计算机网络计算题复习材料重要材料.doc
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1、#+ 计算机网络计算题复习重点第1章 概述1-17 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100kb/s。(2) 数据长度为103bit,数据发送速率为1Gb/s。从上面的计算中可以得到什么样的结论?解:(1)发送时延:ts=107/105=100s传播时延tp=106/(2108)=0.005s(2)发送时延ts =103/109=1s传播时延:tp=106/(2108)=0.005s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
2、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。1-18 假设信号在媒体上的传播速度为2108m/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/(2108)=510-10 比特数=510-101106=510-41Gb/s: 比特数=510-101109=510-1(2)1Mb/s: 传播时延=100/(2108)=510-7比特数=510-71106=510-11Gb/s: 比特数=510
3、-71109=5102(3) 1Mb/s: 传播时延=100000/(2108)=510-4比特数=510-41106=51021Gb/s: 比特数=510-41109=5105(4)1Mb/s: 传播时延=5000000/(2108)=2.510-2比特数=2.510-21106=51041Gb/s: 比特数=2.510-21109=51071-19 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,加上首部和尾部工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以所发送的总数
4、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2章 物理层2-06 数据在信道重的传输速率受哪些因素的限制?信噪比能否任意提高?香农公式在数据通信中的意义是什么?“比特/每秒”和“码元/每秒”有何区别?答:码元传输速率受奈氏准则的限制,信息传输速率受香农公式的限制 香农公式在数据通信中的意义是:只要信息传输速率低于信道的极限传信率,就可实现无差传输。 比特/s是信息传输速率的单位 码元传输速率也称为调制速率、波形速率或符号
5、速率。一个码元不一定对应于一个比特。2-07 假定某信道受奈氏准则限制的最高码元速率为20000码元/秒。如果采用振幅调制,把码元的振幅划分为16个不同等级来传送,那么可以获得多高的数据率(b/s)?答:C=R*Log2(16)=20000b/s*4=80000b/s2-09 用香农公式计算一下,假定信道带宽为为3100Hz,最大信道传输速率为35Kb/,那么若想使最大信道传输速率增加,问信噪比/应增大到多少倍?如果在刚才计算出的基础上将信噪比/应增大到多少倍?如果在刚才计算出的基础上将信噪比/再增大到十倍,问最大信息速率能否再增加? 答:C = W log2(1+S/N) b/s-SN1=2
6、*(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*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2-11假定有一种双绞线的衰减是0.7dB/km(在 1 kHz时),若容许有20dB的衰减,试问使用这种双绞线的链路的工作距离有多长?如果要双绞线的工作距离增大到100公里,试应当使衰减降低到多少?解:使用这种双绞线的链路的工作距离
7、为=20/0.7=28.6km 衰减应降低到20/100=0.2db2-12 试计算工作在1200nm到1400nm之间以及工作在1400nm到1600nm之间的光波的频带宽度。假定光在光纤中的传播速率为2*10e8m/s.解:V=L*F-F=V/L-B=F2-F1=V/L1-V/L2 1200nm到1400nm:带宽=23.8THZ1400nm到1600nm:带宽=17.86THZ第3章 数据链路层3-07 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
8、后两个1都变成了0,问接收端能否发现?采用CRC检验后,数据链路层的传输是否就变成了可靠的传输?答:作二进制除法,1101011011 0000 10011 得余数1110 ,添加的检验序列是1110. 作二进制除法,两种错误均可发展仅仅采用了CRC检验,缺重传机制,数据链路层的传输还不是可靠的传输。3-08 要发送的数据为101110。采用CRCD 生成多项式是P(X)=X3+1。试求应添加在数据后面的余数。答:作二进制除法,101110 000 10011 添加在数据后面的余数是0113-09 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
9、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 7D3-16 数据率为10Mb/s的以太网在物理媒体上的码元传输速率是多少码元/秒?答:码元传输速率即为波特率,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3-20 假定1km长的CSMA/CD网络的数据率为1Gb/s。设信号在网络上的传播速率为200000km/s。求能够使用此协议的最短帧长。答:对于1km电缆,单程传播时间为1/200000=
10、5为微秒,来回路程传播时间为10微秒,为了能够按照CSMA/CD工作,最小帧的发射时间不能小于10微秒,以Gb/s速率工作,10微秒可以发送的比特数等于10*10-6/1*10-9=10000,因此,最短帧是10000位或1250字节长3-22 假定在使用CSMA/CD协议的10Mb/s以太网中某个站在发送数据时检测到碰撞,执行退避算法时选择了随机数r=100。试问这个站需要等待多长时间后才能再次发送数据?如果是100Mb/s的以太网呢?答:对于10mb/s的以太网,以太网把争用期定为51.2微秒,要退后100个争用期,等待时间是51.2(微秒)*100=5.12ms对于100mb/s的以太网
11、,以太网把争用期定为5.12微秒,要退后100个争用期,等待时间是5.12(微秒)*100=512微秒-24 假定站点A和B在同一个10Mb/s以太网网段上。这两个站点之间的传播时延为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所发送的帧不会和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=(64+8
12、)*8=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所发送的帧不会和B发送的帧发生碰撞(当然也不会和其他站点发生碰撞)。3-25 在上题中的站点A和B在t=0时同时发送了数据帧。当t=255比特时间,A和B同时检测到发生了碰撞,并且在t=255+48=273比特时间完成了干扰信号的传输。A和B在CSMA/CD算法中选择不同的r值退避。假定A和B选择的随机数分别是rA=0和rB=1。试问A和B各在什么时间开始
13、重传其数据帧?A重传的数据帧在什么时间到达B?A重传的数据会不会和B重传的数据再次发生碰撞?B会不会在预定的重传时间停止发送数据?答:t=0时,A和B开始发送数据T1=225比特时间,A和B都检测到碰撞(tau)T2=273比特时间,A和B结束干扰信号的传输(T1+48)T3=594比特时间,A 开始发送(T2+Tau+rA*Tau+96)T4=785比特时间,B再次检测信道。(T4+T2+Tau+Rb*Tau)如空闲,则B在T5=881比特时间发送数据、否则再退避。(T5=T4+96)A重传的数据在819比特时间到达B,B先检测到信道忙,因此B在预定的881比特时间停止发送-32 图3-35
14、表示有五个站点分别连接在三个局域网上,并且用网桥B1和B2连接起来。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:A发送给E,C发送给B,D发送给C,B发送给A。试把有关数据填写在表3-2中。 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AEA1A1转发,写入转发表转发,写入转发表CBC2C1转发,写入转发表转发,写入转发表DCD2D2写入转发表,丢弃不转发转发,写入转发表BAB1写入转发表,丢弃不转发接收不到这个帧第4章 网络层9.(1)子网掩码为255.255
15、.255.0代表什么意思?有三种含义其一是一个A类网的子网掩码,对于A类网络的IP地址,前8位表示网络号,后24位表示主机号,使用子网掩码255.255.255.0表示前8位为网络号,中间16位用于子网段的划分,最后8位为主机号。第二种情况为一个B类网,对于B类网络的IP地址,前16位表示网络号,后16位表示主机号,使用子网掩码255.255.255.0表示前16位为网络号,中间8位用于子网段的划分,最后8位为主机号。第三种情况为一个C类网,这个子网掩码为C类网的默认子网掩码。(2)一网络的现在掩码为255.255.255.248,问该网络能够连接多少个主机?255.255.255.248即1
16、1111111.11111111.11111111.11111000. 每一个子网上的主机为(23)=6 台 掩码位数29,该网络能够连接8个主机,扣除全1和全0后为6台。(3)一A类网络和一B网络的子网号subnet-id分别为16个1和8个1,问这两个子网掩码有何不同?A类网络:11111111 11111111 11111111 00000000给定子网号(16位“1”)则子网掩码为255.255.255.0B类网络 11111111 11111111 11111111 00000000给定子网号(8位“1”)则子网掩码为255.255.255.0但子网数目不同(4)一个B类地址的子网掩
17、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?(240)10=(128+64+32+16)10=(11110000)2Host-id的位数为4+8=12,因此,最大主机数为:212-2=4096-2=409411111111.11111111.11110000.00000000 主机数212-2(5)一A类网络的子网掩码为255.255.0.255;它是否为一个有效的子网掩码?是 10111111 11111111 00000000 11111111(6)某个IP地址的十六进制表示C2.2F.14.81,试将其转化为点分十进制的形式。这个地址是哪一类IP地址?C2
18、2F 14 81-(12*16+2).(2*16+15).(16+4).(8*16+1)-194.47.20.129 C2 2F 14 81 -11000010.00101111.00010100.10000001 C类地址(7)C类网络使用子网掩码有无实际意义?为什么?有实际意义.C类子网IP地址的32位中,前24位用于确定网络号,后8位用于确定主机号.如果划分子网,可以选择后8位中的高位,这样做可以进一步划分网络,并且不增加路由表的内容,但是代价是主机数相信减少.10.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.
19、253 (4)192.12.69.248 (5)89.3.0.1 (6)200.3.6.2(2)和(5)是A类,(1)和(3)是B类,(4)和(6)是C类.20.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m0128.96.39.128 255.255.255.128 接口m1128.96.40.0 255.255.255.128 R2192.4.153.0 255.255.255.192 R3*(默认) R4现共收到5个分组,其目的地址分别为:(1)128.96.39.10(2)128.96.40.12(3)128.96.
20、40.151(4)192.153.17(5)192.4.153.90(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128.9
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