計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)第一二次作業(yè)參考答案

計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)作業(yè)參考答案 第一次作業(yè)1-02 簡(jiǎn)述分組交換的要點(diǎn)。答：1）報(bào)文分組，加首部 2）經(jīng)路由器儲(chǔ)存轉(zhuǎn)發(fā)3）在目的地合并1-03 試從多個(gè)方面比較電路交換、報(bào)文交換和分組交換的主要優(yōu)缺點(diǎn)。答：1）在效率上，報(bào)文交換和分組交換不需要預(yù)先分配傳輸帶寬，在傳突發(fā)性數(shù)據(jù)時(shí)可提高整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的信道利用率；而電路交換需要預(yù)先分配固定的帶寬，沒(méi)有數(shù)據(jù)傳輸?shù)目障?，信道處于空閑，浪費(fèi)資源。2）在靈活性上，報(bào)文交換和分組交換可獨(dú)立選擇路由；而電路交換一旦連接建立，其傳輸路徑是固定的，若線路受損，則通信斷開(kāi)。3）在時(shí)延上，電路交換一旦連接建立后，后續(xù)數(shù)據(jù)的傳輸不需要在中間結(jié)點(diǎn)上停留，不存在處理時(shí)延，僅存在傳播時(shí)延；而報(bào)文交換和分組交換雖然不需要連接建立的過(guò)程，但由于其采用存儲(chǔ)-轉(zhuǎn)發(fā)的方式，在中間結(jié)點(diǎn)要耗費(fèi)一定的處理時(shí)延。4）在可靠性上，分組交換具有完善的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議，分布式的多路由的分組交換網(wǎng)具有更好的生存性。5）在適用性上，電路交換比較適用于信息量大、長(zhǎng)報(bào)文，經(jīng)常使用的固定用戶之間的通信。報(bào)文交換適用于傳輸?shù)膱?bào)文較短、實(shí)時(shí)性要求較低的網(wǎng)絡(luò)用戶之間的通信，如公用電報(bào)網(wǎng)。分組交換適用于計(jì)算機(jī)類(lèi)的突發(fā)性數(shù)據(jù)?？偟膩?lái)說(shuō)，分組交換比電路交換的電路利用率高，比報(bào)文交換的傳輸時(shí)延小，交互性好。1-17 收發(fā)兩端之間的傳輸距離為1000km，信號(hào)在媒體上的傳播速率為2108m/s。試計(jì)算以下兩種情況的發(fā)送時(shí)延和傳播時(shí)延： （1） 數(shù)據(jù)長(zhǎng)度為107bit,數(shù)據(jù)發(fā)送速率為100kb/s。（2） 數(shù)據(jù)長(zhǎng)度為103bit,數(shù)據(jù)發(fā)送速率為1Gb/s。從上面的計(jì)算中可以得到什么樣的結(jié)論？解：（1）發(fā)送時(shí)延：ts=107/105=100s 傳播時(shí)延tp=106/(2108)=0.005s （2）發(fā)送時(shí)延ts =103/109=1s 傳播時(shí)延：tp=106/(2108)=0.005s結(jié)論：若數(shù)據(jù)長(zhǎng)度大而發(fā)送速率低，則在總的時(shí)延中，發(fā)送時(shí)延往往大于傳播時(shí)延。但若數(shù)據(jù)長(zhǎng)度短而發(fā)送速率高，則傳播時(shí)延就可能是總時(shí)延中的主要成分。1-19 長(zhǎng)度為100字節(jié)的應(yīng)用層數(shù)據(jù)交給傳輸層傳送，需加上20字節(jié)的TCP首部。再交給網(wǎng)絡(luò)層傳送，需加上20字節(jié)的IP首部。最后交給數(shù)據(jù)鏈路層的以太網(wǎng)傳送，加上首部和尾部工18字節(jié)。試求數(shù)據(jù)的傳輸效率。數(shù)據(jù)的傳輸效率是指發(fā)送的應(yīng)用層數(shù)據(jù)除以所發(fā)送的總數(shù)據(jù)（即應(yīng)用數(shù)據(jù)加上各種首部和尾部的額外開(kāi)銷(xiāo)）。若應(yīng)用層數(shù)據(jù)長(zhǎng)度為1000字節(jié)，數(shù)據(jù)的傳輸效率是多少？解：（1）100/（100+20+20+18）=63.3% （2）1000/（1000+20+20+18）=94.5%1-24論述具有五層協(xié)議的網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)的要點(diǎn)，包括各層的主要功能。答：綜合OSI 和TCP/IP 的優(yōu)點(diǎn)，采用一種原理體系結(jié)構(gòu)。各層的主要功能：物理層 物理層的任務(wù)就是透明地傳送比特流。（注意：傳遞信息的物理媒體，如雙絞線、同軸電纜、光纜等，是在物理層的下面，當(dāng)做第0層。）物理層還要確定連接電纜插頭的定義及連接法。數(shù)據(jù)鏈路層 數(shù)據(jù)鏈路層的任務(wù)是在兩個(gè)相鄰結(jié)點(diǎn)間的線路上無(wú)差錯(cuò)地傳送以幀（frame）為單位的數(shù)據(jù)。每一幀包括數(shù)據(jù)和必要的控制信息。網(wǎng)絡(luò)層 網(wǎng)絡(luò)層的任務(wù)就是要選擇合適的路由，使 發(fā)送站的運(yùn)輸層所傳下來(lái)的分組能夠正確無(wú)誤地按照地址找到目的站，并交付給目的站的運(yùn)輸層。運(yùn)輸層 運(yùn)輸層的任務(wù)是向上一層的進(jìn)行通信的兩個(gè)進(jìn)程之間提供一個(gè)可靠的端到端服務(wù)，使它們看不見(jiàn)運(yùn)輸層以下的數(shù)據(jù)通信的細(xì)節(jié)。應(yīng)用層 應(yīng)用層直接為用戶的應(yīng)用進(jìn)程提供服務(wù)。2-16 共有4個(gè)站進(jìn)行碼分多址通信。4個(gè)站的碼片序列為A：（11111111） B：（11111111）C：（11111111） D：（11111111）現(xiàn)收到這樣的碼片序列S：（11311311）。問(wèn)哪個(gè)站發(fā)送數(shù)據(jù)了？發(fā)送數(shù)據(jù)的站發(fā)送的是0還是1？解：SA=（11311311）8=1， A發(fā)送1SB=（11311311）8=1， B發(fā)送0SC=（11311311）8=0， C無(wú)發(fā)送SD=（11311311）8=1， D發(fā)送13-07要發(fā)送的數(shù)據(jù)為。采用CRC的生成多項(xiàng)式是P（X）=X4+X+1。試求應(yīng)添加在數(shù)據(jù)后面的余數(shù)。數(shù)據(jù)在傳輸過(guò)程中最后一個(gè)1變成了0，問(wèn)接收端能否發(fā)現(xiàn)？若數(shù)據(jù)在傳輸過(guò)程中最后兩個(gè)1都變成了0，問(wèn)接收端能否發(fā)現(xiàn)？采用CRC檢驗(yàn)后，數(shù)據(jù)鏈路層的傳輸是否就變成了可靠的傳輸？答：作二進(jìn)制除法， 0000 % 10011 得余數(shù)1110 ，添加的檢驗(yàn)序列是1110.作二進(jìn)制除法，兩種錯(cuò)誤均可發(fā)現(xiàn)，僅僅采用了CRC檢驗(yàn)，缺重傳機(jī)制，數(shù)據(jù)鏈路層的傳輸還不是可靠的傳輸。3-08要發(fā)送的數(shù)據(jù)為。采用CRCD 生成多項(xiàng)式是P（X）=X3+1。試求應(yīng)添加在數(shù)據(jù)后面的余數(shù)。答：作二進(jìn)制除法， 000 % 1001 添加在數(shù)據(jù)后面的余數(shù)是0113-18試說(shuō)明10BASE-T中的“10”、“BASE”和“T”所代表的意思。答：10BASE-T中的“10”表示信號(hào)在電纜上的傳輸速率為10MB/s，“BASE”表示電纜上的信號(hào)是基帶信號(hào)，“T”代表雙絞線星形網(wǎng)，但10BASE-T的通信距離稍短，每個(gè)站到集線器的距離不超過(guò)100m。3-20假定1km長(zhǎng)的CSMA/CD網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)率為1Gb/s。設(shè)信號(hào)在網(wǎng)絡(luò)上的傳播速率為km/s。求能夠使用此協(xié)議的最短幀長(zhǎng)。答：對(duì)于1km電纜，單程傳播時(shí)間為1/=5為微秒，來(lái)回路程傳播時(shí)間為10微秒，為了能夠按照CSMA/CD工作，最小幀的發(fā)射時(shí)間不能小于10微秒，以Gb/s速率工作，10微秒可以發(fā)送的比特?cái)?shù)等于10*10-6*109=10000,因此，最短幀是10000位或1250字節(jié)長(zhǎng)補(bǔ)充作業(yè)：1. 集線器和交換機(jī)各自的工作原理集線器-集線器也叫Hub，工作在物理層（最底層），沒(méi)有相匹配的軟件系統(tǒng)，是純硬件設(shè)備。集線器主要用來(lái)連接計(jì)算機(jī)等網(wǎng)絡(luò)終端。 集線器為共享式帶寬，連接在集線器上的任何一個(gè)設(shè)備發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)，其他所有設(shè)備必須等待，此設(shè)備享有全部帶寬，通訊完畢，再由其他設(shè)備使用帶寬。正因此，集線器連接了一個(gè)沖突域的網(wǎng)絡(luò)。所有設(shè)備相互交替使用，就好象大家一起過(guò)一根獨(dú)木橋一樣。 集線器不能判斷數(shù)據(jù)包的目的地和類(lèi)型，所以如果是廣播數(shù)據(jù)包也依然轉(zhuǎn)發(fā)，而且所有設(shè)備發(fā)出數(shù)據(jù)以廣播方式發(fā)送到每個(gè)接口，這樣集線器也連接了一個(gè)廣播域的網(wǎng)絡(luò)。 -交換機(jī)Switch，工作在數(shù)據(jù)鏈路層（第二層），稍微高端一點(diǎn)的交換機(jī)都有一個(gè)操作系統(tǒng)來(lái)支持。和集線器一樣主要用于連接計(jì)算機(jī)等網(wǎng)絡(luò)終端設(shè)備。 交換機(jī)比集線器更加先進(jìn)，允許連接在交換機(jī)上的設(shè)備并行通訊，好比高速公路上的汽車(chē)并行行使一般，設(shè)備間通訊不會(huì)再發(fā)生沖突，因此交換機(jī)打破了沖突域，交換機(jī)每個(gè)接口是一個(gè)沖突域，不會(huì)與其他接口發(fā)生通訊沖突。并且有系統(tǒng)的交換機(jī)可以記錄MAC地址表，發(fā)送的數(shù)據(jù)不會(huì)再以廣播方式發(fā)送到每個(gè)接口，而是直接到達(dá)目的接口，節(jié)省了接口帶寬。但是交換機(jī)和集線器一樣不能判斷廣播數(shù)據(jù)包，會(huì)把廣播發(fā)送到全部接口，所以交換機(jī)和集線器一樣連接了一個(gè)廣播域網(wǎng)絡(luò)。高端一點(diǎn)的交換機(jī)不僅可以記錄MAC地址表，還可以劃分VLAN（虛擬局域網(wǎng)）來(lái)隔離廣播，但是VLAN間也同樣不能通訊。要使VLAN間能夠通訊，必須有三層設(shè)備介入。 2.集線器和交換機(jī)有什么區(qū)別？對(duì)沖突域和廣播域有什么影響以太網(wǎng)交換機(jī)和集線器的區(qū)別見(jiàn)下表：（僅作參考）以太網(wǎng)交換機(jī)集線器所處層次數(shù)據(jù)鏈路層物理層轉(zhuǎn)發(fā)方式存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)或直通方式直接轉(zhuǎn)發(fā)工作原理根據(jù)MAC幀中的目的MAC地址，查MAC表確定轉(zhuǎn)發(fā)端口收到