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计算机网络第五版严伟潘爱民课后题1-7章完整版

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如果第三位变反后,得出的数字不能整除1001。但如果出错后的位串仍能被1001整除,则错误无法检测出来,最简单的就是所有位都为0。

18.A.可以,所有的一位错误都能被检测 B.正确,所有的双位错误都能够检测出来 C.错误CRC不能检测出所有偶数个孤立错误

D.正确,CRC可以检测出奇数个孤立错误,前提是以x+1作为因子 E.正确,CRC可以检测出位数小于r位(这里32位)突发错误 F正确,CRC不能用于检测超过r位的突发错误

19.可能,ACK到达的时候,定时器超时的时候。这个情况会出现由于CPU的过载,使ACK延迟发送

20.要使效率达到50%,必须使传输数据包的时间等于来回的传输延迟。在4kbps的速率下,160bit 需要40ms(2倍的传输延迟)。所以祯大于160bit 时,才能获得50%的效率 21.可能,假设祯的发送和ACK的回复非常迅速,主函数执行第二个循环的时候,当定时器还在运行的时候,祯已被发送出去

22.为使操作有效,序列空间必须足够大,使得在第一个ACK返回之前,其他数据还能继续传输。传播时间为3000km*6us/km = 18ms。T1是速率是1.536Mbps,64byte的祯传输需要0.300ms。所以第一祯到达的时间是18.3ms。ACK回复需要18ms。所以第一祯发送到收到应答需要36.3ms。所以发送的串口大小必须大到足够保持36.3ms的传输时间,每个祯需要0.3ms,所以在这段时间内可以传输36.3ms/0.3ms = 121个祯。所以需要7位序列。 23.设发送者的窗口边界是(Sl,Su) ,接收者的窗口边界是(Rl,Ru)。窗口大小为W。他们之间的

关系是

24.这样协议是错,假设使用3位的序列,考虑以下场景 A 发送了祯7

B接收了祯并返回ACK

A收到ACK后,发送祯0-6,所有的祯丢失 B定时超时后,重发了ACK 7。

当r.ack = 7 到达 A收到ACK之后,A的AckExpected = 0,r.ack=7 NextFrameToSend=7。使A认为丢失的祯是已经回复了ACK。

25.影响了协议正确性,可能造成死锁。假设一批祯已经到达并且被接收。接收者会推进它的窗口。如果所有ACK丢失,发送定时器会超时,并重新发送一个祯,接收者会发送NAK。如果这个包丢失,那么发送者会保持超时,并发送第一个已经被接收祯,而接收者不再管它,那么发送者就会不断发送,最终造成死锁

26.这会造成死锁,这是唯一用来处理ACK的进程,如果没有这段代码,那么发送者会保持超时,并不做任何事。

27.信道利用率为(1/(1+2BD)) BD = 带宽延迟输出/祯大小 延迟 = 9*10^10 / 3*10^8 = 300s

带宽延迟输出=64Mbps *300=19.2GB BD = 19.2GB / 32KB = 600000 信道利用率=8.33*10^(-7)

28.发送窗口大小为w 信道利用率为w/(1+2BD) 所以需要w=1200001

29.考虑一下场景 A发送0到B ,B接收后返回ACK 但ACK丢失, A超时重发0,但现在B期望的是1,所以B返回了NAK。如果此时A将r.ack+1,那么他会发送1,错误就被纠正过来了。

30.假设A向B发送一个祯,并且正确到达了,但此时确认定时器。A超时重发,B会注意到序列号出错了,它就会发送NAK。所以每个包平均发送两次。

31.不能,MAX_SEQ=4时,NrBufs=2,偶数序列使用buffer0,奇数序列使用buffer1。这样的规划意味着,祯4 和0 使用同一个buffer。假设祯0-3已经接收并确认。接收者的窗口包含4和0,如果4丢失了,而0到达,这将被放入buffer0,并且arrive[0]也会标记为真。这样循环在代码中被执行一次,一个不规则的消息就会被传送到主机。这个协议要求MaxSeq必须是偶数。但是其他滑动窗口协议不一定都有这个特性。

32.祯发送时间需要1000bit/1Mbps=1s,假设t=0,在t=1ms时,第一个祯被发送出来。在t=270+1=271ms 时,第一个祯达到。T=271*2=542ms时,第一个祯的ACK到达。所以循环周期是542ms。总共有k个祯在542ms 被发送,信道利用率=k/542。 A. k=1,信道利用率为1/542=0.18%(k必须=1) B.k=7,信道利用率为7/542 = 1.29%(k=2^n-1 = 7)

C k=4,信道利用率为4/542=0.74%(窗口空间不应超过序列空间的一半为4))

33.50kbps的信道上使用8位的序列号,重传率为0.01(错误率为1%),每个安全到达的祯会浪费40bit (header)。每100祯需要增加40bit的NAK祯,平均每祯需要付出0.4bit。平均每个祯需要付出1%*4000bits = 40bit的代价。所以平均每祯需要浪费40+40+0.4=80.4。所以浪费的带宽和开销占80.4/(80.4+3960)=1.99%。

34.假设传输开始时间t=0,第一个祯发送时间为512/64kbps = 8ms。t=8+270=278ms时,到达。t=278+270=548ms时,ACK返回。这里数据吞吐量为512/548ms=934bps(窗口大小为1)。 若窗口大小为7,在548ms内,可以传输7*512=3548bit,吞吐量为3548/548ms=6.54kbps。 若窗口大小为15 在548ms 内,可以传输15*512 = 7680bit ,吞吐量为7680/548ms = 14kbps。 窗口大小为127时,已经超过卫星信道全速,所以吞吐量为64kbps

35.线缆传播速度是200km/ms。所以100km,需要传输时间为500us。每个T1祯为193bit,在125us内发送出去,所以线上的祯总是为4个祯为772bit

36.PPP是被设计用来软件处理的,并不是用硬件处理的。对于软件来说处理byte数据,显然比处理bit数据要简单的多。另外PPP是设计用在modem上,而modem 允许按字节传输而不是按bit传输

37.PPP至少含有2个标志字节,1个协议字节,2个校验字节,总共5字节开销。最大含有2个标志字节,地址和控制位各需1个,2位协议字节,4位校验字节,总共10字节开销 38.AAL5祯含有2个PPP协议位,100个有效负载字节,一些填充字节,和8个祯尾。要使这个祯长度为48的整数,填充字节需要34个。这使得最终AAL5祯长为144bytes。可以分成3个ATM信元。第一个信元包含2个PPP协议字节,46字节的IP包。第二个信元包含后继的48字节IP包。第三个信元包含最后6个字节IP包,34个填充字节和8个祯尾 39.

第四章

1.根据4.1.1标准排队理论

C=100Mbps = 10^8 。1/u = 10000bit/frame,

u=10^(-4)。λ=90frame/s 时,T = 0.1ms 。λ=900frame/s 时,T = 0.11ms 。λ=9000frame/s

时,T = 1ms 。

2.使用纯ALOHA,最大吞吐量为0.184*56kbps = 10.3kbps。每个站需要1000bit/100s = 10bps。所以N= 10.3kbps/10bps=1030个站

3.纯ALOHA可以立即开始发送,在负载低的情况下,碰撞小,传输成功可能性大,基本上没有延迟。在分槽ALOHA,需要等待下一个时间槽到达次才能发送。会产生半个时间槽的延迟。

4.a.请求频率50/s。G = 40ms*50/s=2,根据泊松分布第一次发送成功的概率是e^(-2),课本205公式Pk=....。 B.同上题公式,

C.课本205 期望值公式 E=...e^G = 7.4

5.传输次数期望值E=e^G,E次传输被分成E-1个4时间槽的间隔。所以延迟时间是4(e^G -1),吞吐量为S= Ge^(-G)

6.a.信号传播速度为(3*10^8)*82% =2.46*10^8m/s。信号传输时间为2km/(2.46*10^8m/s) = 8.13us,所以时间槽长度为2*8.13=16.26。

B.计算方法同上得出信号传输时间为205.13us,所以时间槽为410.26us

7.最糟糕的是所有的站都要发送数据,而下一站s是最低编号的站,等待时间为Nbit的竞争时间+(N-1)*d bit 的祯传输时间。总共N+(N-1)d bit

8.如果高序的站和低序的站同时有数据要发送,高序的站总是可以获得信道,如果高序的站有连续的数据流发送,那么低序的站就一直获不到发送数据包的机会。 9.不明白

10.A.所有站都可以接收到A发送的包,所以此时没有其他通信可以存在

B.B站的包可以被A、C、E接收到。所以只有D可以接收数据,所以进行的通信是C发送给D,和E发送给D。 C.与上题同

11.可以,假设他们分布在一条直线上,并且每个站只可以发送给它的邻居节点。所以当A发送给B时,E仍可以给F发送

12.A.星型结构中,该路由节点放在(4,8)位置 (4层8号房)。所以线缆长度为

等于1832米

B.802.3线行结构,每一层需要14*4=56m电缆总共7层56*7=392m。层与层之间需要一条4m长的电缆,7层需要6条总共24m 。总共是392m+24m=416m。

13.经典以太网使用的是曼切斯特编码,每个位可以传输2个信号周期,所以波特率是比特速率的2倍 20M。

14.LH代表比特0,HL代表比特1 所以输出为LHLHLHHLHLHLLHHLLHHL

15.来回传播时间为1000*2/200m/us = 10us。所以包含以下时间,发送者抓住线缆的时间10us,数据发送时间为256bit/10Mbps = 25.6us,最后1位结束延迟时间5.0us(不知道哪里的得出来的),接收者抓住线缆时间10us,ACK发送时间3.2us,最后一位延迟时间5.0us。总共58.8us,其中有效数据224位,有效数据率224bit/58.8us = 3.8Mbps(解释CSMA/CD 参考208面传输期和竞争期是交替出现的,竞争期等于2倍的单向传播时间,在这里是10us)

16.二进制指数回退算法220页。假设第一次尝试获取信道为1。第i次尝试是在2^(i-1)个时间槽中随机选取。所以第i次冲突的概率是1/(2^(i-1))。k-1次尝试都失败了,第k次尝试成

功的概率是化简得

期望值为

17.最小以太网的包长为64字节(包括包头,有效数据,地址,校验等)。这里包头长度为18个字节,数据60字节,总78个字节,超过以太网最小数据包长度,所以不需要填充字节 18.快速以太网的最大线延迟是1/10的经典以太网

19.有效负载是1500字节,要是加上地址,校验位等字节总共有1522。如果是VLAN,总共是1518字节

20.前兆以太网最小以太网祯为512bit,所以在1Gbps的速率下,每秒大概可传输1953125祯,但这只是出现在祯突发的情况下。如果没有祯突发,小祯需要填充到512bit。如果按照最大祯12144bit,可传输82.345祯每秒。

21.千兆以太网和802.16都有这个机制,这有助于在祯长度有最小限制提高带宽效率。 22.C离A最近,因为它监听到了RTS并且用NAV信号应答,而D没有应答,说明它在的通信范围外。

23.RTS/CTS机制在802.11中对暴露终端问题没有效果,所以在如4-11(b)的场景中,MACA允许并行传输B传输到A,C传输到D。但802.11只允许其中一对传输

24.没有用TXOP时,每10个祯当中,每个站都有一个祯,所以每个站都有54/50Mbps=1.08Mbps。用了TXOP之后,每个站都可以获得相同的时间传输,所以6Mbps 可以获得0.6Mbps,18Mbps的站可以获得1.8Mbps,54Mbps站可以获得5.4Mbps。

25.每个祯包含512bits,比特错误率p=10^(-7),所有bit 都正确的概率是(1-p)^512=0.9999488.所以祯错误率为1-0.9999488=5*10^(-5)。帧速率是11*10^6/512 = 21484祯/s,所以21484*0.00005=1个每秒

26.这取决于用户距离,如果用户距离相近,QAM-64可以有120Mbps,如果中度距离,QAM-16可以获得80Mbps。如果吉利遥远,QPSK可以获得40Mbps。

27.1)服务的实时性要求,如果使用检错机制,那么没有时间重传。

2)如果传输质量比较差,那么错误率会非常高,几乎所有的祯都要重传,在这种情况下纠错比检错重传效率更高

28.相同点:1)与802.11一样WiMAX被用来提供包括移动设备在内的设备的网络连接,速度在Mbps以上。2)WiMAX与802.11使用OFDM和MIMO技术。

不同点:1)WiMAX的节点功率要远大于802.11。2)WiMAX为用户自己规划了基站,所以不像802.11使用CSMA/CA会产生大量的碰撞

29.如果一个设备是两个微网的主节点,会产生两个问题:1)头部只有3个位的地址位,而

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如果第三位变反后,得出的数字不能整除1001。但如果出错后的位串仍能被1001整除,则错误无法检测出来,最简单的就是所有位都为0。18.A.可以,所有的一位错误都能被检测B.正确,所有的双位错误都能够检测出来C.错误CRC不能检测出所有偶数个孤立错误D.正确,CRC可以检测出奇数个孤立错误,前提是以x+1作为因子E.正确,CRC可以检测出位数小于r位(这
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