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【考研题库】2020年桂林理工大学信息科学与工程学院计算机网络考研复试核心题库[综合题]

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一、综合题

1.试在下列条件下比较电路交换和分组交换。假设要传送的报文共x比特。从源点到终点共经过k段链路,每段链路的传播时延为d秒,数据传输速率为b比特/秒。在电路交换时电路的建立时间为s秒。在分组交换时分组长度为p比特,且各结点的排队等待时间可忽略不计。试问在什么条件下,分组交换的时延比电路交换的要小?

【答案】(1)电路交换

电路交换的过程如下:先建立连接,建立连接后再发送数据(发送时延),这里需要注意,采用电路交换时,中间经过的结点是不需要存储转发的,这点与分组交换不一样。下面分别计算。

建立连接的时间:s秒

发送时延=报文长度/数据率=x/b

传播时延=每段链路的传播时延×总的链路数=dk

综上所述,电路交换的总时延。

(2)分组交换

分组交换的过程如下:由于分组交换无须建立连接,直接发送,所以重点在于计算传播时延与发送时延(分组每经过一个结点都需要存储转发)。下面分别计算(计算之前建议考生画一个草图,从图中应该很容易地看出k段链路是有k+1个结点,也就是说,除了发送端与接收端,中间还有k-1个结点)。

传播时延:假设有n个分组,虽然这n个分组都会有传播时延,但是仔细想想,是不是只需计算最后一个分组的传播时延?因为前n-1个分组在传播时,发送端还在发送,因此时间是重叠的,无须重新计算,故只需计算最后一个分组的传播时延即可,则传播时延为kd。

发送时延:首先应该计算发送端的发送时延,假设有n个分组,则,而每个分组的发送时延为p/b,因此发送端的发送时延为。但是这个绝对不是所有的发送时延,这个仅仅是计算了从第n个分组离开发送端的时间,但是最后一个分组是不是中间还要经过k-1个结点?因此中间会产生一个存储转发时延,即,故总的发送时延=。

综上所述,分组交换的总时延。

因此,若使得分组交换的时延比电路交换的要小,那么就是

,即

2.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10Mbps,主机甲和主机乙之间的距离是2km,信号传播速度是200000km/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,到两台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)若网络不存在任何冲突与差错,主机甲总是以标准的最长以太网数据帧(1518字节)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64字节的确认桢,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)?

【答案】(1)显然当甲和乙同时向对方发送数据时,信号在信道中发生冲突后,冲突信号继续向两个方向传播。这种情况下两台主机均检测到冲突需要经过的时间最短:

设甲先发送数据,当数据即将到达乙时,乙也开始发送数据,此时乙将立刻检测到冲突,而甲要检测到冲突还需等待冲突信号从乙传播到甲。两台主机均检测到冲突的时间最长:

(2)甲发送一个数据帧的时间,即发送时延;乙每成功收到

一个数据帧后,向甲发送一个确认帧,确认帧的发送时延;主机甲收

到确认帧后,即发送下一数据帧,故主机甲的发送周期T=数据帧发送时延+确认帧发送时延双程传播时延:于是主机甲的有效数据传输率为

(以太网帧的数据部分为1500B)。

3.一个公司有一个总部和3个下属部门。公司分配到的网络前缀是。公司的网络布局如下图所示。总部共有5个局域网,其中LAN1?LAN4都连接到路由器R1上,R1再通过LAN5与路由器R2相连。R5和远地的3个部门的局域网通过广域网相连。每个局域网旁边标明的数字是局域网上主机数。试给每个局域网分配一个合适的网络前缀。

图—某公司的网络布局

【答案】分配网络前缀时应先分配地址数较多的前缀,本题的答案很多种,下面是其中的一种答案。

由图可知,LAN1需要分配50个IP地址,,所以应该分配6位主机号;LAN2需要分配10个IP地址,,所以应该分配4位主机号;LAN3需要分配29个IP地址,,所以应该分配5位主机号;LAN4需要分配10个IP地址,,所以

应该分配4位主机号;LAN5需要分配4个IP地址,,所以应该分配3位主机号;LAN6需要分配20个IP地址,,所以应该分配5位主机号;LAN7需要分配20个IP地址,,所以应该分配5位主机号;LAN8需要分配25个IP地址,,所以应该分配5位主机号。WAN1、W AN2、WAN3各需要两个IP地址(分别给路由器相连的两个接口),所以需要2位主机位。其分配顺序如下:LAN1、LAN3、LAN2、LAN4、LAN8、LAN7、LAN6、LAN5、W AN1、WAN2、WAN3。

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