1、 第一章1-10 试在下列条件下比较电路交换和分组交换。要传送的报文共 x（bit），从源站到目的站共经过 k 段链路，每段链路的传播时延为 d（s），数据率为 C（bit/s ）。在电路交换时电路的建立时间为 s（s）。在分组交换时分组长度为 p（bit ），且各结点的排队等待时间可忽略不计。问在怎样的条件下，分组交换的时延比电路交换的要小？电路交换：s+x/c+kd分组交换：(k-1)p/c答：对电路交换，当 t=s 时，链路建立；当 t=s+x/C，发送完最后一 bit；当 t=s+x/C+kd，所有的信息到达目的地。对分组交换，当 t=x/C， 发送完最后一 bit；为到达目的地，最后
2、一个分组需经过 k-1 个分组交换机的转发，每次转发的时间为 p/C，所以总的延迟= x/C+(k-1)p/C+kd 所以当分组交换的时延小于电路交换 x/C+(k-1)p/C+kds+x/C+kd 时，(k-1)p/Cs1-11 在上题的分组交换网中，设报文长度和分组长度分别为 x 和（p+h）（ bit），其中 p 为分组的数据部分的长度，而 h 为每个分组所带的控制信息固定长度，与 p 的大小无关。通信的两端共经过 k 段链路。链路的数据率为 b（bit/s ），但传播时延和结点的排队时间均可忽略不计。若打算使总的时延为最小，问分组的数据部分长度 p 应取为多大？答：分组个 x/p，传输
3、的总比特数： (p+h)x/p 源发送时延：(p+h)x/pb 最后一个分组经过 k-1 个分组交换机的转发，中间发送时延：(k-1)(p+h)/b 总发送时延 D=源发送时延+中间发送时延 D=(p+h)x/pb+(k-1)(p+h)/b 令其对 p 的导数等于 0，求极值。1-17 收发两端之间的传输距离为 1000km，信号在媒体上的传播速率为 2.3108 。试计算以下两种情况的发送时延和传播时延：（1） 数据长度为 107bit，数据发送速率为100kbit/s，传播距离为 1000km，信号在媒体上的传播速率为 2108m/s。（2） 数据长度为 103bit，数据发送速率为 1G
4、bit/s，传输距离和信号在媒体上的传播速率同上。答：（1）：发送延迟=10 7/（ 1001000）=100s 传播延迟=10001000/（210 8）=510 -3s=5ms （2）：发送延迟=10 3/（10 9）=10 -6s=1us 传播延迟=10001000/（210 8）=510 -3s=5ms 1-19、长度为 100 字节的应用层数据交给运输层传送，需加上 20 字节的 TCP 首部。再交给网络层传送，需加上 20 字节的 IP 首部。最后交给数据链路层的以太网传送，加上首部和尾部 18 字节。试求数据的传输效率。若应用层数据长度为 1000 字节，数据的传输效率是多少？答
5、：数据长度为 100 字节时传输效率=100/ （100+20+20+18）=63.3%数据长度为 1000 字节时，传输效率=1000/ （1000+20+20+18）=94.5%第二章2-07 假定某信道受奈氏准则限制的最高码元速率为 20000 码元/ 秒。如果采用振幅调制，把码元的振幅划分为 16 个不同等级来传送，那么可以获得多高的数据率（b/s）？答：800002-09 用香农公式计算一下：假定信道带宽为 3100Hz，最大信息传输速率为 35kb/s，那么若想使最大信息传输速率增加 60%。问信噪比 S/N 应增大到多少倍？如果在刚才计算出的基础上将信噪比 S/N 再增大到 10
6、 倍，问最大信息传输速率能否再增加 20%？答：奈氏准则：每赫带宽的理想低通信道是最高码元传输速率是每秒 2 个码元。香农公式则表明了信道的带宽或信道中的信噪比越大，则信息的极限传输速率就越高。根据香农公式，计算信道的极限信息传输速率 C 为：C=Wlog2(1+S/N）b/s;根据公式，可以计算出，信噪比 S/N 应增大到 100 倍。如果在此基础上将信噪比 S/N 再增大 10 倍，最大信息速率只能再增加 18.5%左右。2-16 共有 4 个站进行码分多址 CDMA 通信。4 个站的码片序列为：A：（ -1 1 1 +1 +1 1 +1 +1） B：（ -1 1 +1 -1 +1 +1
7、+1 -1）C：（ -1 +1 1 +1 +1 +1 -1 -1） D：（ -1 +1 1 1 -1 1 +1 -1）现收到这样的码片序列：（-1 +1 3 +1 -1 3 +1 +1）。问哪个站发送数据了？发送数据的站发送的 1 还是 0？答：SA=（11311311）8=1 ， A 发送 1SB=（11311311）8=1， B 发送 0SC=（11311311）8=0， C 无发送SD=（11311311）8=1 ， D 发送 12-17 试比较 xDSL，HFC 以及 FTTx 接入技术的优缺点。答：xDSL 技术就是用数字技术对现有的模拟电话用户线进行改造，使它能够承载宽带业务。成本
8、低，易实现，但带宽和质量差异性大。HFC 网的最大的优点具有很宽的频带，并且能够利用已经有相当大的覆盖面的有线电视网。要将现有的 450 MHz 单向传输的有线电视网络改造为 750 MHz 双向传输的 HFC 网需要相当的资金和时间。FTTx（光纤到）这里字母 x 可代表不同意思。可提供最好的带宽和质量、但现阶段线路和工程成本太大。第三章3-06、PPP 协议的主要特点是什么？为什么 PPP 不使用帧的编号？PPP 适用于什么情况？为什么 PPP 协议不能使数据链路层实现可靠传输？答： 主要特点：1、点对点协议，既支持异步链路，也支持同步链路。2、PPP 是面向字节的。PPP 不采用序号和确
9、认机制是出于以下的考虑：1、若使用能够实现可靠传输的数据链路层协议（如 HDLC），开销就要增大。在数据链路层出现差错的概率不大时，使用比较简单的 PPP 协议较为合理。2、在因特网环境下，PPP 的信息字段放入的数据是 IP 数据报。假定我们采用了能实现可 靠传输但十分复杂的数据链路层协议，然而当数据帧在路由器中从数据链路层上升到网络层后，仍有可能因网络授拥塞而被丢弃。因此，数据链路层的可靠传输并不能保证网络层的传输也是可靠的。3、PPP 协议在帧格式中有帧检验序列 FCS 安段。对每一个收到的帧，PPP 都要使用硬件进行 CRC 检验。若发现有差错，则丢弃该帧（一定不能把有差错的帧交付给上
10、一层）。端到端的差错检测最后由高层协议负责。因此，PPP 协议可保证无差错接受。PPP 协议适用于用户使用拨号电话线接入因特网的情况。PPP 协议不能使数据链路层实现可靠传输的原因：PPP 有 FCS 来确保数据帧的正确性，如果错误则上报错误信息来确保传输的可靠性。当然它和其他 L2 协议一样，没有 TCP 的 ACK 机制，这也是传输层以下协议所具有的特性，以便于提高网络的性能。3-07 要发送的数据为 1101011011。采用 CRC 的生成多项式是 P(x)=x4+x+1 。试求应添加在数据后面的余数。数据在传输过程中最后一个 1 变成了 0，问接收端能否发现？若数据在传输过程中最后两
11、个 1 都变成了 0，问接收端能否发现？答：添加的检验序列为 1110 （11010110110000 除以 10011） 数据在传输过程中最后一个1 变成了 0，11010110101110 除以 10011，余数为 011，不为 0，接收端可以发现差错。数据在传输过程中最后两个 1 都变成了 0，11010110001110 除以 10011，余数为 101，不为 0，接收端可以发现差错。3-20 假定 1km 长的 CSMA/CD 网络的数据率为 1Gb/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。答：对于 1km 电缆，单程传播时间为 1200000
12、=510-6s，即 5us，来回路程传播时间为10us。为了能够按照 CSMA/CD 工作，最短帧的发射时间不能小于 10us。以 1Gb/s 速率工作，10us 可以发送的比特数等于：因此，最短帧是 10000 位或 1250 字节长。3-22 假定在使用 CSMA/CD 协议的 10Mb/s 以太网中某个站在发送数据时检测到碰撞，执行退避算法时选择了随机数 r=100.试问这个站需要等多长时间后才能再次发送数据？如果是 100Mb/s 的以太网呢？答：对于 10Mb/s 的以太网，等待时 间是 5.12 毫秒对于 100Mb/s 的以太网，等待时间是 512 微妙。3-28 有 10 个站
13、连接到以太网上，试计算以下三种情况下每一个站所能得到带宽。（1）10 个站点连接到一个 10Mbit/s 以太网集线器；（2）10 站点连接到一个 100Mbit/s 以太网集线器；（3）10 个站点连接到一个 10Mbit/s 以太网交换机。答：（1）10 个站共享 10Mbit/s； 1Mbit/s（2）10 个站共享 100Mbit/s； 10Mbit/s（3）每一个站独占 10Mbit/s。 100Mbit/s3-32 本题答案参考课本。第四章4-09（1）子网掩码为 255.255.255.0 代表什么意思？（2）一网络的现在掩码为 255.255.255.248，问该网络能够连接多
14、少个主机？（3）一 A 类网络和一 B 类网络的子网号 subnet-id 分别为 16 个 1 和 8 个 1，问这两个网络的子网掩码有何不同？（4）一个 B 类地址的子网掩码是 255.255.240.0。试问在其中每一个子网上的主机数最多是多少？（5）一类网络的子网掩码为 255.255.0.255，它是否为一个有效的子网掩码？（6）某个 IP 地址的十六进制表示为 C2.2F.14.81，试将其转换为点分十进制的形式。这个地址是哪一类 IP 地址？（7）C 类网络使用子网掩码有无实际意义？为什么？答案：（1）可以代表 C 类地址对应的子网掩码默认值；也能表示 A 类和 B 类地址的掩码
15、,前 24 位决定网络号和子网号，后 8 位决定主机号。（用 24bit 表示网络部分地址，包括网络号和子网号）（2）255.255.255.248 化成二进制序列为：11111111 11111111 11111111 11111000，根据掩码的定义，后三位是主机号，一共可以表示 8 个主机号，除掉全 0 和全 1 的两个，该网络能够接 6 个主机。（3）子网掩码的形式是一样的，都是 255.255.255.0；但是子网的数目不一样，前者为65534，后者为 254。（4）255.255.240.0（11111111.11111111.11110000.00000000）是 B 类地址的子
16、网掩码，主机地址域为 12 比特，所以每个子网的主机数最多为：212-2=4 094。（5）子网掩码由一连串的 1 和一连串的 0 组成，1 代表网络号和子网号，0 对应主机号.255.255.0.255 变成二进制形式是： 11111111 11111111 00000000 11111111.可见，是一个有效的子网掩码，但是不是一个方便使用的解决办法。（6）用点分十进制表示，该 IP 地址是 194.47.20.129，为 C 类地址。（7）有，可以提高网络利用率。注：实际环境中可能存在将 C 类网网络地址进一步划分为子网的情况，需要掩码说明子网号的划分。C 类网参加互连网的路由，也应该使
17、用子网掩码进行统一的 IP 路由运算。C类网的子网掩码是 255.255.255.0。4-10 试辨认以下 IP 地址的网络类别。(1) 128.36.199.3(2) 21.12.240.17(3) 183.194.76.253(4) 192.12.69.248(5) 89.3.0.1(6) 200.3.6.2答案：(1) 128.36.199.3 B 类网(2) 21.12.240.17 A 类网(3) 183.194.76.253 B 类网(4) 192.12.69.248 C 类网(5) 89.3.0.1 A 类网(6) 200.3.6.2 C 类网4-13.设 IP 数据报使用固定首
18、部，其各字段的具体数值如图所示（除 IP 地址外，均为十进制表示）。试用二进制运算方法计算应当写入到首部检验和字段中的数值（用二进制表示）。1000101 00000000 00000000-0001110000000000 00000001 00000000-0000000000000100 00010001 xxxxxxxx xxxxxxxx00001010 00001100 00001110 0000010100001100 00000110 00000111 00001001 作二进制检验和（XOR）01110100 01001110 取反码10001011 101100014-17
19、一个 3200 位长的 TCP 报文传到 IP 层，加上 160 位的首部后成为数据报。下面的互联网由两个局域网通过路由器连接起来。但第二个局域网所能传送的最长数据帧中的数据部分只有 1200 位。因此数据报在路由器必须进行分片。试问第二个局域网向其上层要传送多少比特的数据（这里的“数据”当然指的是局域网看见的数据）？答案：IP 数据报的长度为：3200+160=3360bit第二个局域网分片应分为片3 片的首部共为 3*160=480bit则总共要传送的数据共 3200+480=3680bit。 4-20. 设某路由器建立了如下路由表（这三列分别是目的网络、子网掩码和下一跳路由器，若直接交付
20、则最后一列表示应当从哪一个接口转发出去）：目的网络子网掩码下一跳128.96.39.0 255.255.255.128 接口 0 128.96.39.128 255.255.255.128 接口 1128.96.40.0 255.255.255.128 R2192.4.153.0 255.255.255.192 R3*（默认） - R4现共收到 5 个分组，其目的站 IP 地址分别为：（1）128.96.39.10（2）128.96.40.12（3）128.96.40.151（4）192.4.153.17（5）192.4.153.90试分别计算其下一跳。解：（1）分组的目的站 IP 地址为：
21、128.96.39.10。先与子网掩码 255.255.255.128 相与，得 128.96.39.0，可见该分组经接口 0 转发。（2）分组的目的 IP 地址为：128.96.40.12。 与子网掩码 255.255.255.128 相与得 128.96.40.0，不等于 128.96.39.0。 与子网掩码 255.255.255.128 相与得 128.96.40.0，经查路由表可知，该项分组经 R2 转发。（3）分组的目的 IP 地址为：128.96.40.151，与子网掩码 255.255.255.128 相与后得128.96.40.128，与子网掩码 255.255.255.19
22、2 相与后得 128.96.40.128，经查路由表知，该分组转发选择默认路由，经 R4 转发。（4）分组的目的 IP 地址为：192.4.153.17。与子网掩码 255.255.255.128 相与后得192.4.153.0。与子网掩码 255.255.255.192 相与后得 192.4.153.0，经查路由表知，该分组经R3 转发。（5）分组的目的 IP 地址为：192.4.153.90，与子网掩码 255.255.255.128 相与后得192.4.153.0。与子网掩码 255.255.255.192 相与后得 192.4.153.64，经查路由表知，该分组转发选择默认路由，经 R
23、4 转发。4-22 一具数据报长度为 4000 字节（固定首部长度）。现在经过一个网络传送，但此网络能够传送的最大数据长度为 1500 字节。试问应当划分为几个短些的数据报片？各数据报片的数据字段长度、片偏移字段和 MF 标志应为何数值？答：IP 数据报固定首部长度为 20 字节，长度为 4000 字节的数据报中数据为 4000-20=3980字节。MTU = 1500 = 首部长度+数据长度 = 20+1480将原始数据报中的数据 3980 字节 = 1480 + 1480 + 1020 （共三段）所以：总长度(字节) 数据长度(字节) MF 片偏移原始数据报 4000 3980 0 0数据
24、报片 1 1500 1480 1 0数据报片 2 1500 1480 1 185数据报片 3 1040 1020 0 3704-28 答案：图形见课后答案4-30 一个大公司有一个总部和三个下属部门。公司分配到的网络前缀是 192.77.33/24。公司的网络布局如图 4-56。总部共有五个局域网，其中 LAN1LAN4 都连接到路由器 R1 上，R1 再通过 LAN5 与路由其 R5 相连。R5 和远地的三个部门的局域网 LAN6LAN8通过广域网相连。每个局域网旁边标明的数字是局域网上主机数。试给每个局域网分配一个合适的网络前缀。答案：分配网络前缀时应先分配地址数较多的前缀,本题的答案很多
25、种,下面是其中的一种答案.LAN1: 192.77.33.0/26LAN3: 192.77.33.64/27;LAN6: 192.77.33.192/27;LAN7: 192.77.33.160/27;LAN8; 192.77.33.128/27LAN2: 192.77.33.96/28;LAN4: 192.77.33.112/28LAN5: 192.77.33.224/27 ( 考虑到以太网可能还要连接及个主机 , 故留有余地)WAN1:192.77.33.232/30; WAN2: 192.77.33.236/30; 192.77.33.240/304-41 假定网络中的路由器 B 的路由表有如下的项目（这三列分别表示“目的网络”、“距离”和“下一跳路由器”）N1 7 AN2 2 CN6 8 FN8 4 EN9 4 F现在 B 收到从 C 发来的路由信息（这两列分别表示“目的网络 ”和“距离” ）：N2 4N3 8N6 4N8 3N9 5解：路由器 B 更新后的路由表如下：N1 7 A 无新信息，不改变N2 5 C 相同的下一跳，更新N3 9 C 新的项目，添加进来N6 5 C 不同的下一跳，距离更短，更新N8 4 E 不同的下一跳，距离一样，不改变N9 4 F 不同的下一跳，距离更大，不改变4-42 假定网络中的路由器 A 的路由表有如下的项目（这三列分别表示“目的网络”、
