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计算机网络原理第4章习题课

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计算机网络技术(第三版)习题答案

计算机网络技术(第三版)习题答案

附录：课后习题答案第一章1.计算机网络就是指，将分布在不同地理位置具有独立功能的多台计算机及其外部设备，用通信设备和通信线路连接起来，在网络操作系统和通信协议及网络管理软件的管理协调下，实现资源共享、信息传递的系统。

计算机网络的功能主要体现在以下几方面:①实现计算机系统的资源共享②实现数据信息的快速传递③提高可靠性④提供负载均衡与分布式处理能力⑤集中管理⑥综合信息服务2. 略3. 用户资源子网提供访问网络和处理数据的能力，是由主机系统、终端控制器和终端组成；通信子网是计算机网络中负责数据通信的部分，主要完成数据的传输、交换以及通信控制。

通信子网为用户资源子网提供信息传输服务；用户资源子网上用户间的通信是建立在通信子网的基础上的。

网络书稿第二版-(附习题答案)4. 星型的中心节点是主节点，它接收各分散节点的信息再转发给相应节点，具有中继交换和数据处理功能。

星型网的结构简单，建网容易，但可靠性差，中心节点是网络的瓶颈，一旦出现故障则全网瘫痪。

网络中节点计算机连成环型就成为环型网络。

环路上，信息单向从一个节点传送到另一个节点，传送路径固定，没有路径选择问题。

环型网络实现简单，适应传输信息量不大的场合。

由于信息从源节点到目的节点都要经过环路中的每个节点，任何节点的故障均导致环路不能正常工作，可靠性较差。

总线结构中，各节点通过一个或多个通信线路与公共总线连接。

总线型结构简单、扩展容易。

网络中任何节点的故障都不会造成全网的故障，可靠性较高。

树型网络是分层结构，适用于分级管理和控制系统。

与星型结构相比，由于通信线路长度较短，成本低、易推广，但结构较星型复杂。

网络中，除叶节点极其连线外，任一节点或连线的故障均影响其所在支路网络的正常工作。

网状结构又称为不规则型，网络中各节点的连接没有一定的规则，一般当节点地理分散，而通信线路是设计中主要考虑因素时，采用不规则网络。

目前，实际存在的广域网，大都采用这种结构。

5. 服务器操作系统：它安装在网络服务器上，提供网络操作的基本环境。

计算机网络习题详解4到9章

计算机网络习题详解4到9章
设计如下：存储器的 0000H-2FFFFH 存储空间为 RAM 芯片，也就是 32K×8 位 RAM 芯片 6 片，采用字扩展连接。存储空间 30000H-3FFFFH 使用 64K×4 位 ROM 芯片 2 片，采用位 扩展方式连接。
数据线条数为 8 条：D0-D7。 地址线的条数为 18 条：A1-A18，其中 A18-A16 为片选信号的输入端。 设计图如下:
数据 87568536 87792301 9ABEFCD0 4FFFFC68 01BF2460
(2)直接相联映射 该方式下，主存的一个数据块只能射到 Cache 的特定行，表中共有 5 个地址，数据从主
存映射到 Cache 后占用其中的特定的 5 行。由于一个数据块为 32 位，即 4B，所以，只需要 用主存地址的最后 2 位表示块内偏移地，由于 Cache 有 16K 行,所有,去掉最后 2 位地址后的 连续 14 位就表示主存数据块映射到的 Cache 行,剩余的 8 位即为对应的标志.具体分布如下 表所示。
01FFFC
4FFFFC68
FFFFF8
01BF2460
将主存中这些数据装入到 Cache 后, Cache 各块中的数据内容及相应的标志是什么?
(1)全相联映射
(2)直接相联映射
(3)组相联映射
解：(1)全相联映射
全相联映射方式下，主存的一个数据块可映射到 Cache 的任意行，表中共有 5 个地址，
(3)
T = 0.987 * 2 + 0.013 * 20 = 2.234ns
(4)
E = 2 / 2.234 = 0.895
4.18 某计算机系统中有一个 TLB 和 L1 级数据 Cache,存储系统按字节编址,虚拟存储容量为 2GB, 主存容量为 4MB,页大小为 128KB,TLB 采用四路组相联方式,共有 16 个页表项.Cache

（完整版）计算机网络原理课后习题答案

（完整版）计算机网络原理课后习题答案

（完整版）计算机⽹络原理课后习题答案《计算机⽹络》（第四版）谢希仁第1章概述作业题1-03、1-06、1-10、1-13、1-20、1-221-03．试从多个⽅⾯⽐较电路交换、报⽂交换和分组交换的主要优缺点。

答：（1）电路交换它的特点是实时性强，时延⼩，交换设备成本较低。

但同时也带来线路利⽤率低，电路接续时间长，通信效率低，不同类型终端⽤户之间不能通信等缺点。

电路交换⽐较适⽤于信息量⼤、长报⽂，经常使⽤的固定⽤户之间的通信。

（2）报⽂交换报⽂交换的优点是中继电路利⽤率⾼，可以多个⽤户同时在⼀条线路上传送，可实现不同速率、不同规程的终端间互通。

但它的缺点也是显⽽易见的。

以报⽂为单位进⾏存储转发，⽹络传输时延⼤，且占⽤⼤量的交换机内存和外存，不能满⾜对实时性要求⾼的⽤户。

报⽂交换适⽤于传输的报⽂较短、实时性要求较低的⽹络⽤户之间的通信，如公⽤电报⽹。

（3）分组交换分组交换⽐电路交换的电路利⽤率⾼，⽐报⽂交换的传输时延⼩，交互性好。

1-06．试将TCP/IP和OSI的体系结构进⾏⽐较。

讨论其异同点。

答：（1）OSI和TCP/IP的相同点是：都是基于独⽴的协议栈的概念；⼆者均采⽤层次结构，⽽且都是按功能分层，层功能⼤体相似。

（2）OSI和TCP/IP的不同点：①OSI分七层，⾃下⽽上分为物理层、数据链路层、⽹络层、运输层、应⽤层、表⽰层和会话层；⽽TCP/IP具体分五层：应⽤层、运输层、⽹络层、⽹络接⼝层和物理层。

严格讲，TCP/IP⽹间⽹协议只包括下三层，应⽤程序不算TCP/IP的⼀部分②OSI层次间存在严格的调⽤关系，两个（N）层实体的通信必须通过下⼀层（N-1）层实体，不能越级，⽽TCP/IP可以越过紧邻的下⼀层直接使⽤更低层次所提供的服务（这种层次关系常被称为“等级”关系），因⽽减少了⼀些不必要的开销，提⾼了协议的效率。

③OSI 只考虑⽤⼀种标准的公⽤数据⽹。

TCP/IP ⼀开始就考虑到多种异构⽹的互连问题，并将⽹际协议IP 作为TCP/IP 的重要组成部分。

计算机网络课后习题答案（第四章2）

计算机网络课后习题答案（第四章2）

计算机⽹络课后习题答案（第四章2）21某单位分配到⼀个B类IP地址，其net-id为129.250.0.0.该单位有4000台机器，分布在16个不同的地点。

如选⽤⼦⽹掩码为255.255.255.0，试给每⼀个地点分配⼀个⼦⽹掩码号，并算出每个地点主机号码的最⼩值和最⼤值4000/16=250，平均每个地点250台机器。

如选255.255.255.0为掩码，则每个⽹络所连主机数=28-2=254>250，共有⼦⽹数=28-2=254>16，能满⾜实际需求。

可给每个地点分配如下⼦⽹号码地点：⼦⽹号（subnet-id）⼦⽹⽹络号主机IP的最⼩值和最⼤值1： 00000001 129.250.1.0 129.250.1.1---129.250.1.2542： 00000010 129.250.2.0 129.250.2.1---129.250.2.2543： 00000011 129.250.3.0 129.250.3.1---129.250.3.2544： 00000100 129.250.4.0 129.250.4.1---129.250.4.2545： 00000101 129.250.5.0 129.250.5.1---129.250.5.2546： 00000110 129.250.6.0 129.250.6.1---129.250.6.2547： 00000111 129.250.7.0 129.250.7.1---129.250.7.2548： 00001000 129.250.8.0 129.250.8.1---129.250.8.2549： 00001001 129.250.9.0 129.250.9.1---129.250.9.25410： 00001010 129.250.10.0 129.250.10.1---129.250.10.25411： 00001011 129.250.11.0 129.250.11.1---129.250.11.25412： 00001100 129.250.12.0 129.250.12.1---129.250.12.25413： 00001101 129.250.13.0 129.250.13.1---129.250.13.25414： 00001110 129.250.14.0 129.250.14.1---129.250.14.25415： 00001111 129.250.15.0 129.250.15.1---129.250.15.25416： 00010000 129.250.16.0 129.250.16.1---129.250.16.25422..⼀个数据报长度为4000字节（固定⾸部长度）。

计算机网络课后习题答案(第四章2)

计算机网络课后习题答案(第四章2)

计算机网络课后习题答案（第四章2）(2009-12-14 18:26:17)转载▼标签：课程-计算机教育21某单位分配到一个B类IP地址，其net-id为129.250.0.0.该单位有4000台机器，分布在16个不同的地点。

如选用子网掩码为255.255.255.0，试给每一个地点分配一个子网掩码号，并算出每个地点主机号码的最小值和最大值4000/16=250，平均每个地点250台机器。

如选255.255.255.0为掩码，则每个网络所连主机数=28-2=254>250，共有子网数=28-2=254>16，能满足实际需求。

可给每个地点分配如下子网号码地点：子网号（subnet-id）子网网络号主机IP的最小值和最大值1： 00000001 129.250.1.0 129.250.1.1---129.250.1.2542： 00000010 129.250.2.0 129.250.2.1---129.250.2.2543： 00000011 129.250.3.0 129.250.3.1---129.250.3.2544： 00000100 129.250.4.0 129.250.4.1---129.250.4.2545： 00000101 129.250.5.0 129.250.5.1---129.250.5.2546： 00000110 129.250.6.0 129.250.6.1---129.250.6.2547： 00000111 129.250.7.0 129.250.7.1---129.250.7.2548： 00001000 129.250.8.0 129.250.8.1---129.250.8.2549： 00001001 129.250.9.0 129.250.9.1---129.250.9.25410： 00001010 129.250.10.0 129.250.10.1---129.250.10.25411： 00001011 129.250.11.0 129.250.11.1---129.250.11.25412： 00001100 129.250.12.0 129.250.12.1---129.250.12.25413： 00001101 129.250.13.0 129.250.13.1---129.250.13.25414： 00001110 129.250.14.0 129.250.14.1---129.250.14.25415： 00001111 129.250.15.0 129.250.15.1---129.250.15.25416： 00010000 129.250.16.0 129.250.16.1---129.250.16.25422..一个数据报长度为4000字节（固定首部长度）。

计算机网络课后习题参考答案第四章

计算机网络课后习题参考答案第四章

{第四章网络层1.网络层向上提供的服务有哪两种是比较其优缺点。

网络层向运输层提供“面向连接”虚电路（Virtual Circuit）服务或“无连接”数据报服务前者预约了双方通信所需的一切网络资源。

优点是能提供服务质量的承诺。

即所传送的分组不出错、丢失、重复和失序（不按序列到达终点），也保证分组传送的时限，缺点是路由器复杂，网络成本高；后者无网络资源障碍，尽力而为，优缺点与前者互易2.网络互连有何实际意义进行网络互连时，有哪些共同的问题需要解决网络互联可扩大用户共享资源范围和更大的通信区域[进行网络互连时，需要解决共同的问题有：不同的寻址方案不同的最大分组长度不同的网络接入机制不同的超时控制不同的差错恢复方法不同的状态报告方法不同的路由选择技术，不同的用户接入控制不同的服务（面向连接服务和无连接服务）不同的管理与控制方式3.作为中间设备，转发器、网桥、路由器和网关有何区别中间设备又称为中间系统或中继(relay)系统。

物理层中继系统：转发器(repeater)。

数据链路层中继系统：网桥或桥接器(bridge)。

、网络层中继系统：路由器(router)。

网桥和路由器的混合物：桥路器(brouter)。

网络层以上的中继系统：网关(gateway)。

4.试简单说明下列协议的作用：IP、ARP、RARP和ICMP。

IP协议：实现网络互连。

使参与互连的性能各异的网络从用户看起来好像是一个统一的网络。

网际协议IP是TCP/IP体系中两个最主要的协议之一，与IP协议配套使用的还有四个协议。

ARP协议：是解决同一个局域网上的主机或路由器的IP地址和硬件地址的映射问题。

RARP：是解决同一个局域网上的主机或路由器的硬件地址和IP地址的映射问题。

（ICMP：提供差错报告和询问报文，以提高IP数据交付成功的机会因特网组管理协议IGMP：用于探寻、转发本局域网内的组成员关系。

地址分为几类各如何表示IP地址的主要特点是什么分为ABCDE 5类;每一类地址都由两个固定长度的字段组成，其中一个字段是网络号 net-id，它标志主机（或路由器）所连接到的网络，而另一个字段则是主机号 host-id，它标志该主机（或路由器）。

计算机网络课后习题与答案

计算机⽹络课后习题与答案第⼀章计算机⽹络概论第⼆章数据通信技术1、基本概念（1）信号带宽、信道带宽，信号带宽对信道带宽的要求答：信号带宽是信号所占据的频率范围；信道（通频）带宽是信道能够通过的信号的频率范围；信号带宽对信道带宽的要求：信道（通频）带宽>信号带宽。

（2）码元传输速率与数据传输速率概念及其关系？答：码元传输速率（调制速率、波特率）是数据信号经过调制后的传输速率，表⽰每秒传输多少电信号单元，单位是波特；数据传输速率（⽐特率）是每秒传输⼆进制代码的位数，单位是b/s或bps；两者的关系：⽐特率＝波特率×log2N，N为电脉冲信号所有可能的状态。

（3）信道容量与数据带宽答：信道容量是信道的最⼤数据传输速率；信道带宽W是信道能够通过的信号的频率范围，由介质的质量、性能决定。

（4）数字信号的传输⽅式、模拟信号的传输⽅式答：数字信号传输:数据通信1）数/模转换-->模拟通信系统-->模/数转换2）直接通过数字通信系统传输模拟信号传输1）模拟通信：直接通过模拟通信系统2）数字通信:模/数转换-->数字通信系统-->数/模转换2、常⽤的多路复⽤技术有哪些？时分复⽤与统计复⽤技术的主要区别是什么？答：常⽤的多路复⽤技术有空分多路复⽤SDM、频分多路复⽤FDM、时分多路复⽤TDM 和波分多路复⽤WDM；时分复⽤与统计复⽤技术的主要区别是：时分多路复⽤：1）时隙固定分配给某⼀端⼝2）线路中存在空闲的时隙统计时分多路复⽤（按排队⽅式分配信道）：1）帧的长度固定2）时隙只分配给需要发送的输⼊端3、掌握T1和E1信道的带宽计算⽅法。

答：每⼀个取样值⽤8位⼆进制编码作为⼀个话路，则24路电话复⽤后T1标准的传输⽐特率为多少？8000×(8×24+1)=1544000b/sE1 标准是32路复⽤（欧洲标准）传输⽐特率为多少？8000×(8×32)= 2048000bps 4、⽐较电路交换、报⽂交换、分组交换的数据报服务、分组交换的虚电路服务的优缺点？5、指出下列说法错误在何处：（1）“某信道的信息传输速率是300Baud”；（2）“每秒50Baud的传输速率是很低的”；（3）“600Baud和600bps是⼀个意思”；（4）“每秒传送100个码元，也就是每秒传送100个⽐特”。

计算机网络习题详解4到9章


4.9 某动态 RAM 芯片，容量为 64K×1 位，除电源线、接地线和刷新线外，该芯片的最小引脚 数量是多少？ 解：该芯片 1 位数据线，行选通和列选通各一位，64K 的存储器对应 16 根地址线，在 DRAM 中，行和列复用，即地址线为 8 根，故在不考虑电源线的情况下，该 DRAM 芯片的最小引脚 数为 1+1+1+8 = 11 个。
Tag (标记)
8
12
Index(索引)
4
块内字地址
7
4.14 某计算机中主存容量为 4MB,Cache 容量为 16KB,每块包含 8 个字,每字 32 位,映射方式 采用 4 路组相联.设 Cache 的初始状态为空,CPU 依次从主存第 0,1,2, ,99 号单元读出 100
… 个字(每次读一个字),并重复此操作 10 次.替换算法采用 LRU.
解：
(1)主存有 4MB/4B=1M 字，地址需要 20 位。Cache 有 4KB/4B=1K 字，1K/8=128 块(行)，需
要 7 位。字块大小 8 个字，需要 3 位。
区
行
字
++++ ++++ ++== ==== =___
0000 0000 0000 0000 0000
(2) 地址 0：行号：0
数据 87568536 87792301 9ABEFCD0 4FFFFC68 01BF2460
4.13 某计算机 Cache 由 64 个存储块构成,采用四路组相联映射方式.主存包含 4096 个存储 块,每块由 128 个字组成.访问地址为字地址.
(1)求主存地址和 Cache 地址各有多少位? (2)按照题目条件中的映射方式,列出主存地址的划分情况,并标出各部分的位数. 解：(1)主存容量为：4096*128=512KW

计算机网络原理第1-4章习题课


青岛大学信息工程学院网络工程系
2-06．用香农公式计算一下，假定信道带宽为3100Hz,最大信息传输速 率为35kb/s，那么若想使最大信息传输速率增加60%，问信噪比S/N 应增大到多少倍？如果刚才计算出的基础上将信噪比S/N再增大到 10倍，问最大信息速率能否在增加20%？ 香农公式: C=Wlog2（1+S/N）b/s 其中：C：信道的极限信息传输速率 W：信道带宽 S：信道内所传信号的平均功率 N：信道内部的高斯噪声功率 问题1、依题意，W=3100Hz,C=35kb/s，求得S/N≈211.3-1≈211.3 若使C增加60%= 56kb/s，则求得：S/N≈218-1≈218 218/211.3≈100 问题2、C= Wlog2（1+10*218）b/s= W (log210+18)= W (3.32+18)=W*21.32=66092 b/s 则求得：C在增加了60%的基础上又增加了：(66092-56000)/ 56000≈18%，所以，不能增加20%。
青岛大学信息工程学院网络工程系
答：接收到的码片序列M=-1 +1 -3 +1 -1 -3 +1 +1 , 根据如 下公式， 1 m
ST
S T m
i 1 i
i
0
分别计算各站码片序列与接收码片序列的规格化内积，结 果为0表明没有数据发送；结果为1表明发送的是1；结果 为-1表明发送的是0。 A*M=1/8(1-1+3+1-1+3+1+1)=1,所以,A发送了1,
青岛大学信息工程学院网络工程系
3-11．在选择重传ARQ协议中，设编号用3bit，而 发送窗口WT=6，而接收窗口WR=3。试找出一种 情况，使得在此情况下协议不能正确工作。 [解析]对于连续的ARQ，发送窗口和接收窗口需要 满足的条件是WT+WR≤2n 。而题中 WT+WR=6+3=9＞23，所以无法正常工作。 [解答]设想在发送窗口内的序号为0，1，2，3，4， 5，而接收窗口等待后面的6，7，0。当0号确认 帧丢失，接收端收到0号帧，则无法判断是新帧还 是重传帧。

计算机网络 吴功宜(第三版)课后习题解答(第1-4章)

计算机网络-清华版_吴功宜(第三版)课后习题解答(第1-4章)第一章计算机网络概论 P421.请参考本章对现代Internet结构的描述，解释“三网融合”发展的技术背景。

答：基于Web的电子商务、电子政务、远程医疗、远程教育，以及基于对等结构的P2P网络、3G/4G与移动Internet的应用，使得Internet 以超常规的速度发展。

“三网融合”实质上是计算机网络、电信通信网与电视传输网技术的融合、业务的融合。

2.请参考本章对Internet应用技术发展的描述，解释“物联网”发展技术背景。

答：物联网是在Internet技术的基础上，利用射频标签、无线传感与光学传感等感知技术自动获取物理世界的各种信息，构建覆盖世界上人与人、人与物、物与物的智能信息系统，促进了物理世界与信息世界的融合。

3.请参考本章对于城域网技术特点的描述，解释“宽带城域网”发展技术背景。

答：宽带城域网是以IP为基础，通过计算机网络、广播电视网、电信网的三网融合，形成覆盖城市区域的网络通信平台，以语音、数据、图像、视频传输与大规模的用户接入提供高速与保证质量的服务。

4.请参考本章对WPAN技术的描述，举出5个应用无线个人区域网络技术的例子。

答：家庭网络、安全监控、汽车自动化、消费类家用电器、儿童玩具、医用设备控制、工业控制、无线定位。

5..请参考本章对于Internet核心交换、边缘部分划分方法的描述，举出身边5种端系统设备。

答：PDA、智能手机、智能家电、无线传感器节点、RFID节点、视频监控设备。

7.长度8B与536B的应用层数据通过传输层时加上了20B的TCP报头,通过网络层时加上60B的IP分组头，通过数据链路层时加上了18B的Ethernet帧头和帧尾。

分别计算两种情况下的数据传输效率。

（知识点在：P33）解：长度为8B的应用层数据的数据传输效率：8/(8+20+60+18)×100%=8/106×100%=7.55%长度为536B的应用层数据的数据传输效率：536/(536+20+60+18)×100%=536/634×100%=84.54%8.计算发送延时与传播延时。

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[解答]网桥的每个端口与一个网段相连，网桥从端口接收网 段上传送的各种帧。每当收到一个帧时，就先暂存在缓 冲中。若此帧未出错，且欲发往的目的站MAC地址属于 另一网段，则通过查找网桥站表，将收到的帧送往对应 的端口转发出去；若该帧出现差错，则丢弃此帧。网桥 过滤了通信量，扩大了物理范围，提高了可靠性，可互 连不同物理层、不同MAC子层和不同速率的局域网。但 同时也增加了时延，对用户太多和通信量太大的局域网 不适合。
当站点数较大时，信道利用率最大值Smax=1/ （1+4.44×0.1）=0.6925 信道上每秒发送的帧数的最大值 =0.6925×5Mb/s÷1000bit=3462 每个站每秒种发送的平均帧数的最大值为3462÷100≈34。
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4-10. 假定1km长的CSMA/CD网络的数据率为1Gb/s。设信号在网络上 传播速率为200 000km/s。求能够使用此协议的最短帧长。 [解析] CSMA/CD是总线局域网带有冲突检测的载波监听多路访问协议。 数据在总线上传输存在传播时延，即使发送数据前监听到信道为 “空闲”，仍有可能在发送数据一段时间内发生碰撞。当一个站在 发送数据后，最迟要经过两倍的端到端的传播时延，才能知道自己 发送的数据是否和其他站发送的数据发生了碰撞。局域网按最坏情 况计算总线两端的两个站之间的传播时延为端到端的传播时延。因 此，帧的发送时延应该大于等于端到端往返传播时延才能检测得到 冲突。 [解答]对于1km电缆，单程端到端传播时延为 =1km÷200000km/s=5×10-6s=5us， 端到端往返时延为：2=10us 按照CSMA/CD工作，数据帧的发送时延不能小于10us，以1Gb/s速率 工作，10us可发送的比特数等于： (10×10-6s) ×(1.0×109b/s)=10 000bit=1250B 因此，最短帧长是10000bit或1250B。
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[解答]（1）局域网的主要特点是： 从功能的角度来看，局域网具有如下几个特点： ①共享传输信道。在LAN中，多个系统连接到一个 共享的通信媒体上； ②地理覆盖范围有限，连接用户个数有限。通常 LAN为一个单位所有，覆盖范围约为10m～10km 内或更大些； ③传输速率高。LAN的传输速率一般为1～100Mb/s， 能支持计算机之间的高速通信，所以时延较低； ④误码率低。传输距离近，所以误码率很低，一般 在10-8～10-11之间。 ⑤多采用分布式控制和广播式通信。
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本章重点



掌握局域网的基本概念与体系结构； 掌握以太网的工作原理，包括CSMA/CD协议、以太网 的连接、MAC层的地址及MAC帧格式；理解以太网最短 与最大帧长及其相关计算； 以太网的扩展方法；掌握网桥、交换机的工作原理； 虚拟局域网的概念及组网方式； 了解各种高速局域网技术的技术特点； 掌握无线局域网的基本概念及IEEE802.11标准、 CAMA/CA协议；理解无线局域网隐蔽站和暴露站问题 及CSMA/CA协议是如何解决这两个问题的。
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4-08.100个站分布在4km长的总线上，协议采用CSMA/CD， 总线速率为5Mb/s，帧平均长度为1000bit。试估算每个 站每秒钟发送的平均帧数的最大值。传播时延为5us/km。 [解析]此题欲求每秒发送的平均帧数，因此怎样得到此总线 的信道利用率是关键。已知站点数较多时的信道利用率 为Smax=1/（1+4.44a），a= /T0 ，它是总线的单程传 播时延与帧的发送时延之比。 [解答] a=/T0=C/L=5us/km×4km×5Mb/s÷1000bit=0.1
计算机网络
第 4章 习题课
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4-01．局域网的主要特点是什么？为什么局域网采用广 播通信方式而广域网不采用呢？ [解析]局域网LAN是指在较小的地理范围内，将有限的通 信设备互连起来的计算机通信网络。广域网是由一些 结点交换机以及连接这些结点交换机的链路组成，它 的覆盖范围比较大。此题要求对局域网的特点和通信 方式有明确的把握，同时对广域网也要有一定的了解。 首先，局域网的特点应该从功能和体系结构以及传输 规程等方面进行充分的把握。第二问就要从局域网和 广域网的区别来分析，这里主要是考虑二者规模上的 差异。
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[2009]以太网交换机进行转发决策时使用的 PDU地址是（ ）。 A.目的物理地址 B.目的IP地址 C.源物理地址 D.源IP地址
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[2010年]某局域网采用CSMA/CD协议实现介质访问控制，数据 传输速率为10Mbit/s，主机甲和主机乙之间的距离是2km， 信号传播速度是200 000km/s。请回答下列问题，要求说明 理由或写出计算过程。 1）若主机甲和主机乙发送数据时发生冲突，则从开始发送数据 的时刻起，到两主机均检测到冲突为止，最短需要经过多 长时间？最长需要经过多长时间？（假设主机甲和主机乙发 送数据过程中，其他主机不发送数据）。 2）若网络不存在冲突与差错，主机甲总是以标准的最长以太网 数据帧（1518B）向主机乙发送数据，主机乙每成功收到一 个数据帧后立即向主机甲发送一个64B的确认帧，主机甲收到 确认帧后方可发送下一个数据帧。此时主机甲的有效数据传 输速率是多少（不考虑以太网的前导码）？
[解答] a=/T0=/L/C=C/L=d/s×C/L=d÷(2.5×108m/s) ×C÷(12500×8)=4×10-14dC，根据d和C的四种不同 组合来讨论a的值，结果如下表所示。
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4-17．网桥的工作原理和特点是什么？网桥与转发器以及以 太网交换机有何异同？
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4-11．有一个使用集线器的以太网，每个站到集线器的距 离为d，数据发送速率为C，帧长为12500字节，信号在 线路上的传播速率为2.5×108m/s。距离d为25m或 2500m，发送速率为10Mb/s或10Gb/s。这样就有4种不 同的组合。试利用公式（4-5）分别计算这四种不同情况 下参数a的数值，并进行简单的讨论。 [解析]公式4-5指的是信道利用率定量分析中的参数a的计算 方法，即 a=/T0=/L/C=C/L
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4-07．有10个站连接到以太网。试计算一下三种情况下每一个站所能 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。 [解析]此题考查集线器和交换机在带宽方面的区别。从带宽来看，集线 器不管有多少个端口，所有端口都共享一个带宽，在同一时刻只能 有两个端口传送数据，其他端口只能等待。同时集线器只能工作在 半双工模式下。因此对于集线器来说，使所有连接在这个集线器上 的站点共享信道；而对于交换机来说，每个端口都有一条独占的带 宽，当两个端口工作时不影响其他端口的工作。同时交换机不但可 以工作在半双工方式，也可以工作在全双工模式下，因此连接在交 换上的站实际上是独占信道的。 [解答]（1）10个站共享10Mb/s； （2）10个站共享100Mb/s； （3）每一个站独占10Mb/s。
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例题
[2009年]在一个采用CSMA/CD协议的网络中， 传输介质是一根完整的电缆，传输速率为 1Gbit/s，电缆中的信号传播速度是200 000km/s。若最小数据帧长度减少800bit， 则最远的两个站点之间的距离至少需要 （ ）。 A.增加160m B.增加80m C.减少160m D.减少80m
[解答]无线局域网的MAC层在物理层上面，包括有两个子 层，分别是分布协调功能DCF子层和点协调功能PCF子 层。通过协调功能来确定在基本服务集BSS中移动站发 送数据或者接收数据的时间。为了避免碰撞，规定所有 的站点发送完一帧数据后，必须再等待一段时间才能发 送下一帧数据。
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4-20．无线局域网的MAC协议有哪些特点？为什么在无线 局域网中不能使用CSMA/CD协议？结合隐蔽站问题和 暴露站问题说明RTS帧和CTS帧的作用。
[解析]无线局域网同以太网的差别是导致不能使用 CSMA/CD的主要原因。 隐蔽站和暴露站问题实在 CSMA/CA协议中解决的问题，RTS帧和CTS帧是为了 实现对信道的预约。
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4-21．为什么无线局域网上发送数据帧后要对方发回确 认帧，而以太网就不需要对方发回确认帧？ [解析]无线局域网与以太网相比，最大的差别就是传输介 质不同所导致的传输差错的增多，这也是无线局域网 制定协议时主要考虑的问题，可以从这个方面着手回 答。 [解答]无线局域网发送数据必须发回确认帧是保证在MAC 层对帧丢失予以检测并重新发送，且进一步避免碰撞 的发生。在以太网上不要求对方发回确认帧，理由是 局域网信道的质量很好，信道通信质量产生差错的概 率很小，这样做可以提高传输的效率。
CSMA/CD协议不能用于无线局域网的原因主要有：
CSMA/CD协议要求一个站点在发送数据的同时还必须不间断 地检测信道，以便发现是否有其他的站也在发送数据，这 样才能实现“碰撞检测”的功能。但在无线局域网的设备 中要实现这种功能花费过大。
即使能够实现碰撞检测的功能，并且当我们在发送数据时检测 到信道是空闲得，在接收端仍然有可能发生碰撞。即碰撞 检测对无线局域网没有什么用处。 无线信道还由于传输条件特殊，造成信号强度的动态范围非常 大，致使发送站无法使用碰撞检测的方法来确定是否发生 了碰撞。 因此，无线局域网不能使用CSMA/CD，而只能使用改进的 CSMA/CA协议。
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隐蔽站问题：当A和C都检测不到无线信号时，以为B是空闲 的，向B发送数据，结果B同时收到A和C同时发送的数据， 发生碰撞，这就是隐蔽站问题。使用RTS和CTS帧后，B 处在A的传输范围，可以收到A发送的RTS帧，当请求允 许后，B将会向其余站点发送CTS帧。当C收到B的CTS帧 后，在A和B通信过程中就不会发送数据，保证了A和B的 正常通信。 暴露站问题：当站点B向A发送数据，而C想和D通信时，由 于C检测到了媒体上有信号，于是就不能向D发送数据。 这就是暴露站问题。使用RTS和CTS帧后，在A和B通信 的时间内，C能收到B的RTS帧，但收不到A的CTS帧，所 以C可以发送自己的数据给D而不会干扰B向A发送数据。