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习题课 北京交通大学电气工程学院黄彧 传输速率问题 理想低通信道的最高码元传输速率 2wbaud 理想带通特性信道的最高码元传输速率 wbaud rb 信息速率 rb 码元速率 log2l 极限信息传输速率c wlog2 1 s n b s 第一题 如果用 3v 1v 1v和3v共4种电平表示不同的码元状态 对4000baud的信号传输速率 信息传输速率可以达多少 答 信息传输速率 信号传输速率 log2l 4000 log24 4000 2 8000bps 第二题 对一条带宽为200mhz的通信线路 其信噪比为30db 最高信息传输速率能达到多少 答 s n 1000c wlog2 1 s n 200 106 log2 1 1000 1 99gb s 时延问题 总时延 发送时延 传播时延 处理时延 分组交换网时延 第三题 分组交换网中 要传送的报文共100kb 从源站到目的站经过5段链路 每段链路的传播时延为0 2 s 数据率为100mb s 各结点的排队等待时间可以忽略不计 则数据从源站到目的站经历的总延时是多少 答 发送时延 5 100kb 100mb s 5 100 1024 8 108 8 192ms传播时延 5 0 2 s 1 s cdma问题 第一题 假定a b c站使用cdma系统同时发送比特0 各站的码片序列如下 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 网络中的其他站点接收到数据是什么 3 1 1 1 3 1 1 1 检错问题循环冗余检验和校验和 1101010110 q商除数p 110101101000110100000 2nm被除数11010111101111010111101011010111111011010110110011010111001011010101110 r余数 循环冗余检验 模2运算 第二题 如果要发送的数据为10111010 采用crc校验选定的生成多项式为 p x x5 x4 x3 1问冗余码应该是几位 并计算出冗余码 答 冗余码为5位 为11100 校验和 二进制反码运算求和 0100010100000000 0000000000011100 0000000000000001 0000000000000000 0000010000010001 0000000000000000 0000101000001100 0000111000000101 0000110000000110 0000011100001001 0111010001001110 1000101110110001 以太网争用期与最短帧长问题 以太网的端到端往返时延2 称为争用期 或碰撞窗口 经过争用期这段时间还没有检测到碰撞 才能肯定这次发送不会发生碰撞 最短帧长 2 发送速率 2 发送速率 链路长度 传播速率 第三题 一个csma cd网络信息传输速率100mb s 网络最大跨距10km 电缆中信号传播速度为1km 5 s 网络设备的处理时延为10 s 要保证网络正常进行冲突检测 最小帧长应该是多少 答 100mb s 2 10km 1km 5 s 10 s 12000bit 1500byte ip地址与路由表问题 分类ip 划分子网 构造超网 课后习题4 20 128 96 39 10128 96 40 12128 96 40 151192 4 153 17192 4 153 90 第一题 图 表 已知某网络拓扑结构和路由器端口与ip的对应关系 试写出路由器r2的路由表 如果有多条路由 选择跳数最小的 第一题 课后习题4 28 表 图 r1路由表 cidr划分与路由聚合问题 因特网 206 0 68 0 22 206 0 64 0 18 isp 大学x 一系 二系 三系 四系 206 0 71 128 26206 0 71 192 26 206 0 68 0 25206 0 68 128 25206 0 69 0 25206 0 69 128 25 206 0 70 0 26206 0 70 64 26206 0 70 128 26206 0 70 192 26 206 0 70 0 24 206 0 71 0 25 206 0 71 0 26206 0 71 64 26 206 0 71 128 25 206 0 68 0 23 单位地址块二进制表示地址数isp206 0 64 0 1811001110 00000000 01 16384大学206 0 68 0 2211001110 00000000 010001 1024一系206 0 68 0 2311001110 00000000 0100010 512二系206 0 70 0 2411001110 00000000 01000110 256三系206 0 71 0 2511001110 00000000 01000111 0 128四系206 0 71 128 2511001110 00000000 01000111 1 128 cidr地址块划分 超网划分习题 某组织分配到一个地址块14 24 74 0 24 这个组织需要划分为11个子网 具体要求是 具有64个地址的子网2个 具有32个地址的子网2个 具有16个地址的子网3个 具有4个地址的子网4个 试设计这些子网 分配结束后还剩下多少个地址 全0和全1ip地址 超网划分习题 14 24 74 00000000 24256个ip 14 24 74 00000000 2664个ip 14 24 74 01000000 2664个ip 14 24 74 10000000 2732个ip 14 24 74 10100000 2732个ip 14 24 74 11000000 2816个ip 14 24 74 11010000 2816个ip 14 24 74 11100000 2816个ip 14 24 74 11110000 3016个ip 14 24 74 11110100 3016个ip 14 24 74 11111000 3016个ip 14 24 74 11111100 3016个ip 第二题 一个单位有下面的6个 24cidr地址块 试进行最大限度的路由聚合 写出聚合后的cidr地址块 211 98 136 0 24211 98 137 0 24211 98 138 0 24211 98 139 0 24211 98 140 0 24211 98 141 0 24211 98 10001000 0211 98 10001001 0211 98 10001010 0211 98 10001011 0211 98 10001100 0211 98 10001101 0211 98 136 0 21 数据分片问题 课后习题4 17 一个3200位长的tcp报文传到ip 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 但是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 试问第二个局域网向其上层要传送多少比特的数据 课后习题5 13 一个udp用户数据报的数据字段为8192字节 在链路层要使用以太网传送 试问应当划分为几个ip数据报片 说明每一个ip数据报片的数据字段长度和片偏移字段的值 1 从端口x收到无差错的帧 在转发表中查找目的站mac地址 2 如有 则查找出到此mac地址应当走的端口d 然后进行 3 否则转到 5 3 如到这个mac地址去的端口d x 则丢弃此帧 否则从端口d转发此帧 4 转到 6 5 向网桥除x以外的所有端口转发此帧 6 如源站不在转发表中 则将源站mac地址加入到转发表 登记该帧进入网桥的端口号 设置计时器 然后转到 8 如源站在转发表中 则执行 7 7 更新计时器 8 等待新的数据帧 转到 1 网桥转发表问题 第三题 6个站分别连接在三个局域网上 并且用网桥b1和b2连接起来 在一开始在两个网桥中的转发表都是空的 以后有以下各站依次向其他的站发送了数据帧 b a e d c e a b f e 试把有关数据填写在表中 路由表建立问题 rip 收到相邻路由器 其地址为x 的一个rip报文 1 先修改此rip报文中的所有项目 将 下一跳 字段中的地址都改为x 并将所有的 距离 字段的值加1 2 对修改后的rip报文中的每一个项目 重复以下步骤 若项目中的目的网络不在路由表中 则将该项目加到路由表中 否则若下一跳字段给出的路由器地址是同样的 则将收到的项目替换原路由表中的项目 否则若收到项目中的距离小于路由表中的距离 则进行更新 否则 什么也不做 3 若3分钟还没有收到相邻路由器的更新路由表 则将此相邻路由器记为不可达的路由器 即将距离置为16 距离为16表示不可达 4 返回 课后习题4 41 假定网络中的路由器b的路由表 现在b收到从c发来的路由信息 试求路由器b更新后的路由表 tcp窗口与连接管理 建立连接 ack三次握手数据传输 序号seq确认号ack在数据传输的过程中要求双方ack 1接收方只接收数据时整个过程只消耗2个序号发送方的发送数据决定其最终的序号释放连接 fin流量控制 窗口 第一题 主机a和主机b建立tcp连接后 a向b一共要发送1000b数据 wt初始值为400 每个报文段的长度为100b 数据报文段序号的初始值为1 分析并画出下列各种情况下的发送窗口 标注已确认 已发送未确认 可发送 不能发送 和指针的位置 a发送完seq 101的数据后 未收到任何确认报文a发送完seq 301的数据后 未收到任何确认报文a发送完seq 601的数据后 收到b发来ack 1 ack 601 win 300的报文 501 601 601 700 701 800 801 900 901 1000 窗口wt 指针 可发送 不可发送 已确认 第二题 用tcp传送5000字节的数据 设置窗口为1000字节 tcp报文段数据长度为1000字节 发送方和接收方的起始序号分别为1和2 试画出tcp传输数据的工作示意图 包括连接建立阶段 数据传输和连接释放阶段标出每次传输的标志位的取值 syn ack fin 标出每次传输的序号seq和确认号ack的取值 主机a 主机b ack 1 data seq 2 ack 3 ack 1 seq 3 ack 1002 ack 1 seq 3 ack 2002 ack 1 data seq 1002 ack 4 ack 1 seq 3 ack 3002 ack 1 data seq 2002 ack 4 ack 1 seq 3 ack 4002 ack 1 data seq 3002 ack 4 ack 1 seq 3 ack 5002 ack 1 data seq 4002 ack 4 接收方 b发送的所以确认报文段都不消耗序号 在数据传输过程中序号始终为3 建立连接时序号为起始序号 终止连接时序号为起始序号 1 在整个数据接收过程中只消耗2个序号 信道利用率与吞吐量问题 以太网半双工不需确认t0 t0 tcp 停等协议 全双工可靠传输需要确认td td rtt