计算机网络综合题

设收到的信息码字为110111检査和CRC为1001,生成多项式为:G（x）=X4+X3+1,请问收到的信息有错吗，为什么？（1） R（X）=1111（5分）（2）因为余数R（x）不为0所以收到的信息不正确。若10Mbps的CSMA/CD局域网的节点最大距离为2.5Km，信号在媒体中的传播速度为2X100000000m/s。求该网的最短帧长。（1）网络中两站点最大的往返传播时间2t=2*2.5*1000/（2*100000000）秒（2） 最短帧长=2*2.5*1000m/（2*100000000m/s）*10*1000000b/s=250bit.占据两个山顶的红军1与红军2与驻扎在这两个山之间的白军作战。其力量对比是:红军1或红军2打不赢白军，但红军1和红军2协同作战可战胜白军。红军1拟于次日凌晨6点向白军发起攻击，于是给红军2发送电文，但通信线路很不好，电文出错或丢失的可能性较大，因此要求收到电文的红军2必须送回一个确认电文，但确认电文也可能出错或丢失。试问能否设计出一种协议使得红军能够实现协同作战，因而100%的取得胜利？（1）采用三次握手的方式；（2）红军1给红军2发送电文，决定次日凌晨6点向白军发起攻击，请求红军2协同作战，并等待红军2的应答，如果在规定时间内没有收到应答，则重发请求；（3）红军2如果收到红军1的作战报文后，则回送一个响应报文，表明已知道次日凌晨6点向白军发起攻击且愿意协同作战，并等待红军1的确认，如果在规定时间内没有收到确认报文，则重发响应报文；（4）红军1收到红军2的响应报文，再向红军2发送一个确认报文，并表明已知道红军2将协同作战。学生A希望访问网站，A在其浏览器中输入并按回车，直到新浪的网站首页显示在其浏览器中，请问：在此过程中，按照TCP/IP参考模型，从应用层到网络层都用到了哪些协议？（1）应用层：HTTP：WWW访问协议，DNS：域名解析；（2）传输层：TCP：在客户和服务器之间建立连接，提供可靠的数据传输；（3）网络层：IP：IP包传输和路由选择，ICMP:提供网络传输中的差错检测，ARP：将本机的缺省网关IP地址映射成物理MAC地址。1、设利用IEEE802.3协议局域网传送ASCII码信息“Goodmorning”，若封装成MAC帧格式，请问：（1）帧中数据字段长度为多少字节？（2）需要填充多少个字节？（本题10分）（l）MAC帧长度最小值为64字节，头部占18字节；（2）帧的数据字段有效字节是11字节；（3）填充字节（PAD）是64-18-11=35（字节）2、 在某网络应用系统中，计算机A（IP地址为68,MAC地址为00：11：22：33：44：55）需要知道目前本网络内有多少台计算机在联网，其IP地址分别为多少，试运用所学的网络原理，说明解决此问题的方案（要求说明所采用的网络原理以及解决该问题的工作过程）。（1）采用ICMP请求应答报文（echo）；（2）计算机A从IP地址到54做以下工作；（3）构造一个ICMP请求应答报文，分别发给上述IP地址；（4）如果能收到某IP有响应包，说明该IP对应的计算机已联网。3、 设某网络在某一时刻的结构如下图所示，已知节点C到相邻节点B、D、E的代价分别为2,5,3,节点C收到从相邻节点B、D、E的向量表如右所示，试用V-D路由算法为节点C计算到各节点的路由表（目的地、下一站、代价）。源节点目B代价A2B3CDE01点源节点目的地代价目的地代价A3源节点目B代价A2B3CDE01点源节点目的地代价目的地代价A3B0C2D1E5源节点目的地下一站代价CAB5BB2CC0DB3EE31、设生成多项式为：G（x）=X4+X3+1,收到的信息码字为100011，检査和CRC 为1001,请问收到的信息有错吗，为什么？解：G（x）=11001100001G（x）—11001） 100011100111001 TOC\o"1-5"\h\z\o"CurrentDocument"100 0 1\o"CurrentDocument"110 0 1\o"CurrentDocument"10 0 0 1\o"CurrentDocument"11 0 0 1\o"CurrentDocument"1 0 0 0 01 1 0 0 11 0 0 1 01 1 0 0 11 0 1 111 1 0 011110^r（x）因为余数R（x）=1110不为0,所以收到的信息不正确。2、 将某C网划分成4个子网，请计算出每个子网的有效的主机IP地址范围和对应的网络掩码（掩码用2进制表示）。

（1） 子网1的有效IP地址范围为：192.168.118.1―-3（00000001-00111110）子网1的网络掩码为：11111111.11111111.11111111.11000000（2） 子网2的有效IP地址范围为：192.168.118.65---192.168.118.126（01000001-01111110）子网2的网络掩码为：11111111.11111111.11111111.11000000（3） 子网3的有效IP地址范围为：192.168.118.129---192.168.118.190（10000001-10111110）子网3的网络掩码为：11111111.11111111.11111111.11000000（4） 子网4的有效IP地址范围为：192.168.118.193---192.168.118.254（11000001-11111110）子网4的网络掩码为：11111111.11111111.11111111.110000003、 假设要设计一个网络应用程序，用来测试从本机到互联网上任意一台主机是否连通，如果不通，还要知道在哪个路由器不通，并了解中间需要经过哪些路由器（或网关）及从本机到这些路由器的时延有多长，请你根据所学的网络原理（要求先简述该原理），简要说明如何实现该应用程序。（1）根据IP协议的规定，在每一个IP包中有一个TTL字段，标示该IP包剩余的生命周期（如开始时为128），IP包经过某一个路由器时，将IP包中的TTL值减1,当变为0时，该路由器将丢弃该IP包，并通过ICMP协议向发该IP包的源主机报告丢弃的原因（其中包括原因即TTL=0,丢弃的路由器IP,丢弃的时间等信息）；（2）第一次让应用程序向目的主机发送一个TTL=1的ICMP包，达到第一个路由器后，由于TTL将会变为0,该ICMP包被丢弃，故第一个路由器将源主机报告丢弃的原因，从而得知该路由器的IP地址和时延；3）同理，第N次让应用程序向目的主机发送一个TTL=N的ICMP包，达到第N个路由器后，由于TTL将会变为0,该ICMP包被丢弃，故第N个路由器将源主机报告丢弃的原因，从而得知该路由器的IP地址和时延；（4）直到到达目的主机（假如到达目的主机需要经过M个路由器）或无法到达目的主机（通过M个路由器）。4、 假设某用户需要开发一个基于网络的留言系统，其主要功能为：可同时接受多个客户留言请求，将给某用户的留言保存在数据库中；可同时接受多个客户留言提取请求，若有该用户的留言，则把留言发送给该用户。请用SOCKET编程接口为该留言系统的服务器端子系统设计其主要的程序流程，用流程图表示。（15分）（如图）服务端系统主进程子进程/线程（如图）服务端系统主进程子进程/线程1•假设某话音线路的带宽为3kHz,信噪比为30dB，问该话音线路在传输二进制信号（量化等级V等于2）时的最大数据传速率是多少？由于在话音线路上只传输二进制信号，按照Nyquist定理可得其最大数据传输率为6Kbps；另外，按照Shannon定理，可得其最大数据传输率为30Kbps；两者之间取最小值，答案为6Kbps。

长度为lkm,数据传输率为10Mbps的以太网，电信号在网上的传播速度是200m/ms。假设以太网数据帧的长度为256比特，其中包括64比特帧头、校验和及其它开销。数据帧发送成功后的第一个时间片保留给接收方用于发送一个64比特的的确认帧。假设网络负载非常轻(即不考虑冲突的任何情形)，问该以太网的有效数据传输率是多少？(1)发送256比特数据帧所用的发送时间=256bits/10Mbps=25.6ms；(2)数据帧在电缆上的传播时间=1000m/(200m/ms)=5ms；(3)发送64比特的确认帧所用的发送时间=64bits/10Mbps=6.4ms；(4)确认帧在电缆上的传播时间=1000m/(200m/ms)=5ms；(5)有效数据传输率=发送的有效数据/发送有效数据所用的总的时间，而有效数据=256-64=192比特，发送192比特的有效数据所占用的总的时间=25.6ms+5ms+6.4ms+5ms=42ms；则该以太网的有效数据传输率为192bits/42ms=4.57Mbps。3•图所示的网络中，采用距离-向量路由算法。假设路由器C收到邻居发来的距离向量表，分别为来自B：(5,0,8,12,6,2)；来自D：(16,12,6,0,9,10)；来自E：(7,6,3,9,0,4)。而C到B、D和E的距离分别为6、3和5。请计算路由器C更新后的距离向量表以及C到每一个目的站点的最短路径所必须经过的下一邻居站点(要求给出计算步骤)【注：假设线路是不对称的】hhC通过B到达每个站点的距离向量：(11,6,14,18,12,8)；C通过D到达每个站点的距离向量：(19,15,9,3,12,13)；C通过E到达每个站点的距离向量：(12,11,8,14,5,9)；除C外，对于每个目的站点取最小值可得C更新后的路由表为：(11,6,0,3,5,8),对应的输出线路为:(B,B,--,D,E,B)。4•在采用分组交换技术(packetswitching，的网络中，假设某用户要传输X位二进制数据，源结点到目的结点需经k(k>1)个信道，每个信道的信号传播延迟是d秒；分组中的数据长度为p位，分组头部长度为h位(假设X»p+h)；该分组交换网的数据传输率为rbps(即分组交换网中各个信道的数据传输率)。为了使分组从源结点到达目的结点的延迟最小，求p的取值(不考虑在中间结点的排队等待时间)。报文从源结点到达目的结点的延迟时间为：(X/p*(p+h))/r+d+(k-1)*(d+(p+h)/r)=((p+h)/r)*(X/p+(k-1))+k*d对上述公式求导并令其等于0,可以求得p的取值为某公司采用一条租用专线(Leasedline，与在外地的分公司相连，使用的Modem的数据传输率为2400bps，现有数据12X106字节，若以异步方式传送，不加校验位，1位停止位，则最少需要多少时间(以秒为单位)才能传输完毕？(设数据信号在线路上的传播延迟时间忽略不计)。解：以异步方式传输一个字节数据，需加1位起始位，一位停止位，实际需传送10位。12X106X10/2400=5X104(秒)即最少需5X104秒才能传输完毕。试给出T1载波的帧结构，并计算其开销百分比。T1载波的帧结构为：T1载波开销百分比：(24+1)/193X100%=13%若10Mbps的CSMA/CD局域网的节点最大距离为2.5Km，信号在媒体中的传播速度为2X108m/s。求该网的最短帧长。解：最短帧长=2X(2.5X103m/2X108m/s)X10X106b/s=250bit某令牌环媒体长度为10Km,信号传播速度为200m/“s,数据传输率为4Mbps，环路上共有50个站点，每个站点的接口引入1位延迟，试计算环的比特长度。解：环的比特长度=10kmX5“s/kmX4Mbps+1bitX50=10X5X10-6X4X106+50=200+50=250(bit)

采用生成多项式x6+x4+x+l发送的报文到达接收方为101011000110,所接收的报文是否正确？试说明理由。解：多项式x6+x4+x+l对应的位串是1010011,用它来除接收到的报文，若能整除则所接收报文正确。能够整除，所以收到的报文是正确的。53•简要说明网络中的阻塞及死锁现象，试列举常见的三种阻塞控制方法。具体解释发生于A、B两个节点间的直接存储转发死锁现象。阻塞现象是指到达通信子网中某一部分的分组数量过多，使得该部分网络来不及处理，以致引起这部分乃至整个网络性能下降的现象；严重时甚至导致网络通信业务陷入停顿，即出现死锁现象。在死锁状态下，网络的有效吞吐量接近于零。常见的阻塞控制方法为：缓冲区预分配法；分组丢弃法；定额控制法。发生于A、B两个节点间的直接存储转发死锁表现为：A节点的所有缓冲区装满了等待输出到B节点的分组；而B节点的所有缓冲区也全部装满了等待输出到A节点的分组；此时，A节点不能从B节点接收分组，B节点也不能从A节点接收分组，从而造成两节点间的死锁。1•设收到的信息码字为110111，检査和CRC为1001，生成多项式为：G（x）=X4+X3+1,请问收到的信息有错吗，为什么？解：100110 G（x）—11001）11011110011100J 10110 1100111110110011111・R（X）（3分）因为余数R（x）不为0,所以收到的信息不正确。（2分）2、 通过IEEE802.3局域网传送ASCII码信息“Goodmorning!”，若封装成一个MAC帧，请问：（1） 该帧的数据字段有效字节为多少？（2） 需要填充多少个字节？解：因为MAC帧最小数据长度为64字节，MAC帧头占18个字节，故数据长度必须大于46个字节，如不够则进行填充。所以：（1） 数据帧的数据字段有效字节是13字节（2分）（2）需要填充的字节数为46-13=33（字节）（3分）3、 对于带宽为50kHz的信道，若有4种不同的物理状态来表示数据，信噪比为20dB。（1） 按奈奎斯特定理，信道的最大传输数据速率是多少？（2） 按香农定理，信道的最大传输数据速率又是多少？解：（1） 根据奈奎斯特定理：Rmax=2*B*log2N（bps）（1分）Rmax=2*50*log24=200kbps（1分）（2） 根据香农定理：Rmax=B*log2（1+S/N）（bps）（1分）•/10log10（S/N）=20dbS/N=1020/10=100（1分）Rmax=50*log2（1+100）=50*log2101kbps（1分）4、 将某C网192.168.25.0划分成4个子网，请计算出每个子网的有效的IP地址范围和对应的网络掩码（掩码用二进制表示）。解：（1）子网1的有效IP地址范围为：~3（1分）子网1的网络掩码为：11111111.11111111.11111111.1100000（分）（2）子网2的有效IP地址范围为：5~26（1分）子网2的网络掩码为：11111111.11111111.11111111.11000000（3）子网3的有效IP地址范围为：29~90（1分）子网3的网络掩码为：11111111.11111111.11111111.11000000（4）子网4的有效IP地址范围为：93~54（1分）子网4的网络掩码为：11111111.11111111.11111111.110000005、下图是一个子网的拓扑结构及其相邻结点之间的传输延迟，请采用L-S路由算法进行路由计算，给出各结点的链路-状态报文，并计算结点A的路由表。解：（1）各结点的链路状态如下（每图1分）:（2）采用Dijstra算法，可以计算出结点A的路由表为（结果正确给5分，否则视计算过程酌情给1~4分）:线路延迟A0B3C10D6E41、假设需要在相隔1000km的两地间传送3kb的数据。有两种方式：通过地面电缆以4.8kb/s的数据传输速率传送或通过卫星通信以50k