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1、计算题第一章1. 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？ 2.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。3. 长度为 100 字节的应
2、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？第二章1. 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 ）? 2. 假定要用 3KHz带宽的电话信道传送64kb/s 的数据（无差错传输） ，
3、试问这个信道应具有多高的信噪比 （分别用比值和分贝来表示？这个结果说明什么问题？）3. 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名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 1 页，共 9 页 - - - - - - - - - 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？4. 共有 4 个站进行
4、码分多址通信。4 个站的码片序列为A： （11111111） B： （11111111）C： （11111111） D： （11111111）现收到这样的码片序列S： （11311311） 。问哪个站发送数据了？发送数据的站发送的是0 还是 1？第三章1. 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？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？2. 要发送的数据为 101110。
5、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。3. 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）？第四章 1. （1）子网掩码为 255.255.255.0代表什么意思？（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？（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？（4）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
6、的主机数最多是多少？（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名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 2 页，共 9 页 - - - - - - - - - 码？（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？（7）C类网络使用子网掩码有无实际意义？为什么？2. 试辨认以下 IP 地址的网络类别。（1）128.36.199.3 （2）21.12.240.17 （3
7、）183.194.76.253 （4）192.12.69.248 （5）89.3.0.1 （6）200.3.6.2 3. 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” ） N1 7 A N2 2 B N6 8 F N8 4 E N9 4 F 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”“距离” ） ：N2 4 N3 8 N6 4 N8 3 N9 5 试求出路由器 B 更新后的路由表（详细说明每一个步骤） 。第五章1. 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。名师
8、资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 3 页，共 9 页 - - - - - - - - - （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。2. 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
9、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？3. 一个 TCP连接下面使用 256kb/s 的链路，其端到端时延为128ms 。经测试，发现吞吐量只有 120kb/s 。试问发送窗口 W 是多少？（提示：可以有两种答案，取决于接收等发出确认的时机） 。4. 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
10、多少?信道的利用率是多少 ? 5. 什么是 Karn 算法?在 TCP的重传机制中，若不采用Karn 算法，而是在收到确认时都认为是对重传报文段的确认， 那么由此得出的往返时延样本和重传时间都会偏小。试问：重传时间最后会减小到什么程度? 6. 假定 TCP在开始建立连接时，发送方设定超时重传时间是RTO=6s 。（1）当发送方接到对方的连接确认报文段时，测量出RTT样本值为 1.5s 。试计算现在的 RTO 值。（2）当发送方发送数据报文段并接收到确认时，测量出RTT样本值为 2.5s 。试计算现在的 RTO值。7. 已知第一次测得TCP的往返时延的当前值是30 ms。现在收到了三个接连的确认
11、报文段，它们比相应的数据报文段的发送时间分别滞后的时间是：26ms ， 32ms和 24ms 。设=09。试计算每一次的新的加权平均往返时间值RTTs 。讨论所得出的结果。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 4 页，共 9 页 - - - - - - - - - 8. 试计算一个包括 5 段链路的运输连接的单程端到端时延。5 段链路程中有 2 段是卫星链路， 有 3 段是广域网链路。 每条卫星链路又由上行链路和下行链路两部分组成。可以取这两部分的传播时延之和为250ms
12、。每一个广域网的范围为1500km ，其传播时延可按 150000km s 来计算。各数据链路速率为48kbs，帧长为 960 位。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 5 页，共 9 页 - - - - - - - - - 计算题答案第一章1. 解： （1）发送时延： ts=107/105=100s 传播时延： tp=106/(2 108)=0.005s （2）发送时延： ts =103/109=1 s 传播时延： tp=106/(2 108)=0.005s 结论：若数据
13、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。2. 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)=510-7 比特数 =510-71106=510-1 1Gb/s：比特数 =510-71109=5102 （3）1Mb/s：传播时延 =100000/(2 108)=510-4 比特数 =510-41106=5102 1Gb/s：比特数
14、 =510-41109=5105 （4）1Mb/s：传播时延 =5000000/(2 108)=2.5 10-2 比特数 =2.510-21106=5104 1Gb/s：比特数 =2.510-21109=5107 3. 解： （1）100/ （100+20+20+18 ）=63.3% （2）1000/（1000+20+20+18 ）=94.5% 第二章1. 解：C=R*Log2 （16）=20000b/s*4=80000b/s 2. 解：C=Wlog2 （1+S/N）(b/s) W=3khz，C=64khz- S/N=64.2dB 是个信噪比要求很高的信源3. 解：C = W log2(1+S
15、/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4. 解：SA=（11311311）8=1， A 发送 1 SB=（11311311）8=1， B 发送 0 SC=（11311311）8=0， C 无发送 SD=（11
16、311311）8=1， D 发送 1 第三章1. 答：作二进制除法， 1101011011 0000 10011 得余数 1110 ，添加的检验序 列是 1110. 名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 6 页，共 9 页 - - - - - - - - - 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。2. 答：作二进制除法， 101110 000 10011 添加在数据后面的余数是011 3. 答：7D 5E FE
17、 27 7D 5D 7D 5D 65 7D 5E 7E FE 27 7D 7D 65 7D 第四章1. （1）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
18、类网的默认子网掩码。（2）255.255.255.248 即 11111111.11111111.11111111.11111000. 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）A类网络： 11111111 11111111 11111111 00000000 给定子网号（ 16 位“1” ）则子网掩码为255.255.255.0 B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） （240）10=
19、（128+64+32+16 ）10=（11110000）2 Host-id的位数为 4+8=12，因此，最大主机数为： 212-2=4096-2=4094 11111111.11111111.11110000.00000000 主机数 212-2 （5)是 10111111 11111111 00000000 11111111 （6）C2 2F14 81- (12*16+2).(2*16+15).(16+4).(8*16+1)-194.47.20.129 C2 2F14 81- 11000010.00101111.00010100.10000001 C类地址（7）有实际意义 .C 类子网 IP
20、 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. 2. （3）和(5) 是 A类,(1) 和(3) 是 B类,(4) 和(6) 是 C类. 3. 路由器 B更新后的路由表如下：N1 7 A 无新信息，不改变N2 5 C 相同的下一跳，更新N3 9 C 新的项目，添加进来N6 5 C 不同的下一跳，距离更短，更新N8 4 E 不同的下一跳，距离一样，不改变N9 4 F 不同的下一跳，距离更大，不改变名师资料总结 - - -精品
21、资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 7 页，共 9 页 - - - - - - - - - 第五章1 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
22、分，约 1 小时。2. 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）70 3. 解：来回路程的时延等于256ms(=128ms 2). 设窗口值为 X(注意: 以字节为单位), 假定一次最大发送量等于窗口值, 且发射时间等于 256ms,那么, 每发送一次都得停下来期待再次得到下一窗口的确认, 以得到新的发送许可 . 这样, 发射时间等于停止等待应答的时间, 结果, 测到的平均吞吐率就等于发送速率的一半, 即8X(2561000)=2560.001 X=8192 所以, 窗口值为 8192. 4. 答：L=655
23、368+408=524600 C=109b/s L/C=0.0005246s Td=1010-3s 0.02104864 Throughput=L/(L/C+2 Td)=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% 5. 答：Karn 算法：在计算平均往返时延RTT时，只要报文段重传了，就不采用其往返时延样本。设新往返时延样本Ti RTT （1）=a*RTT （i-1 ）+（1-a）*T（i ） ；RTT （i ）=a* RTT（i-1 ）+（
24、1-a）*T（i ）/2 ；RTT （1）=a*0+(1-a)*T(1)= (1-a)*T(1); RTT （1）=a*0+(1-a)*T(1)/2= RTT（1）/2 RTT （2）= a*RTT（1）+（1-a）*T（2); RTT （2）= a*RTT（1）+（1-a）*T（2)/2; = a*RTT（1）/2+（1-a）*T（2)/2= RTT （2）/2 RTO=beta*RTT, 在统计意义上，重传时间最后会减小到使用karn 算法的 1/2. 6. 答： （1）据 RFC2988 建议， RTO=RTTs+4*RTTd。其中 RTTd是 RTTs的偏差加权均值。初次测量时， RT
25、Td （1）= RTT（1）/2 ；后续测量中， RTTd （i ）=（1-Beta ）* RTTd （i-1 ）+Beta* RTTs- RTT （i ）；Beta=1/4 名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 8 页，共 9 页 - - - - - - - - - 依题意， RTT （1）样本值为 1.5 秒，则RTTs （1）=RTT （1）=1.5s RTTd(1)=RTT(1)/2=0.75s RTO(1)=RTTs(1)+4RTTd(1)=1.5+4*0.75=
26、4.5(s) （2）RTT （2）=2.5 RTTs（1）=1.5s RTTd（1）=0.75s RTTd （2）=（1-Beta ）* RTTd（1）+Beta* RTTs （1）- RT （3）=0.75*3/4+1.5-2.5/4=13/16 RTO(2)=RTTs （1）+4RTTd （2）=1.5+4*13/16=4.75s 7. 答：a=0.1， RTTO=30 RTT1=RTTO*(1-a) +26*a=29.6 RTT2=RTT1*a+32(1-a)=29.84 RTT3=RTT2*a+24 （1-a）=29.256 三次算出加权平均往返时间分别为29.6，29.84 和 29.256ms。可以看出， RTT的样本值变化多达20% 时，加权平均往返8. 答：5 段链路的传播时延 =250*2+（1500/150000）*3*1000=530ms 5段链路的发送时延 =960/（48*1000）*5*1000=100ms 所以 5 段链路单程端到端时延 =530+100=630ms 名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 9 页，共 9 页 - - - - - - - - -