计算机网络计算题复习重点.docx
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计算机网络计算题复习重点
计算机网络计算题复习重点
第1章概述
1-17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2×108m/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?
解:
(1)发送时延:
ts=107/105=100s
传播时延tp=106/(2×108)=
(2)发送时延ts=103/109=1µs
传播时延:
tp=106/(2×108)=
结论:
若数据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。
1-18假设信号在媒体上的传播速度为2×108m/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。
解:
(1)1Mb/s:
传播时延=(2×108)=5×10-10
比特数=5×10-10×1×106=5×10-41Gb/s:
比特数=5×10-10×1×109=5×10-1
(2)1Mb/s:
传播时延=100/(2×108)=5×10-7
比特数=5×10-7×1×106=5×10-1
1Gb/s:
比特数=5×10-7×1×109=5×102
(3)1Mb/s:
传播时延=100000/(2×108)=5×10-4
比特数=5×10-4×1×106=5×102
1Gb/s:
比特数=5×10-4×1×109=5×105
(4)1Mb/s:
传播时延=5000000/(2×108)=×10-2
比特数=×10-2×1×106=5×104
1Gb/s:
比特数=×10-2×1×109=5×107
1-19长度为100字节的应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?
解:
(1)100/(100+20+20+18)=%
(2)1000/(1000+20+20+18)=%
第2章物理层
2-06数据在信道重的传输速率受哪些因素的限制?
信噪比能否任意提高?
香农公式在数据通信中的意义是什么?
“比特/每秒”和“码元/每秒”有何区别?
答:
码元传输速率受奈氏准则的限制,信息传输速率受香农公式的限制
香农公式在数据通信中的意义是:
只要信息传输速率低于信道的极限传信率,就可实现无差传输。
比特/s是信息传输速率的单位
码元传输速率也称为调制速率、波形速率或符号速率。
一个码元不一定对应于一个比特。
2-07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)?
答:
C=R*Log2(16)=20000b/s*4=80000b/s
2-09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35Kb/s,那么若想使最大信道传输速率增加60%,问信噪比S/N应增大到多少倍?
如果在刚才计算出的基础上将信噪比S/N应增大到多少倍?
如果在刚才计算出的基础上将信噪比S/N再增大到十倍,问最大信息速率能否再增加20%?
答:
C=Wlog2(1+S/N) b/s-àSN1=2*(C1/W)-1=2*(35000/3100)-1
SN2=2*(C2/W)-1=2*(*C1/w)-1=2*(*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=%
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%左右
2-11假定有一种双绞线的衰减是km(在1kHz时),若容许有20dB的衰减,试问使用这种双绞线的链路的工作距离有多长?
如果要双绞线的工作距离增大到100公里,试应当使衰减降低到多少?
解:
使用这种双绞线的链路的工作距离为=20/=
衰减应降低到20/100=
2-12试计算工作在1200nm到1400nm之间以及工作在1400nm到1600nm之间的光波的频带宽度。
假定光在光纤中的传播速率为2*10e8m/s.
解:
V=L*F-àF=V/L--àB=F2-F1=V/L1-V/L2
1200nm到1400nm:
带宽=
1400nm到1600nm:
带宽=
第3章 数据链路层
3-07 要发送的数据为11。
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?
答:
作二进制除法,11 0000 10011得余数1110,添加的检验序列是1110.
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。
3-08 要发送的数据为101110。
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。
答:
作二进制除法,101110 000 10011添加在数据后面的余数是011
3-09 一个PPP帧的数据部分(用十六进制写出)是7D5EFE277D5D7D5D657D5E。
试问真正的数据是什么(用十六进制写出)?
答:
7D5EFE277D5D7D5D657D5E
7E FE277D 7D 657D
3-16 数据率为10Mb/s的以太网在物理媒体上的码元传输速率是多少码元/秒?
答:
码元传输速率即为波特率,以太网使用曼彻斯特编码,这就意味着发送的每一位都有两个信号周期。
标准以太网的数据速率是10MB/s,因此波特率是数据率的两倍,即20M波特
3-20 假定1km长的CSMA/CD网络的数据率为1Gb/s。
设信号在网络上的传播速率为200000km/s。
求能够使用此协议的最短帧长。
答:
对于1km电缆,单程传播时间为1/200000=5为微秒,来回路程传播时间为10微秒,为了能够按照CSMA/CD工作,最小帧的发射时间不能小于10微秒,以Gb/s速率工作,10微秒可以发送的比特数等于10*10^-6/1*10^-9=10000,因此,最短帧是10000位或1250字节长
3-22 假定在使用CSMA/CD协议的10Mb/s以太网中某个站在发送数据时检测到碰撞,执行退避算法时选择了随机数r=100。
试问这个站需要等待多长时间后才能再次发送数据?
如果是100Mb/s的以太网呢?
答:
对于10mb/s的以太网,以太网把争用期定为微秒,要退后100个争用期,等待时间是(微秒)*100=
对于100mb/s的以太网,以太网把争用期定为微秒,要退后100个争用期,等待时间是(微秒)*100=512微秒
-24 假定站点A和B在同一个10Mb/s以太网网段上。
这两个站点之间的传播时延为225比特时间。
现假定A开始发送一帧,并且在A发送结束之前B也发送一帧。
如果A发送的是以太网所容许的最短的帧,那么A在检测到和B发生碰撞之前能否把自己的数据发送完毕?
换言之,如果A在发送完毕之前并没有检测到碰撞,那么能否肯定A所发送的帧不会和B发送的帧发生碰撞?
(提示:
在计算时应当考虑到每一个以太网帧在发送到信道上时,在MAC帧前面还要增加若干字节的前同步码和帧定界符)
答:
设在t=0时A开始发送,在t=(64+8)*8=576比特时间,A应当发送完毕。
t=225比特时间,B就检测出A的信号。
只要B在t=224比特时间之前发送数据,A在发送完毕之前就一定检测到碰撞,就能够肯定以后也不会再发送碰撞了
如果A在发送完毕之前并没有检测到碰撞,那么就能够肯定A所发送的帧不会和B发送的帧发生碰撞(当然也不会和其他站点发生碰撞)。
3-25 在上题中的站点A和B在t=0时同时发送了数据帧。
当t=255比特时间,A和B同时检测到发生了碰撞,并且在t=255+48=273比特时间完成了干扰信号的传输。
A和B在CSMA/CD算法中选择不同的r值退避。
假定A和B选择的随机数分别是rA=0和rB=1。
试问A和B各在什么时间开始重传其数据帧?
A重传的数据帧在什么时间到达B?
A重传的数据会不会和B重传的数据再次发生碰撞?
B会不会在预定的重传时间停止发送数据?
答:
t=0时,A和B开始发送数据
T1=225比特时间,A和B都检测到碰撞(tau)
T2=273比特时间,A和B结束干扰信号的传输(T1+48)
T3=594比特时间,A 开始发送(T2+Tau+rA*Tau+96)
T4=785比特时间,B再次检测信道。
(T4+T2+Tau+Rb*Tau)如空闲,则B在T5=881比特时间发送数据、否则再退避。
(T5=T4+96)
A重传的数据在819比特时间到达B,B先检测到信道忙,因此B在预定的881比特时间停止发送
-32图3-35表示有五个站点分别连接在三个局域网上,并且用网桥B1和B2连接起来。
每一个网桥都有两个接口(1和2)。
在一开始,两个网桥中的转发表都是空的。
以后有以下各站向其他的站发送了数据帧:
A发送给E,C发送给B,D发送给C,B发送给A。
试把有关数据填写在表3-2中。
发送的帧
B1的转发表
B2的转发表
B1的处理
(转发?
丢弃?
登记?
)
B2的处理
(转发?
丢弃?
登记?
)
地址
接口
地址
接口
A→E
A
1
A
1
转发,写入转发表
转发,写入转发表
C→B
C
2
C
1
转发,写入转发表
转发,写入转发表
D→C
D
2
D
2
写入转发表,丢弃不转发
转发,写入转发表
B→A
B
1
写入转发表,丢弃不转发
接收不到这个帧
第4章 网络层
9.
(1)子网掩码为代表什么意思?
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类网的默认子网掩码。
(2)一网络的现在掩码为,问该网络能够连接多少个主机?
即....
每一个子网上的主机为(2^3)=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)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?
A类网络:
00000000
给定子网号(16位“1”)则子网掩码为类网络 00000000
给定子网号(8位“1”)则子网掩码为但子网数目不同
(4)一个B类地址的子网掩码是。
试问在其中每一个子网上的主机数最多是多少?
(240)10=(128+64+32+16)10=()2
Host-id的位数为4+8=12,因此,最大主机数为:
2^12-2=4096-2=4094
...00000000 主机数2^12-2
(5)一A类网络的子网掩码为;它是否为一个有效的子网掩码?
是 00000000
(6)某个IP地址的十六进制表示,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?
C2 2F14 81--à(12*16+2).(2*16+15).(16+4).(8*16+1)---à C2 2F 14 81 ---à..
C类地址
(7)C类网络使用子网掩码有无实际意义?
为什么?
有实际意义.C类子网IP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.
10.试辨认以下IP地址的网络类别。
(1)
(2) (3) (4) (5) (6)和(5)是A类,
(1)和(3)是B类,(4)和(6)是C类.
20.设某路由器建立了如下路由表:
目的网络 子网掩码 下一跳
接口m0
接口m1
R2
R3
*(默认) —— R4
现共收到5个分组,其目的地址分别为:
(1)
(2)(3)(4)(5)
(1)分组的目的站IP地址为:
。
先与子网掩码相与,得,可见该分组经接口0转发。
(2)分组的目的IP地址为:
。
① 与子网掩码相与得,不等于。
② 与子网掩码相与得,经查路由表可知,该项分组经R2转发。
(3)分组的目的IP地址为:
,与子网掩码相与后得,与子网掩码相与后得,经查路由表知,该分组转发选择默认路由,经R4转发。
(4)分组的目的IP地址为:
。
与子网掩码相与后得。
与子网掩码相与后得,经查路由表知,该分组经R3转发。
(5)分组的目的IP地址为:
,与子网掩码相与后得。
与子网掩码相与后得,经查路由表知,该分组转发选择默认路由,经R4转发。
21某单位分配到一个B类IP地址,其net-id为该单位有4000台机器,分布在16个不同的地点。
如选用子网掩码为,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
2:
00000010 :
00000011 :
00000100 :
00000101 :
00000110 :
00000111 :
00001000 :
00001001 :
00001010 :
00001011 :
00001100 :
00001101 :
00001110 :
00001111 :
00010000
22..一个数据报长度为4000字节(固定首部长度)。
现在经过一个网络传送,但此网络能够
传送的最大数据长度为1500字节。
试问应当划分为几个短些的数据报片?
各数据报片的数据字段长度、片偏移字段和MF标志应为何数值?
IP数据报固定首部长度为20字节
总长度(字节)
数据长度(字节)
MF
片偏移
原始数据报
4000
3980
0
0
数据报片1
1500
1480
1
0
数据报片2
1500
1480
1
185
数据报片3
1040
1020
0
370
24.试找出可产生以下数目的A类子网的子网掩码(采用连续掩码)。
(1)2,
(2)6,(3)30,(4)62,(5)122,(6)250.
(1),
(2),(3),(4),(5),(6)
25.以下有4个子网掩码。
哪些是不推荐使用的?
为什么?
(1),
(2),(3),(4)。
只有(4)是连续的1和连续的0的掩码,是推荐使用的
26.有如下的4个/24地址块,试进行最大可能性的聚会。
212=()2,56=(00111000)2
132=()2,
133=()2
134=()2,
135=()2
所以共同的前缀有22位,即00111000100001,聚合的CIDR地址块是:
27.有两个CIDR地址块11和。
是否有那一个地址块包含了另一个地址?
如果有,请指出,并说明理由。
11的前缀为:
100
的前缀为:
000101,它的前11位与11的前缀是一致的,所以11地址块包含了这一地址块。
28.已知路由器R1的路由表如表4—12所示。
表4-12习题4-28中路由器R1的路由表
地址掩码
目的网络地址
下一跳地址
路由器接口
/26
……
m0
/16
……
m2
/16
……
m1
默认
默认
试画出个网络和必要的路由器的连接拓扑,标注出必要的IP地址和接口。
对不能确定的情应该指明。
图形见课后答案P380
29.一个自治系统有5个局域网,其连接图如图4-55示。
LAN2至LAN5上的主机数分别为:
91,150,3和15.该自治系统分配到的IP地址块为。
试给出每一个局域网的地址块(包括前缀)。
011
分配网络前缀时应先分配地址数较多的前缀
题目没有说LAN1上有几个主机,但至少需要3个地址给三个路由器用。
本题的解答有很多种,下面给出两种不同的答案:
第一组答案 第二组答案
LAN1
30.一个大公司有一个总部和三个下属部门。
公司分配到的网络前缀是公司的网络布局如图4-56示。
总部共有五个局域网,其中的LAN1-LAN4都连接到路由器R1上,R1再通过LAN5与路由器R5相连。
R5和远地的三个部门的局域网LAN6~LAN8通过广域网相连。
每一个局域网旁边标明的数字是局域网上的主机数。
试给每一个局域网分配一个合适的网络的前缀。
见课后答案P380
31.以下地址中的哪一个和12匹配:
请说明理由。
(1):
(2);(3)(4)。
12 è 下划线上为12位前缀说明第二字节的前4位在前缀中。
给出的四个地址的第二字节的前4位分别为:
0010,0100,0011和0100。
因此只有
(1)是匹配的。
32.以下地址中的哪一个地址。
140匹配?
请说明理由。
(1)0/4;
(2)32/4;(3)4/6(4)11
前缀
(1)和地址匹配
è 0000 è 00000000
32/4 è 00100000
4/6 è 00000100
80/4 è 01010000
33.下面的前缀中的哪一个和地址及都匹配?
请说明理由。
(1)13;
(2)9;(3)12;(4)11。
前缀(4)和这两个地址都匹配
34.与下列掩码相对应的网络前缀各有多少位?
(1);
(2);(3);(4)。
(1)/2;
(2)/4;(3)/11;(4)/30。
35. 已知地址块中的一个地址是。
试求这个地址块中的最小地址和最大地址。
地址掩码是什么?
地址块中共有多少个地址?
相当于多少个C类地址?
è .(01010100).24
最小地址是 .(01010000).0/20 (80)
最大地址是 .(01011111).255/20(95)
地址数是4096.相当于16个C类地址。
36.已知地址块中的一个地址是。
重新计算上题。
è 1010)/29
最小地址是 1000)/29 200
最大地址是 1111)/29 207
地址数是8.相当于1/32个C类地址。
37. 某单位分配到一个地址块。
现在需要进一步划分为4个一样大的子网。
试问:
(1)每一个子网的网络前缀有多长?
(2)每一个子网中有多少个地址?
(3)每一个子网的地址是什么?
(4)每一个子网可分配给主机使用的最小地址和最大地址是什么?
(1)每个子网前缀28位。
(2)每个子网的地址中有4位留给主机用,因此共有16个地址。
(3)四个子网的地址块是:
第一个地址块,可分配给主机使用的
最小地址:
最大地址:
第二个地址块,可分配给主机使用的
最小地址:
最大地址:
第三个地址块,可分配给主机使用的
最小地址:
最大地址:
第四个地址块,可分配给主机使用的
最小地址:
最大地址:
41. 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)。
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
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