计算机网络计算题答案谢希仁

1、第一章概述习题1-10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)o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(b/s)o在电路交换时电路的建立时间为s(s)o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？x解：米用电路交换：端到端时延：tc=s+kdb采用分组交换：端到端时延：tp=(k_1)上+)+kd,bb这里假定x冷p,即不考虑报文分割成分组后的零头。欲使tp<tc,必须满足(k-1)<spcb习题1-11在上题的分组交换网中，设报文长度和分组长度分别为

2、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？答：分组个数x/p,传输的总比特数：(p+h)x/p源发送日延：(p+h)x/pb最后一个分组经过k-1个分组交换机的转发，中间发送时延：(k-1)(p+h)/b总发送时延D=源发送时延+中间发送时延D=(p+h)x/pb+(k-1)(p+h)/b令其对p的导数等于0,求极值p=A/hx/(k-1)习题1-20收发两端之间的传输距离

3、为1000km,信号在媒体上的传播速率为2m108m/s。试计算以下两种情况的发送时延的传播时延：(1) 数据长度为107bit,数据发送速率为100kb/so(2) 数据长度为103bit,数据发送速率为1Gb/s。107解：(1)发送时延：ts=丁=100s10610传播时延：tp=0.005s210，十103(2)发送时延：ts=10=1ss09106传播时延：t。=8=0.005sp210习题1-21假设信号在媒体上的传播速度为2X108m/s.媒体长度L分别为：(1) 10cm(网络接口卡)(2)100m(局域网)(3) 100km(城域网)(4)5000km(广域网)试计算出当数据

4、率为1Mb/s和10Gb/s时在以上媒体中正在传播的比特数。解：(1)1Mb/s:传播时延=0.1/(2x108)=5x10-10比特数=5X10-10x1X106=5x10-41Gb/s:比特数=5X10-10X1X109=5X10-1(2) 1Mb/s:传播时延=100/(2X108)=5X10-7比特数=5X10-7X1X106=5X10-11Gb/s:比特数=5X10-7X1X109=5X102(3) 1Mb/s:传播时延=100000/(2X108)=5X10-4比特数=5X10-4X1X106=5X1021Gb/s:比特数=5X10-4X1X109=5X105(4) 1Mb/s:传

5、播时延=5000000/(2X108)=2.5X10-2比特数=2.5X10-2X1X106=5X1041Gb/s:比特数=2.5X10-2X1X109=5X107习题1-22长度为100字节的应用层数据交给传输层传送，需加上20字节的TCP首部再交给网络层传送，需加上20字节的IP首部。最后交给数据链路层的以太网传送，加首部和尾部工18字节。试求数据的传输效率。数据的传输效率是指发送的应用层数据除所发送的总数据(即应用数据加上各种首部和尾部的额外开销)。若应用层数据长度为1000字节，数据的传输效率是多少？解：(1)100/(100+20+20+18)=63.3%(2)1000/(1000+

6、20+20+18)=94.5%第二章物理层习题2-06用香农公式计算一下：假定信道带宽为3100Hz,最大信息传输速率为35kb/s,那么若想使最大信息传输速率增加60%。问信噪比S/N应增大到多少倍？如果在刚才计算出的基础上将信噪比S/N再增大到10倍，问最大信息传输速率能否再增加20%?答：C=Wlog2(1+S/N)b/s-SN1=2*(C1/W)-1=2*(35000/3100)-1SN2=2*(C2/W)-1=2*(1.6*C1/w)-1=2*(1.6*35000/3100)-1SN2/SN1=100信噪比应增大到约100倍。C3=Wlong2(1+SN3)=Wlog2(1+10*S

7、N2)C3/C2=18.5%如果在此基础上将信噪比S/N再增大到10倍，最大信息通率只能再增加18.5%左右习题2-04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？答：假定连续传送且不出错。若用2.4Kb/s速率，传600MB(=600X1048576X8=5033164800bit)需要24.3天。若用33.6Kb/s速率传送，则需时间1.73天。比托人乘火车捎去要慢，且更

8、贵。习题2-17共有4个站进行码分多址CDMA通信。4个站的码片序列为：A:(-111+1+1T+1+1)B:(-1T+1-1+1+1+1-1)C:(-1+11+1+1+1-1-1)D:(-1+111-11+1-1)现收到这样的码片序列：(-1+13+1-13+1+1)。问哪个站发送数据了？发送数据的站发送的1还是0?答：S-A=(+11+3+11+3+1+1)/8=1,A发送1S,B=(+113113+11)/8=1,B发送0S,C=(+1+1+3+11311)/8=0,C无发送S-D=(+1+1+31+1+3+11)/8=1,D发送1第三章数据链路层习题3-17要发送的数据为1101011

9、011。采用CRC勺生成多项式是P(x)=x4+x+1。试求应添加在数据后面的余数。数据在传输过程中最后一个1变成了0,问接收端能否发现？若数据在传输过程中最后两个1都变成了0,问接收端能否发现？答：添加的检验序列为1110(11010110110000除以10011)数据在传输过程中最后一个1变成了0,11010110101110除以10011,余数为011,不为0,接收端可以发现差错。数据在传输过程中最后两个1都变成了0,11010110001110除以10011,余数为101,不为0,接收端可以发现差错。习题3-18一个PPP帧的数据部分(用十六进制写出)是7D5EFE277D5D7D5

10、D657D5E。试问真正的数据是什么(用十六进制写出)？答：7D5EFE277D5D7D5D657D5E7EFE277D7D657D习题3-19PPP协议使用同步传输技术传送比特串0110111111111100试问经过零比特填充后变成怎样的比特串？若接收端收到的PPP帧的数据部分是0001110111110111110110问删除发送端加入的零比特后变成怎样的比特串？答：0110111111111100011011111011111000000111011111011111011000011101111111111110第四章局域网4-03数据率为10Mbit/s的以太网在物理媒体上的码元传

11、输速率是多少波特？答：以太网使用曼彻斯特编码，这就意味着发送的每一位都有两个信号周期。标准以太网的数据速率是10Mb/s,因此波特率是数据率的两倍，即20M波特。4-05试说明10BASE510BASE210BASE-T,1BASE-5,10BROAD3解口FOMA厮代表的意思。答：10BASE510BASE210BASE-T分别表示以太网的三种不同的物理层。10表示数据率是10Mb/s,BASEI示电缆上的信号是基带信号，采用曼彻斯特编码。5表示粗缆，每一段电缆的最大长度是500米。2代表细缆，每一段电缆的最大长度是185米。T表示双绞线。10BROAD36“10”表示数据率为10Mbit/

12、s,“BROAD表示电缆上的信号是宽带信号，“36”表示网络的最大跨度是3600mlFOMAU:(FiberOpticMediumAttachmentUnit)光纤媒介附属单元。4-07有10个站连接在以太网上。试计算以下三种情况下每一个站所能得到的带宽。(1) 10个站都连接到一个10Mb/s以太网集线器。(2) 10个站都连接到一个100Mb/s以太网集线器。(3) 10个站都连接到一个10Mb/s以太网交换机。答：(1)10个站共享10Mb/s。(2)10个站共享100Mb/s。(3)每个站独占10Mb/s。4-19现有5个站分别连接在三个局域网上，并且用两个透明网桥连接起来，如下图所示

13、。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。试将有关数据填写在下表中HiMAC1MAC2MAC3MAC4MAC5解:发送的帧网桥1的转发表网桥2的转发表网桥1的处理(转发？丢弃？登记？)网桥2的处理(转发？丢弃？登记？)站地址端口站地址端口H1H5MAC11MAC11转发，写入转发表转发，写入转发表H3H2MAC32MAC31转发，写入转发表转发，写入转发表H4H3MAC42MAC42写入转发表，丢弁不转发转发，写入转发表H2H1MAC21写入转发表，丢弁不转

14、发接收不到这个帧第五章广域网5-06一个分组交换网其内部采用虚电路服务，沿虚电路共有n个结点交换机，在交换机中每一个方向设有一个缓存，可存放一个分组。在交换机之间采用停止等待协议，并采用以下措施进行拥塞控制。结点交换机在收到分组后要发回确认，但条件是：接收端已成功收到了该分组；有空闲的缓存。设发送一个分组需T秒(数据或确认)，传输的差错可忽略不计，主机和结点交换机之间的数据传输时延也可忽略不计。试问：交付给目的主机的速率最快为多少？答：对时间以T秒为单位分槽。在时槽1,源结点交换机发送第1个分组。在时槽2的开始,第2个结点交换机收到了分组，但不能应答。在时槽3的开始，第3个结点交换机收到了分组

15、，但也不能应答。这样，此后所有的路由器都不会应答。仅当目的主机从目的地结点交换机取得分组时，才会发送第1个应答。现在确认应答开始往回传播。在源结点交换机可以发送第2个分组之前，需两次穿行该子网，需要花费的时间等于2(n-1)To所以，源结点交换机往目的主机投递分组的速度是每2(n-1)T秒1个分组。显然这种协议的效率是很低的。第六章网络互连6-08(1)子网掩码为255.255.255.0代表什么意思？(2) 一网络的子网掩码为255.255.255.248,问该网络能够连接多少台主机？(3) 一个B类地址的子网掩码是255.255.240.0。试问在其中每一个子网上的主机数最多是多少？(4)

16、 一个A类地址的子网掩码为255.255.0.255。它是否为一个有效的子网掩码？(5) 某个IP地址的十六进制表示是C22F1481,试将其转换为点分十进制的形式.这个地址是哪一类IP地址？(6) C类网络使用子网掩码有无实际意义为什么？(1) C类地址对应的子网掩码值。但也可以是A类或B类地址的掩码，即主机号由最后的8位决定。而路由器寻找网络由前24位决定。(2) 6个主机。(3) 子网掩码一样，但子网数目不同。(4) 最多可有4094个(不考虑全0和全1的主机号)。(5) 有效。但不推荐这样使用。(6) 192.47.20.129oC类。(7) 有。对于小网络这样做还可进一步简化路由表。

17、6-9试辨认以下IP地址的网络类别。(1)128.36.199.3(2)21.12.240.17(3)183.194.76.253(4) 192.12.69.248(5)89.3.0.1(6)200.3.6.2答：(1)B类。(2)A类。(3)B类。(4)C类。(5)A类。(6)C类。6-15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)：128.96.39.0255.255.255.128接口0128.96.39.128255.255.255.128接口1128.96.40.0255.255.255.128R219

18、2.4.153.0255.255.255.192R3*（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。解：(1)分组的目的站IP地址为：128.96.39.10。先与子网掩码255.255.255.128相与，得128.96.39.0,可见该分组经接口0转发。(2)分组的目的IP地址为：128.96.40.12。 与子网掩码255.255.255.128相与得128.96.40.0,不等于128.96.39.0。

19、与子网掩码255.255.255.128相与得128.96.40.0,经查路由表可知，该项分组经R2转发。(3)分组的目的IP地址为：128.96.40.151,与子网掩码255.255.255.128相与后得128.96.40.128,与子网掩码255.255.255.192相与后得128.96.40.128,经查路由表知，该分组转发选择默认路由，经R4转发。(4)分组的目的IP地址为：192.4.153.17。与子网掩码255.255.255.128相与后得192.4.153.00与子网掩码255.255.255.192相与后得192.4.153.0,经查路由表知，该分组经R3转发。(5)

20、分组的目的IP地址为：192.4.153.90,与子网掩码255.255.255.128相与后得192.4.153.00与子网掩码255.255.255.192相与后得192.4.153.64,经查路由表知，该分组转发选择默认路由，经R4转发。6-16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。答：4000/16=250,平均每个地点250台机器。如选255.255.255.0为掩码，则每个网络所连主机

21、数=28-2=254>250,共有子网数=28-2=254>16,能满足实际需求。可给每个地点分配如下子网号码地点:子网号(subnet-id)子网网络号1:2:0000000100000010129.250.1.0129.250.2.0主机IP的最小值和最大值129.250.1.1-129.250.1.254129.250.2.1-129.250.2.25416:6-1700010000具数据报长度为129.250.16.0129.250.16.1-129.250.16.254够传送的最大数据长度为4000字节(固定首部长度)。现在经过一个网络传送，但此网络能1500字节。试问应

22、当划分为几个短些的数据报片？各数据报片的总长度(字节)数据长度(字节)MF片偏移原始数据报4000398000数据报片11500148010数据报片2150014801185数据报片3104010200370数据字段长度、片偏移字段和MF标志应为何数值?答：IP数据报固定首部长度为20字节6-19试找出可产生以下数目的A类子网的子网掩码(采用连续掩码)(1)2,(2)6,(3)20,(4)62,(5)122,(6)250答：(3)20+2=22<25(加2即将不能作为子网号的全1和全0的两种，所以子网号占用5bit,所以网络号加子网号共13bit,子网掩码为前13个1后19个0,即255

23、.248.0.00依此方法：(1)255.192.0.0,(2)255.224.0.0,(4)255.252.0.0,(5)255.254.0.0,(6)255.255.0.06-20以下有4个子网掩码，哪些是不推荐使用的？(1)176.0.0.0,96.0.0.0,(3)127.192.0.0,(4)255.128.0.0答：只有(4)是连续的1和连续的0的掩码，是推荐使用的。6-21有两个CIDR地址块208.128/11和208.130.28/22。是否有哪一个地址块包含了另一地址块？如果有，请指出，并说明理由。答：208.128/11的前缀为：11010000100208.130.28

24、/22的前缀为：1101000010000010000101,它的前11位与208.128/11的前缀是一致的，所以208.128/11地址块包含了208.130.28/22这一地址块。6-22一个自治系统有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)解:分配网络前缀时应先分配地址数较多的前缀。地址块30.138.118/23可写成30.138.118.0/23写成二进制表示：00011110100010100111011000000000掩码

25、11111111111111111111111000000000LAN3有150个主机加一个路由器地址为151个地址。地址块分配地址块00011110100010100111011*000111101000101001110110*即30.138.118.0/24LAN2有91个主机加一个路由器地址为分配地址块0001111010001010即30.138.119.0/25LAN5有15个主机加一个路由器地址为分配地址块0001111010001010即30.138.119.128/2692个地址。011101110*16个地址。需要/27地址块，可分配/26地址块。0111011110*LA

26、N4有3个主机加一个路由器地址为4个地址。至少需要/29地址块分配地址块00011110100010100111011111000*即30.138.119.192/29LAN1至少有3个IP地址供路由器用。也分一个/29地址块分配地址块00011110100010100111011111001*即30.138.119.200/296-23以下地址中的哪一个和86.32/12匹配：请说明理由。(1)86.33.224.123:(2)86.79.65.216;(3)86.58.119.74;(4)86.68.206.154o86.32/1286.00100000下划线上为12位前缀说明第二字节的前4位在前缀中。给出的四个地址的第二字节的前4位分别为：0010,0100,0011和0100。因此只有(1)是匹配的。6-24以下地址中的哪一个地址2.52.90。140匹配？请说明理由。(1)0/4;(2)32/4;(3)4/6(4)152.0/11前缀(1)和地址2.52.90.140匹配2.52.9052.90.1400/40000000032/4001000004/60000010080/4010100006-