计算机网络课后习题答案第三章.docx

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1、计算机网络课后习题答案（第三章）(2009-12-14 18:16:22)转载标签：课程-计算机教化第三章数据链路层3-01数据链路(即逻辑链路)及链路(即物理链路)有何区分? “电路接通了”及”数据链路接通了”的区分何在?答：数据链路及链路的区分在于数据链路出链路外，还必需有一些必要的规程来限制数据的传输，因此，数据链路比链路多了实现通信规程所须要的硬件和软件。“电路接通了”表示链路两端的结点交换机已经开机，物理连接已经可以传送比特流了，但是，数据传输并不行靠，在物理连接根底上，再建立数据链路连接，才是“数据链路接通了”，此后，由于数据链路连接具有检测、确认和重传功能，才使不太牢靠的物理链路

2、变成牢靠的数据链路，进展牢靠的数据传输当数据链路断开连接时，物理电路连接不确定跟着断开连接。3-02数据链路层中的链路限制包括哪些功能?试探讨数据链路层做成牢靠的链路层有哪些优点和缺点.答：链路管理帧定界流量限制过失限制将数据和限制信息区分开透亮传输寻址牢靠的链路层的优点和缺点取决于所应用的环境：对于干扰严峻的信道，牢靠的链路层可以将重传范围约束在部分链路，防止全网络的传输效率受损；对于优质信道，采纳牢靠的链路层会增大资源开销，影响传输效率。3-03网络适配器的作用是什么?网络适配器工作在哪一层?答：适配器（即网卡）来实现数据链路层和物理层这两层的协议的硬件和软件网络适配器工作在TCP/IP协

3、议中的网络接口层（OSI中的数据链里层和物理层）3-04数据链路层的三个根本问题(帧定界、透亮传输和过失检测)为什么都必需加以解决？答：帧定界是分组交换的必定要求透亮传输避开消息符号及帧定界符号相混淆过失检测防止合过失的无效数据帧奢侈后续路由上的传输和处理资源3-05假如在数据链路层不进展帧定界，会发生什么问题？答：无法区分分组及分组无法确定分组的限制域和数据域无法将过失更正的范围限定在准确的部分3-06PPP协议的主要特点是什么？为什么PPP不运用帧的编号？PPP适用于什么状况？为什么PPP协议不能使数据链路层实现牢靠传输？答：简洁，供应不行靠的数据报效劳，检错，无纠错不运用序号和确认机制地

4、址字段A 只置为 0xFF。地址字段事实上并不起作用。限制字段 C 通常置为 0x03。PPP 是面对字节的当 PPP 用在同步传输链路时，协议规定采纳硬件来完成比特填充（和 HDLC 的做法一样），当 PPP 用在异步传输时，就运用一种特别的字符填充法PPP适用于线路质量不太差的状况下、PPP没有编码和确认机制3-07要发送的数据为1101011011。采纳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终一个1变成了0，问接收端能否发觉？若数据在传输过程中最终两个1都变成了0，问接收端能否发觉？采纳CRC检验后，数据链路层的传输是否就变成了牢靠的传

5、输？答：作二进制除法，1101011011000010011 得余数1110 ，添加的检验序列是1110.作二进制除法，两种错误均可开展仅仅采纳了CRC检验，缺重传机制，数据链路层的传输还不是牢靠的传输。3-08要发送的数据为101110。采纳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，10111000010011 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 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 6

6、5 7D 5E7EFE 27 7D7D65 7D3-10PPP协议运用同步传输技术传送比特串11100。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10111110110，问删除发送端参加的零比特后变成怎样的比特串？答：01101111111111 00101111101101 11111 1103-11试分别探讨一下各种状况在什么条件下是透亮传输，在什么条件下不是透亮传输。（提示：请弄清什么是“透亮传输”，然后考虑能否满意其条件。）（1）一般的 通信。（2）电信局供应的公用电报通信。（3）因特网供应的电子邮件效劳。3-12PPP协议的工作状态有哪几种？当用户要运用

7、PPP协议和ISP建立连接进展通信须要建立哪几种连接？每一种连接解决什么问题？3-13局域网的主要特点是什么？为什么局域网采纳播送通信方式而广域网不采纳呢？答：局域网LAN是指在较小的地理范围内，将有限的通信设备互联起来的计算机通信网络从功能的角度来看，局域网具有以下几个特点：（1）共享传输信道，在局域网中，多个系统连接到一个共享的通信媒体上。（2）地理范围有限，用户个数有限。通常局域网仅为一个单位效劳，只在一个相对独立的部分范围内连网，如一座楼或集中的建筑群内，一般来说，局域网的覆盖范围越位10m10km内或更大一些。从网络的体系构造和传输检测提示来看，局域网也有自己的特点：（1）低层协议简

8、洁（2）不单独设立网络层，局域网的体系构造仅相当于相当及OSI/RM的最低两层（3）采纳两种媒体访问限制技术，由于采纳共享播送信道，而信道又可用不同的传输媒体，所以局域网面对的问题是多源，多目的的连连管理，由此引发出多中媒体访问限制技术在局域网中各站通常共享通信媒体，采纳播送通信方式是自然适宜的，广域网通常采站点间干脆构成格状网。3-14常用的局域网的网络拓扑有哪些种类？如今最流行的是哪种构造？为什么早期的以太网选择总线拓扑构造而不是星形拓扑构造，但如今却改为运用星形拓扑构造？答：星形网，总线网，环形网，树形网当时很牢靠的星形拓扑构造较贵，人们都认为无源的总线构造更加牢靠，但理论证明，连接有大

9、量站点的总线式以太网很简洁出现故障，而如今专用的ASIC芯片的运用可以讲星形构造的集线器做的特别牢靠，因此如今的以太网一般都运用星形构造的拓扑。3-15什么叫做传统以太网？以太网有哪两个主要标准？答：DIX Ethernet V2 标准的局域网DIX Ethernet V2 标准及 IEEE 的 802.3 标准3-16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，以太网运用曼彻斯特编码，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3-17为什么LLC子层的标准已制定出来了

10、但如今却很少运用？答：由于 TCP/IP 体系常常运用的局域网是 DIX Ethernet V2 而不是 802.3 标准中的几种局域网，因此如今 802 委员会制定的逻辑链路限制子层 LLC（即 802.2 标准）的作用已经不大了。3-18试说明10BASE-T中的“10”、“BASE”和“T”所代表的意思。答：10BASE-T中的“10”表示信号在电缆上的传输速率为10MB/s，“BASE”表示电缆上的信号是基带信号，“T”代表双绞线星形网，但10BASE-T的通信间隔 稍短，每个站到集线器的间隔 不超过100m。3-19以太网运用的CSMA/CD协议是以争用方式接入到共享信道。这及传统的

11、时分复用TDM相比优缺点如何？答：传统的时分复用TDM是静态时隙安排，匀称高负荷时信道利用率高，低负荷或符合不匀称时资源奢侈较大，CSMA/CD课动态运用空闲新到资源，低负荷时信道利用率高，但限制困难，高负荷时信道冲突大。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。求可以运用此协议的最短帧长。答：对于1km电缆，单程传播时间为1/200000=5为微秒，来回路程传播时间为10微秒，为了可以依据CSMA/CD工作，最小帧的放射时间不能小于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=100

12、00,因此，最短帧是10000位或1250字节长3-21什么叫做比特时间？运用这种时间单位有什么好处？100比特时间是多少微秒？答：比特时间是发送一比特多需的时间，它是传信率的倒数，便于建立信息长度及发送延迟的关系“比特时间”换算成“微秒”必需先知道数据率是多少，如数据率是10Mb/s，则100比特时间等于10微秒。3-22假定在运用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。试问这个站须要等待多长时间后才能再次发送数据？假如是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

13、用期，等待时间是51.2（微秒）*100=5.12ms对于100mb/s的以太网，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3-23公式（3-3）表示，以太网的极限信道利用率及连接在以太网上的站点数无关。能否由此推论出：以太网的利用率也及连接在以太网的站点数无关？请说明你的理由。答：实际的以太网各给发送数据的时刻是随即的，而以太网的极限信道利用率的得出是假定以太网运用了特别的调度方法（已经不再是CSMA/CD了），使各结点的发送不发生碰撞。3-24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。

14、现假定A开场发送一帧，并且在A发送完毕之前B也发送一帧。假如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，假如A在发送完毕之前并没有检测到碰撞，那么能否确定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开场发送，在t=（64+8）*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在发送完毕之前就确定检测到碰撞，就可以确定以后也不会再发送碰撞了假如A在发送完

15、毕之前并没有检测到碰撞，那么就可以确定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各在什么时间开场重传其数据帧？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顿发送数据？答：t=0时，A和B开场发送数据T1=225比特时间,A和B都检测到碰撞（

16、tau）T2=273比特时间,A和B完毕干扰信号的传输（T1+48）T3=594比特时间,A开场发送（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比特时间停顿发送3-26以太网上只有两个站，它们同时发送数据，产生了碰撞。于是按截断二进制指数退避算法进展重传。重传次数记为i，i=1，2，3,.。试计算第1次重传失败的概率、第2次重传的概率、第3次重传失败的概率，以及一个站胜利发送数据之

17、前的平均重传次数I。答：将第i次重传胜利的概率记为pi。明显第一次重传失败的概率为0.5，第二次重传失败的概率为0.25，第三次重传失败的概率为0.125.平均重传次数I=1.6373-27假定一个以太网上的通信量中的80%是在本局域网上进展的，而其余的20%的通信量是在本局域网和因特网之间进展的。另一个以太网的状况则反过来。这两个以太网一个运用以太网集线器，而另一个运用以太网交换机。你认为以太网交换机应当用在哪一个网络？答：集线器为物理层设备，模拟了总线这一共享媒介共争用，成为局域网通信容量的瓶颈。交换机则为链路层设备，可实现透亮交换局域网通过路由器及因特网相连当本局域网和因特网之间的通信量

18、占主要成份时，形成集中面对路由器的数据流，运用集线器冲突较大，采纳交换机能得到改善。当本局域网内通信量占主要成份时，采纳交换机改善对外流量不明显3-28有10个站连接到以太网上。试计算一下三种状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个站都连接到一个10Mb/s以太网集线器：10mbs（2）10个站都连接到一个100mb/s以太网集线器：100mbs（3）10个站都连接到一个10mb/s以太网交换机：10mbs3-2910Mb/s以太网

19、晋级到100Mb/s、1Gb/S和10Gb/s时，都须要解决哪些技术问题？为什么以太网可以在开展的过程中淘汰掉自己的竞争对手，并使自己的应用范围从局域网始终扩展到城域网和广域网？答：技术问题：使参数a保持为较小的数值，可通过减小最大电缆长度或增大帧的最小长度在100mb/s的以太网中采纳的方法是保持最短帧长不变，但将一个网段的最大电缆的度减小到100m，帧间时间间隔从原来9.6微秒改为如今的0.96微秒吉比特以太网仍保持一个网段的最大长度为100m，但采纳了“载波延长”的方法，使最短帧长仍为64字节（这样可以保持兼容性）、同时将争用时间增大为512字节。并运用“分组突发”减小开销10吉比特以太

20、网的帧格式及10mb/s，100mb/s和1Gb/s以太网的帧格式完全一样吉比特以太网还保存标准规定的以太网最小和最大帧长，这就运用户在将其已有的以太网进展晋级时，仍能和较低速率的以太网很便利地通信。由于数据率很高，吉比特以太网不再运用铜线而只运用光纤作为传输媒体，它运用长间隔 （超过km）的光收发器及单模光纤接口，以便可以工作在广域网和城域网3-30以太网交换机有何特点？用它怎样组成虚拟局域网？答：以太网交换机则为链路层设备，可实现透亮交换虚拟局域网 VLAN 是由一些局域网网段构成的及物理位置无关的逻辑组。这些网段具有某些共同的需求。虚拟局域网协议允许在以太网的帧格式中插入一个 4 字节的

21、标识符，称为 VLAN 标记(tag)，用来指明发送该帧的工作站属于哪一个虚拟局域网。3-31网桥的工作原理和特点是什么？网桥及转发器以及以太网交换机有何异同？答：网桥工作在数据链路层，它依据 MAC 帧的目的地址对收到的帧进展转发。网桥具有过滤帧的功能。当网桥收到一个帧时，并不是向全部的接口转发此帧，而是先检查此帧的目的 MAC 地址，然后再确定将该帧转发到哪一个接口转发器工作在物理层，它仅简洁地转发信号，没有过滤实力以太网交换机则为链路层设备，可视为多端口网桥3-32图3-35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）。在一开场，两

22、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3-33网桥中的转发表是用自学习算法建立的。假如有的站点总是不发送数据而仅仅承受数据，那么在转发表中是否就没有及这样的站点相对应的工程？假如要向这个站点发送数据帧，那么网桥可以把数据帧正确转发到目的地址吗？答：没有及这样的站点相对应的工程;网桥可以利用播送把数据帧正确转发到目的地址