计算机网络-计算题.doc
1. 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），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C（bit/s）。在电路交换时电路的建立时间为s（s）。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？答：对电路交换，当t=s时，链路建立；当t=s+x/C，发送完最后一bit；当t=s+x/C+kd，所有的信息到达目的地。对分组交换，当t=x/C， 发送完最后一bit；为到达目的地，最后一个分组需经过k-1个分组交换机的转发，每次转发的时间为p/C，所以总的延迟= x/C+(k-1)p/C+kd所以当分组交换的时延小于电路交换x/C+(k-1)p/C+kds+x/C+kd时， (k-1)p/Cs2. 主机A向主机B连续发送了两个TCP报文段，其序号分别为70和100。试问： （1）第一个报文段携带了多少个字节的数据？（2）主机B收到第一个报文段后发回的确认中的确认号应当是多少？（3）如果主机B收到第二个报文段后发回的确认中的确认号是180，试问A发送的第二个报文段中的数据有多少字节？（4）如果A发送的第一个报文段丢失了，但第二个报文段到达了B。B在第二个报文段到达后向A发送确认。试问这个确认号应为多少？解：（1）第一个报文段的数据序号是70到99，共30字节的数据。（2）确认号应为100.（3）80字节。 （4）703. 通信信道带宽为1Gbs，端到端时延为10ms。TCP的发送窗口为65535字节。试问:可能达到的最大吞吐量是多少? 信道的利用率是多少?答： L=655368+408=524600 C=109 b/s L/C=0.0005246s Td=1010-3 s Throughput=L/(L/C+2Td)=524600/0.0205246=25.5Mb/s Efficiency=L/(L/C+2Td)/C=0.0255最大吞吐量为25.5Mb/s。信道利用率为25.5/1000=2.55%4. 收发两端之间的传输距离为1000km，信号在媒体上的传播速率为2108m/s 。试计算以下两种情况的发送时延和传播时延： （1） 数据长度为107bit，数据发送速率为100kbit/s，传播距离为1000km。 （2） 数据长度为103bit，数据发送速率为1Gbit/s。从以上计算结果可以得出什么结论？答：（1）：发送延迟=107/（1001000）=100s 传播延迟=10001000/（2108）=510-3s=5ms （2）：发送延迟=103/（109）=10-6s=1us 传播延迟=10001000/（2108）=510-3s=5ms结论：若数据长度大而发送速率低，则在总的时延中，发送时延往往大于传播时延。但若数据长度短而发送速率高，则传播时延就可能是总时延中的主要成分。5. 假定网络中的路由器A的路由表有如下的项目（这三列分别表示“目的网络”、“距离”和“下一跳路由器”）N14BN22CN31FN45G现在A收到从C发来的路由信息（这两列分别表示“目的网络”和“距离”）：N12N21N33试求出路由器A更新后的路由表（详细说明每一个步骤）。解：路由器A更新后的路由表如下：N13C不同的下一跳，距离更短，更新N22C相同的下一跳，更新N31F不同的下一跳，距离更长，不改变N45G无新信息，不改变6. 主机A向主机B发送一个很长的文件，其长度为L字节。假定TCP使用的MSS有1460字节。（1）在TCP的序号不重复使用的条件下，L的最大值是多少？（2）假定使用上面计算出的文件长度，而运输层、网络层和数据链路层所使用的首部开销共66字节，链路的数据率为10Mb/s，试求这个文件所需的最短发送时间。 解：（1）L_max的最大值是232=4GB,G=230.(2) 满载分片数Q=L_max/MSS取整=2941758发送的总报文数N=Q*(MSS+66)+（L_max-Q*MSS）+66=4489122708+682=4489123390总字节数是N=4489123390字节，发送4489123390字节需时间为：N*8/（10*106）=3591.3秒，即59.85分，约1小时。7. 假设信号在媒体上的传播速率为2.3108m/s。媒体长度l分别为：(1) 10cm(网卡)(2) 100m(局域网)(3) 100km(城域网)(4) 5000km(广域网)试计算当数据率为1Mb/s和10Gb/s时在以上媒体中正在传播的比特数。 答：传播时延=信道长度/电磁波在信道上的传播速率 时延带宽积=传播时延*带宽（1）1Mb/s时： 0.1m/2.3/1081106b/s=0.000435bit=4.3510-4 bit 10Gb/s时：0.1m/2.3/10810109b/s=0.000435bit=4.35 bit（2）1Mb/s时： 100m/2.3/1081106b/s=0.435 bit 10Gb/s时：100m/2.3/10810109b/s=4.3510-3 bit（3）1Mb/s时： 100000/2.3/1081106 b/s =435 bit 10Gb/s时：100000/2.3/10810109 b/s =4.35106 bit（4）1Mb/s时： 5106/2.3/1081106 b/s =2.1739104 bit10Gb/s时：5106/2.3/10810109 b/s =2.1739108 bit8. 与下列掩码相对应的网络前缀各有多少比特？（1）192.0.0.0；（2）240.0.0.0；（3）255.224.0.0；（4）255.255.255.252。答案：点分十进制的地址化成二进制记法，1的个数就是前缀的个数。（1）11000000 00000000 00000000 00000000，对应的网络前缀是2比特（2）11110000 00000000 00000000 00000000，对应的网络前缀是4比特（3）11111111 11100000 00000000 00000000，对应的网络前缀是11比特（4）11111111 11111111 11111111 11111100，对应的网络前缀是30比特9. 假定网络中的路由器B的路由表有如下的项目（这三列分别表示“目的网络”、“距离”和“下一跳路由器”）N17AN22CN68FN84EN94F现在B收到从C发来的路由信息（这两列分别表示“目的网络”和“距离”）：N24N38N64N83N95试求出路由器B更新后的路由表（详细说明每一个步骤）。 解：路由器B更新后的路由表如下：N17A无新信息，不改变N25C相同的下一跳，更新N39C新的项目，添加进来N65C不同的下一跳，距离更短，更新N84E不同的下一跳，距离一样，不改变N94F不同的下一跳，距离更大，不改变10.长度为100字节的应用层数据交给运输层传送，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，加上首部和尾部18字节。试求数据的传输效率。若应用层数据长度为1000字节，数据的传输效率是多少？ 答：数据长度为100字节时，传输效率=100/（100+20+20+18）=63.3% 数据长度为1000字节时，传输效率=1000/（1000+20+20+18）=94.5%11. 下面的前缀中的哪一个和地址152.7.77.159及152.31.47.252都匹配？请说明理由。（1）152.40/13；（2）153.40/9；（3）152.64/12；（4）152.0/11。答：（1）152.7.77.159与11111111 11111000 00000000 00000000逐比特相“与”和（1）不匹配，故（1）不符合条件。（2）152.7.77.159与11111111 10000000 00000000 00000000逐比特相“与”和（2）不匹配，故（2）不符合条件。（3）152.7.77.159与11111111 11110000 00000000 00000000逐比特相“与”和（3）不匹配，故（3）不符合条件。（4）152.7.77.159与11111111 11100000 00000000 00000000逐比特相“与”和（4）匹配，152.31.47.252和11111111 11100000 00000000 00000000逐比特相“与”和（4）匹配，故（4）符合条件。12. 通信信道带宽为1Gbs，端到端时延为10ms。TCP的发送窗口为65535字节。试问:可能达到的最大吞吐量是多少?信道的利用率是多少?答：L=655368+408=524600 C=109b/s L/C=0.0005246s Td=1010-3s Throughput=L/(L/C+2Td)=524600/0.0205246=25.5Mb/s Efficiency=(L/C)/(L/C+2D)=0.0255最大吞吐量为25.5Mb/s。信道利用率为25.5/1000=2.55%13. 共有4个站进行码分多址CDMA通信。4个站的码片序列为：A：（-1 1 1 +1 +1 1 +1 +1） B：（-1 1 +1 -1 +1 +1 +1 -1）C：（-1 +1 1 +1 +1 +1 -1 -1） D：（-1 +1 1 1 -1 1 +1 -1）现收到这样的码片序列：（-1 +1 3 +1 -1 3 +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：SA=（11311311）8=1， A发送1SB=（11311311）8=1， B发送0SC=（11311311）8=0， C无发送SD=（11311311）8=1， D发送114. 以下的地址前缀中哪一个地址和2.52.90.140匹配？请说明理由。（1）0/4；（2）32/4；（3）4/6；（4）80/4。答案：（1）2.52.90.140与11110000 00000000 00000000 00000000逐比特相“与”和0/4匹配（2）2.52.90.140与11110000 00000000 00000000 00000000逐比特相“与”和32/4不匹配（3）2.52.90.140与11110000 00000000 00000000 00000000逐比特相“与”和4/6不匹配（4）2.52.90.140与11110000 00000000 00000000 00000000逐比特相“与”和80/4不匹配15. 通信信道带宽为1Gbs，端到端时延为10ms。TCP的发送窗口为65535字节。试问:可能达到的最大吞吐量是多少? 信道的利用率是多少?答： L=655368+408=524600 C=109 b/s L/C=0.0005246s Td=1010-3 s Throughput=L/(L/C+2Td)=524600/0.0205246=25.5Mb/s Efficiency=L/(L/C+2Td)/C=0.0255最大吞吐量为25.5Mb/s。信道利用率为25.5/1000=2.55%16.要发送的数据为1101011011。采用CRC的生成多项式是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0，11010110111100除以10011，余数为10，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0，11010110111000除以10011，余数为110，不为0，接收端可以发现差错。17. 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）86.68.206.154。答案：（1）与11111111 11110000 00000000 00000000逐比特相“与”和86.32/12匹配（2）与11111111 11110000 00000000 00000000逐比特相“与”和86.32/12不匹配（3）与11111111 11110000 00000000 00000000逐比特相“与”和86.32/12不匹配（4）与11111111 11110000 00000000 00000000逐比特相“与”和86.32/12不匹配18. 通信信道带宽为1Gbs，端到端时延为10ms。TCP的发送窗口为65535字节。试问:可能达到的最大吞吐量是多少? 信道的利用率是多少?答： L=655368+408=524600 C=109 b/s L/C=0.0005246s Td=1010-3 s Throughput=L/(L/C+2Td)=524600/0.0205246=25.5Mb/s Efficiency=L/(L/C+2Td)/C=0.0255最大吞吐量为25.5Mb/s。信道利用率为25.5/1000=2.55%19.假定站点A和B在同一个10Mb/s以太网网段上。这两个站点之间的时延为225比特时间。现假定A开始发送一帧，并且在A发送结束之前B也发送一帧。如果A发送的是以太网所容许的最短的帧，那么A在检测到和B发生碰撞之前能否把自己的数据发送完毕？换言之，如果A在发送完毕之前并没有检测到碰撞，那么能否肯定A所发送到帧不会和B发送的帧发生碰撞？（提示：在计算时应当考虑到每一个以太网帧在发送到信道上时，在MAC帧前面还要增加若干字节的前同步码和帧定界符）答：设在t=0时A开始发送。在t=576比特时间，A应当发送完毕。t=225比特时间，B就检测出A的信号。只要B在t=224比特时间之前发送数据，A在发送完毕之前就一定检测到碰撞。就能够肯定以后也不会再发送碰撞了。如果A在发送完毕之前并没有检测到碰撞，那么就能够肯定A所发送到帧不会和B发送的帧发生碰撞（当然也不会和其他的站点发送碰撞）。20. 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：11010000 100208.130.28/22的前缀为：11010000 10000010 000101，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。21. 一个公司有一个总部和三个下属部门。公司分配到的网络前缀是192.77.33/24。公司的网络布局如图4-56。总部共有五个局域网，其中LAN1LAN4都连接到路由器R1上，R1再通过LAN5与路由器R2相连。R5和远地的三个部门的局域网LAN6LAN8通过广域网相连。每个局域网旁边标明的数字是局域网上主机数。试给每个局域网分配一个合适的网络前缀。图4-56 答案：分配网络前缀时应先分配地址数较多的前缀,本题的答案很多种,下面是其中的一种答案。LAN1: 192.77.33.0/26；LAN3: 192.77.33.64/27； LAN2: 192.77.33.96/28； LAN4: 192.77.33.112/28；LAN8; 192.77.33.128/27；LAN7: 192.77.33.160/27；LAN6: 192.77.33.192/27；LAN5: 192.77.33.224/29；WAN1：192.77.33.232/30；WAN2：192.77.33.236/30；WAN3：192.77.33.240/3022.现有五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。每一个网桥都有两个接口（1和2）。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。答：发送的帧B1的转发表B2的转发表B1的处理（转发？丢弃？登记？）B2的处理（转发？丢弃？登记？）地址接口地址接口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，丢弃不转发转发，写入转发表H2H1MAC21写入转发表，丢弃不转发接收不到这个帧23. 有如下的四个/24地址块，试进行最大可能的聚合。212.56.132.0/24212.56.133.0/24212.56.134.0/24212.56.135.0/24答：212=（11010100）2，56=（00111000）2132=（10000100）2，133=（10000101）2134=（10000110）2，135=（10000111）2所以共同的前缀有22位，即11010100 00111000 100001，聚合的CIDR地址块是：212.56.132.0/2224. 一个自治系统有5个局域网，其连接图如图4-55示。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。试给出每一个局域网的地址块（包括前缀）。图4-55 答案：对LAN3，主机数150，（27-2）<150+1<（28-2），所以主机位为8bit，网络前缀为24，分配地址块30.138.118.0/24。（第24位为0）对LAN2，主机数91，（26-2）<91+1<（27-2），所以主机位为7bit，网络前缀为25，分配地址块30.138.119.0/25。（第24、25位为10）对LAN5，主机数15，（24-2）<15+1<（25-2），所以主机位为5bit，网络前缀为27，分配地址块30.138.119.192/27。（第24、25、26、27位为1110）对LAN1，主机数3，（22-2）<3+1<（23-2），所以主机位为3bit，网络前缀为29，分配地址块30.138.119.232/29。（第24、25、26、27、28、29位为111101）对LAN4，主机数3，（22-2）<3+1<（23-2），所以主机位为3bit，网络前缀为29，分配地址块30.138.119.240/29。（第24、25、26、27、28、29位为111110）25. 设IP数据报使用固定首部，其各字段的具体数值如图所示（除IP地址外，均为十进制表示）。试用二进制运算方法计算应当写入到首部检验和字段中的数值（用二进制表示）。45028100417首部校验和10.12.14.512.6.7.9答：01000101 0000000000000000 00011100 00000000 00000001 00000000 00000000 00000100 00010001 00000000 00000000 00001010 00001100 00001110 00000101 00001100 00000110 00000111 00001001 二进制反码求和 -01110100 01001110取反码 10001011 10110001 二进制反码求和运算过程1615141312111098765432111002131014115100607180910101001110112100131141151160二进制反码和0111010001001110取反100010111011000126. 一个数据报长度为4000字节（固定首部长度）。现在经过一个网络传送，但此网络能够传送的最大数据长度为1500字节。试问应当划分为几个短些的数据报片？各数据报片的数据字段长度、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310401020037027. 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255.248.0.0。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）255.255.0.028.一个3200位长的TCP报文传到IP层，加上160位的首部后成为数据报。下面的互联网由两个局域网通过路由器连接起来。但第二个局域网所能传送的最长数据帧中的数据部分只有1200位。因此数据报在路由器必须进行分片。试问第二个局域网向其上层要传送多少比特的数据（这里的“数据”当然指的是局域网看见的数据）？答案：IP数据报的长为：3200+160=3360 bit第二个局域网分片应分为 3200/1200=3片。三片的首部共为：160*3=480 bit则总共要传送的数据共3200+480=3680 bit。29.设某路由器建立了如下路由表：目的网络 子网掩码 下一跳-128.96.39.0 255.255.255.128接口0128.96.39.128 255.255.255.128接口1128.96.40.0 255.255.255.128R2192.4.153.0 255.255.255.192R3*（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。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192.4.153.0。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）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192.4.153.0。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。30. 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数=256-2=254>250，共有子网数=256-2=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 主机IP的最小值和最大值1： 00000001 129.250.1.0 129.250.1.1-129.250.1.2542： 00000010 129.250.2.0 129.250.2.1-129.250.2.2543： 00000011 129.250.3.0 129.250.3.1-129.250.3.2544： 00000100 129.250.4.0 129.250.4.1-129.250.4.2545： 00000101 129.250.5.0 129.250.5.1-129.250.5.2546： 00000110 129.250.6.0 129.250.6.1-129.250.6.2547： 00000111 129.250.7.0 129.250.7.1-129.250.7.2548： 00001000 129.250.8.0 129.250.8.1-129.250.8.2549： 00001001 129.250.9.0 129.250.9.1-129.250.9.25410： 00001010 129.250.10.0 129.250.10.1-129.250.10.25411： 00001011 129.250.11.0 129.250.11.1-129.250.11.25412： 00001100 129.250.12.0 129.250.12.1-129.250.12.25413： 00001101 129.250.13.0 129.250.13.1-129.250.13.25414： 00001110 129.250.14.0 129.250.14.1-129.250.14.25415： 00001111 129.250.15.0 129.250.15.1-129.250.15.25416： 00010000 129.250.16.0 129.250.16.1-129.250.16.254五、实验题（本题10分） PC1、PC2、RA、RB配置信息如图所示，RA和RB通过串口相连，RA和RB上均已经启动RIP协议，从PC1可以ping通PC2，按要求做题：（1） 写出为RA快速以太网接口f0/0配置IP地址的详细步骤。RA#configRA(config)#interface f0/0RA(config-if-f0/0)#ip address 192.168.1.254 255.255.255.0 （3分）（2） 写出在RA上串口上in方向上启动防火墙禁止PC2通过ping命令访问PC1的具体过程。RA#configRA(config)#ip access-list extended kuozhan （4分）RA_config_ext_nacl#deny icmp 192.168.3.1 255.255.255.255 192.168.1.1 255.255.255.255RA_config_ext_nacl #permit ip any anyRA(config-ext)#exitRA(config)#interface s0/2RA _config_s0/2#ip access-group kuozhan in （3分）2.如图一网络拓扑结构和标注数据所示，请按要求写出-小题中的问题答案：（本题12分）（1）写出对RouterA E0端口配置如图一所示IP地址的详细步骤。（2）设PC1、PC2、PC3、PC4的IP地址均已经按其所在网络配置完毕，RouterA、RouterB的SO和E0端口已经按图一所示数据配置完毕且已启动，问从PC1能否ping通PC3，为什么？（3）写出在RouterA上配置静态路由的详细过程。（4）设RouterA和RouterB均已配置好静态路由，且能够从PC2上ping通PC4，问在RouterA上执行show ip route命令后能看到几条路由，网络号分别是什么？答：（1） 首先执行config t进入配置模式，然后执行interface e0进入端口模式，在端口模式下执行ip address 192.168.1.254 255.255.255.0为E0口配置IP地址，最后执行noshutdown启动e0端口。（3分）（2） 不能，因为在RouterA和RouterB之间没有配置路由指向。（2分）（3） 首先执行config t进入配置模式，然后执行ip route 192.168.3.0 255.255.255.0 192.168.2.253 或 ip route 0.0.0.0 0.0.0.0 192.168.2.253。（4分）（4）3条路由，分别为192.168.1.0、192.168.2.0和192.168.3.0 （3分）
