计算机网络作业1

第一章

1. 试在下列条件下比较电路交换和分组交换。要传送的报文共x （bit ），从源站到目的站共经过k 段链路，每段链路的传播时延为d （s ），数据率为b （bit/s）。在电路交换时电路的建立时间为s （s ）。在分组交换时分组长度为p （bit ），且各结点的排队等待时间可忽略不计。问在怎样的条件下，分组交换的时延比电路交换的要小？

2. 在上题的分组交换网中，设报文长度和分组长度分别为x 和（p+h）（bit ），其中p 为分组的数据部分的长度，而h 为每个分组所带的控制信息固定长度，与p 的大小无关。通信的两端共经过k 段链路。链路的数据率为b （bit/s），但传播时延和结点的排队时间均可忽略不计。若打算使总的时延为最小，问分组的数据部分长度p 应取为多大？

3. 网络协议的三个要素是什么？各有什么含义？

4. 协议与服务有什么区别？有什么关系？

5. 面向连接服务与无连接服务各自的特点？

第二章

1. 物理层的接口有哪几方面的特性，各包含什么内容？

2. 用香农公式计算一下，假定信道带宽为3100Hz ，最大信息传输率为35kb/s，那么若想使最大信息传输速率增加60%，问信噪比S/N应增加到多少倍？如果在刚才计算出的基础上将信噪比S/N在增大到10倍，问最大信息速率能否再增加20%？

3. 有600MB(兆字节) 的数据，需要从南京传送到北京。一种方法是将数据写到磁盘上，然后托人乘火车将这些磁盘捎去。另一种方法是用计算机通过长途电话线路(设信息传送的速率是2.4Kb/s)传送此数据。试比较这两种方法的优劣。 若信息传送速率为33.6Kb/s，其结果又如何？

第三章 数据链路层

3-06 信道速率为4kb/s。采用停止等待协议。传播时延t p =20ms 。确认帧长度和处理时间均可忽略。问帧长为多少才能使信道利用率达到至少50%。

3-15 卫星信道的数据率为1Mb/s。取卫星信道的单程传播时延为0.25秒。每一个数据帧长都是2000bit 。忽略误码率、确认帧长和处理时间。试计算下列情况下的信道利用率：

（1） 停止等待协议。

（2） 连续ARQ 协议，W T =7

（3） 连续ARQ 协议，W T =127

（4） 连续ARQ 协议，W T =255

3-17 HDLC帧各可分为哪几个大类？试简述各类帧的作用。

3-22 有两条长度均为1000km 的链路AB 和BC 。现在从A 用停止等待协议向C 发送数据，中途经过B 转发。链路带宽为1．5Mb/s，链路的误码率p =10-6 。链路只允许传送长度不超过2KB 的帧。每一个帧的首部和尾部的开销为32字节。信号在链路上的传播速率为2*105km /s 。试计算从A 成功发送长度为64KB 的数据所需的平均时间。忽略结点对数据的处理时间。忽略所有确认帧的处理时间和发送时间，并认为确认帧不会出错。计算出的时间比直接向链路发送64KB 数据需要的发送时间大多少?

3-23有一比特串[**************]0用HDLC 协议传送，经过零比特填充后变成怎样的比特串？若接收端收到的HDLC 的数据部分是[***********]0110，问删除发送端加入的零比特后变成怎样的比特串？

附录B 随机接入技术

B-03 在纯Aloha 协议中，若系统工作在G=0.5的状态，求信道为空闲的概率.

B-05 10000个终端争用一条公用的时隙ALOHA 信道。平均每个终端每小时发送帧18次，时隙长度为125us ，试求信道负载G 。

B-06 时隙ALOHA 的时隙为40ms 。大量用户同时工作，使网络每秒平均发送50个帧（包括重传的）。

（1）试计算第一次发送即成功的概率。

（2）试计算正好冲突k 次然后才发送成功的概率。

（3）每个帧平均要发送多少次？

B-08一时隙ALOHA 系统有4个站，各站在一个时隙内的帧发送率分别为G 1=0.1，G 2=0.5，G 3=G 4=0.2。试计算每个站的吞吐量和整个系统的吞吐量以及空闲时隙所

占的比例。

第四章

4-09. 100个站分布在4km 长的总线上，协议采用CSMA/CD。总线速率为5Mbit/s，帧平均长度为1000bit 。试估算每个站每秒种发送的平均帧数的最大值。传播时延为5μs/km。

4-11. 假定1km 长的CSMA/CD网络的数据率为1Gbit/s。设信号在网络上的传播速率为200000km/s。求能够使用此协议的最短帧长。

4-17. 使用CSMA/CD协议时，若线路长度为100m ，信号在线路上传播速率为2×108m/s。数据的发送速率为1Gbit/s。试计算帧长度为512字节、1500字节和64000字节时的参数a 的数值，并进行简单讨论。

4-23. 现有5个站分别连接在三个局域网上，并且用两个网桥连接起来（下图）。每一个网桥的两个端口号都标明在图上。在一开始，两个网桥中的转发表都是空的。以后有以下各站向其他的站发送了数据帧，即H1发送给H5，H3发送给H2，H4发送给H3，H2发送给H1。试将有关数据填入下表中。（这道题的图和表见课本）

第五章

5-05. 一个数据报分组交换网允许各结点在必要时将收到的分组丢弃。设结点丢弃一个分组的概率为p 。现有一个主机经过两个网络结点与另一个主机以数据报方式通信，因此两个主机之间要经过3段链路。当传送数据报时，只要任何一个结点丢弃分组，则源点主机最终将重传此分组。试问：

（1）每一个分组在一次传输过程中平均经过几段链路？

（2）每一个分组平均要传送几次？

（3）目的主机每收到一个分组，连同该分组在传输时被丢弃的传输，平均需要经过几段链路？

5-07. 假定要在误码率P=10-6的链路上传送长度为106bit 的报文。整个报文就算是一个大的分组。数据率为1Mb/s。若使用停止等待协议，并忽略分组首部的开销、传播时延和确认分组出错的概率，试求这个分组正确到达终点所需要的平均时间。

若将此报文划分为1000个1000bit 长的分组，然后逐个发送到终点，证明，所有分组正确到达终点所需的平均时间将比上面得出的时间减少约63%。

第六章

6-16. 设某路由器建立了如下路由表（这三列分别是目的网络、子网掩码和下一跳路由器，若直接交付则最后一列表示应当从哪一个接口转发出去）： 128.96.39.0 255.255.255.128 接口0

128.96.39.128 255.255.255.128 接口1

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，其目的站IP 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。

6-17. 某单位分配到一个B 类IP 地址，其net-id 为129.250.0.0。该单位有4000台机器，平均分布在16个不同的地点。如选用子网掩码为255.255.255.0，试给每一地点分配一个子网号码，并计算出每个地点主机号码的最小值和最大值。 6-18. 一个数据报长度为4000字节（固定首部长度）。现在经过一个网络传送，但此网络能够传送的最大数据长度为1500字节。试问应当划分为几个短些的数据报片？各数据报片的数据字段长度、片偏移字段和MF 标志应为何数值？ 6-24. 一个自治系统有5个局域网，其连接图如图6-61所示。LAN2至LAN5上的主机数分别为：91，150，3和15。该项自治系统分配到的IP 地址块为30.138.118/23。试给出每一个局域网的地址块（包括前缀）。（图见课本） 6-34. 假定网络中的路由器B 的路由表有如下的项目（这三列分别表示“目的网络”、“距离”和“下一跳路由器”）

N 1 7 A

N 2 2 C

N 6 8 F

N 8 4 E

N 9 4 F

现在B 收到从C 发来的路由信息（这两列分别表示“目的网络”和“距离” ）： N 2 4

N 3 8

N 6 4

N 8 3

N 9 5

试求出路由器B 更新后的路由表。

第七章

7-05. 试用具体例子说明为什么在运输连接建立时要使用三次握手。 说明如不这样做可能会出现什么情况。

7-23. 一个UDP 用户数据报的数据字段为8192字段。要使用以太网来传送。问应当划分为几个数据报片？说明每个数据报片的数据字段长度和片偏移字段的值。

7-24. 在TCP 的拥塞控制中，什么是慢开始、拥塞避免、快重传和快恢复算法？这里每一种算法各起什么作用？“乘法减少”和“加法增大”各用在什么情况下？