2022年2022年计算机网络计算题答案 .pdf

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)。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)。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？解：采用电路交换：端到端时延：kdbxstc采用分组交换：端到端时延：kdbxbpktp)1(，这里假定px，即不考虑报文分割成分组后的零头。欲使cptt，必须满足sbpk)1(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 源发送时延： (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=hx/(k-1) 习题 1-20 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sm /1028。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/s。（2）数据长度为103bit,数据发送速率为1Gb/s。解： （1）发送时延：sts100101057传播时延：stp005.01021086（2）发送时延：sts1101093传播时延：stp005.01021086习题 1-21 假设信号在媒体上的传播速度为2 108m/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）名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 1 页，共 7 页 - - - - - - - - - 试计算出当数据率为1Mb/s 和 10Gb/s时在以上媒体中正在传播的比特数。解： （1）1Mb/s: 传播时延 =0.1/(2 108)=510-10比特数 =510-101106=510-4 1Gb/s: 比特数 =510-101109=510-1 （2）1Mb/s: 传播时延 =100/(2 108)=5 10-7比特数 =510-71106=5 10-11Gb/s: 比特数 =510-71109=5102 （3）1Mb/s: 传播时延 =100000/(2 108)=5 10-4比特数 =510-41 106=51021Gb/s: 比特数 =510-41109=5105 （4）1Mb/s: 传播时延 =5000000/(2 108)=2.5 10-2比特数 =2.5 10-21106=51041Gb/s: 比特数 =2.5 10-21109=5107 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+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 = W log2(1+S/N) b/s-SN1=2* （C1/W）-1=2* （35000/3100）-1 SN2=2* （C2/W）-1=2* （1.6*C1/w ）-1=2* （1.6*35000/3100 ）-1 SN2/SN1=100 信噪比应增大到约100 倍。C3=Wlong2 （1+SN3）=Wlog2 （1+10*SN2 ）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（=600 10485768=5033164800 bit）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： （ -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=（ 11 311311） 8=1，A 发送 1 SB=（ 11311 311） 8=1，B 发送 0 SC=（ 11 311311） 8=0，C 无发送SD=（ 11 3113 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？名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 2 页，共 7 页 - - - - - - - - - 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7D 5E FE 27 7D 5D 7D 5D 65 7D 5E。试问真正的数据是什么（用十六进制写出）？答： 7D 5E FE 27 7D 5D 7D 5D 65 7D 5E 7E FE 27 7D 7D 65 7D 习题 3-19 PPP 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： 011011111 11111 00 011011111011111000 0001110111110111110110 000111011111 11111 110 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 10BASE5 ，10BASE2 ，10BASE-T，1BASE-5，10BROAD36 和 FOMAU 所代表的意思。答： 10BASE5 ，10BASE2 ，10BASE-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，BASE表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/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3600m 。FOMAU : (Fiber Optic Medium Attachment Unit) 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。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名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 3 页，共 7 页 - - - - - - - - - MAC1MAC2MAC3MAC4MAC5H1H2H3H4H5B1B21221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H1H5 MAC1 1 MAC1 1 转发，写入转发表转发， 写入转发表H3H2 MAC3 2 MAC3 1 转发，写入转发表转发， 写入转发表H4H3 MAC4 2 MAC4 2 写入转发表， 丢弃不转发转发， 写入转发表H2H1 MAC2 1 写入转发表， 丢弃不转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，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 ）T。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）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 ? 名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 4 页，共 7 页 - - - - - - - - - （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）192.47.20.129 。C 类。（7）有。对于小网络这样做还可进一步简化路由表。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）：128.96.39.0 255.255.255.128 接口 0 128.96.39.128 255.255.255.128 接口 1 128.96.40.0 255.255.255.128 R2 192.4.153.0 255.255.255.192 R3 *（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。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数 =28-2=254250 ，共有子网数 =28-2=25416 ，能满足实际需求。可给每个地点分配如下子网号码名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 5 页，共 7 页 - - - - - - - - - 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 129.250.1.0 129.250.1.1-129.250.1.254 2：00000010 129.250.2.0 129.250.2.1-129.250.2.254 . . . . 16：00010000 129.250.16.0 129.250.16.1-129.250.16.254 6-17 一具数据报长度为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4000 3980 0 0 数据报片1 1500 1480 1 0 数据报片2 1500 1480 1 185 数据报片3 1040 1020 0 370 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=2225（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）255.255.0.0 6-20 以下有 4 个子网掩码，哪些是不推荐使用的？（1）176.0.0.0 ， （2）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： 11010000 100 208.130.28/22 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。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：00011110 10001010 01110110 00000000 掩码11111111 11111111 11111110 00000000 LAN3 有 150 个主机加一个路由器地址为151 个地址。地址块00011110 10001010 0111011* * 分配地址块00011110 10001010 01110110 * 即30.138.118.0/24 LAN2 有 91 个主机加一个路由器地址为92 个地址。分配地址块00011110 10001010 01110111 0* 即30.138.119.0/25 LAN5 有 15 个主机加一个路由器地址为16 个地址。需要/27 地址块，可分配/26 地址块。分配地址块00011110 10001010 01110111 10* 即30.138.119.128/26 名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 6 页，共 7 页 - - - - - - - - - LAN4 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00011110 10001010 01110111 11000* 即30.138.119.192/29 LAN1 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00011110 10001010 01110111 11001* 即30.138.119.200/29 6-23 以下地址中的哪一个和86.32/12 匹配：请说明理由。（1）86.33.224123： （2）86.79.65.216； （3）86.58.119.74; (4)86.68.206.154。86.32/12 86.00100000 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2.52.90.140 0000 0010.52.90.140 0/4 0000 0000 32/4 0010 0000 4/6 0000 0100 80/4 0101 0000 6-25 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）255.254.0.0； （4）255.255.255.252。（1）/2 ; (2) /4 ; (3) /11 ; (4) /30 。6-26 一个网络有几个子网，其中的一个已经分配了子网掩码74.178.247.96/29，问下面那个不能再分配？(1)74.178.247.120/29 (2)74.178.247.64/29 (3)74.178.247.80/28 (4)74.178.247.104/29 答： 74.178.247.80/2 第七章 运输层7-23 一个 UDP 用户数据的数据字段为8192 季节。在数据链路层要使用以太网来传送。试问应当划分为几个IP 数据报片？说明每一个IP 数据报字段长度和片偏移字段的值。答： 6 个数据字段的长度：前5 个是 1480字节，最后一个是800 字节。片偏移字段的值分别是：0，1480，2960，4440，5920 和 7400. 7-27 通信信道带宽为1Gb s，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： 10ms2=20ms 每 20ms 可以发送一个窗口大小的交通量，每秒50 个窗口（ 1000ms20ms50） 。65535850=26.214Mb/s 26.214Mb/s 1000Mb/s 2.6% 所以，最大吞吐量是26.214Mb/s ，信道的利用率约为2.6%。7-31 设源站和目的站相距20km，而信号在传输媒体中传输速率为200Km/ms。若一个分组长度为1KB，而其发送时间等于信号的往返传输时延，求数据的发送速率。答：信号在传输媒体中的传播速率为200km/ms ， 对于一条 20km 的线路，单程延迟是100us，往返延迟是200us。1K 字节就是10248=8192 位。如果发送8192 位的时间是200us，那么发送延迟等于传播延迟。设W 是发送1 位的时间，那么从等式：8192W=200 10-6 得到1/W=8192 （ 210-4） 40106,所以，数据的发送速率应为40Mb/s。名师资料总结 - 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