【正文】 協(xié)議：實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)互連。試 把有關(guān)數(shù)據(jù)填寫(xiě)在表 32 中。在一開(kāi)始，兩個(gè)網(wǎng)橋中的轉(zhuǎn)發(fā)表都是空的。顯然第一次重傳失敗的概率為 ，第二次重傳失敗的概率為 ，第三次重傳失敗的概率為 I= 332 圖 335 表示有五個(gè)站點(diǎn)分別連接在三個(gè)局域網(wǎng)上，并且用網(wǎng)橋 B1 和 B2 連接起來(lái)。試計(jì)算第 1 次重傳失敗的概率、第 2 次重傳的概率、第 3 次重傳失敗的概率，以及一個(gè)站成功發(fā)送數(shù)據(jù)之前的平均重傳次數(shù) I。于是按截?cái)喽M(jìn)制指數(shù)退避算法進(jìn)行重傳。（ T4+T2+Tau+Rb*Tau）如空閑，則 B 在 T5=881 比特時(shí)間發(fā)送數(shù)據(jù)、否則再退避。假定 A 和 B 選擇的隨機(jī)數(shù)分別是 rA=0 和 rB=1。當(dāng) t=255 比特時(shí)間， A 和 B 同時(shí) 檢測(cè)到發(fā)生了碰撞，并且在 t=255+48=273 比特時(shí)間完成了干擾信號(hào)的傳輸。只要 B 在 t=224 比特時(shí)間之前發(fā)送數(shù)據(jù)， A 在發(fā)送完畢之前就一定檢測(cè)到碰撞，就能夠肯定以后也不會(huì)再發(fā)送碰撞了 如果 A 在發(fā)送完畢之前并沒(méi)有檢測(cè)到碰撞，那么就能夠肯定 A 所發(fā)送的幀不會(huì)和 B 發(fā)送的幀發(fā)生碰撞（當(dāng)然也不會(huì)和其他站點(diǎn)發(fā)生碰撞）。如果 A 發(fā)送的是以太網(wǎng)所容許的最短的幀，那么 A 在檢測(cè)到和 B 發(fā)生碰撞之前能否把自己的數(shù)據(jù)發(fā)送完畢？換言之，如果 A 在發(fā)送完畢之前并沒(méi)有檢測(cè)到碰撞，那么能否肯定 A 所發(fā)送的幀不會(huì)和 B 發(fā)送的幀發(fā)生碰撞？（提示：在計(jì)算時(shí)應(yīng)當(dāng)考慮到每一個(gè)以太網(wǎng)幀在發(fā)送到信道上時(shí)，在 MAC 幀前面還要增加 若干字節(jié)的前同步碼和幀定界符） 答：設(shè)在 t=0 時(shí) A 開(kāi)始發(fā)送，在 t=（ 64+8） *8=576 比特時(shí)間， A 應(yīng)當(dāng)發(fā)送完畢。這兩個(gè)站點(diǎn)之間的傳播時(shí)延為 225比特時(shí)間。 答：對(duì)于 1km 電纜，單程傳播時(shí)間為 1/202200=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*10^6/1*10^9=10000,因此，最短幀是 10000 位或 1250 字節(jié)長(zhǎng) 322 假定在使用 CSMA/CD 協(xié)議的 10Mb/s 以太網(wǎng)中某個(gè)站在發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)檢測(cè)到碰撞，執(zhí)行退避算法時(shí)選擇了隨機(jī)數(shù) r=100。設(shè)信號(hào)在網(wǎng)絡(luò)上的傳播速率為202200km/s。 答： 10BASET 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 10BASET 的通信距離稍短，每個(gè)站到集線器的距離不超過(guò) 100m。標(biāo)準(zhǔn)以太網(wǎng)的數(shù)據(jù)速率是 10MB/s，因此波特率是數(shù)據(jù)率的兩倍，即 20M 波特。試問(wèn)真正的數(shù)據(jù)是什么（用十六進(jìn)制寫(xiě)出）？ 答： 7D 5E FE 27 7D 5D 7D 5D 65 7D 5E 7E FE 27 7D 7D 65 7D 310 PPP 協(xié)議使用同步傳輸技術(shù)傳送比特串 0110111111111100。試求應(yīng)添加在數(shù)據(jù)后面的余數(shù)。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： S?A=（＋ 1－ 1＋ 3＋ 1－ 1＋ 3＋ 1＋ 1）／ 8=1， A 發(fā)送 1 S?B=（＋ 1－ 1－ 3－ 1－ 1－ 3＋ 1－ 1）／ 8=－ 1， B 發(fā)送 0 S?C=（＋ 1＋ 1＋ 3＋ 1－ 1－ 3－ 1－ 1）／ 8=0， C 無(wú)發(fā)送 S?D=（＋ 1＋ 1＋ 3－ 1＋ 1＋ 3＋ 1－ 1）／ 8=1， D 發(fā)送 1 第三章 數(shù)據(jù)鏈路層 308 要發(fā)送的數(shù)據(jù)為 101110。 216 共有 4 個(gè)站進(jìn)行碼分多址通信。如果采用振幅調(diào)制，把碼元的振幅劃分為 16 個(gè)不同等級(jí)來(lái)傳送，那么可以獲得多高的數(shù)據(jù)率（ b/s） ? 答： C=R*Log2（ 16） =20220b/s*4=80000b/s 210 常用的傳輸媒體有哪幾種？各有何特點(diǎn)？ 答：雙絞線 屏蔽雙絞線 STP (Shielded Twisted Pair) 無(wú)屏蔽雙絞線 UTP (Unshielded Twisted Pair) 同軸電纜 50 W 同軸電纜 75 W 同軸電纜 光纜 無(wú)線傳輸：短波通信 /微波 /衛(wèi)星通信 213 為什么要使用信道復(fù)用技術(shù)？常用的信道復(fù)用技術(shù)有哪些？ 3 答：為了通過(guò)共享信道、最大限度提高信道利用率。 （ 2）由于物理連接的方式很多，傳輸媒體的種類也很多，因此，具體的物理協(xié)議相當(dāng)復(fù)雜。 （ 2）給其服務(wù)用戶（數(shù)據(jù)鏈路層）在一條物理的傳輸媒體上傳送和接收比特流（一般 為串行按順序傳輸?shù)谋忍亓鳎┑哪芰?，為此，物理層?yīng)該解決物理連接的建立、維持和 釋放問(wèn)題。 （ 3）同步：即事件實(shí)現(xiàn)順序的詳細(xì)說(shuō)明。由以下三個(gè)要素 組成： （ 1）語(yǔ)法：即數(shù)據(jù)與控制信息的結(jié)構(gòu)或格式。上層使用所提供的服務(wù)必須與下層 交換一些命令，這些命令在 OSI 中稱為服務(wù)原語(yǔ)。 協(xié)議是 “水平的 ”，即協(xié)議是控制兩個(gè)對(duì)等實(shí)體進(jìn)行通信的規(guī)則。本層的服務(wù)用戶只能看見(jiàn)服務(wù)而無(wú)法看 見(jiàn)下面的協(xié)議。在協(xié)議的控制下，兩個(gè)對(duì)等實(shí)體間的 通信使得本層能夠向上一層提供服務(wù)，而要實(shí)現(xiàn)本層協(xié)議，還需要使用下面一層提供服 2 務(wù)。 （ 3）同步：即事件實(shí)現(xiàn)順序的詳細(xì)說(shuō)明。由以下三個(gè)要素 組成： （ 1）語(yǔ)法：即數(shù)據(jù)與控制信息的結(jié)構(gòu)或格式。 與分層體系結(jié)構(gòu)的思想相似的日常生活有郵政系統(tǒng)， 物流系統(tǒng)。各層可以采用最合適的技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn) ④ 易于實(shí)現(xiàn)和維護(hù)。當(dāng)某一層發(fā)生變化時(shí)，只要其接口關(guān)系不變，則這層以上或以下的各層均 不受影響。某一層可以使用其下一層提供的服務(wù)而不需要知道服務(wù)是如何實(shí) 現(xiàn)的。 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） =% （ 2） 1000/（ 1000+20+20+18） =% 120 網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)為什么要采用分層次的結(jié)構(gòu)？試舉出一些與分層體系結(jié)構(gòu)的思想相 似的日常生活。試求數(shù)據(jù)的傳輸效率。再交給 網(wǎng)絡(luò)層傳送，需加上 20 字節(jié)的 IP 首部。） 答：線路交換時(shí)延： kd+x/b+s, 分組交換時(shí)延： kd+(x/p)*(p/b)+ (k1)*(p/b) 其中 (k1)*(p/b)表示 K 段傳輸中，有 (k1)次的儲(chǔ)存轉(zhuǎn)發(fā)延遲，當(dāng) s(k1)*(p/b)時(shí)，電 路交換的時(shí)延比分組交換的時(shí)延大，當(dāng) xp,相反。在分組交換時(shí)分組長(zhǎng)度為 p(bit)，且各結(jié)點(diǎn)的排隊(duì)等待時(shí)間可 忽略不計(jì)。從源點(diǎn)到 終點(diǎn)共經(jīng)過(guò) k 段鏈路，每段鏈路的傳播時(shí)延為 d（ s），數(shù)據(jù)率 為 b(b/s)。 110 試在下列條件下比較電路交換和分組交換。 （ 2）報(bào)文交換：無(wú)須預(yù)約傳輸帶寬，動(dòng)態(tài)逐段利用傳輸帶寬對(duì)突發(fā)式數(shù)據(jù)通信效率高 ，通信迅速。1 第一章 概述 103 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）電路交換：端對(duì)端通信質(zhì)量因約定了通信資源獲得可靠保障，對(duì)連續(xù)傳 送大量數(shù)據(jù)效率高。 （ 3）分組交換：具有報(bào)文交換之高效、迅速的要點(diǎn)，且各分組小，路由靈活，網(wǎng)絡(luò)生 存性能好。要傳送的報(bào)文共 x（ bit）。在電路交換時(shí) 電路的建立時(shí)間為 s(s)。問(wèn)在怎樣的條件下，分組交換的時(shí)延比電路交換的要?。浚ㄌ崾荆寒?huà)一下草 圖觀察 k 段鏈路共有幾個(gè)結(jié)點(diǎn)。 114 計(jì)算 機(jī)網(wǎng)絡(luò)有哪些常用的性能指標(biāo)？ 答：速率，帶寬，吞吐量，時(shí)延，時(shí)延帶寬積，往返時(shí)間 RTT，利用率 119 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。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)。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）。 答：分層的好處： ① 各層之間是獨(dú)立的。 ② 靈活性好。 ③ 結(jié)構(gòu)上可分割開(kāi)。 ⑤ 能促進(jìn)標(biāo)準(zhǔn)化工作。 121 協(xié)議與服務(wù)有何區(qū)別？有何關(guān)系？ 答：網(wǎng)絡(luò)協(xié)議：為進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)中的數(shù)據(jù)交換而建立的規(guī)則、標(biāo)準(zhǔn)或約定。 （ 2）語(yǔ)義：即需要發(fā)出何種控制信息，完成何種動(dòng)作以及做出何種響應(yīng)。 協(xié)議是控制兩個(gè)對(duì)等實(shí)體進(jìn)行通信的規(guī)則的集合。 協(xié)議和服務(wù)的概念的區(qū)分： 協(xié)議的實(shí)現(xiàn)保證了能夠向 上一層提供服務(wù)。下面的協(xié)議對(duì)上面的服務(wù)用戶是透明的。但服務(wù)是 “垂直 的 ”，即服務(wù)是由下層通過(guò)層間接口向上層提供的。 122 網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的三個(gè)要素是什么？各有什么含義？ 答：網(wǎng)絡(luò)協(xié)議：為進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)中的數(shù)據(jù)交換而建立的規(guī)則、標(biāo)準(zhǔn)或約定。 （ 2）語(yǔ)義：即需要 發(fā)出何種控制信息，完成何種動(dòng)作以及做出何種響應(yīng)。 第二章 物理層 201 物理層要解決哪些問(wèn)題？物理層的主要特點(diǎn)是什么？ 答：物理層要解決的主要問(wèn)題： （ 1）物理層要盡可能地屏蔽掉物理設(shè)備和傳輸媒體，通信手段的不同，使數(shù)據(jù)鏈路層 感覺(jué)不到這些差異，只考慮完成本層的協(xié)議和服務(wù)。 （ 3）在兩個(gè)相鄰系統(tǒng)之 間唯一地標(biāo)識(shí)數(shù)據(jù)電路 物理層的主要特點(diǎn)： （ 1）由于在 OSI 之前，許多物理規(guī)程或協(xié)議已經(jīng)制定出來(lái)了，而且在數(shù)據(jù)通信領(lǐng)域中， 這些物理規(guī)程已被許多商品化的設(shè)備所采用，加之，物理層協(xié)議涉及的范圍廣泛，所以 至今沒(méi)有按 OSI 的抽象模型制定一套新的物理層協(xié)議，而是沿用已存在的物理規(guī)程，將 物理層確定為描述與傳輸媒體接口的機(jī)械，電氣，功能和規(guī)程特性。 202 歸層與協(xié)議有什么區(qū)別？ 答：規(guī)程專指物理層協(xié)議 207 假定某信道受奈氏 準(zhǔn)則限制的最高碼元速率為 20220 碼元 /秒。 頻分、時(shí)分、碼分、波分。 4 個(gè)站的碼片序列為 A：（－ 1－ 1－ 1＋ 1＋ 1－ 1＋ 1＋ 1） B：（－ 1－ 1＋ 1－ 1＋ 1＋ 1＋ 1－ 1） C：（－ 1＋ 1－ 1＋ 1＋ 1＋ 1－ 1－ 1） D：（－ 1＋ 1－ 1－ 1－ 1－ 1＋ 1－ 1） 現(xiàn)收到這樣的碼片序列 S：（－ 1＋ 1－ 3＋ 1－ 1－ 3＋ 1＋ 1）。采用 CRCD 生成多項(xiàng)式是 P（ X） =X3+1。 答：作二進(jìn)制除法， 101110 000 10011 添加在數(shù)據(jù)后面的余數(shù)是 011 309 一個(gè) PPP 幀的數(shù)據(jù)部分（用十六 進(jìn)制寫(xiě)出）是 7D 5E FE 27 7D 5D 7D 5D 65 7D 5E。試問(wèn)經(jīng)過(guò)零比特填充后變成怎樣的比特串？若接收端收到的 PPP 幀的數(shù)據(jù)部分是 0001110111110111110110，問(wèn)刪除發(fā)送端加入的零比特后變成怎樣的比特串？ 答： 011011111 11111 00 011011111011111000 0001110111110111110110 000111011111 11111 110 316 數(shù)據(jù)率為 10Mb/s 的以太網(wǎng)在物理媒體上的碼元傳輸速率是多少碼元 /秒？ 答：碼元傳輸速率即為波特率，以太網(wǎng)使用曼徹斯特編碼，這就意味著發(fā)送的每一位都有兩個(gè)信號(hào)周期。 318 試說(shuō)明 10BASET 中的 “10”、 “BASE”和 “T”所代表的意思。 320 假定 1km 長(zhǎng)的 CSMA/CD 網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)率為 1Gb/s。求能夠使用此協(xié)議的最短幀長(zhǎng)。試問(wèn)這個(gè)站需要等待多長(zhǎng)時(shí)間后才能再次發(fā)送數(shù)據(jù)？如果是 100Mb/s 的以太網(wǎng)呢？ 答：對(duì)于 10mb/s 的以太網(wǎng)，以太網(wǎng)把爭(zhēng)用期定為 微秒，要退后 100 個(gè)爭(zhēng)用期，等待 4 時(shí)間是 （微秒） *100= 對(duì)于 100mb/s 的以太網(wǎng)，以太網(wǎng)把爭(zhēng)用期定 為 微秒，要退后 100 個(gè)爭(zhēng)用期，等待時(shí)間是 （微秒） *100=512 微秒 324 假定站點(diǎn) A 和 B 在同一個(gè) 10Mb/s 以太網(wǎng)網(wǎng)段上?，F(xiàn)假定 A 開(kāi)始發(fā)送一幀，并且在 A 發(fā)送結(jié)束之前 B 也發(fā)送一幀。 t=225 比特時(shí)間， B 就檢測(cè)出 A 的信號(hào)。 325 在上題中的站點(diǎn) A 和 B 在 t=0 時(shí)同時(shí)發(fā)送了數(shù)據(jù)幀。 A 和 B 在CSMA/CD 算法中選擇不同的 r 值退避。試問(wèn) A 和 B 各在什么時(shí)間開(kāi)始重傳其數(shù)據(jù)幀？ A 重傳的數(shù)據(jù)幀在什么時(shí)間到達(dá) B？ A 重傳的數(shù)據(jù)會(huì)不會(huì)和 B 重傳的數(shù)據(jù)再次發(fā)生碰撞？ B 會(huì)不會(huì)在預(yù)定的重傳時(shí)間停止發(fā)送數(shù)據(jù)？ 答： t=0 時(shí)， A 和 B 開(kāi)始發(fā)送數(shù)據(jù) T1=225 比特時(shí)間 ,A 和 B 都檢測(cè)到碰撞（ tau） T2=273 比特時(shí)間 ,A 和 B 結(jié)束干擾信號(hào)的傳輸（ T1+48） T3=594 比特時(shí)間 ,A 開(kāi)始發(fā)送（ T2+Tau+rA*Tau+96） T4=785 比特時(shí)間， B 再次檢測(cè)信道。（ T5=T4+96） A 重傳的數(shù)據(jù)在 819 比特時(shí)間到達(dá) B， B 先檢測(cè)到信道忙，因此 B 在預(yù)定的 881 比特時(shí)間停止發(fā)送 326 以太網(wǎng)上只有兩個(gè)站，它們同時(shí)發(fā)送數(shù)據(jù)，產(chǎn)生了碰撞。重傳次數(shù)記為 i， i=1， 2， 3,….. 。 答：將第 i 次重傳成功的概率記為 pi。每一個(gè)網(wǎng)橋都有兩個(gè)接口（ 1 和 2）。以后有以下各站向其他的站發(fā)送了數(shù)據(jù)幀： A 發(fā)送給 E， C 發(fā)送給 B， D 發(fā)送給 C， B 發(fā)送給 A。 發(fā)送的幀 B1 的轉(zhuǎn)發(fā)表 B