计算机网络作业5-9章参考答案
- 格式：pdf
- 大小：119.37 KB
- 文档页数：10
从 B：(5, 0, 8, 12, 6, 2)；从 D：(16, 12, 6, 0, 9, 10)；从 E：(7, 6, 3, 9, 0, 4)
而 C 测量出到 B，D 和 E 的时延分别为 6, 3 和 5。试计算结点 C 新的路由表，和给出 C 到各结点的下一站路由。
1）分组交换机 C 的初始路由表为：
第一个需要更快的 CPU。
第六章 广域网
1. 有没有虚电路服务需要以非顺序的方式投递分组的情况？请解释。 有， 解释：中断信号应该跳过在它签名的数据，进行不遵从顺序的的投敌。典型的例子是当
一个终端用户键入退出（或 kill）键时，由退出信号产生的分组应该立即发送，并且应该跳 过当前列队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的数据）。 2. 网络拓扑如所示。现使用距离向量算法（D-V）。假定在某一个时刻到达结点 C 的向量 如下（为书写方便，此处使用行向量，结点顺序是 A, B, C, D, E, F）：
（1）假定从下往上把 7 层楼分别编号为 1－7 层。在星型配置中，路由器房子 4 层中 间位置。到达 7×15－1＝104 个场点中的每一个场点都需要有电缆。因此电缆的总长度等 于
7 15
4∑ ∑[(i-4)2+(j-8)2]1/2＝1832（m）
i=1 j=1
（2）对于 802.3LAN，每一层都需要 56m 水平电缆再加上 24m（＝4×6）垂直方向 电缆，所以总长度等于
Pk＝[1－2－（k－1）] ∏2－（i－1）(1≤i≤k-1) 该式可以简化为
Pk＝[1－2－（k－1）][2－0×2－1×2－2×…2－（k－2）] ＝[1－2－（k－1）] 2－（k－1）（k－2）/2
每个竞争周期的平均重传次数 I 是： ∑k×Pk （1≤k≤∞）
3、假定 1 km 长的 CSMA/CD 网络的数据率为 1 Gb/s。设信号在网络上的传播速率为 200000 km/s。求能够使用此协议的最短帧长。 最肖帧长度＝碰撞窗口大小×报文发送速率 碰撞窗口大小＝2×传播时延＝2×线路长度/信号速率 对于 1km 电缆，单程传播时间为 1÷200000＝5×10－6s，即 5µs，来回路程传播时间为 2 倍，即 10µs，可以发送的比特数等于：（10×10－6）/（1×10－9）＝10000 因此，最小帧是 10000 位或 1250 字长。 4、第五章 PPT 课件中，10Base5 系统最大配置网络中（如下图），为什么最小帧长为 512bit ?
则争用期 2t＝28.41µs。信号经过每一个转发器还要额外增加一些时间，经分析估算， 在最坏情况下往返时延为 45µs，为强化冲突，需要发送 32 比特人为干扰信号，需 3.2µs。 最后争用期（碰撞窗口）取 2t＝51.2µs。
于是最小帧长为 争用期 * 发送速率=2t×K＝51.2µs×10Mb/s＝512bit。
（1）每次发送一个分组行走的平均跳段数是多少？ （2）一个分组平均进行多少次发送？ （3）每个接收到的分组平均走了多少个跳段？ （1）由源主机发送的每个分组可能行走 1 个跳段、2 个跳段或 3 个跳段。走 1 个跳段 的概率是 p，走 2 个跳段的概率是 p(p－1)，走 3 个跳段的概率是（1－p）2，那么，一个 分组平均通路长度的期望值是这 3 个概率的加权和，即等于 L＝1×p＋2 p(p－1)＋3（1－p）2＝p2－3p＋3 即每次发送一个分组行走的平均跳段数是 p2－3p＋3。注意，当 p＝0，平均长度是 3， 当 p＝1，平均长度是 1。当 0<p<1 是，可能学要多次发送。 （2）一次发送成分的概率等于（1－p）2，令 a＝（1－p）2，两次发送成功的概率等 于（1－a）a，三次发送成功的概率等于（1－a）2a，…，因此一个分组平均发送次数就等 于 T＝a＋2（1－a）a＋3（1－a）2a＋…
C<D(5)=∞
4
西南交通大学_信息科学与技术学院 计算机网络实验室
4 5（E） {6,7,8,9,10} 5 7（G） {6,8,9,10}
6 8（H） {6,9,10} 7 9（I） {6,10} 8 6（F） {10} 9 10（J） {}空集
（2,4） （2,6） （5,3） （5,6） （5,6） （5,7） （7,5） （7,8） （7,9）
56×7＋24＝416（m） (3) 一种方案时采用螺旋结构，线缆经过（1，1）（15，1）（15，7）（1，7）（1，2） （14，2）等，总长度等于： 56+52+44+36+40+48+56+20+12+4+8+16+24+（442+122）1/2≈466（m）（1，7）来自56（15，7）
48
40
（8,6） （8,7） （8,10） （9,3） （9,7） （9,10） （6,2） （6,5） （6,8） （10,8） （10,9）
4 不在 s 中
C=7+4=11
C<D(6)=∞
3 不在 s 中
4 不在 s 中
C=7+4=11
D(6)≯ C
C=7+2=9
C<D(7)=∞
5 不在 s 中(算法在
这样做之后，网络会自动的在短时间内进行生成树的重新配置，然后达到稳定状态，网 络重新稳定工作。在用户看来，好像网络没发生什么变化。因为透明桥对用户完全透明。
7、设想有 2 个 LAN 网桥，都连着一对 802.3 网络，第一个网桥每秒收到 1000 个要转发 的 512 字节的帧，第 2 个网桥每秒收到 200 个要转发的 2560 字节的帧，哪一个网桥需要 更快的 CPU？
西南交通大学_信息科学与技术学院 计算机网络实验室
参考答案（若有疑义，邮件告知）
第五章 局域网技术
1、数据率为 10 Mb/s 的以太网码元传输速率是多少波特？ 标准 10Mb/s 以太网使用曼彻斯特编码，这就意味着发送的每一数据位都分为 2 个码
元，即码元传输速率是数据速率的两倍。标准 10 Mb/s 的以太网码元数据传输速率是 10 Mb/s，故其码元传输速率为 20M 波特。 2、以太网上只有两个站，它们同时发送数据，产生了冲突。于是按二进制指数类型退避算 法进行重传。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 传失败的概率、第 3 次重传失败的概率，以及一个站成功发送数据之前的平均重传次数 I。
（3,9） C=4+7=11
2 4（D） {2,5,6,7,8,9,10} （4,2） C=5+2=7
（4,3） 3 不在 s 中
（4,5） C=5+2=7
3 2（B） {5,6,7,8,9,10}
（2,1） 1 不在 s 中
C<D(v)的 v
C<D(4)=∞ C<D(5)=∞ C<D(9)=∞ C<D(2)=∞
目的结点 下一站 包交换机 C 到目的结点的距离
B
B
6
C
－
0
D
D
3
E
E
5
2) 来自 B 的矢量（5，0，8，12，6，2）被分组交换机 C 收到后，分组交换机 C 的新路 由表是：
目的结点 下一站 包交换机 C 到目的结点的距离
A
B
11
B
B
6
C
－
0
D
D
3
E
E
5
F
B
8
3
西南交通大学_信息科学与技术学院 计算机网络实验室
不对。为了从任意源到任意目的为连接建立分组选择路由，虚电路网络肯定需要这一能 力。
6、假定所有的包交换机和主机都正常工作，所有软件的运行也都没有错误，那么是否还有 可能（尽管可能性很小）会把分组投递到错误的目的地？
5
西南交通大学_信息科学与技术学院 计算机网络实验室
有可能。大的突发噪声可能破坏分组。使用 k 位的检验和（此处，k 是生成多项式的次 数，也是校验位的个数），CRC 能检测出所有长度≤k 的突发差错和奇数个比特错。当所有 位模式出现等可能时，长度大于 k+1 的突发错不能被查出的概率是 2－k，即差错仍然有 2－ k 的概率被漏检。如果分组的目的地址或虚电路号因差错被改变且被漏检，分组将会被投送 到错误的目的地，并可能被当成正确的分组而接收。换句话说，偶然的突发噪声可能把送往 一个目的地的完全合法的分组改变成送往另一个目的地的也是完全合法的分组。
把竞争周期中获得通道的尝试从 1 开始编号，第 i 次尝试均匀分布在 2i－1 个时间片中。 在每个时间片中两个站点冲突的概率是 2－2（i－1），因此，第 i 次尝试碰撞的概率是：
（2－2（i－1））（2i－1）＝2－（i－1） 竞争周期开头（k－1）次尝试失败，紧接着第 k 次尝试成功（即正好竞争 k 次便成功） 的概率是：
7、一个数据报子网允许包交换机在需要的时候丢弃分组，包交换机丢弃一个分组的概率是 P。现在考虑这样一种情况，一个源主机连接到源包交换机，后者又连接到目的地包交换机， 然后再连接到目的地主机。如果任一包交换机丢弃一个分组，源主机最终会发生超时事件， 并重发分组。如果主机-包交换机和包交换机-包交换机线路都算作跳段，并且不考虑除包交 换机以外其它分组的可能性，请问：
5、一座 7 层办公楼的每层都有 15 个相互领接的办公室，在各办公室的前墙上均有一终端 插座，这些终端插座在垂直的平面上形成一个矩形格栅，插座间垂直和水平间隔都是 4 米。 假定在任一对插座之间（垂直方向、水平方向或对角线）都可以连一条直的电缆，那么采用：
（1）中央有一个路由器的星型配置 （2）一个 802.3LAN （3）环网（无线路中心） 连接所有的插座各需多少米电缆？
此步无动作)
而 C 测量出到 B，D 和 E 的时延分别为 6, 3 和 5。试计算结点 C 新的路由表，和给出 C 到各结点的下一站路由。
1）分组交换机 C 的初始路由表为：
第一个需要更快的 CPU。
第六章 广域网
1. 有没有虚电路服务需要以非顺序的方式投递分组的情况？请解释。 有， 解释：中断信号应该跳过在它签名的数据，进行不遵从顺序的的投敌。典型的例子是当
一个终端用户键入退出（或 kill）键时，由退出信号产生的分组应该立即发送，并且应该跳 过当前列队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的数据）。 2. 网络拓扑如所示。现使用距离向量算法（D-V）。假定在某一个时刻到达结点 C 的向量 如下（为书写方便，此处使用行向量，结点顺序是 A, B, C, D, E, F）：
（1）假定从下往上把 7 层楼分别编号为 1－7 层。在星型配置中，路由器房子 4 层中 间位置。到达 7×15－1＝104 个场点中的每一个场点都需要有电缆。因此电缆的总长度等 于
7 15
4∑ ∑[(i-4)2+(j-8)2]1/2＝1832（m）
i=1 j=1
（2）对于 802.3LAN，每一层都需要 56m 水平电缆再加上 24m（＝4×6）垂直方向 电缆，所以总长度等于
Pk＝[1－2－（k－1）] ∏2－（i－1）(1≤i≤k-1) 该式可以简化为
Pk＝[1－2－（k－1）][2－0×2－1×2－2×…2－（k－2）] ＝[1－2－（k－1）] 2－（k－1）（k－2）/2
每个竞争周期的平均重传次数 I 是： ∑k×Pk （1≤k≤∞）
3、假定 1 km 长的 CSMA/CD 网络的数据率为 1 Gb/s。设信号在网络上的传播速率为 200000 km/s。求能够使用此协议的最短帧长。 最肖帧长度＝碰撞窗口大小×报文发送速率 碰撞窗口大小＝2×传播时延＝2×线路长度/信号速率 对于 1km 电缆，单程传播时间为 1÷200000＝5×10－6s，即 5µs，来回路程传播时间为 2 倍，即 10µs，可以发送的比特数等于：（10×10－6）/（1×10－9）＝10000 因此，最小帧是 10000 位或 1250 字长。 4、第五章 PPT 课件中，10Base5 系统最大配置网络中（如下图），为什么最小帧长为 512bit ?
则争用期 2t＝28.41µs。信号经过每一个转发器还要额外增加一些时间，经分析估算， 在最坏情况下往返时延为 45µs，为强化冲突，需要发送 32 比特人为干扰信号，需 3.2µs。 最后争用期（碰撞窗口）取 2t＝51.2µs。
于是最小帧长为 争用期 * 发送速率=2t×K＝51.2µs×10Mb/s＝512bit。
（1）每次发送一个分组行走的平均跳段数是多少？ （2）一个分组平均进行多少次发送？ （3）每个接收到的分组平均走了多少个跳段？ （1）由源主机发送的每个分组可能行走 1 个跳段、2 个跳段或 3 个跳段。走 1 个跳段 的概率是 p，走 2 个跳段的概率是 p(p－1)，走 3 个跳段的概率是（1－p）2，那么，一个 分组平均通路长度的期望值是这 3 个概率的加权和，即等于 L＝1×p＋2 p(p－1)＋3（1－p）2＝p2－3p＋3 即每次发送一个分组行走的平均跳段数是 p2－3p＋3。注意，当 p＝0，平均长度是 3， 当 p＝1，平均长度是 1。当 0<p<1 是，可能学要多次发送。 （2）一次发送成分的概率等于（1－p）2，令 a＝（1－p）2，两次发送成功的概率等 于（1－a）a，三次发送成功的概率等于（1－a）2a，…，因此一个分组平均发送次数就等 于 T＝a＋2（1－a）a＋3（1－a）2a＋…
C<D(5)=∞
4
西南交通大学_信息科学与技术学院 计算机网络实验室
4 5（E） {6,7,8,9,10} 5 7（G） {6,8,9,10}
6 8（H） {6,9,10} 7 9（I） {6,10} 8 6（F） {10} 9 10（J） {}空集
（2,4） （2,6） （5,3） （5,6） （5,6） （5,7） （7,5） （7,8） （7,9）
56×7＋24＝416（m） (3) 一种方案时采用螺旋结构，线缆经过（1，1）（15，1）（15，7）（1，7）（1，2） （14，2）等，总长度等于： 56+52+44+36+40+48+56+20+12+4+8+16+24+（442+122）1/2≈466（m）（1，7）来自56（15，7）
48
40
（8,6） （8,7） （8,10） （9,3） （9,7） （9,10） （6,2） （6,5） （6,8） （10,8） （10,9）
4 不在 s 中
C=7+4=11
C<D(6)=∞
3 不在 s 中
4 不在 s 中
C=7+4=11
D(6)≯ C
C=7+2=9
C<D(7)=∞
5 不在 s 中(算法在
这样做之后，网络会自动的在短时间内进行生成树的重新配置，然后达到稳定状态，网 络重新稳定工作。在用户看来，好像网络没发生什么变化。因为透明桥对用户完全透明。
7、设想有 2 个 LAN 网桥，都连着一对 802.3 网络，第一个网桥每秒收到 1000 个要转发 的 512 字节的帧，第 2 个网桥每秒收到 200 个要转发的 2560 字节的帧，哪一个网桥需要 更快的 CPU？
西南交通大学_信息科学与技术学院 计算机网络实验室
参考答案（若有疑义，邮件告知）
第五章 局域网技术
1、数据率为 10 Mb/s 的以太网码元传输速率是多少波特？ 标准 10Mb/s 以太网使用曼彻斯特编码，这就意味着发送的每一数据位都分为 2 个码
元，即码元传输速率是数据速率的两倍。标准 10 Mb/s 的以太网码元数据传输速率是 10 Mb/s，故其码元传输速率为 20M 波特。 2、以太网上只有两个站，它们同时发送数据，产生了冲突。于是按二进制指数类型退避算 法进行重传。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 传失败的概率、第 3 次重传失败的概率，以及一个站成功发送数据之前的平均重传次数 I。
（3,9） C=4+7=11
2 4（D） {2,5,6,7,8,9,10} （4,2） C=5+2=7
（4,3） 3 不在 s 中
（4,5） C=5+2=7
3 2（B） {5,6,7,8,9,10}
（2,1） 1 不在 s 中
C<D(v)的 v
C<D(4)=∞ C<D(5)=∞ C<D(9)=∞ C<D(2)=∞
目的结点 下一站 包交换机 C 到目的结点的距离
B
B
6
C
－
0
D
D
3
E
E
5
2) 来自 B 的矢量（5，0，8，12，6，2）被分组交换机 C 收到后，分组交换机 C 的新路 由表是：
目的结点 下一站 包交换机 C 到目的结点的距离
A
B
11
B
B
6
C
－
0
D
D
3
E
E
5
F
B
8
3
西南交通大学_信息科学与技术学院 计算机网络实验室
不对。为了从任意源到任意目的为连接建立分组选择路由，虚电路网络肯定需要这一能 力。
6、假定所有的包交换机和主机都正常工作，所有软件的运行也都没有错误，那么是否还有 可能（尽管可能性很小）会把分组投递到错误的目的地？
5
西南交通大学_信息科学与技术学院 计算机网络实验室
有可能。大的突发噪声可能破坏分组。使用 k 位的检验和（此处，k 是生成多项式的次 数，也是校验位的个数），CRC 能检测出所有长度≤k 的突发差错和奇数个比特错。当所有 位模式出现等可能时，长度大于 k+1 的突发错不能被查出的概率是 2－k，即差错仍然有 2－ k 的概率被漏检。如果分组的目的地址或虚电路号因差错被改变且被漏检，分组将会被投送 到错误的目的地，并可能被当成正确的分组而接收。换句话说，偶然的突发噪声可能把送往 一个目的地的完全合法的分组改变成送往另一个目的地的也是完全合法的分组。
把竞争周期中获得通道的尝试从 1 开始编号，第 i 次尝试均匀分布在 2i－1 个时间片中。 在每个时间片中两个站点冲突的概率是 2－2（i－1），因此，第 i 次尝试碰撞的概率是：
（2－2（i－1））（2i－1）＝2－（i－1） 竞争周期开头（k－1）次尝试失败，紧接着第 k 次尝试成功（即正好竞争 k 次便成功） 的概率是：
7、一个数据报子网允许包交换机在需要的时候丢弃分组，包交换机丢弃一个分组的概率是 P。现在考虑这样一种情况，一个源主机连接到源包交换机，后者又连接到目的地包交换机， 然后再连接到目的地主机。如果任一包交换机丢弃一个分组，源主机最终会发生超时事件， 并重发分组。如果主机-包交换机和包交换机-包交换机线路都算作跳段，并且不考虑除包交 换机以外其它分组的可能性，请问：
5、一座 7 层办公楼的每层都有 15 个相互领接的办公室，在各办公室的前墙上均有一终端 插座，这些终端插座在垂直的平面上形成一个矩形格栅，插座间垂直和水平间隔都是 4 米。 假定在任一对插座之间（垂直方向、水平方向或对角线）都可以连一条直的电缆，那么采用：
（1）中央有一个路由器的星型配置 （2）一个 802.3LAN （3）环网（无线路中心） 连接所有的插座各需多少米电缆？
此步无动作)
