北京工业大学 Ch4计算机网络作业答案

1、Ch4Ch4习题课习题课Ch4 Ch4 介质访问控制子层介质访问控制子层n2 2N N个站共享一个个站共享一个56kbps56kbps的纯的纯ALOHAALOHA信道。每个站平均信道。每个站平均每每100100秒输出一个秒输出一个10001000位的帧，即使前面的帧还没有被位的帧，即使前面的帧还没有被送出去，它也这样进行（比如这些站可以将送出的帧送出去，它也这样进行（比如这些站可以将送出的帧缓存起来）。请问缓存起来）。请问N N的最大值是多少？的最大值是多少？n对于纯对于纯ALOHAALOHA，可用的带宽是，可用的带宽是 0.1840.184* *56kb/s=10.304kb/s56kb/s

2、=10.304kb/s 每个站需要的带宽是每个站需要的带宽是 1000/100=10b/s1000/100=10b/s N=10304/101030N=10304/101030Ch4 Ch4 介质访问控制子层介质访问控制子层n4 410 00010 000个航线预定站正在竞争使用一个分槽的个航线预定站正在竞争使用一个分槽的ALOHAALOHA信道。这些站平均每小时发出信道。这些站平均每小时发出1818次请求。时槽位次请求。时槽位125s125s。总的信道负载大约是多少？。总的信道负载大约是多少？n 每个终端每每个终端每3600/183600/18（秒）（秒）=200=200秒做一次请求，总共秒

3、做一次请求，总共有有10 00010 000个终端个终端 因此，总负载是因此，总负载是200200秒做秒做10 00010 000次请求，平均每秒次请求，平均每秒5050次请求次请求 时槽位时槽位125s125s，因此，每秒有，因此，每秒有10106 6/125=8 000/125=8 000个时槽个时槽 平均每个时槽发送次数是平均每个时槽发送次数是G=50/8000=1/160G=50/8000=1/160Ch4 Ch4 介质访问控制子层介质访问控制子层n* *1919一个一个1km1km长、长、10Mbps10Mbps的的CSMA/CD LANCSMA/CD LAN（不是（不是802.38

4、02.3），其传播速度为），其传播速度为200m/s200m/s。在这个系统中不允许使用中继器。数据帧的长度为。在这个系统中不允许使用中继器。数据帧的长度为256256位，其中包位，其中包括括3232位的头部、校验和以及其他的开销。在一次成功的传输之后，第一个位位的头部、校验和以及其他的开销。在一次成功的传输之后，第一个位时槽将被预留给接收方，以便他抓住信道并发送一个时槽将被预留给接收方，以便他抓住信道并发送一个3232位的确认帧。假设没位的确认帧。假设没有冲突，请问有效数据率为多少（不包括各种开销）？有冲突，请问有效数据率为多少（不包括各种开销）？n电缆的往返传输时延为电缆的往返传输时延为1

5、000/2001000/200* *2=102=10（ss）。）。 一个完整的传输有一个完整的传输有6 6个过程：个过程： 发送方发送方“抓住抓住”电缆（电缆（10s10s） （见（见P.218P.218） 发送数据帧（发送数据帧（25.6s25.6s） 传输时延（传输时延（5s5s） 接收方接收方“抓住抓住”电缆（电缆（10s10s） 发送确认帧（发送确认帧（3.2s3.2s） 传输时延（传输时延（5s5s） 6 6阶段的时间总和是阶段的时间总和是58.8s58.8s，在这期间共发送，在这期间共发送224224个数据位。个数据位。 所以，有效数据速率为所以，有效数据速率为224/58.8=3

6、.8Mbps224/58.8=3.8MbpsCh4 Ch4 介质访问控制子层介质访问控制子层n2121考虑在一条考虑在一条1km1km长的电缆（无中继器）上建立一个长的电缆（无中继器）上建立一个1Gbps1Gbps速率的速率的CSMA/CDCSMA/CD网络。信号在电缆中的速度为网络。信号在电缆中的速度为200 200 000km/s000km/s。请问最小的帧长度为多少？。请问最小的帧长度为多少？n对于对于1km1km电缆，单向传播时延为电缆，单向传播时延为1/200000s=5s1/200000s=5s，往返时延，往返时延为为2=10s2=10s 为了能够按照为了能够按照CSMA/CDCS

7、MA/CD工作，最小帧的发送时间不能小于工作，最小帧的发送时间不能小于10s10s 以以1Gbps1Gbps速率工作，速率工作，10s10s可以发送的比特数为可以发送的比特数为 1010* *1010-6-6s s* *10109 9b/s=10b/s=104 4b b 最小帧是最小帧是10 00010 000位或位或12501250字节字节Ch4 Ch4 介质访问控制子层介质访问控制子层n2222一个通过以太网传送的一个通过以太网传送的IPIP分组有分组有6060字节长，其中包字节长，其中包括所有的头部。如果没有使用括所有的头部。如果没有使用LLCLLC的话，则以太网帧中的话，则以太网帧中需

8、要填补字节吗？如果需要的话，请问需要填补多少字需要填补字节吗？如果需要的话，请问需要填补多少字节？节？n最小以太帧有最小以太帧有6464字节长，包括帧头部的目的地址、源地字节长，包括帧头部的目的地址、源地址、类型址、类型/ /长度和校验和。由于头部占长度和校验和。由于头部占1818字节长，字节长，IPIP分分组占组占6060字节长，总的帧长度是字节长，总的帧长度是7878字节，这超过了字节，这超过了6464字节字节的最小帧长。因此，不需要填充。的最小帧长。因此，不需要填充。Ch4 Ch4 介质访问控制子层介质访问控制子层n2323以太网帧必需至少以太网帧必需至少6464字节长，这样做的理字节长

9、，这样做的理由是，当电缆的另一端发生冲突的时候，传送由是，当电缆的另一端发生冲突的时候，传送方仍然还在发送过程中。快速以太网也有同样方仍然还在发送过程中。快速以太网也有同样的的6464字节最小帧长度限制，但是，它可以以快字节最小帧长度限制，但是，它可以以快1010倍的速度发送数据。请问它如何有可能维持倍的速度发送数据。请问它如何有可能维持同样的最小帧长度限制？同样的最小帧长度限制？n快速以太网的电缆最大长度是以太网的快速以太网的电缆最大长度是以太网的1/101/10Ch4 Ch4 介质访问控制子层介质访问控制子层n* *3737考虑图考虑图4.444.44中相互连接的中相互连接的LANLAN。

10、假设主机。假设主机a a和和b b在在LAN1LAN1上，主机上，主机c c在在LAN2LAN2上，主机上，主机d d在在LAN8LAN8上。刚开始的时候，所有的网桥内部的散列上。刚开始的时候，所有的网桥内部的散列表都是空的，并且使用了图表都是空的，并且使用了图4.444.44（b b）中所示的生成树。在下面给出）中所示的生成树。在下面给出的每一个事件发生以后（首先（的每一个事件发生以后（首先（a a），然后（），然后（b b），然后（），然后（c c），依次），依次类推），不同的网桥中的散列表将如何变化。类推），不同的网桥中的散列表将如何变化。 （a a）a a向向d d发送帧。发送帧。 （

11、b b）c c向向a a发送帧。发送帧。 （c c）d d向向c c发送帧。（发送帧。（d d）d d移动到移动到LAN6LAN6上。上。 （e e）d d向向a a发送帧。发送帧。n进入的帧在网桥上的路由过程取决于它进入的帧在网桥上的路由过程取决于它源源LANLAN和它的目标和它的目标LANLANn目的目的LANLAN与源与源LANLAN相同，则丢弃帧相同，则丢弃帧n目的目的LANLAN与源与源LANLAN不同，则转发帧不同，则转发帧n目的目的LANLAN未知，则使用扩散法，并逆向学习未知，则使用扩散法，并逆向学习本地网络互连部分的复习本地网络互连部分的复习a a1 1a a2 2a a3

12、3a a2 2a a3 3a a4 4a a5 5a a6 6d d刚开始的时候，所有的网桥内部的散列表都是空的，并且使用了图（刚开始的时候，所有的网桥内部的散列表都是空的，并且使用了图（b）中所示的生成树。中所示的生成树。 a向向d发送帧后发送帧后，不同的网桥中的散列表变化情况，不同的网桥中的散列表变化情况a,ba,bc向向a发送帧后发送帧后，不同的网桥中的散列表变化情况，不同的网桥中的散列表变化情况a a1 1a a2 2a a3 3a a2 2a a3 3a a4 4a a5 5a a6 6d dc cc c2 2c c2 2c c2 2a,ba,bd向向c发送帧后发送帧后，不同的网桥中

13、的散列表变化情况，不同的网桥中的散列表变化情况a a1 1a a2 2a a3 3a a2 2a a3 3a a4 4a a5 5a a6 6a,ba,bd dc cc c2 2c c2 2c c2 2d d8 8d d5 5d d2 2d d2 2D移动到移动到LAN6上上a a1 1a a2 2a a3 3a a2 2a a3 3a a4 4a a5 5a a6 6a,ba,bd dc cc c2 2c c2 2c c2 2d d8 8d d5 5d d2 2d d2 2a a1 1a a2 2a a3 3a a2 2a a3 3a a4 4a a5 5a a6 6a,ba,bd dc c

14、c c2 2c c2 2c c2 2d d8 8d d5 5d d2 2d d2 2d向向a发送帧后发送帧后，不同的网桥中的散列表变化情况，不同的网桥中的散列表变化情况d d6 6d d6 6d d3 3d d3 3d d2 2n第一个帧将被每个网桥桥转发，转发完毕后，每个网桥的散列表中构造一个表项，注明发给a的帧应使用的相应LAN。如：在D的散列表中构造一个表项，注明发给a的帧应使用LAN2。 第二消息将被网桥B，D和A收到(被A转发，被B，D丢弃)，这些网桥在自己散列表中构造一个表项，注明发给C的帧应使用相应LAN。如：网桥D在自己散列表中构造一个表项，注明发给c的帧应使用LAN2。 第三

15、个消息将被H，D，A和B收到(被H，D转发，被A、B丢)，这些网桥在自己的散列表中添加一个表项，注明发给d的帧应使用的LAN。 第五个消息将被J， E，C，B，D和A 收到(被E，B，A转发，被J 、C、D丢弃) ，网桥J、E和C在自己的散列表中添加一个表项，注明发给d的帧应使用的LAN，而网桥D，B和A将更新各自的散列表的表项，注明发给d的帧应使用的新LANn* *3838在一个扩展的在一个扩展的LANLAN中使用生成树来转发帧中使用生成树来转发帧的一个结果，有的网桥可能根本不参与帧的转的一个结果，有的网桥可能根本不参与帧的转发过程。请在图发过程。请在图4.444.44中标出这样的网桥。既然

16、中标出这样的网桥。既然这些网桥没有被用于转发帧，那么是否有理由这些网桥没有被用于转发帧，那么是否有理由要保留这些网桥呢？要保留这些网桥呢？n网桥网桥G G，I I不用于转发任何帧。在扩展不用于转发任何帧。在扩展LANLAN中具中具有环路的主要原因是增加可靠性。如果生成树有环路的主要原因是增加可靠性。如果生成树中的任何网桥坏了，生成树算法重新配置这棵中的任何网桥坏了，生成树算法重新配置这棵生成树，使其包括一个或多个不在原生成树中生成树，使其包括一个或多个不在原生成树中的网桥。的网桥。Ch4 Ch4 介质访问控制子层介质访问控制子层n* *4444为了使得为了使得VLANVLAN可以工作，在交换机

17、和网桥内部需可以工作，在交换机和网桥内部需要有相应的配置表。如果图要有相应的配置表。如果图4.494.49（a a）中的）中的VLANVLAN使用集使用集线器而不是分支的电缆，那会怎么样呢？集线器也需线器而不是分支的电缆，那会怎么样呢？集线器也需要配置表吗？为什么需要，或者为什么不需要？要配置表吗？为什么需要，或者为什么不需要？Ch4 Ch4 介质访问控制子层介质访问控制子层n不需要。不需要。 集线器只是将所有的输入线连接起来，集线器只是将所有的输入线连接起来，不需要配置。集线器中无路由，进入集不需要配置。集线器中无路由，进入集线器中的每一帧将被发送的所有其他的线器中的每一帧将被发送的所有其他的线路上。线路上。Ch4 Ch4 介质访问控制子层介质访问控制子层n* *4545图图4.504.50中，在右侧的传统终端域中的交换机是一中，在右侧的传统终端域中的交换机是一个可理解个可理解VLANVLAN的交换机。在那里有可能使用传统的交的交换机。在那里有可能使用传统的交换机吗？如果可能，请问那将会如何工作？如果不可换机吗？如果可能，请问那将会如何工作？如果不可能，请问为什