交大继续教育计算机网络四次作业答案.doc

第一次作业解析1、 OSI模型中，通常是数据链路层负责将比特流或字符流转换成帧格式。2、 对于网络模型来说，路由器是工作在网络层的设备。3、 HUB（集线器）是工作在物理层的设备。4、 FTP、Telnet等属于应用层的应用系统。5、 OSI模型中，由物理层负责比特流的透明传输。6、 哪种物理层编码技术可用于解决连续的0或连续1的问题。只有曼切斯特编码。7、 如果用telnet 传输一串信息，那么真正在物理媒体上传输的信息是以某种形式调制的0或1数据。8、 在一条无噪声的信道上，如果带宽是4MHz，信号分成32个等级，那么，信道的最大比特率(即数据传输率)为40Mbps。9、 在一条无噪声的信道上，如果带宽是4MHz，信号分成32个等级，那么，信道对应波特率为8M波特。10、在一条无噪声的信道上，如果带宽是4MHz，信号分成32个等级，那么，发送一个20KB的文件最短需要的时间是4ms。Nyquist定理 在无噪声信道中，当带宽为H Hz，信号电平为V级，则：数据传输速率 = 2Hlog2V b/s信道的速率，即信道的最大比特率为40Mbps。 比特率 = (log2V) 波特率 T=20KB/40Mbps=(208)/(401000)=0.004秒1B=8bit 所以乘以8，M和K是1000的关系11、一路电话的带宽为64Kbps。12、HFC用了FDM和TDM多路复用的方法。13、如果主机A通过由32路TDM共享的2.048Mbps总线链路向主机B发送一个32Kb的文件，则传输时间为500ms每一路的速率=2.048M/3264Kbps因此传输时间=文件长/一路传输速率=32Kb/64Kbps=0.5s。14、在曼切斯特编码中，如果信号的到达速率（即信号的波特率）是10M，那么数据传输速率是5Mbps。特点：每一位数据需要两个时钟周期，因此信号的频率是数据率的2倍(例如10Mbps需要20MHz信号频率)第二次作业解析1、 如果采用奇校验，01001011和10100100的校验位分别是 1和0在数据后加一个奇偶(parity)位，奇偶位设置标准是保证码字中“1”位的数目是偶数(或奇数)。2、076C5FAA867E1A3B6654333C的32位校验和为0BC152DF076C5FAA+867E1A3B+6654333C= F43EAD21F43EAD21的补码为：0BC152DF，因此32位校验和就是0BC152DF。以上计算过程如下：数位数1+数2+数3+进位=和进位当前位补码0A+B+C+0=332116-1=F1A+3+3+2=181215-2=D2F+A+3+1=291D15-D=235+1+3+1=100A15-A=54C+E+4+0=301E15-E=156+7+5+1=191315-3=C67+6+6+1=201415-4=B70+8+6+1=150F15-F=0和=F43EAD21补码=0BC152DFF43EAD21可以看作是无符号数，也可以看作有符号数，这跟C语言里一样。如果把求补码当成求相反数，就必须将其看成有符号数。无论是有符号还是无符号数，其内部实现机制都是反码加1（对应十六进制运算是最末位用16去减，其他位统统用15去减），即：原码F43EAD21=11110100 00111110 10101101 00100001反码0BC152DE=00001011 11000001 01010010 11011110补码0BC152DF=00001011 11000001 01010010 110111113、0111010111001001采用CRC校验码，生成多项式为 x3+x+1，最后发送的数据为0111010111001001111原字符串加3个0,除数为1011，求余数，异或运算，得余数为1114、在带宽为20Mbps、距离为5km的信道上用协议3传输数据帧，电信号在线路上的传播速度约为5 ms/km，确认帧长度忽略，当信道利用率为50%时，帧长为1Kb帧长为L比特。协议3是一个严格交替发送和接收协议。线路的利用率= L=，代入以上参数，可以得到答案L=2BD/V=220000000(Mb/s)5000(m)/200000000(m/s)1000bit=1Kb5、采用一位滑动窗口协议（即协议4），通信一方的next_frame_to_send=0，frame_expected=1，当收到一个（seq=0, ack=0, data）的帧后，它next_frame_to_send=1，frame_expected =1，并将该帧的数据丢弃一方面，帧的seq=0，接收窗口=1， 该帧是错误帧，会丢弃，且接收窗口不会向前滑动，还是=1。另一方面，帧的ack=0，=发送窗口=0， 表明刚才发送出去的帧已经成功收到应答，所以发送窗口向前滑动一位，=1。6、采用一位滑动窗口协议（即协议4），通信一方的next_frame_to_send=0，frame_expected=1，当发送一帧时，帧的内容为（seq=0 ack=0 data）。 发送帧时：seq = S = next_frame_to_send，而ack = R - 1 = frame_expected-1 % (MAX_SEQ+1); seq= S = 0。ack = R -1 % (MAX_SEQ+1) = (1 - 1) % (1+1) = 0.v 说明 S = next_frame_to_send, R = frame_expected 接收帧时：seq与R比较,若相等则接收送网络层,且R+;否则拒绝。ack与S比较,若相等则从网络层取新包,S+;否则S无变化。 发送帧时：seq=next_frame_to_send; ack=frame_expected-1;7、采用位插入法的帧格式，若欲传输的信息是10111111011，则实际传输的比特串是带位填充的首尾标志法这是一种面向二进制位的帧格式，把所有需传输的数据（不论是ASCII字符还是二进制位串）一字排开，并以特殊的位模式01111110作为帧标志，即一个帧的开始（同时标志前一个帧的结束） 当帧内容中出现一个与帧标志相同的位串01111110，则在5个1后插入一个0，即变成01111101，接收方将自动删除第5 个1后的0。称为位插入法，或透明传输。如果由于干扰，一个帧没有正确接收，则可扫描接收串，一旦扫描到01111110，即新的一帧从此开始。即可以再同步 8、网桥是一种可以用于网段隔离；是一种工作在数据链路层；具有在数据链路层进行路由功能；具有其他各项列举的全部功能的设备。9、100Mbps的以太网的波特率是125MHz波特。10、一个CSMA/CD的网络，最大传输距离为5000米，信号传播速率为200m/s，网络带宽为10M。最短帧长是500bitv 最短帧长公式发送最短帧的时间=帧长/网络速率=2=2最长线路长度/信号传播速率即2*D/V=L/B全部国际单位制 2*5000/(200*106) =L/(10*106) 11、一个CSMA/CD的网络，最大传输距离为5000米，信号传播速率为200m/s，网络带宽为10M，则网络的时隙长度为50s时隙长度即上题公式中2*D/V或L/B500/(10*106)=50s12、在以太网中的某一时隙，有两个站点同时开始发送，则3次竞争内（包括第3次）将帧成功发送的概率是87.5%。（或者说3次竞争总可以解决冲突的概率）前三次竞争都冲突的概率=2-3成功概率=1-2-3=0.875二进制指数后退算法举例v 对于两个站点的第j次竞争，发生在第i次冲突之后，j=i+1，站点会在0,2j-1)或0,2i)范围选择等待时隙。其发生冲突的概率=1/2j-1=1/2iv 前j次竞争都冲突的概率=11/21/2j-1=1/2(j-1)j/2=1/2i(i+1)/213、IEEE 802.11采用的MAC协议是CSMA/CA，在该协议中当某站点收到站点A发给站点B的RTS，没有收到任何CTS后，则该站点可以与除A、B以外的站点通信14、想使由多个交换机连接的机器处于不同的局域网，需要采用VLAN技术。15、在以太网中，当两个站点碰撞（即冲突）5次后，选择的随机等待时隙数的范围是0,31。（用数学的区间符号表示，如a, b）二进制指数后退算法v 发送方在检测到冲突后，双方（或多方）都将延时一段时间，所谓一段时间到底是多长?v 冲突检测到后，时间被分成离散的时隙 v 时隙的长度等于信号在介质上来回的传播时间（51.2ms ） v 一般地，经i次冲突后，发送站点需等待的时隙数将从0 2i - 1中随机选择 , 即0, 2i-1或0, 2i)v 随机数的最大值是1023（即第10次冲突之后）第三次作业解析1、 路由算法的作用是 负责填充和更新路由表。路由与转发：路由是决定路线，转发是当一个数据包到达时发生的动作。换句话说，转发是根据路由表来进行数据包的发送，而路由算法负责填充和更新路由表2、 某网络设备的IP地址为，它属于C类IP地址。地址类别网络数主机数A0127（128）16777216B128191（16384）65536C192223（2097152）256D2242393、 一个IP=8机器访问IP=02的Web服务器中网页，NAT的内网地址=，外网地址=05，则Web服务器收到的IP包中的源地址域的值= 05。NAT将内网出去的IP包的源地址替换成自己外部IP地址，因此服务器收到的IP包中的源地址域的值=NAT外部IP地址=05。4、 BGP协议采用路由算法是基于距离矢量算法（D-V）的。BGP协议是一种改进的距离矢量协议。路由器不仅维护它到每个目标的开销，还记录下所使用的路径。这样解决了困扰距离矢量路由算的“无穷计算”的问题。系统管理员自己可以定义评分函数，这样使避免了把最短路径作为唯一路由选择标准的缺陷。5、 93/28子网可容纳的主机数为14个。6、 93/28的子网掩码为40。解答：93/28的子网掩码长度为28位。即28个1(32-28=4)个0，即(11111111 11111111 11111111 11110000)2=40C类IP的网络地址长度为24位，因此子网长度为28-24=4，子网中表示主机数长度为8-4=4，（其中8是C类地址表示后缀长度），该子网可容纳的主机数=24214个。另外一种计算方法是，子网中主机数长度= IP地址总长度-掩码1的个数=32-28=4。该子网可容纳的主机数=24214个。之所有要减去2，是因为主机编码为全0和全1的地址一般不用于主机IP地址（分别用于表示网络和广播地址），因此一般要去掉这2个地址。7、 对某C类子网进行子网划分，子网号长度3位。其中子网中110(二进制数)子网主机号为6(十进制数)的节点的IP地址的最后一个字节的值为198。（110 00110）2=198。因为C类地址的表示主机的字段为1个字节，而子网号为3位，因此剩下的真正表示主机的位数只有8-3=5位，让这5位等于=6，即00110，加上之前的110子网号就等于二进制的11000110。8、 RIP、OSPF分别采用的路由算法分别是D-V、L-S。RIP采用D-V路由算法，是Internet的一个主要路由协议，传输层采用UDP协议 OSPF是Internet上主要的内部网关协议，负责AS内部路由 1988年开始制定，1990年成为标准，采用L-S路由算法 9、 某路由器中的路由表如下表所示：子网号子网掩码下一跳2892本路由器端口0492本路由器端口1Default路由器R2按下表所示，当该路由器收到所指定目的地址的数据包时，填写应转发的下一跳。收到数据包的目的地址应转发的下一跳7路由器R200本路由器端口177本路由器端口0首先计算路由表的对应的子网掩码28&92=284&92=4然后计算各IP地址对应的网络号，方法：网络号=IP地址&子网掩码，然后查表查出其出口00&92=477&92=2810、一个有5个节点的网络中，如果节点5的邻居有1、3、4，各邻居节点传来的距离矢量如下表所示：TO结点1结点3结点410115210693803453057475到邻居1、3、4的距离分别为7、4、11。试用距离矢量法计算节点5的路由表，在表中剩余的部分填写选项。TO延时线路17结点1210结点334结点347结点35010=min(10+7, 6+4, 9+11)10是由结点3提供的（6+4）PPT例题：某单位有一C类地址 ，该单位有多个部门，每个部门的机器数为20个左右，问如何确定子网掩码? 最多能有几个子网? 每个子网的主机数为多少?掩码：24 最多的子网个数：8(6)个 242025 2(8-5)-2=6某个主机IP地址及其掩码也可写成：7/27 每个子网的主机数为：25-2=32-2 = 30（台）第四次作业解析1、 数据报的最大长度为2K，当拥塞窗口为40K时发生拥塞，经过三次成功传输后，拥塞窗口大小为8KB。2、 数据报的最大长度为2K，当拥塞窗口为40K时发生拥塞，经过三次成功传输后，阈值（临界值）大小为20KB。3、 数据报的最大长度为2K，当拥塞窗口为40K时发生拥塞，经过五次成功传输后，拥塞窗口大小为20KB。4、 数据报的最大长度为2K，当拥塞窗口为40K时发生拥塞，经过五次成功传输后，阈值（临界值）大小为20KB。5、 数据报的最大长度为2K，当拥塞窗口为40K时发生拥塞，经过6次成功传输，在第7次传输发生超时（即发生拥塞），则拥塞窗口大小为2K。6、 数据报的最大长度为2K，当拥塞窗口为40K时发生拥塞，经过6次成功传输，在第7次传输发生超时（即发生拥塞），则阈值（临界值）大小为11KB。TCP/IP在传输层协议包括TCP（传输控制协议）和UDP（用户数据报协议）两个。传输次数拥塞窗口大小阈值说明(条件测试)0次(拥塞)40KB20KB发生拥塞 阈值=拥塞窗口大小/2=20KB1次(成功)2KB20KB=最大数据段2次(成功)4KB20KB阈值(20KB)，指数增长。3次(成功)8KB20KB阈值(20KB)，线性增长(增长最大数据段长)7次(拥塞)2KB11KB发生拥塞 阈值=拥塞窗口大小/2=11KB，且拥塞窗口初始化=最大数据段长因此三次成功传输后拥塞窗口为8KB，五次成功传输后拥塞窗口为20KB拥塞窗口的初始化v 连接建立时，发送方将拥塞窗口的初始大小设置为最大的数据段长度，并随后发一个最大长度的数据段，如该数据段在定时器超时前得到了确认，发送方在原来的拥塞窗口的基础上再增加一倍长度，发送两个数据段，如两个数据段都得到了确认，则再增加一倍长度，直到数据传输超时或到达接收方的窗口大小为止 v 当拥塞窗口的大小为n个数据段时，如果发送的n个数据段都得到了确认，那么此时拥塞窗口的大小即为n个数据段对应的字节数拥塞窗口大小的修正v 除接收窗口和拥塞窗口外，拥塞控制时还需指定一个临界值(threshold)，临界值的初始值为64K，如果发生数据传输超时，将临界值设为当前拥塞窗口的1/2，并使拥塞窗口恢复到最大的数据段长度，成功的传输使拥塞窗口按指数增加（成倍），直到到达临界值，以后按线性增加（按最大的数据段长度）v 这种算法称为慢启动算法(slow start)。拥塞窗口动态调整举例v 假定原来拥塞窗口为64KB，但已超时 v 最大的数据段长度为1024(1K)，即慢启动的初始值7、 设=