比特串0110111111111100。
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PPP帧的
数据部分是0001110111110111110110，问删除发送端加入的零比特
后变成怎样的比特串?
解：
只要发现5个连续1，则立即填入一个0
每当发现5个连续1时，就将这5个连续1后的一个0删除
发送端的数据0110111111111100经过零比特填充是
011011111011111000
接收端收到的0001110111110111110110删除发送端加入的零后是
00011101111111111110
3-22，假定在使用CSMA/CD协议的10Mbit/s以太网中某个站在发送数据时检测到碰撞，执行退避算法时选择了随机数r=100。
试问这个站需要等待多长时间后才能再次发送数据？
如果是100Mbit/s的以太网呢？
解：
对于10Mbit/s的以太网来说，以太网把争用期定为51.2微秒,要
退后100
个争用期。
等待时间为
，
对于100Mbit/s的以太网来说，以太网把争用期定为
5.12微秒,要
退后100
个争用期。
等待时间为
512μs
3-33，在图3-31中，以太网交换机有6个接口，分别接到5台主机
和一个路由器。
在下面表中的“动作”一栏中，表示先后发送了
4个
帧。
假定在开始时，以太网交换机的交换表是空的。
试把该表中其他的栏目都填完空。
第四章（P196）
4-17，一个3200位长的TCP报文传到IP层，加上160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1200位。
因此数
据报在路由器必须进行分片。
试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）？
解：
进入本机IP层时报文长度为3200+160=3360bit
经过两个局域网的网络层，又加上两个头部信息，此时长度共有3360
+160+160=3680bit
在第二个局域网，报文要进行分片，已知最长数据帧的数据部分只有1200bit，所以共分成4片，故第二个局域网向上传送3680+160=3840bit
4-20，设某路由器建立了如下路由表：
目
的
网
络
子
网
掩
码
下一跳
128.96.39.0
255.255.255.128
接口m0
128.96.39.128
255.255.255.128
接口m1
128.96.40.0
255.255.255.128
R2
192.4.153.0
255.255.255.192
R3
*（默认）
——
R4
现共收到
5个分组，其目的地址分别为：
（1）128.96.39.10
（2）128.96.40.12
（3）128.96.40.151
（4）192.4.153.17
（5）192.4.153.90
试分别计算其下一跳
解：
用目的IP地址和路由表中的子网掩码相与，若结果出现在路由表中
的目的网络中，则转发相应的下一跳，若没有出现在路由表中的目的
网络中，则转发到默认站R4
1）先把每个IP与掩码做“与”运算，求出网络号
网
号
络
可表示的IP范围
（1）128.96.39.0
/25
128.96.39.1
——128.96.39.127
（2）128.96.39.128/25
128.96.39.129
——128.96.39.254
（3）128.96.40.0/25
128.96.40.1——128.96.40.127
（4）192.4.153.0/25
192.4.153.1
——192.4.153.63
2）比较题目所给的五个分组
IP对应的子网是否在上述范围中
（1）接口m0
（
128.96.39.10在128.96.39.1——
128.96.39.127中）
（2）R2（128.96.40.12在128.96.39.129
——128.96.39.254中）
（3）R4不在上述的子网中，则跳转到默认路
由R4
（4）R3（192.4.153.17在128.96.40.1
——128.96.40.127中）
（5）R4同（3）
4-24，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）：
（1）2；
（2）6；（3）30；（4）62；（5）122；（6）
250
解：
由于是连续掩码,划分子网时如果子网号为n个bit,可划分子网数为
（2^n）-2
个,所以
2
个子网对应2bit、6对应
3bit
、30对应5bit、62
对应
6bit
、122对应
7bit
、250对应
8bit
2
个：
11111111110000000000000000000000
即255.19200
6
个：
11111111111000000000000000000000
即255.224.0.0
30
个：
11111111111110000000000000000000
即255.248.0.0
62
个：
11111111111111000000000000000000
即255.252.0.0
122个：
11111111111111100000000000000000
即255.254.0.0
250个：
11111111111111110000000000000000
即255.255.0.0
4-31，以下地址中的哪一个和86.32/12匹配？
请说明理由。
（1）86.33.224.123
（2）86.79.65.216
（3）86.58.119.74（4）86.68.206.154
解：
86.32/12
的含义是前
12位是网络地址，32的二进制表示是
00100000。
而在可选的四个答案中，只有第一个选项的前
12位与以上表示的是
一致的，即前
8位相同，都是
86，而
33的二进制是
00100001，前
4位相同。
所以
（1）匹配
4-55，如图所示，网络145.13.0.0/16划分为四个子网N1，N2，N3
和N4。
这四个子网与路由器R连接的接口分别是m0，m1，m2和m3。
路由器R的第五个接口m4连接到互联网。
（1）试给出路由器R的路由表。
（2）路由器R收到一个分组，其目的地址145.13.160.78。
试给出这个分组是怎样被转发的。
解：
（1）目的网络地址下一跳
145.13.0.0m0
145.13.64.0m1
145.13.128.0m2
145.13.192.0m3
*m4
（2）
4-56，收到一个分组，其目的地址D=11.1.2.5。
要查找路由表中
有这样三项：
路由1到达网络11.0.0.0/8
路由2到达网络11.1.0.0/16
路由3到达网络11.1.2.0/24
试问在转发这个分组时应当选择哪一个路由？
解：
选择路由3
第五章（P245）
5-14，一个UDP用户数据报的首部的十六进制表示是：
0632004500
1CE217。
试求源端口、目的端口、用户数据报的总长度、数据部分
长度。
这个用户数据报是从客户发送给服务器还是从服务器发送给客
户？
使用UDP的这个服务器程序是什么？
解：
源端口0632H=6×16^2+3×16^1+2=1586
目的端口0045H=4×16+5=69
UDP用户数据报总长度001C=16+12=28字节
数据部分长度28–8=20字节。
此UDP用户数据报是从客户发给服务器（因为目的端口号<1023，是熟知端口）
服务器程序是TFFTP。
5-23，主机A向主机B连续发送了两个TCP报文段，其序号分别是
70和100。
试问：
（1）第一个报文段携带了到少字节的数据？
（2）主机B收到第一个报文段后发回的确认中的确认号应当是多少？
（3）主机B收到第二个报文段后发回的确认中的确认号是
180，试
问A发送的第二个报文段中的数据有多少字节？
（4）如果A发送的第一个报文段丢失了，但第二个报文段到达了B。
B在第二个报文段到达后向A发送确认。
试问这个确认号应为多少？
解：
确认号是期望收到对方的下一个报文段的数据的第一个字节的序号，
也就是期望收到的下一个报文段首部序号字段的值。
若确认号=N，则表明：
到序号N-1为止的所有数据都已正确收到。
（1）第一个报文段携带的数据包括从70字节到第99字节，共携带了30个字节。
（2）确认号为100。
（3）由于确认号为180，说明到第179号为止的数据都已收到，A发送的第二个报文段中的数据有179-100+1=80字节。
（4）由于没有收到A发送的第一个报文段，第二个报文段到达B时
将会被丢弃，因此此时收到的报文段的最后一个序号为69。
当在第二个报文段到达后一向A发送确认，这个确认号应为70，表示到序号69为止的数据都已收到。
5-28，主机A向主机B发送TCP报文段，首部中的源端口是m而目的
端口是n。
当B向A发送回信时，其TCP报文段的首部中的源端口和
目的端口分别是什么？
解：
源端口和目的端口分别是n和m。
在回信过程中，发送端的目的端口号将成为接收端的源端口号，接收端的目的端口号将成为发送端的源端口号。
5-30，设TCP使用的最大窗口为65535字节，而传输信道不产生差错，
带宽也不受限制。
若报文段的平均往返时间为20ms，问所能得到的
最大吞吐量是多少？
解：
在发送时延可忽略的情况下，最大数据率=最大窗口×8/平均往返时
间=26.2Mb/s
5-31，通信信道带宽为1Gbit／s，端到端传播时延为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？
解：
Throughput=65535字节/（2x10ms）=25.5Mb/s
Efficiency=（25.5Mb/s）/（1Gb/s）=2.55%
最大吞吐量为25.5Mb/s。
信道利用率为25.5/1000=2.55%
5-49，以下是十六进制格式的UDP头部内容。
CB84000D001C001C
试问：
a．源端口号是多少？
b．目的端口号是多少？
c．用户数据报总长度是多少？
d．数据长度是多少？
e．分组是从客户发向服务器的还是相反方向的？
f．客户进程是什么？
解：
a．源端口号是头4位十六进制数字（CB84）16，这意味着源端口号
是52100。
b．目的端口号是第二组4位十六进制数字（000D）16，这意味着目
的端口号是13。
c．第三组4位十六进制数字（001C）16定义了整个UDP分组的长度，
长度为28字节。
d．数据的长度是整个分组长度减去头部长度，即28-8=20字节。
e．由于目的端口号是13（是熟知端口号），分组是从客户发送到服务器。
f．客户进程是Daytime
简答题
第一章
1-02，试简述分组交换的要点。
答：
1）报文分组，加首部。
2）经路由器存储转发。
3）在目的地合并。
1-04，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。
1-08，计算机网络都有哪些类别?
各种类别的网络都有哪些特点?
答：
按范围：
（1）广域网WAN：
远程、高速、是Internet的核心网。
（2）城域网：
城市范围，链接多个局域网。
（3）局域网：
校园、企业、机关、社区。
（4）个域网PAN：
个人电子设备
按用户：
公用网：
面向公共营运。
专用网：
面向特定机构。
1-12，因特网的两大组成部分（边缘部分与核心部分）的特点是什么？
它们的工作方式各有什么特点？
答：
边缘部分：
由各主机构成，用户直接进行信息处理和信息共享;低速连入核心网。
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