计算机网络作业四及解答

计算机网络作业四及解答计算机网络作业四及解答 一 单项选择题 1 下列不属于数据链路层功能的是 A 帧定界功能 B 电路管理功能 C 差错控制功能 D 流量控制功能 2 数据链路层协议的主要功能是 A 定义数据格式 B 提供端到端的可靠性传输 C 控制对物理传输介质的访问 D 为终端节点隐蔽物理拓扑的细节 3 下述协议中 不是链路层的标准 A ICMP B HDLC C PPP D SLIP 4 数据链路层为网络层提供的服务不包括 A 无确认的无连接服务 B 有确认的无连接服务 C 无确认的面向连接服务 D 有确认的面向连接服务 5 为了避免传输过程中帧的丢失 数据链路层采用的方法是 A 帧编号机制 B 循环冗余校验码 C 汉明码 D 计时器超时重发 6 通过提高信噪比可以减弱其影响的差错是 A 随机差错 B 突发差错 C 数据丢失差错 D 干扰差错 7 下列有关数据链路层差错控制的叙述中 错误的是 A 数据链路层只能提供差错检测 而不提供对差错的纠正 B 奇偶校验码只能检测出错误而无法对其进行修正 也无法检测出双位错误 C CRC 校验码可以检测出所有的单比特错误 D 海明码可以纠正一位差错 8 字符 S 的 ASCII 编码从低到高依次为 1100101 采用奇校验 在下述收到的传输后字符 中 哪种错误 不能检测 A 11000011 B 11001010 C 11001100 D 11010011 9 对于 10 位要传输的数据 如果采用汉明校验码 需要增加的冗余信息位数是 A 3 B 4 C 5 D 6 10 要发送的数据是 1101011011 采用 CRC 校验 生成多项式是 1001l 那么最终发送的 数据应该是 A 11010110111010 B 11010110110110 C 11010110111110 D 11110011011100 11 在简单的停止等待协议中 当帧出现丢失时 发送端会永远等待下去 解决这种死锁 现象的办法是 A 差错校验 B 帧序号 C NAK 机制 D 超时机制 12 从滑动窗口的观点看 当发送窗口为 1 接收窗口也为 1 时 相当于 ARQ 的 方式 A 回退 N 帧 ARQ B 选择重传 ARQ C 停止 等待 D 连续 ARQ 13 数据链路层采用了后退 N 帧的 GBN 协议 如果发送窗口的大小是 32 那么至少需要 2 位的序列号才能保证协议不出错 A 4 B 5 C 6 D 7 14 若采用后退 N 帧的 ARQ 协议进行流量控制 帧编号字段为 7 位 则发送窗口的最大 长度为 A 7 B 8 C 1 27 D 1 28 15 2009 年计算机联考真题 数据链路层采用了后退 N 帧 GBN 协议 发送方已经发送了编号为 0 7 的帧 当计时 器超时时 若发送方只收到 0 2 3 号帧的确认 则发送方需要重发的帧数是 A 2 B 3 C 4 D 5 16 数据链路层采用后退 N 帧协议方式 进行流量控制和差错控制 发送方已经发送了 编号 O 6 的帧 当计时器超时时 只收到了对 1 3 和 5 号帧的确认 发送方需要重传的 帧的数目是 A 1 B 2 C 5 D 6 17 一个使用选择重传协议的数据链路层协议 如果采用了 5 位的帧序列号 那么可以 选用的最大接收窗口是 A 1 5 B 1 6 C 3 1 D 3 2 18 2011 年计算机联考真题 数据链路层采用选择重传协议 SR 传输数据 发送方已发送了 0 3 号数据帧 现已收 到 1 号帧的确认 而 0 2 号帧依次超时 则此时需要重传的帧数是 A 1 B 2 C 3 D 4 19 采用滑动窗口机制对两个相邻节点 A 发送方 和 B 接收方 的通信过程进行流量控制 假定帧的序号长度为 3 发送窗口和接收窗口的大小都是 7 当 A 发送了编号为 0 1 2 3 这 4 个帧后 而 B 接收了这 4 个帧 但仅应答了 0 1 两个帧 此时发送窗口 将要发送的帧序号为 接收窗口的上边界对应的帧序号为 A 继续发送 4 5 两个 帧 且这两个帧已进 A B 的缓冲区 而 B 仅应答了 2 3 两个帧 此时接收窗口最多能 接收 个帧 若滑动窗口机制采用选择重传协议来进行流量控制 则允许发送方在收到 应答之前连续发出多个帧 若帧的序号长度为 k 比特 那么窗口的大小 W 2 k 1 如果 发送窗口的上边界对应的帧序号为 U 则发送窗口的下边界对应的帧序号为 A 2 B 3 C 4 D 5 A 1 B 2 C 3 D 4 A 3 B 4 C 5 D 6 A C D A U W 1 mod 2k B U W mod 2k C U W mod 2K D U W 1 mod 2k 二 综合应用题 1 在一个数据链路协议中使用下列字符编码 A 01000111 B 11100011 FLAG 01111110 ESC 11100000 在使用下列成帧方法的情况下 说明为传送 4 个字符 A B ESC FLAG 所组织的帧实际 发送的二进制位序列 1 字符计数法 2 使用字符填充的首尾定界法 3 使用比特填充的首尾标志法 3 2 在数据传输过程中 若接收方收到的二进制比特序列为 10110011010 接收双方采用的生 成多项式为 G x X4 x3 1 则该二进制比特序列在传输中是否出错 如果未出现差错 发 送数据的比特序列和 CRC 检验码的比特序列分别是什么 3 在数据传输率为 50kbit s 的卫星信道上传送长度为 1kbit 的帧 假设确认帧总是由数据 帧捎带 帧头的序号长度为 3bit 卫星信道端到端的单向传播延迟为 270ms 对于下面三 种协议 信道的最大利用率是多少 1 停止 等待协议 2 回退 N 帧协议 3 选择重传协议 假设发送窗口和接收窗口相等 4 假设一个信道的数据传输速率为 5kbit s 单向传输延迟为 3 0ms 那么帧长在什么范 围内 才能使用于差错控制的停止 等待协议的效率至少为 50 5 假定卫星信道的数据率为 100kbit s 卫星信道的单程传播时延为 250ms 每个数据帧 4 的帧长均为 2000 位 并且不考虑误码 确认帧长 头部和处理时间等的开销 为达到传输 的最大效率 试问帧的顺序号应为多少位 此时信道利用率是多少 6 对于下列给定的值 不考虑差错重传 非受限协议和停止等待协议的有效数据率是多少 即每秒传输了多少真正的数据 单位 bit s R 传输速率 16Mbit s S 信号传播速度 200m us D 接收主机和发送主机之间传播距离 200m T 创建帧的时间 2us F 每帧的长度 500bit N 每帧中的数据长度 450bit A 确认帧 ACK 的帧长 80bit 7 在某个卫星信道上 发送端从一个方向发送长度为 5 12B 的帧 且发送端的数据发送速 率为 64kbit s 接收端在另一端返回一个很短的确认帧 设卫星信道端到端的单向传播延 时为 270ms 对于发送窗口的尺寸分别为 1 7 1 7 和 11 7 的情况 信道的吞吐率分别为 多少 解答 5 一 单项选择题 1 B 电路管理功能是物理层提供的 而数据链路层提供链路管理功能 关于 电路 和 链路 的区别请参见本章疑难点 1 帧同步 差错控制 流量控制都是数据链路层的功能 2 C 数据链路层的主要作用是加强物理层传输原始比特流的功能 采用确认 编号 等机制将物理层提供的可能出错的物理连接改造成为逻辑上无差错的数据链路 使之对网 络层表现为一条无差错的链路 3 A 网际控制报文协议 ICMP 是网络层协议 PPP 是在 SLIP 基础上发展而来的 都是数据链路层协议 4 C 一般情况下 数据链路层会为网络层提供三种可能的服务 无确认的无连接服 务 有确认的无连接服务 有确认的面向连接服务 5 D 为了防止在传输过程中帧丢失 在可靠的数据链路层协议中 发送方对发送的每一 个数据帧设计一个定时器 当计时器到期而该帧的确认帧仍没有到达时 发送方将重发该 帧 为了保证接收方不会接收到重复帧 需要对每个发送的帧进行编号 汉明码和循环冗 余校验码都用于差错控制 6 A 一般来说 数据的传输差错是由噪声引起的 通信信道的噪声可以分为两类 热噪声 和冲击噪声 热噪声一般是信道固有的 引起的差错是随机差错 可以通过提高信噪比来 降低它对数据传输的影响 冲击噪声一般是由外界电磁干扰引起的 引起的差错是突发差 错 它是引起传输差错的主要原因 无法通过提高信噪比来避免 7 A 链路层的差错控制有两种基本策略 检错编码和纠错编码 常见的纠错码有海明码 它可以纠正一位差错 8 D 既然采用奇校验 那么传输的数据中 1 的个数如果是偶数个则可检测出错误 如 果 1 的个数是奇数个就检测不出错误 因此选 D 9 B 在 k 比特信息位上附加 r 比特冗余信息 构成 k r 比特的码字 必须满足 2r k r 1 如果 k 的取值小于等于 11 且大于 4 则 r 4 10 C 假设一个帧有 m 位 其对应的多项式为 M x 则计算冗余码的步骤如下 加 0 假设 G x 的阶为 r 在帧的低位端加上 r 个 0 模 2 除 利用模 2 除法 用 G x 对应的数据串去除 中计算出的数据串 得到的余数即 为冗余码 共 r 位 前面的 O 不可省略 多项式以 2 为模运算 按照模 2 运算规则 加法不进位 减法不借位 它刚好是异或操作 乘除法类似于二进制的运算 只是在做加减法时按模 2 规则进行 根据以上算法计算可得答案选 C 11 D 发送端装备了计时器 在一个帧发送之后 发送端等待确认 如果在计时器计满 时仍未收到确认 则再次发送相同的帧 以免陷入永久的等待 12 C 停止 等待协议的工作原理是 发送方每发送一帧 都要等待接收方的应答信号 之后才能发送下一帧 接收方每接收一帧 都要反馈一个应答信号 表示可接收下一帧 如果接收方不反馈应答信号 则发送方必须一直等待 13 C 在后退 N 帧的协议中 序列号个数不小于 MAX SEQ 1 在题目中发送窗口的大 小是 32 那么序列号个数最少应该是 33 个 所以最少需要 6 位的序列号才能达到要求 14 C 如果在接收窗口整体向前移动时 新窗口中的序列号和旧窗口的序列号产生重叠 致使接收方无法区别发送方发送的帧是重发帧还是新帧 因此在后退 N 帧的 ARQ 协议中 发送窗口 WT 2n 一 1 本题中 n 7 故发送窗口最大长度是 1 27 15 C 在后退 N 帧协议中 发送方可以连续发送若干个数据帧 如果收到接收方的确认 帧则可以继续发送 若某个帧出错 接收方只是简单地丢弃该帧及其后所有的后续帧 发 6 趋方超时后需重传该数据帧及其后续的所有数据帧 这里要注意 连续 ARQ 协议中 接 收方一般采用累积确认的方式 即接收方对按序到达的最后一个分组发送确认 因此题目 中收到 的确认帧就代表编号为 0 1 2 3 的帧已接收 而此时发送方未收到 1 号帧的确 认只能代表确认帧在返回的过程中丢失了 而不代表 1 号帧未到达接收方 因此需要重传 的帧为编号是 4 5 6 7 的帧 16 A GBN 一一般采用累积确认 故收到了对 5 号帧的确认意味着接收方已经收到了 1 5 号帧 因此发送方仅需要重传 6 号帧 17 B 在选择重传协议中 若采用 n 个比特对帧进行编号 为避免接收端向前移动窗口 后 新的窗口与旧的窗口产生重叠 接收窗口的最大尺寸应该不超过序号范围的一半 WR 2n 1 此选 B 18 B 选择重传协议中 接收方逐个地确认正确接收的分组 不管接收到的分组是否有 序 只要正确接收就发送选择 ACK 分组进行确认 因此选择重传协议中的 ACK 分组不 再具有累积确认的作用 这点要特别注意与 GBN 协议的区别 此题中只收到 1 号帧的确 认 0 2 号帧超时 由于对于 1 号帧的确认不具累积确认的作用 因此发送方认为接收方没 有收到 0 2 号帧 于是重传这两帧 19 C B C D A 1 发送窗口大小为 7 意味着发送方在没有收到确认之前可以连续发送 7 个帧 由于发 送 疗 A 已经发送了编号为 0 3 的四个帧 下一个帧将是编号为 4 的帧 2 接收窗口的大小也为 7 当接收方 B 应答了编号为 0 3 后 滚动窗口 准备接收编 号为 4 5 6 7 0 1 2 的帧 因此接收窗口的上边界对应的帧序号为 2 3 当编号为 4 5 的两个帧进入接收方 B 的接收缓冲区时 B 最多还可以接收 7 2 5 个帧 4 当帧的序号长度为 k 比特 对于选择重传协议 为避免接收端向前移动窗口后 新 的 窗口与旧的窗口产生重叠 接收窗口的最大尺寸应该不超过序列号范围的一半 即 WR 2k 1 5 设发送窗口为 L U 发送窗口大小的初始值为 W 发送窗口的大小应该大于等 于 0 但小于等于 W 所以有 0 U L 十 1 W 因此 L U W 1 mod 2K 3 2 2 习题精选 综合应用题 1 解答 1 第一字节为所传输的字符计数 4 转换为二进制为 00000 1 00 后面依次为 A B ESC FLA G 的二进制编码 00000100 01000111 11100011 11100000 01111110 2 首尾标志位 FLAG 01111110 在所传输的数据中 若出现控制字符 则在该字符 前插入转义字符 ESC 11 1 00000 0 11 1 11 1 0 l 000 11 1 11 1 000 11 11 1 00000 11 1 00000 1l 1 00000 0 11 11 11 0 11 11 11 0 3 首尾标志位 FLAG 0 11 11 11 0 在所传输的数据中 若连续出现 5 个 1 则在其 后插入 0 7 0 11 11 11 0 0 1 000 11 1 11 0 1 000 11 11 1 000000 0 11 11 1 O 1 O O 11 1 11 1 0 2 解答 根据题意 生成多项式 G x 对应的二进制比特序列为 11001 进行如下的二进制模 2 除法 被除数为 10110011010 除数为 11001 所得余数为 0 因此该二进制比特序列在传输过程中没有出现差错 发送数据的比特 序列是 1011001 CRC 检验码的比特序列是 10 l 0 3 解答 由题意 数据帧的长度为 1 kbit 信道的数据传输速率为 50kbit s 因此信道的发送延 时为 1 50s 0 02s 另外信道的单向传播延时 0 27s 1 在停止 等待协议中 发送方每发送一帧 都要等待接收方的应答信号 之后才能发 送下一帧 接收方每接收一帧 都要反馈一个应答信号 表示可接收下一帧 如果接收方 不反馈应答信号 则发送方一直等待 因此每个数据帧的传输周期为 0 02 0 27 0 02 0 27 s 0 5 8s 其中用于发送数据的时间为 0 02s 因此信道的 最大利用率为 0 02 0 5 8 3 4 2 在回退 N 帧协议中 接收窗口尺寸为 1 若采用 n 比特对帧编号 则其发送窗口的 尺寸 W 满足 1 W 2n 1 发送方可以连续再发送若干个数据帧 直到发送窗口内的数据 帧都发送完毕 如果收到接收方的确认帧则可以继续发送 若某个帧出错 接收方只是简 单地丢弃该帧及其后所有的后续帧 发送方超时后需重传该数据帧及其后续的所有数据帧 根据题目条件 在达到最大传输率的情况下 发送窗口的大小应为 7 此时在第一帧 的 数据传输周期 即如上问计算的 0 5 8s 内 实际连续发送了 7 帧 考虑极限情况 0 58s 后 接收方只收到 0 号帧的确认 此时又可以发出一个新帧 这样依次下去 取极限即是 0 58s 内发送了 7 帧 因此此时的最大信道利用率为 7 0 02 0 58 24 1 3 选择重传协议的接收窗口尺寸和发送窗口尺寸都大于 1 可以一次发送或接收多个 帧 若采用 n 比特对帧进行编号 则窗口尺寸大小应满足 接收窗口尺寸 发送窗口尺寸 2n 当发送窗口与接收窗口大小相等时 应满足接收窗口尺寸 2n 1 且发送窗口尺寸 2n 1 发送方可以连续再发送若干个数据帧 直到发送窗口内的数据帧都发送完毕 如 果收到接收方的确认帧则可以继续发送 若某个帧出错 接收方只是简单的丢弃该帧 发 送方超时后需重传该数据帧 和 2 的情况类似 唯一不同的是为达到最大信道利用率 发送窗口大小应为 4 因此 此 时的最大信道利用率为 4 0 02 0 58 1 3 8 4 解答 设帧长为 L 在停止一等待协议中 协议忙的时问为数据发送的时间 L B 协议空闲的 时间为数据发送后等待确认返回的时间 2R 要使协议的效率至少为 50 则要求信道利 用率 u 至少为 50 而信道利用率 数据发送时延 传播时延 数据发送时延 则 可得 L 2RB 2 5000 O 03bit 300bi