《数据通信与计算机网络》补充习题参考答案 下载本文

内容发布更新时间 : 2024/5/15 17:43:54星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。

L?2RBL?50% ∴

L?2RBU?LB?L

L?2RB

∵B = 4 kbps ;R = 20 ms

∴L≥160bit

答:帧长要大于等于160 bit

13.一个信道的数据速率为1Mbps,往返传播延迟时间为4ms,帧长度为1000比特,帧的顺序号用三位,并假设确认不采用捎带方式,并且不占时间,问若不考虑差错重发和帧头所造成的信道损失时,采用选择重发协议,信道可能达到的最大有效利用率是多少? 解:确认方式: 单独的确认帧,帧长为L′ (不采用捎带方式) 单独的确认帧,帧长很短,可以忽略,不占时间; L′=0 (不采用捎带方式) 采用捎带方式,帧长为数据帧,故为L 帧的顺序号为三位,故最大帧序号为 Smax = 23–1 = 7;又因为采用选择重发协议,信道上

发送方的发送窗口的最大尺寸为序号范围的一半,即 23–1 = 4

4L ∵L=1000bit;2R = 4 ms;B=1Mbps

L?L'?2RB4?1034??80% ∴ U?33510?4?10

信道的最大利用率:U?

14.使用后退n协议在3000km长的1.544Mbps的T1干线上发送64字节的帧,若信号传播速度是6?s/km,问帧的顺序号应有多少位?

解:设帧的顺序号为n位,则后退n协议的发送窗口的最大尺寸为 Smax = 2 n–1 = m 即可连续发

送m个帧,并设确认帧不占时间(L′=0)

∴后退n协议的信道利用率 U?

?m?L?1 ∴

DL?2?BVD3000?103mm?1?2?B/L?2??1.544Mbps/(64?8)=108.56 3V10m/6usm?L 要使U为最大,即接近于1 DL?2?BVD∴ (m?1)?L?2?B

V ∴m = 109 2n-1 = m ∴ n = leg2(m + 1)= 7 答帧的顺序号应有7位二进制.

15.在50K bps的卫星信道上发送1Kbit长的帧,确认信号总是由数据帧捎带,帧头很短,使用三位顺序号,对于下面三种协议,最大可能达到的信道有效利用率是多少? (1)停等协议 (2)后退n协议 (3)选择重发协议

解:确认信号总是由数据帧捎带,故确认帧长等于数据帧长,

L′= L,帧头很短,故帧的开销可忽略不计。 L/B 使用三位帧顺序号,则 Smax = 23–1 = 7

卫星信道的单向传播延迟时间约为270ms (1)停等协议,发送窗口为1,只能发送1个帧

L′/B U?

LL1???3.45%

?L?L?2RB2L?2RB29(2)后退n协议,发送窗口的最大尺寸为Smax = 7

U?

7?L7L7???24.15%

L?L??2RB2L?2RB294?L4L4???13.8%

?L?L?2RB2L?2RB29(3)选择重发协议,发送窗口的最大尺寸为序号范围的一半,即为4

U?

16.用BSC规程传输一批汉字(双字节),若已知采用不带报头的分块传输,且最大报文块长为129字节,共传输了5帧,其中最后一块报文为101字节。问每个报文最多能传多少汉字?该批数据共有多少汉字?(假设采用单字节的块校验字符。) 解:BSC规程中帧的格式为 S S S E B Y Y T 报文 T C N N X B C 每个报文可以最多传输的汉字数: (129B–5B)/ 2 = 62个汉字 共有多少个汉字: 4×62 +(101B-5B)/ 2 = 296个汉字

17.用HDLC帧传输12个汉字(双字节)时,帧中的信息字段占多少字节?总的帧长占多少字节?

解:HDLC帧的格式为

8 8 8 16 8

01111110 A C I FCS 01111110 信息字段为 12×2 = 24B,信息字段占24字节 总的帧长为24B + 6B = 30B

18.数据传输速率2400 bps、最大分组长度1024位(未含分组头),传输长度为256K字节的报文,试计算:(1)总共传输的分组数;(2)总共传输的比特数;(3)传输所用的总时间。 解:最大分组长度为1024 bit(未含分组头); 传输长度为256K字节的报文

(1)总共传输的分组数:

256?1024?8?2048个分组

1024

(2)每个分组要加上3个字节的分组头(24 bit) 总共传输的比特数:2048*(1024 + 24)= 2146304 bit (3)传输所用的总时间:

2048?1048bit?894.3秒

2400bit/s

若题目改为网络层的分组在数据链路层被组装成帧(HDLC)传输问(4) 总共传输的帧数?(5)总共传输的比特数?(6)传输所用的总时间? (4)总共传输的帧数为2048个帧

(5)总共传输的比特数2048*(1024+ 24 + 48)= 2244608 bit (6)传输所用的总时间:

2048?1096bit?935.25秒

2400bps

第四章

1.为什么CSMA/CD有最短帧长度的要求?

解:对于基带的CSMA / CD,冲突检测要求分组长度必须大于两站点最大传播延迟时间的2倍,

否则,当检测到冲突后,站点已经将分组传送结束,无法进行冲突检测;另外,传送长的分组,可以相对地减少冲突。

2.简述非坚持、1-坚持及P-坚持算法的特点。

3.长1Km、10Mbps的802.3 LAN,其信号传播速度为200m/?s,数据帧长度为256位(包括

32位开销)。一个成功发送后的第一位时间片留给接收方以捕获信道来发送一个32位的确认帧。假设不考虑冲突、问不包括开销的有效数据速率为多少? 解:基带传输时,时间片的长度等于往返传播延迟时间(即2a),否则不能确保信道是否空闲 2a?2?

D1km?2??10us V200m/us发送一个数据分组的时间为

L/B = 256 bit / 10×106 bps = 25.6us 发送一个确认分组的时间为

L/B = 32 bit / 10×106 bps = 3.2us

一次成功能发送:包括发送者获得信道(10 us),发送数据分组;接收者获得信道(10 us),发送确认分组的时间。

总时间 T = 10 us + 25.6us + 10 us + 3.2us = 48.8us

在一次成功的发送中,共发送的有效数据为 L=256-32 = 224位 所以有效数据速率为

L224bit??4.59Mbps T48.8us

4.长1Km、10Mbps的基带总线LAN,信号传播速度为200m/?s,计算一个1000比特的帧从发送开始到接收结束的最大时间是多少?若两相距最远的站点在同一时刻发送数据,则经过多长时间两站发现冲突。

解:帧从发送开始到接收结束的最大时间是多少

T = T传输 + T传播 =

LD1000bit1km??? BV10Mbps200m/us = 100 us + 5 us = 105 us

若相距最远的两站点在同时发送 在

1DD??2.5us 时发生冲突,检测到冲突的时间为 ?5us 2VV

5.100个站点的时槽环,任意两站间的平均距离为10 m,数据传输速率为10 Mbps,信号传播

速度为200 m/?s,,若每个站引入1位延迟,试计算:(1)两站点间链路的位长度为多少位?(2)整个环路的有效位长度为多少位?(3)此环上最多允许有几个37位长的时槽? 解:(1)两站点间链路的位长度为

(2)整个环路的等效位长度为

(3)此环上最多允许有几个37位长的时槽 150 ÷ 37 = 4.05 所以有4个时槽 6.长1Km、10Mbps、50个站点的令牌环,每个站引入1位延迟,信号传播速度为200m/?s, 令牌长8位,数据帧长度位256位(包括32位开销),确认在数据帧捎带,问该环不包括开销的有效数据速率为多少? 解: (1)在轻负荷时,只有一个站点要发送数据 最坏情况下发送一帧的时间=空令牌绕环一周的时间 + 一个数据帧绕环一周的时间

d10m?B??10Mbps?0.5bit v200m/us100?10m?10Mbps?100?1bit?150bit

200m/usL?Dn?1LDn?1??)?(??) BVBBVB81km502561km50??)?(??) ?(10bit/us200m/us10bit/us10bit/us200m/us10bit/us ?46.4us

T?(

数据位数 256-32 = 224位

所以有效数据速率为224 bit /T = 224 bit /46.4 us = 4.83 Mbps (2)重负荷的令牌环,可看为每一个站点都有数据要传送,即每个站点在发送完数据帧后,再发一个令牌帧;确认是在数据帧中捎带,这样就省去了专门的确认帧(假设每一个站点都只发一个帧,并且所发的帧的长度都相等)。

在重负荷时,每个站点都要发送数据,n个站点发n个数据帧;

所使用的总时间=空令牌绕环一周的时间 + n个数据帧各绕环一周的时间

T?(L?Dn?1LDn?1??)?n?(??) BVBBVB = 10.8us + n ·35.6us = 1790.8us

总的数据位数 n·(256-32 )= 224·n位 = 11200 bit 所以有效数据速率为 n·224 / T = 6.25 Mbps

7.长10Km、16Mbps、100个站点的令牌环,每个站引入1位延迟,信号传播速度为200m/?s。

问:(1)该环上1位的延迟相当于多少米长度的电缆?(2)该环的有效位长度为多少位? 解:(1)1位的延迟相当于多少米长的电缆

11?V??200m/us?12.5m B16bit/us10km?B?100?1bit?900bit

200m/us1?V?100?11.250km B(2)有等效位长度(两种方法)

ⅰ)

ⅱ)等效的媒体长度

10km? 等效的位长度

11.250km?B?900bit

200m/us

8.长1Km、4Mbps、50个站点的令牌环,每个站引入1位延迟,信号传播速度为200m/?s,设数据帧最大长度为100字节。问该环上检查令牌丢失的超时计数器的值至少要设置为多少微秒?

LDn?1100?81km50?1????? BVB4bit/us200m/us4bit/us ?200us?5us?12.5us?217.5us

解: T?

9.一个10Mbps的令牌环,其令牌保持计数器的设置值为10?s,在此环上可发送的最长帧为多少位? 解:

T?

LDn?i?? BVB

题中没有给出环的长度,故

D 省略 V 题中没有给出站点的延迟时间(n·i)/B 省略

∴ T?L ∴ L≤T·B = 10 us × 10 Mbps = 100 bit B 10.10Mbps、100个站点的令牌总线网,令牌长度为12字节,当只有一个站点要求发送报文时,问该站发送报文的最大等待时间为多少?(忽略信号传播时延。)

解:T为空令牌绕环一周所需的时间。但是在总线网络令牌是广播到总线的

L?D??站点处理时间) BV12?8)?960us ?100(10bit/us

T?n?(此题中传播时延忽略,站点处理时延略

11.考虑把一个1兆字符的文件从一个站传到另一个站。在下述情况下,总的经过时间和有效吞吐量各是多少?

(1) 线路交换的星形拓扑结构局域网。呼叫建立时间可以忽略不计,媒体上的数据传送速

率为64Kbps(媒体上的传播时延不计)。

(2) 带有两个站的总线拓扑结构局域网。两个站之间的距离为D,数据传送速率为每秒B

位,分组长度为P,其中有80位的开销。在发送下一个分组之前对方必须用一个88位的分组来确认上次发出的分组。总线上的传播速度为200m/?s。 (3) 一个环形拓扑结构局域网。,总循环长度为2D,有两个站相距为D。允许分组经过目

的站,然后返回到源站,以此为实现确认。环上有N个中继器,每一个都产生1位时间的延迟。数据传送速率为每秒B位,分组长度为P,其中有80位的开销。信号传播速度为200m/?s。

解:(1)线路交换 由于呼叫建立时间忽略不计,媒体上的传播时延不计 1M×8 / 64 kbps = 128秒 有效吞吐量为1MB,有效数据速率为64 kbps

(2)总线局域网 — 未设媒体访问方法(令牌总线?,CSMA / CD?) 分组的个数为1M×8 / (P–80) = X个分组,(设能被整除) 传送一个分组所需的时间为: T = 传输时间 + 传播时间 + 确认传输时间 + 确认传播延迟时间

?

PD882D?2??(P??B?88)/B BVBV2D?B?88) V总的传送时间为 X·T

信道的有效利用率 η = (P–80)/ T·B = (P–80)/ (P?有效数据速率为η·B

吞吐量:为实际使用的比特数 = 分数个数*每次实际传输长度 = X*(P+88) 有效吞吐量:为1MB 单位时间的吞吐量[X·(P+88)] / (X·T)=(P+88)/ T 单位时间的有效吞吐量:(P–80)/ T (3)环形网 分组的个数为1M×8 / (P–80)= X个分组,(设能被整除) 传送一个分组所需的时间为 T = 分组的传输延迟时间 + 传播延迟时间 + 站点的延迟时间(中继器)

?P

B?2dN2d??(P?N??B)/B

BVV总的传送时间为X·T

信道的利用率: η?(P?80)/(P?N?2d?B) V有效数据速率为η·B

吞吐量:为实际使用的比特数 = 分组个数*每次实际传输长度 = X*P 有效吞吐量为:1MB

单位时间的吞吐量为(X·P)/ XT = P / T 单位时间的有效吞吐量为(P–80)/ T

第六章

1.带点十进制标记法,写出十六进制数C22F1582的IP地址。 解:用带点的十进制标记法,写出十六进制数C22F1582的IP地址 C2 2F 15 82 H → 194.47.21.130 2.Internet上的一个B类网络的子网屏蔽码为255 .255.240.0。问每个子网是最多有多少台主机? 解:B类网络的子网屏蔽码为255.255.240.0 B类网络的缺省子网掩码为255.255.0.0 两者异或,故子网号为4位 B类网络中的主机地址为16位,故子网中的主机号为12位,所从每个子网中最多有 212 = 4096台主机 3.在X.25分组级中,理论上最多允许存在多少条虚电路?若已知分配的虚电路号为536,试 计算二进制逻辑信道组号和逻辑信道号。

解:在X.25分组级中,逻辑信道组号占4位,组内逻辑信道号占8位,故理论上最多允许存在

24 = 16个组,每组28 = 256个逻辑信道号;虚电路的总数为 16*256 = 4096条 虚电路号为536 = 512 + 16+8 = 218H 所以逻辑信道组号为2H:0010B 组内逻辑信道号为18H:00011000B