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1、-计算机网络第四版(课后练习+答案)-第 13 页第 1 章 概述1.假设你已经将你的狗Berne 训练成可以携带一箱3 盒8mm 的磁带，而不是一小瓶内哇地. (当你的磁盘满了的时候，你可能会认为这是一次紧急事件。)每盒磁带的窑最为7GB 字节;无论你在哪里，狗跑向你的速度是18km/h 。请问，在什么距离范围内Berne的数据传输速率会超过一条数据速率为150Mbps的传输线?答：狗能携带21千兆字节或者168千兆位的数据。18 公里/小时的速度等于0.005 公里/秒，走过x公里的时间为x / 0.005 = 200x秒， 产生的数据传输速度为168/200x Gbps或者840 /x
2、Mbps。因此，与通信线路相比较，若x5.6 公里，狗有更高的速度。6. 一个客户服务器系统使用了卫星网络，卫星的高度为40 000km. 在对一个请求进行响应的时候，最佳情形下的延迟是什么?答：由于请求和应答都必须通过卫星，因此传输总路径长度为160,000千米。在空气和真空中的光速为300，000 公里/秒， 因此最佳的传播延迟为160,000/300，000秒，约533 msec。9. 在一个集中式的二叉树上，有2n -1 个路出器相互连接起来:每个树节点上都布一个路由器。路由器i 为了与路由器j 进行通信，它要给树的根发送一条消息。然后树根将消息送下来给j 。假设所有的路由器对都是等概
3、率出现的，请推导出当n很大时，每条消息的平均跳数的一个近似表达式。答：这意味着，从路由器到路由器的路径长度相当于路由器到根的两倍。 若在树中，根深度为1，深度为n，从根到第n层需要n-1跳，在该层的路由器为0.50。 从根到n-1 层的路径有router的0.25和n-2跳步。 因此，路径长度l为：18.OSI 的哪一层分别处理以下问题？答：把传输的比特流划分为帧数据链路层 决定使用哪条路径通过子网网络层.28. 一幅图像的分辨率为1024X 768 像素，每个像素用3 字节来表示。假设该图像没有被压缩。请问，通过56kbps 的调制解调器信道来传输这幅图像需要多长时间?通过1Mbps 的电缆
4、调制解调器(cable modem) 呢?通过10Mbps 的以太网呢?通过100Mbps的以太网呢?答：图像是1024*768*3字节或2359296字节。这是18874368位。在56000位/秒，它需要大约337.042秒。在1000000位/秒，它需要大约18.874秒。在10000000位/秒，它需要大约1.887秒。在100000000位/秒，它需要大约0.189秒。35. ping 程序使得你可以给指定的位置发送一个测试分组，并且看一看来回需要多长时间。请试着用一下ping 程序，看一下从你所在的位置到几个已知的地点需要多长时间巳利用这些数据，绘出在Internct 上的单向传输
5、时间与距离的函数关系。最好使用大学作为目标，因为大学的服务器的位置往往可以精确地知道。例如，berkeley.edu 在加州的协rkclcy; mit. edu 在麻省的Cambridge; VIl. nl在荷兰的Amsterdam; www. lIsyd. edu.au 在澳大利班的悉尼在南非的Cape Towno。答：在命令提示符下运行ping程序，可得发送测试包到以下指定地点的单向传输时间，分别为: berkeley.edu: 182ms mit.edu: 287ms : 357ms (注:运行ping程序所得的传输时间与测试包传输时的路由选择 网络的运行情况等有关，所以每次测试结果会不
6、同)第 2 章 物理层1.计算函数f(t)=t(0t1)的傅立叶系数。答：本题是求周期性函数的傅立叶系数。而题面中所给出的为信号在一个周期内的解析式。即； 2. 一条无噪声4kHz 信道按照每lms 一次进行采样，请问最大数据传输率是多少?答：无噪声信道最大数据传输率公式：最大数据传输率=2Hlog2V b/s。因此最大数据传输率决定于每次采样所产生的比特数，如果每次采样产生16bits，那么数据传输率可达128kbps；如果每次采样产生1024bits，那么可达8.2Mbps。注意这是对无噪声信道而言的，实际信道总是有噪声的，其最大数据传输率由香农定律给出。4.如果在一条3kHz 的信道上发
7、送一个二进制信号，该信道的信噪比为20dB ，则最大可达到的数据传输率为多少? 答：信噪比为20 dB 即 S/N = 100.由于 log2(1+100)6.658，由香农定理，该信道的信道容量为3log2(1+100) =19.98kbps。又根据乃奎斯特定理，发送二进制信号的3kHz 信道的最大数据传输速率为2*3 log22=6 kbps。所以可以取得的最大数据传输速率为6kbps。7.在lm 波长上，在0.1m的频段中有多少带宽?答：因此，在0.1的频段中可以有30THz。8. 现在需要在一条光纤上发送一系列计算机屏幕图像。屏幕的分辨率为480 X 640像素，每个像素为24 位。每
8、秒钟有60 幅屏幕图像。请问:需要多少带宽?在1. 30m 波长上，这段带宽需要多少m 的波长？答：数据速率为480 64024 60bps，即442Mbps。需要442Mbps 的带宽，对应的波长范围是。13. 一束lmm 宽的激光对准了100m 开外的建筑物理上的一个检测器。请问:若要使该激光点偏离检测器，则激光束必须偏离多大的角度?答：如果光束是由1毫米结束时，它错过了探测器。这等于一个三角形的基础100米和高度0.001米。角是一个切线，因此是0.00001。这个角度约为0.00057度。19一个区域电话公司有10M 个用户。每部电话通过双绞线连接到一个中心局。这些双绞线的平均长度为1
9、0 公里。请问本地回路中的铜价值多少?假设每束线的横截面是一个直径为lmm 的圆，铜的密度是9.0g/cm3时，并且每kg 铜可以卖3 $ .答：双绞线的每一条导线的截面积是，每根双绞线的两条导线在10km 长的情况下体积是，即约为15708cm。由于铜的密度等于9.0g/cm3，每个本地回路的质量为3915708 =141372 g，约为141kg。这样，电话公司拥有的本地回路的总质量等于1411000104=1.41109kg，由于每千克铜的价格是3 美元，所以总的价值等于31.4109=4.2109美元。27. 在图2.30 的4 扇区LMDS 例子中，每个扇区有官自己的36Mbps 信
10、道。根据排队理论，如果一条信道有50% 的负载，则排队时间将等于传输时间。在这些条件下，下载一个5KB 的Web 页面需要多长时间?通过1Mbps. 的ADSL 线路，下载这样的页面需要多长时间?通过56kbps 的调制解调器呢?答：5 KB网页有40000位。the下载时间在36兆通道是1.1毫秒。如果队列算法。延迟is also 1.1毫秒，总时间是2.2毫秒。over ADSL队列算法。There is no time at the下载延迟，所以1 Mbps是40毫秒。It is at 56Kbps 714毫秒。30. T1 线路上额外开销的自分比为多少?也就是说，1. 54 1Mbps
11、 中百分之多少没有被递交给最终用户?答：每一帧中，端点用户使用193 位中的168（7*24）位，开销占25（=193-168）位，因此开销比例等于25/193=13%。32. 如果一个T1线路系统失去了同步,它试图使用每一帧的第l 位来理新获得同步。请问，平均要检查多少帧才能保证在出错概率为0.001) 的情况下重新获得同步。答：10 个帧。在数字通道上某些随机比特是0101010101 模式的概率是1/1024。察看10 个帧，若每一帧中的第一位形成比特串0101010101，则判断同步成功，而误判的概率为1/1024，小于0.001。50. 假设A 、B 和C 通过一个CDMA 系统同时
12、传输位0 ，他们的时间片序列如图2 . 45(b) 所示。请问结果得到的时间片序列是什么?答：结果是否定的A，B和C获得，然后添加三个芯片序列。另外三个可以添加，然后否定。The result is (+3 +1 +11311 +1)。56.一个有线电视公司决定在，一个包含5000 户家庭的区域内提供Tnternet 访问服务。该公司使用一根同轴电缆，它的频谱分配方案允许每根电缆有l00Mbps 的下行带宽。为了吸引顾客，该公司决定，保祉每户家庭在任何时候都怪少有2Mbps 的下行带宽。请描述一下该公司需要采取什么措施才能提供这样的保证。答：一个2-mbps下行带宽，保证每个房子意味着最多50
13、的房子/同轴电缆。因此，有线公司需要将现有电缆分成100根同轴电缆，并将它们直接连接到光纤节点上. 第三章1.一个上层的分组被切分成10 帧，每一帧有80% 的机会可以元损坏地到盐。如果数据链路协议没有提供错误控制的话，请问.该报文平均需要发送多少次才能完整地到达接收方?答：由于每一帧有0.8 的概率正确到达，整个信息正确到达的概率为 p=0.810=0.107。为使信息完整的到达接收方，发送一次成功的概率是p ，二次成功的概率是(1-p)p，三次成功的概率为(1-p)2 p，i 次成功的概率为(1-p)i-1 p，因此平均的发送次数等于：5.位串需要在数据链路层上被发远，请问，经过位填充之后
14、实际被发送出去的是什么?答：(a) 00000100 01000111 11100011 11100000 01111110 (b) 01111110 01000111 11100011 11100000 11100000 11100000 01111110 01111110 (c) 01111110 01000111 110100011 111000000 011111010 01111110 9.假设使用海明码来传输16位的报文。请问，需要多少个检查位才能确保接收方可以检测并纠正单个位错误?对于报文，请给出所传输的位模式。假设在海明码中使用了偶数位。答：.12. 检测错误的一种方法是按n
15、行、每行k 位来传输数据，并且在每行和每列加上奇偶位,其中右下角是一个检查它所在行和所在列的奇偶位。这种方案能够检测出所有的单个错吗? 2 位错误呢? 3 位错误呢?答：单个错误将引起水平和垂直奇偶检查都出错。两个错误，无论是否同行或者同列，也容易被检测到。对于有三位错误的情况，就有可能无法检测了。for example, if some bit is inverted along with its row and column parity bits. Even the corner bit will not catch this.18. 一条3000 公里伏的Tl 骨千线路被用来传输64
16、字节的帧，两端使用了协议5 。如果传输速度为6s/ 公.里，则序列号应该有多少位?答：为了有效运行，序列空间（实际上就是发送窗口大小）必须足够的大，以允许发送方在收到第一个确认应答之前可以不断发送。信号在线路上的传播时间为63000= 18000 ，即18ms。在T1 速率，发送64 字节的数据帧需花的时间：648(1.536106) = 0.33。所以，发送的第一帧从开始发送起，18.33ms 后完全到达接收方。确认应答又花了很少的发送时间（忽略不计）和回程的18ms。这样，加在一起的时间是36.33ms。发送方应该有足够大的窗口，从而能够连续发送36.33ms。36.33/0.33=110
17、也就是说，为充满线路管道，需要至少110 帧，因此序列号为7 位。29. 利用地球向步卫军在一个1Mb ps 的信道L 发送1000位的帧.该信道离开地球的传输延迟为270ms. 确认信息总是被捎带在数据帧上， 头部非常短，并且使用3位序列号。在下面的协议中， 最大可获得的信道利用率是多少?(a) 停-等协议.(b) 协议5.(c) 协民6.答：对应三种协议的窗口大小值分别是1、7 和4。使用卫星信道端到端的典型传输延迟是270ms，以1Mb/s 发送，1000bit 长的帧的发送时间为1ms。我们用t=0 表示传输开始的时间，那么在t=1ms 时，第一帧发送完毕；t=271ms时，第一帧完全
18、到达接收方；t=272ms，对第一帧的确认帧发送完毕；t=542ms，带有确认的帧完全到达发送方。因此一个发送周期为542ms。如果在542ms 内可以发送k 个帧，由于每一个帧的发送时间为1ms，则信道利用率为k/542，因此：（a） k=1，最大信道利用率=1/542=0.18%（b） k=7，最大信道利用率=7/542=1.29%（c） k=4，最大信道利用率=4/542=0.74%32. 一条100公里长的电缆运行线在T 1 数据速率上。电缆的传输速度是真空中光速的2/ 3。请问电缆中可以容纳多少位?答：在该电缆中的传播速度是每秒钟200 000km，即每毫秒200km，因此100km
19、 的电缆将会在0.5ms 内填满。T1 速率125传送一个193 位的帧，0.5ms 可以传送4 个T1 帧，即193*4=772bit。第四章1.在这个练习中，请使用本章中的一种规则(方案) ，但是在计算之前请先声明这种规则。在一个100Mbps 的信道上，待传输的帧随机地到达。如果当一帧到达的时候该信道正忙，那么它必须排队等待。帧的长度里指数分布，均值为每帧10 000 位。对于下列每一种帧到达率，请给出平均一帧的延迟，包括排队时间和传输时间。(a) 90 帧/秒(b) 900 帧/秒(c) 9000 帧/秒答：The formula is the standard formula for
20、 Markov queueing given in section . Here C = 108 and, so sec. For the three arrival rates, we get (a) 0.1 msec,(b) 0.11 msec, (c) 1 msec. For case (c) we are operating a queueing system with , which gives the 10delay.4. 10000个航线预定站正在竞争使用一个分槽的ALOHA 信道。这些站平均每小时发出18 次请求。时槽为125S. 总的信道载荷大约是多少?答：每个终端每200（
21、=3600/18）秒做一次请求，总共有10 000 个终端，因此，总的负载是200 秒做10000 次请求。平均每秒钟50 次请求。每秒钟8000 个时隙，所以平均每个时隙的发送次数为50/8000=1/160。5. 一大群ALOHA 用户每秒钟产生50 个请求，包括原始的请求和重传的请求。时槽单位为40ms.(a) 首次发送成功的几率是多少?(b) 恰好k 次冲突之后成功的概率是多少?(c) 所需传送次数的期望值是多少?答：（a）在任一帧时间内生成k 帧的概率服从泊松分布生成0 帧的概率为e-G对于纯的ALOHA，发送一帧的冲突危险区为两个帧时，在两帧内无其他帧发送的概率是e-Ge G=e-
22、2G对于分隙的ALOHA，由于冲突危险区减少为原来的一半，任一帧时内无其他帧发送的概率是e-G 。现在时隙长度为40ms，即每秒25 个时隙，产生50 次请求，所以每个时隙产生两个请求，G=2。因此，首次尝试的成功率是：e-2= 1/ e2 （b） （c）尝试k 次才能发送成功的概率（即前k-1 次冲突，第k 次才成功）为：那么每帧传送次数的数学期望为17. 画出位流0001110101 的曼彻斯特编码。答：该信号是一个正方形波具有两个值，高（H）和低（L）。模式LHLHLHHLHLHLLHHLLHHL。18. 画出上一个问题中的位流的差分曼彻斯特编码。假设线路的初始状态为低电压。答： The
23、 pattern this time is HLHLHLLHHLLHLHHLHLLH.21.考虑在一条lkm 长的电缆(无中继器)上建立一个lGbps 速率的CSMA/CD 网络。信号在电缆中的速度为200000km/s。请问最小的帧长度为多少?答：对于1km 电缆，单程传播时间为1/200000 =510-6 s，即5，来回路程传播时间为2t =10。为了能够按照CSMA/CD 工作，最小帧的发射时间不能小于10。以1Gb/s 速率工作，10可以发送的比特数等于：因此，最小帧是10 000 bit 或1250 字节长。26. 千兆以太网每秒钟能够处理多少帧?请仔细想一想，并考虑所有有关的情形
24、。提示:请考虑干兆位以太同的实质。答：最小的以太网帧为512位，所以在1 Gbps的得到1953125或200万帧/秒。然而，这仅适用于帧爆裂操作时。没有帧爆裂，短帧填充到4096位，在这种情况下的最大数目是244140。对于最大的帧（12144位），可以有多达82345帧/秒。29. 假设一个l1Mbps 的802.1 b LAN 正在通过无线电信道传送一批连续的64字节的帧，位错误率为10-7 。请问平均每秒钟将有多少帧被损坏?答：每秒传送的帧数:11*106(64*8)=19531(帧) 每秒出错的概率：p=64810-7=51210-7 每秒损坏的帧数;r=np=1(帧)40. 一个专
25、门为了用于快速以太网而设计的交换机有一块可以传送10Gbps 的底板。请问在最差情况下，它每秒钟可以处理多少帧?答：最坏的情况是64字节（512位）帧的无限流.。如果背板可以处理109个基点，它可以处理的帧的数目是109 / 512。这是1953125帧/秒。第五章2. 请问有没有可能发生这样的情形：面向连接的服务也会(或者至少应该)以乱序的方式递交分组?请解释原因。答：有。中断信号应该跳过在它前面的数据，进行不遵从顺序的投递。典型的例子是当一个终端用户键入退出（或kill）健时。由退出信号产生的分组应该立即发送，并且应该跳过当前队列中排在前面等待程序处理的任何数据（即已经键入但尚未被程序读取
26、的数据）。5. 请考虑以下涉及到实现虚电路服务的设计问题。如果在子网内部使用虚电路，那么，每个数据分组必须有一个3 字节的头，每台路由器必须提供8 字节的存储空间用于电路标识。如果子网内部使用数据报，那么，每个数据分组需要一个15 字节的头，但是不要求路由器的表宅间。假设每一跳每106 字节的传输开销为1 美分。快速路由器内存的价格是每字节1 美分， 2 年以后就贬值了，这里假设每周的工作时间为40 小时。平均每个会话的持续时间为1000秒，在这段时间中平均传输200 个分组。平均每个分组要求4跳。请问哪种实现方法更加便宜，便宜多少?答：虚电路实现需要在1000 秒内固定分配5*8=40 字节
27、的存储器。数据报实现需要比虚电路实现多传送的头信息的容量等于(15-3 ) 42009600字节-跳段。现在的问题就变成了40000 字节-秒的存储器对比9600 字节-跳段的电路容量。如果存储器的使用期为两年，即360085522=1.7107秒，一个字节-秒的代价为1/( 1.5107) = 6.710-8 分，那么40000 字节-秒的代价为2.7 毫分。另一方面，1 个字节-跳段代价是10-6 分，9600 个字节-跳段的代价为10-6 9600=9.610-3分，即9.6 毫分，即在这1000 秒内的时间内便宜大约6.9 毫分。7. 请考虑图S. 7 中的网络，但是忽略线路上的权值。
28、假设宫使用扩散法作为路也算法。如果一个从A 发向D 的分组的最大跳计数值为3 ，请列出它将要走的所有路径。同时也说明官需要消挺多少跳带宽。答：它将遵循下列路线: ABCD, ABCF, ABEF, ABEG, AGHD, AGHF, AGEB, and AGEF. 使用的跳数为24。9. 考虑图5.13(a) 中的子网。该子网使用了距离矢量路由算法，下面的矢量刚刚到达路由器C: 来自B的矢量为(5,0,8,12,6,2); 来自D的矢量为(16,12,6,0,9,10);来自E的矢量(7,6,3,9,0,4)。经测量，到B、D 和E的延迟分别为6 、3 和5。请问C的新路由表将会怎么样?清给出
29、将使用的输出线路以及期望的延迟。答：通过B 给出（11，6，14，18，12，8）通过D 给出（19，15，9，3，12，13）通过E 给出（12，11，8，14，5，9）取到达每一目的地的最小值（C 除外）得到：（11，6，0，3，5，8）输出线路是：（B，B，-，D，E，B）12. 对于4800 台路由器的三层次分级路由，请问应该选择多大的区域和群才可以将路由表的尺寸降低到最小?一个好的起点是，假设在方案中k 台路由器构成一个区域，k个区域构成一个群，并且总共有k 个群，这样的方案接近于最优的方案。这意味着k 大约是4800 的立方根(约等于16) 。请试验所在这三个参数在16 附近的各种
30、组合。答：所谓分级路由，就是将路由器按区（REGION）进行划分，每个路由器只须知道在自己的区内如何为分组选择路由到达目的地的细节，而不用知道其他区的内部结构。对于大的网络，也许两级结构是不够的，还可以把区组合成簇（CLUSTER），把簇再组合成域（ZONE），对于等级式路由，在路由表中对应所有的本地路由器都有一个登录项，所有其他的区（本簇内）、簇（本域内）和域都缩减为单个路由器，因此减少了路由表的尺寸。在本题中，4800=15*16*20。当选择15 个簇、16 个区，每个区20 个路由器时（或等效形式，例如20 个簇、16 个区，每个区15 个路由器），路由表尺寸最小，此时的路由表尺寸为1
31、5+16+20=51。The minimum occurs at 15 clusters, each with 16 regions, each region having 20 routers, or one of the equivalent forms, e.g., 20 clusters of 16 regions of 15 routers. In all cases the table size is 15 + 16 + 20 = 51.16. 如图5.72 的子网所示，一个组的成员分布在路由器A 、B 、C 、D 、E 、F 、I 和K 上，请计算路由器C 的多播生成树。答：多生
32、成树是可能的。它们中的一个是：27. 在一个6Mbps 的网络上，有一台主机通过一个令牌桶进行流量调整。令牌桶的填充速率为1 Mbps 。初始时候它被填充到8Mb的容量. 请问该计算机以6Mbps 的全速率可以传输多长时间?答：本题乍看起来，似乎以6Mb/s 速率发送用4/3 秒的时间可以发送完桶内8Mb 的数据，使漏桶变空。然而，这样回答是错误的，因为在这期间，已有更多的令牌到达。正确的答案应该使用公式S C /(M-P )，这里的S表示以秒计量的突发时间长度，M 表示以每秒字节计量的最大输出速率，C 表示以字节计的桶的容量，P 表示以每秒字节计量的令牌到达速率。则：因此，计算机可以用完全速
33、率6Mb/s 发送1.6 s 的时间。35.一台路由器往外发送大量的总投度(数据+头)为1024字节的IP 分组。假定这些分组生存10 秒钟时间长，请问，路由器运行的最大线速度为多少才不至于发生IP数据报的ID编号空间重绕的危险?答：如果线路的比特率是B，那么路由器可以发射的包/秒数是B / 8192，所以发射分组所需的秒数是8192 / B.要拿出65536包需要229 /秒。这等同于包的最长寿命，我们得到229 / B= 10。然后，B是约53687091个基点。38.如果一个IP地址的十六进制表示为C22 F1582 ，请将它转换成点分十进制标记。答：39. Internet 上一个网络
34、的子网掩码为 请问它最多能够处理多少台主机?答：对于一个B 类网络，高端16 位形成网络号，低端16 位是子网或主机域。在子网掩码的低端16 位中，最高有效4 位为1111，因此剩下12 位用于主机号。因此，存在4096 个主机地址。但由于全0 和全1 是特别地址，因此最大的主机数目为4094。4 0. 假定从 开始有大量连续的IP地址可以使用. 现在4 个组织A 、B 、C和D 按照顺序依技申请4000 、2000 、4000 和8000 个地址。对于每一个申请，请利用w. x. y. z/ s 的形式写出所分配的第一个lP 地址、最后一个IP 地址.以及掩码。答：To start with
35、, all the requests are rounded up to a power of two. The starting address, ending address, and mask are as follows:41. 一台路由器刚刚接收到以下新的IP 地址: 57.6.96.0 / 21 、57.6.104.0/21 、57.6.112.0/21 和如果所有这些地址都使用同一条输出线路.那么，它们可以被聚集起来吗?如果可以的话，它们被聚集到哪个地址上?如果不可以的话，请问为什么?答：43 . 一台路由器的路由表中有以下的( CIDR) 表项:答：The packets ar
36、e routed as follows:(a) Interface 1(b) Interface 0(c) Router 2(d) Router 1(e) Router 256. 编写一个函数来完成IP 路由器中的转发过程。该函数有一个IP 地址参数。它也要访问一张全局表，全局表白许多三元组构成。每个三元组包含三个整数:一个IP 地址、一个子网掩码和所用的输出线路。该函数利用ClDR 在表中查找由参数指定的IP 地址，然后返回对应的输出线路值。57. 使用traceroute(UNIX 环境)或者tracert (Windows 环境)程序跟踪一下从你的计算机到其他各洲的大学的路由路径。你将可
37、以发现一些跨越大洋的链路。以下有些站点你可以试一试。www. berkeley. edu (California ，美国的拥利福尼亚州)www. mit. edu (Massachusetts ，美国的马萨诸塞州)，荷兰的阿姆斯特丹)www.ucl. ac. uk (London ，英国的伦敦)，澳大利亚的悉尼)，日本的东京)，南非的开普敦)第六章3. 在图6.6 的两部分中，有一条注释说明T SERVER_PORT 在客户和服务器中必须相同。为什么这一条如此重要?答：如果客户端发送一个数据包server3port和服务器没有听这些端口，数据包将不会被发送给服务器。4. 假设采用时钟驱动方案来
38、生成初始序列号，该方案用到了 (一个15位宽度的时钟计数器。并且，每隔100ms 时钟滴答一次，最大分组生存期为60s 。请问.每隔多久;需要重新同步一次?(a)在最差情况下?(b)当数据每分钟用掉240 个序列号的时候?答：在具体解答这个问题之前，需要先熟悉一下时钟驱动方案的内容。首先我们引入参数T，假定在发送出一个分组之后等待长度等于T 的时间，我们就可以肯定，所有关于该分组的踪迹都已消失，不管是该分组本身，还是对于它的确认都不会再以外的出现。我们还假定，每个主机都配有一个表示一天的时间的时钟，不同主机上的时钟不必同步。每个时钟都采用二进制计数器的形式，并且以长度一致的间隔时间递增。而且，
39、计数器的比特数必须等于或超过序列号所使用的比特数。最后一点，时钟被假定是连续运行，即使主机关闭时也不间断。时钟驱动方案的基本思想是同一时间不会有两个活动的TPDUs 使用相同的序列号。在一条连接建立的时候，时钟的低端k 个比特被用作初始序列号（也是k 位）。因此，每条连接可以从不同的序列号开始为TPDU 编号。序列号空间应该足够大，使得当编号循环一周时，具有相同号码的旧的TPDU 已经不复存在。当主机系统崩溃时会产生一些问题。在重新启动后，主机的传输层实体不知道它曾经处在序列号空间的什么位置。一种解决方法是要求传输实体在恢复后的T 秒内处于空闲状态，让所有老的TPDUs 都消失。然而，在一个复
40、杂的互联网上，T 值可能很大，所以这不是一个好的解决方法。为了避免从崩溃恢复后的T 秒不工作状态，需要对序列号的使用施加新的限制。在一些编号可能被用作初始序列号之前，必须在长度为T 的时间内禁止使用这些编号。在任何连接上发送TPDU 之前，传输层实体必须读一次时钟，检查该TPDU 的编号是否在禁止区内。显然，在任何连接上的最大数据率是每个时钟滴答发送一个TPDU。在系统崩溃后重启动时，在打开一条新的连接之前，传输实体必须等待到下一个时钟滴答，以避免同样的号码重复使用。如果数据速率低于始终速率，实际使用的序列号对于时间的曲线将最终从左边进入禁止区。如果这样的情况发生了，要么延迟TPDU 达T 长
41、度时间，或者重新同步序列号。作为例子，如果在坐标起点发1 号TPDU，到接近时钟大循环编码的末尾才发送第2 个TPDU，此时为避免在下一大循环开始重复使用序列号，就需要在大循环接近末尾处重新同步，使用大的初始序列号，以避免使用禁止区号码。（a） 时钟大循环周期是215，即32768 滴答，每滴答100ms，即0.1 秒，所以大循环周期是3276.8s 。假定数据产生速率非常低（接近零），那么发送方在3276.8-60=3271.8 秒时进入禁止区，需要进行一次重新同步。（b） 每分钟使用240 个序列号，即每秒使用4 个号码，如果时间以t 表示（以秒为单位），那么实际的序列号是4t。当接近大循
42、环的末尾时以及在下一大循环的开始阶段，4t 有一定的大小，位于禁止区的上方，现在由于每秒钟10个滴答，禁止区的左边是10(t-3216.8)。令 4t =10(t-3216.8)，得 t=5316.3秒。即当 t=5316.3时，开始进入禁止区，因此当 t=5316.3时需要进行一次重新同步。7. 想象一个泛化的n -军队问题，在这个问题中，任何两支蓝军达成一致的意见之后就足以取得胜利。是否存在一个能保证蓝军必赢的协议?答：（a）参见教材。（b）不存在。对于多于两支部队的情况，问题在实质上是同样的。9. 对于正文中描述的传输实体(见图6.20) ，死锁有可能吗?答：该传输实体有可能死锁。当双方
43、同时执行RECEIVE 时就会进入死锁状态。14. UDP 为什么有必要在在?难道只让用户进程发送原始的IP 分组还不够吗?答：仅仅使用IP 分组还不够。IP 分组包含IP 地址，该地址指定一个目的地机器。一旦这样的分组到达了目的地机器，网络控制程序如何知道该把它交给哪个进程呢？UDP 分组包含一个目的地端口，这一信息是必须的，因为有了它，分组才能够被投递给正确的进程。16. 一个客户向100km 以外的服务器发送一个128 字节的请求，两者之间通过一条lGbps 的光纤进行通信。在远过程调用中这条线路的效率是多少?答：128 字节等于1024 位，在1Gb/s 的线路上发送1000 位需要1
44、的时间。光在光导纤维中的传播速度是200km/ms，请求到达服务器需要传输0.5ms 的时间，应答返回又需要0.5ms 的传输时间。总的看来，1000 位在1ms 的时间内传输完成。这等效于1Mb/s，即线路效率是0.1%。31.一台TCP 机器正在-通过一条lGbps 的信道发送65535字节的满窗口数据.该信道的单向 延迟为10ms。请问，可以达到的最大吞吐量是多少?线路的效率是多少? 答：10ms*2=20ms每20ms 可以发送一个窗口大小的交通量，因此每秒50 个窗口。 65536850=26.2Mb/s 26.2/1000=2.6 % 所以，最大的数据吞吐率为26.2Mb/s，线路
45、效率为2.6%32. 一台主机在一条线路上发送1500 字节的TCP 净荷，其巾最大分组生存期为120s，要想不让序列号回绕，该线路的最快速度为多少?将TCP 、IP 以太网的开销都考虑进去，假设以太网帧可以被连续发迭。答：我们的目标是发送232字节在120秒或35791394有效负载字节/秒。这是1500个23860字节的帧/秒。TCP的开销是20个字节。IP开销是20字节。以太网开销是26字节。这意味着，1500字节的有效载荷，必须发送1566字节。如果我们把23860帧的1566个字节的每一秒，我们需要一条299 Mbps。有什么东西比这我们运行在同一时间有相同的序列号不同的TCP段风险
46、更快。33.在一个网络中，最大的TPDU K.度为128 字节，最大的TPDU 生存期为30s ，序列号为8 位，请问每个连接的最大数据率是多少?答：具有相同编号的TPDU 不应该同时在网络中传输，必须保证，当序列号循环回来重复使用的时候，具有相同序列号的TPDU 已经从网络中消失。现在存活时间是30 秒，那么在30 秒的时间内发送方发送的TPDU 的数目不能多于255 个。 2551288/30= 8738b/s所以，每条连接的最大数据速率是8738b/s。34. 假设你正在测量接收一个TPDU 所需要的时间。当一个中断发生的时候.你读出系统时钟的值(以毫秒为单位)。当TPDU 被完全处理之
47、后，你再次读出时钟的值。你测量的结果是: 270000 次为0ms ，730000 次为lms. 请间，接收一个TPDU 需要多长时间?答：计算平均值：因此，接收一个TPDU 花730微秒的时间。40. 对于一个运行在4000km 距离上的lGbps 网络，限制的因素是延迟，而并非带宽。请考虑这样一个MAN: 源端和目标端之间的平均距离为20km 。请问在什么数据率上，由于光速导致的往返时间等于lKB 分组的传输延迟?答：光在光纤和铜导线中的速度大约为每毫秒200km。对于一条20km 的线路，单向延迟是100，往返延迟是200。1K 字节就是8192 位。如果发送8192 位的时间为200，那么发送延迟就等于传播延迟。设W 是发送1 位的时间，那么则1 /W=8192/(210-4 ) =40106。所以，数据传输速率为40Mb/s。41.请为下面的网络计算带宽一延迟之乘积: (1 )T1(1. 5Mbps); (2) 以大网(10Mbps): (3)T3(45Mbps) 和(4) STS-3 (155Mbp)。假设RTT 为100ms. 请回忆一下本章曾经提到过， TCP 头有16 位保留用于窗口大小(Window Size) 。根据你的计算，能想出有什么隐含的意义吗?答： (1) 18.75