计算机网络习题
第一章
1-01 简述分组交换的要点：
- 加首部，报文分组
- 经路由器存储转发
- 在目的地合并
1-03 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：
- 电路交换，端对端通信质量因为约定了通信资源获得可靠保障，对连续传送大量数据效率高。
- 报文交换，无需预约传送带宽，动态逐段利用传输带宽对突发式数据通信效率高。
- 分组交换，具有报文交换的高效，迅速的特点，并且各分组较小路由灵活，生存性能好。
1-08 计算机网络都有哪些类别？各种类别的网络都有哪些特点？
- 按范围：
- 广域网WAN：远程、高速、是Internet的核心网
- 城域网：城市范围，链接多个局域网
- 局域网：校园、企业、机关、社区
- 个域网PAN：个人电子设备
- 按用户：
- 公用网：面向公共运营
- 专用网：面向特定机构
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线路交换时延：kd+x/b+s
分组交换时延：kd+(x/p)×(p/b)+(k-1)×(p/b)，其中(k-1)×(p/b)表示K段传输中，有（k-1）次的储存转发时延，当s>(k-1)×(p/b)时，电路交换的时延比分组交换的时延大，当x>>p，则结果相反。
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总时延D表达式，分组交换时延为：D=kd+(x/p)×（（p+h）/b）+（k-1）×（p+h）/b。
D对p求导后，令其值等于0，求得p=[(xh)/(k-1)]^(1/2)。
1-12 Internet的两大部分组成（边缘部分与核心部分）的特点是什么？他们的工作方式各有什么特点？
- 边缘部分：由各主机构成，用户直接进行信息处理和信息共享；低俗连入核心网。
- 核心部分：由各路由器连网，负责为边缘部分提供高速远程分组交换。
1-14 计算机网络有哪些常用的性能指标？
- 速率
- 带宽
- 吞吐量
- 时延
- 时延带宽积
- 往返时间RTT
- 利用率
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- 发送时延：ts=107/105=100s 传播时延：tp=106/(2×108)=0.005s
- 发送时延ts=103/109=1μs 传播时延：tp=106/(2×108)=0.005s
结论：若数据长度大而发送速率低，则在总时延中，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。
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- 100/(100+20+20+18)=63.3%
- 1000/(1000+20+20+18)=94.5%
1-20 网络体系结构为什么要采用分层次的结构？试举出一些与分层体系结构的思想相似的日常生活的例子
- 各层之间是独立的。某一层可以使用其下一层提供的服务而不需要知道服务是如何实现的。
- 灵活性好。当某一层发生变化时，只要其接口关系不变，则这层以上或以下的各层均不受影响。
- 结构上可以分隔开。各层可以采用最合适的技术来实现
- 易于实现和维护。
- 能促进标准化工作。
与分层体系结构思想相似的日常生活有邮政系统，物流系统。
1-22 网络协议的三个要素是什么？各有什么含义？
网络协议：为进行网络中的数据交换而建立的规则、标准或约定。
- 语法。即数据与控制信息的结构或格式
- 语义。即需要发出何种控制信息，完成何种动作以及做出何种反应
- 同步：即事件实现顺序的详细说明
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第二章
2-04
- 数据：是运送信息的载体。
- 信号：是数据的电气的或电磁的表现
- 模拟数据：运送信息的模拟信号。
- 模拟信号：连续变化的信号。
- 数字信号：取值为有限的几个离散值的信号
- 数字数据：取值为不连续数值的数据
- 码元：在使用时间域的波形表示数字信号时，代表不同离散值的基本波形。
- 单工通信：即只有一个方向的通信而没有反方向的交互。
- 半双工通信：即通信双方都可以发送信息，但不能双方同时发送
- 全双工通信：即通信双方可以同时发送和接收信息。
2-06
码元传输速率受奈式准则的限制，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，就可以实现无差传输。
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。一个码元不一定对应于一个比特。
2-07
C=R×Log2(16)=20000b/s×4=80000b/s
2-09
C = Wlog2(l+S/N) b/s-aSNl=2* (C1/W) -1=2* (35000/3100) -1
SN2=2* (C2AV) -1=2* (1.6Cl/w) -1=2 (1.6*35000/3100) -1
SN2/SN1=1OO 信噪比应增大到约 100 倍。C3=Wlong2 (1+SN3) =Wlog2 (l+10*SN2) C3/C2=18.5%
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18.5%左右
2-13 为什么要使用信道复用技术？常用信道复用技术有哪些？
为了通过共享信息、最大限度提高信道利用率。
- 频分
- 时分
- 码分
- 波分
2-16
S・A= (4-1-14-34-1-1+34-14-1) /8=1, A 发送 1
S・B= ( + 1-1-3-1-1-3-1-1-1) /8=-1, B 发送 0
S・C= ( + 1 + 14-3+1-1-3-1-1) /8=0, C 无发送
S・D= ( + 1 + 1+3 —1 + 1+3+1 — 1) /8=1, D 发送 1
第三章
3-01
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3-03 网络适配器的作用是什么？网络适配器工作在哪一层？
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3-20 假定1km长的CSMA/CD的网络数据率为1Gbit/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度。
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*10A0A-9=10000,因此，最短帧是10000位或1250字节长
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设在t=0时A开始发送，在1= (64+8) *8=576比特时间，A应当发送完毕。仁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
3-25 在上题中的站点A和B在仁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i■值退
避。假定A和B选择的随机数分别是rA=O和rB=l。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？
t=0时,A和B开始发送数据Tl=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(Tl+48) T3=594比特时间,A开始发送(T2+Tau+rATau+96 ) T4=785比特时间，B再次检测信道。(T4+T2+Tau+RbTau)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
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