《计算机网络原理》第6-9章习题课解析

计算机网络原理习题课(2)一、选择题1在下列每一个关于网络拓扑结构的描述前面标上一个正确的字母序号。

a.总线b.分布网状c.等级树d.星型____节点在源和目的地之间可以从若干条可能的通路中选择最佳路径____任意两个节点之间的距离都不会大于2____采用具有中心节点的拓扑，而且只有一个路由节点____节点只可以通过位于它的上面和下面的节点传递信息bddc_____所有节点都连接到单个传输介质的局域网拓扑_____点到点地连接到多个其它拓扑2当使用一个公用分组交换网络时，用户负责下列任务中的（）。把数据从源节点传输到目的地节点检查数据中的传输错误把数据加工成网络所期望的格式把数据划分成分组abc3在下列关于网络运行机制和所提供的服务的描述的服务中，（）语句适用于帧中继网络。从本质上讲电路交换保持用户信息和信令分离采用LPAB规程在数据链路层实现链路的复用和传接提供面向连接的虚电路分组服务采用简单的快速分组交换机提供端到端的流控制和错误恢复功能与X.25网络比较，具有较低的时延和较高的吞吐率是开展B-ISDN研究的主要技术成果bcdfh4在下列几组协议中，（）属于网络层协议。IP、TCPARP、TELNETFTP、UDPICMP、IP5下列（）是描述Internet比较正确的定义。一个协议一个由许多个网络组成的网络OSI/RM的下三层一种内部网络结构TCP/IP协议栈db6下列（）描述对于一个子网来说是正确的。它是一个自治系统它由OSI模型的第1层和第2层组成它具有除路由选择之外的网络层功能它是数据链路层的LLC子层它由OSI模型的第2层和第3层组成7下列（）陈述是真实的。对应于系统上的每一个网络接口都有一个IP地址IP地址中有16位描述网络位于美国的NIC提供具唯一性的32位IP地址D类地址仅用于多投点传递aad8在下列关于子网的描述中，（）是真实的。描述许多的逻辑和物理子网仅具有本地意义使得场点特有的寻址成为可能可以是IP地址中位的一个任意的集合9在下列关于UDP的陈述中，（）是正确的。UDP使用TCP传输协议给出数据和按序投递不允许多路复用运行主动的流控机制是面向连接的a、b、c、d、e都错bf10在（）条件下可以打开一条TCP连接。在两个套接字之间当前不存在连接有足够的资源支持连接两个应用进程达成一致MTU和缓冲区尺寸相等序列号匹配11计算机通信的基础构筑块是（）。端口服务器套接字分组bcc二、计算题1一个1km长的10Mb/s的CSMA/CD局域网，其传播速度等于每微秒200米。数据帧的长度是256bit，其中包括用于帧头、检验和以及其他开销的32bit。传输成功后的第一个时隙被留给接收方，用来捕获信道并发送一个32bit的确认帧。假定没有冲突发生，有效数据速率（不包括开销）是多少？解：电缆的来回路程传播时间是10μs（1km÷200μs×2）。一个完整的传输有4个阶段：发送方获取电缆10μs(2τ)发送数据帧25.6μs(256bit÷10×106b/s×106μs)接收方获取电缆10μs(2τ)发送确认帧3.2μs(32bit÷10×106b/s×106μs)4个阶段的时间总和是48.8μs，在这期间共发送224个数据比特(256-32)。

224÷48.8≈4.6Mb/s，所以有效数据速率约为4.6Mb/s。2考虑建立一个CSMA/CD网，电缆长1km，不使用重发器，运行速率为1Gb/s。电缆中的信号速度是2×105km/s。问最小帧长度是多少？解：对于1km电缆，单程传播时间是1km÷2×105km/s=2×10-6

s，即5μs，来回路程传播时间为2τ=10μs。为了能够按照CSMA/CD工作，最小帧的发送时间不能小于10μs。以1Gb/s速率工作，10μs可以发送的比特数等于：

1×109b1×106μs

因此，最小帧长是10000位或1250字节长。×10μs=10000b3一个数据报子网允许路由器在需要的时候丢弃分组。一个路由器丢弃一个分组的概率是p，现在考虑这样一种情况，一个源主机连接到源路由器，后者又连接到目的地路由器，然后再连接到目的地主机。如果任一路由器丢弃一个分组，源主机最终会发生超时事件，并重发分组。如果主机-路由器和路由器-路由器线路都算作跳段，并且不考虑除路由器以外其他丢弃分组的可能性，那么试问：

(1)每次发送一个分组行走的平均跳段是多少？

(2)一个分组平均做多少次发送？

(3)每个接收到分组平均走了多少跳段？解：(1)

由源主机发送的每个分组可能行走1个跳段、2个跳段或3个跳段。走1个跳段的概率是p，走2个跳段的概率是p(1-p)，走3个跳段的概率是(1-p)2，那么一个分组平均通路长度的期望值是这3个概率的加权和，即等于：

L=1×p+2×p(1-p)+2×(1-p)2=p2-3p+3(a)当p=0时，平均长度是3(b)当p=1时，平均长度是1(c)当0<p<1时，可能需要多次发送(2)一次成功发送(走完整个通路)的概率等于(1-p)2,令q=(1-p)2，则两次发送成功的概率等于(1-q)q，三次发送成功的概率等于(1-q)2q,…,一般地，一个分组平均发送次数就等于：

T=q+2(1-q)q+3(1-q)2q+…+k(1-q)k-1q+…=[q/(1-q)][(1-q)+2(1-q)2+…+k(1-q)k+…]而

即：一个分组平均做1/(1-p)2次发送。(3)

每个接收到的分组行走的平均跳数等于：

H=L×T=(p2-3p+3)/(1-p)24一台路由器连接3个以太网。请根据图中给出的参数解答下列问题：(a)该TCP/IP网络使用的是哪一类IP地址？(b)写出该网络划分子网后所采用的子网掩网？(c)系统管理员将计算机D和E按照图中所示结构连入网络并使用所分配的地址对TCP/IP软件进行常规配置后，发现这两台机器上的网络应用程序不能正常通信。这是为什么？(d)如果你在主机C上要发送一个IP分组，使得主机D和主机E都会接收它，而子网3和子网4的主机都不会接收它，那么该IP分组应该填写什么样的目标IP地址？路由器

子网3

子网4AACD

子网1E

子网2解：(a)该TCP/IP网络使用的是B类IP地址。(b)该网络划分子网后所采用的子网掩码是(c)这两台机器上的网络应用程序不能够正常通信，是因为在一个以太网上不能使用不同的子网号。在这种情况下，IP软件会试图将IP分组发往网关(路由器)，而不会直接投送。最终IP分组将会被该网关丢弃。(d)555一个IP数据报的报头长20个字节，数据部份长度为1635字节，现经过3个网络发往目的主机，这3个网络所允许的IP数据报最大长度分别是620字节、420字节和580字节。试求：(1)该数据所发往目的主机时分成了几个数据报，各包括多少字节的数据？(2)各个数据报到达目的主机时其段偏移各为多少？主机主机Net1Net2Net3620字节420字节580字节R1R2R3R4IP报头数据部份20字节1635字节解：(1)(2)各数据报到达目的主机其段偏移为0、50、100、150和2006、某一网络地址块中有5台主机A、B、C、D和E，它们的IP地址及子网掩码如表所示。（1）5台主机A、B、C、D、E分属哪几个子网？哪些主机位于同一个子网？（2）主机D的网络地址为多少？（3）若要加入第六台主机F，使它能与主机A属于同一网段，其IP地址范围是多少？主机IP地址子网掩码A840B4640C5840D6140E73407、一个自治系统有5个局域网，连接关系如下图。LAN2至LAN5上的主机数分别为：91、150、3和15。该自治系统分配到的IP地址块为30.138.118/23。试给出每个局域网的地址块（包括前缀）。LAN515个主机LAN291个主机LAN3150个主机LAN43个主机LAN1解：LAN1没有说明有多少个主机，但由题意可知，至少需要3个地址供3个路由器使用。因为32-23=9，所以子网号占7位，可供分配的IP地址512个。首先分配需要较大网络前缀的网络LAN3。显然，对于LAN3，分配一个C类网络可以符合要求，所以其地址块为：/24。而对于LAN1、LAN2、LAN4和LAN5，其主机数总和为：3+91+3+15=