《计算机网络》课程作业与参考答案
一、计算机网络基本概念
1．在OSI的第几层分别处理下面的问题？
a. 将待传送的比特流化分成帧
b. 决定使用哪一条路径通过子网
c. 传输线路上的位流信号同步
d. 两端用户间传输文件
2．一个系统的协议结构有N层。应用程序产生M字节的报文。网络软件在每层都加上 h 字节长的协议头。那么，网络带宽中有多大比率用于协议头信息的传输？
3．有确认服务和无确认服务之间的差别是什么？在下列情况下，请说出哪些可能是有确认服务或无确认服务？哪些两者皆可？哪些两者皆不可？
a. 连接建立
b. 数据传输
c. 连接释放
4．参照下图回答问题。图中的每个方框表示一个网络结点。以星号标注的圆圈表示你的终端。
a.你的本地结点是哪一个？
b.哪些结点是你的本地结点的相邻结点？
c.对你的本地结点来说，哪些结点是远程结点？
d.哪些结点是终端结点（END NODES）？
e.哪些结点是路由结点（ROUTING NODES）？
f.从结点F到G的最短通路有多少跳段（HOPS）？
二、物理层
1．一个用于发送二进制信号的3kHz信道,其信噪比为20dB,可以取得的最大数据速率是多少?
2．比较在一个电路交换网和在一个(负载轻的)分组交换网上将x(bit)报文沿k个跳段传输的通路传输的延迟.假定电路建立时间是s,每跨段上的传输延迟为d,分组大小为p(bit),数据传输速率是b(b/s).在什么情况下,分组交换网的延迟更短?(忽略分组头的开销)
3．在两个DTE之间传送1000bit的数据块.试对下列类型的链路分别计算传播延迟对发射延迟的比率.
a. 100m的双绞线和10kb/s的发射速率.
b. 10km的同轴电缆和1Mb/s的发射速率.
c. 50000km的自由空间(卫星链路)和10Mb/s的发射速率。
假定在每种类型的电缆内电信号的传播速率时2 ×108 m/s,在自由空间内信号的传播速率时3 ×108m/s。
三、数据链路层
1．为提供比使用单个奇偶位可能得到的更大可靠性,一种检错编码方案使用一个奇偶位检测所有的奇数位,用第二个奇偶位检测所有的偶数位。那么此代码的海明距离时多少？
2．信息有效数据m是每个字符用7bit字节编码的ASCII码串“well”，即m长28位，其中，w=1110111，e=1100101，l=1101100，取多项式CRC-12=X做循环冗余检验编码，求该码串的冗余部分r（要求写出主要的计算步骤）。
3．一个信道的比特率是4kb/s，传输延迟为20ms，那么帧的大小在什么范围内，停-等协议才有至少50%的效率？
4．一个3000km长的T1干线被用来传输采取后退n帧错误重传滑动窗口协议的长度都是64字节的数据链路帧。如果传播速度是每公里6微秒，那么序列号应该是多少位？
5．假定在一条无错线路上运行采用选择性重传的滑动窗口协议，线路速率是1Mb/s，最大帧长度是1000bit。每一秒产生一个新帧。超时间隔是10ms。如果删除ACK超时机制，将会发生不必要的超时事件。平均每个报文要传送多少次？
6．在一个1Mb/s的卫星信道上发送1000bit长的帧。确认总是捎带在数据帧中。帧头很短，使用3位序列号。对以下协议而言，可以取得的最大信道利用率是多少？
（a）停-等协议
（b）回退N滑动窗口协议
（c）选择性重传滑动窗口协议
7．使用选择性重传滑动窗口协议，在有重负载的50kb/s的卫星信道上，传输包括40位的头部和3960个数据位的数据帧，ACK帧从未发生过，NAK帧长40位，数据帧的错误率是1%，NAK的传输错误率可忽略不计，序列号长度是8位。试计算花在开销（头和重传）上的带宽的比例。
8．使用一个64kb/s的无错卫星通道发送512字节的数据帧（在一个方向上），而在另一个方向上返回很短的确认帧。对于窗口大小1，7，15，和127的最大吞吐率是多少？
四、介质访问子层
1.一组N个站点共享一个56kb/s的纯ALOHA信道。每个站点平均每100秒输出一个1000bit的帧，即使前一个帧还没有发送完也依旧进行。N的最大值是多少？
2.一个1km长的10Mb/s的CSMA/CD局域网（不是802.3），其传播速度是每微秒200米。数据帧的长度是256bit，其中包括用于帧头部，检验和以及其他开销的32bit。传输成功后的第一个时槽被留给接收方，用来捕获信道并发送一个32bit的确认帧。假定没有冲突发生，有效数据速率（不包括开销）是多少？
3.有一个重负荷的1km长的10Mb/s的令牌环网，其传输速率是200米每微秒，50个站空间上均匀绕环分布。数据帧256位，其中包括32位开销，确认应答捎带在数据帧中，因此是包括在数据帧内备用的位中，而不占用额外的时间。令牌是8位。请问，这个环的有效数据速率比CSMA/CD网是高还是低？
4.一个用作城域网的光纤令牌环长200km，并且以100Mb/s速率运行。在发送一帧之后，一个站在重新产生令牌之前把该帧从环上清除。在光纤中的信号传播速率示每秒20万km，且最大帧长1000字节。问该环的最大效率示多少？（忽略所有其他的开销来源）
5.一个大学计算机系由3个以太子网用两个透明网桥连成一个线形网络。有一天，管理员有事临时由他人代替，这个新的管理员注意到网络两端没连，便用一个新的透明网桥进行连接组成一个环。请问回发生什么情况？
五、网络层
1．考虑下图所示的子网。使用距离向量路由选择，下列向量刚刚被路由器C收到：
来自B：（5，0，8，12，6，2）
来自D：（16，12，6，0，9，10）
来自E：（7，6，3，9，0，4）
路由器C测量得到的到达B，D，和E的延时分别等于6，3和5。试问路由器C的新的路由表是什么？请给出所使用的输出线路和所预期的延时。
2．一个6Mb/s网络上的一台计算机受到令牌桶的交通管制。假定令牌填入速率为1Mb/s，开始时漏桶装填的容量是8Mb。那么，计算机可以用完全速率6Mb/s发送多长时间？
3． 假定IP的B类地址不是使用16位而是使用20位作为B类地址的网络号部分，那么将会有多少个B类网络？
4． 在因特网上的一个B类网络具有子网掩码255.255.240.0。问每个子网中的最大主机数目是多少？
六、传输层
1． 数据报的分片和重组由IP控制，并且对于TCP不可见。这是不是意味着TCP不必担心到达数据的失序问题？
2．一台TCP机器在1Gb/s的通道上使用65535字节的发送窗口，单程延迟时间等于10ms。问可以取得的最大吞吐率是多少？线路效率是多少？
3．考虑在一条具有10ms来回路程时间的线路上采用慢启动拥塞控制而不发生网络拥塞情况下的效应。接收窗口24KB，且最大段长2KB。那么，需要多长时间才能够发送第一个完全窗口？
4．假定TCP 拥塞窗口被置成18K字节，并且发生了超时事件。如果接着的4个突发量传输都是成功的，那么该窗口将是多大？假定最大报文段长度是1KB。
5．一个TCP链接使用256kb/s的链路，其端到端延时为128ms。经测试发现吞吐量只有128kb/s。试问窗口大小是多少？忽略PDU封装的协议开销以及接收方应答分组的发射时间（假定应答分组长度很小）。
