【正文】 記錄未發(fā)生超時。顯示在這些時間的前后該交換機(jī)表的狀態(tài)。假定①A向D發(fā)送一個幀，②D向A回答一個幀，③C向D發(fā)送一個幀，④D向C回答一個幀。最大距離遠(yuǎn)大于實(shí)際的100Mbps標(biāo)準(zhǔn)200m，說明理論是實(shí)踐的參考，需考慮實(shí)際傳輸時的損耗等因素的影響。這個最大距離也確保正在傳輸?shù)慕Y(jié)點(diǎn)A能夠檢測出當(dāng)A在傳輸時是否有其他任何結(jié)點(diǎn)在傳輸嗎？為什么？你得到的最大距離和實(shí)際的100 Mbps標(biāo)準(zhǔn)比較將有什么結(jié)論？答：根據(jù)因特網(wǎng)的效率公式 ，因?yàn)閭鬏斠粋€幀 的時間為，故有，結(jié)點(diǎn)和集線器之間的最大距離d為：。38講1. 考慮某讓所有結(jié)點(diǎn)直接與一個集線器相連的100 Mbps的100BASET以太網(wǎng)。（c）N個活躍結(jié)點(diǎn)時，ALOHA的效率是Np(1p)2(N1)。（b）代入p=1/N ，則Np(1p)N1=(11/N)N1。對該式求導(dǎo)，并令導(dǎo)數(shù)為0，可得N(1p)N1Np(N1)(1p)N2 = 0。)(c)進(jìn)一步說明純ALOHA的最大效率是。(b)使用在(a)中求出的值，令N接近于無窮，求出時隙ALOHA的效率。(a)當(dāng)有N個活躍結(jié)點(diǎn)時，時隙ALOHA的效率是。2. 我們討論了時隙ALOHA效率推導(dǎo)?，F(xiàn)有的幾十種多路訪問協(xié)議分為下列三類：信道劃分協(xié)議、輪流協(xié)議和隨機(jī)接入?yún)f(xié)議。如果偵聽到信道正在忙，任何結(jié)點(diǎn)將等待信道空閑后才會嘗試使用它。e. 偵聽。幀總是在時隙起始時傳輸。對于連續(xù)時間，能夠在任意時刻開始傳輸幀。碰撞的幀必須在以后再次傳輸。該事件被稱為碰撞。c. 碰撞。所有結(jié)點(diǎn)能夠在信道上發(fā)送和接收幀。b. 單一信道。N 個獨(dú)立結(jié)點(diǎn)，彼此獨(dú)立地產(chǎn)生數(shù)據(jù)幀?？紤]設(shè)計(jì)一種新的SR協(xié)議，一次發(fā)出一對報(bào)文，而且只有在知道第一對報(bào)文中的兩個報(bào)文都正確到達(dá)后才發(fā)送第二對報(bào)文。b. 接收方等待分組k，收到和確認(rèn)了k1及其以前所有分組，如果這N個ACK未到達(dá)發(fā)送方，ACK范圍[kN,k1]，由于發(fā)送方已經(jīng)發(fā)送分組[kN,k1]，所以肯定收到了ACK kN1，根據(jù)累積確認(rèn)原理，接收方一旦對kN1進(jìn)行確認(rèn)，則不會再對小于kN1號分組確認(rèn)，故而ACK范圍[kN1,k1]。如果處于另一種極端，發(fā)送方未收到任何ACK，窗口[kN,k1]?；卮鹨韵聠栴}：a. 在t時刻，發(fā)送方窗口內(nèi)的報(bào)文序號可能是多少？為什么？b. 在t時刻，在當(dāng)前傳播回到發(fā)送方的所有可能報(bào)文中，ACK字段中所有可能值是多少？為什么？答：一般而言，發(fā)送方窗口為N（本題中N=3）。假設(shè)在時刻t，接收方期待的下一個有序分組的序號是k。分組長L＝1,500 byte，發(fā)送時延：當(dāng)一次僅傳輸一個分組，信道的利用率僅為：如果要使信道的利用率超過90%，窗口長度至少要大于：，即一個發(fā)送窗口中，為得到應(yīng)答的分組數(shù)量要大于6570個。2. 考慮討論流水線時的例子，網(wǎng)絡(luò)跨越國家的例子。即如果接收方發(fā)送的ACK丟失，則在SW2接收方側(cè)將出現(xiàn)冗余，發(fā)送方則會重傳舊分組。超時機(jī)制的引入增加了發(fā)送方到接收方數(shù)據(jù)流中冗余分組的可能性。36講1. 在課件中給出了SW3的發(fā)送方FSM，請畫出協(xié)議SW3的接收方的FSM。3. 在SW3協(xié)議中，從接收方向發(fā)送方流動的ACK分組沒有設(shè)置序號。2. 考慮4 bit的生成多項(xiàng)式G(x)=x3+1，假設(shè)數(shù)據(jù)M(x)的值為10101010。答：鏈路層協(xié)議能夠向網(wǎng)絡(luò)層提供的服務(wù)包括：成幀、差錯檢測、可靠交付、媒體訪問、流量控制。因此，在有WiFi的地方，就盡可能地使用WiFi，而在沒有WiFi的地方就使用3G技術(shù)。3. 當(dāng)前無線接入所使用的WiFi技術(shù)基于何種標(biāo)準(zhǔn)？為何3G技術(shù)經(jīng)常要與WiFi技術(shù)配合使用？答：當(dāng)前無線接入所使用的WiFi技術(shù)基于IEEE 。因?yàn)閮H當(dāng)n=3時排隊(duì)才會增長。d. 其中傳輸概率由二項(xiàng)式公式?jīng)Q定：，其中n≤3為傳輸用戶數(shù)。b. 因?yàn)?Mbps鏈路僅能容納兩個或更少的用戶同時以1Mbps連續(xù)傳輸時，這時統(tǒng)計(jì)上會有資源富余，而當(dāng)3個用戶同時傳輸時，統(tǒng)計(jì)上便會出現(xiàn)供不應(yīng)求的現(xiàn)象，導(dǎo)致排隊(duì)時延。求出排隊(duì)增長的時間比率。d. 假定現(xiàn)在有3個用戶。a. 當(dāng)使用電路交換時，能夠支持多少用戶？b. 對于該問題的遺留問題，假定使用分組交換。24講1. 假定用戶共享一條2 Mbps鏈路。此外，環(huán)境中的電磁噪聲也會形成干擾；c. 多徑傳播：當(dāng)電磁波的一部分受物體和地面反射，在發(fā)送方和接收方之間走了不同長度的路徑，則會出現(xiàn)多徑傳播。單模光纖可使光線一直向前傳播，而不會產(chǎn)生多次反射，損耗較小，可進(jìn)行高速率遠(yuǎn)距離傳輸。在導(dǎo)向傳輸媒體中，電磁波被導(dǎo)向沿著固體媒體(銅線或光纖)傳播，而非導(dǎo)向傳輸媒體通常指自由空間，在非導(dǎo)向傳輸媒體中電磁波的傳輸常稱為無線傳輸。如果每個碼元僅有1比特信息，則兩者在數(shù)值上是相等的；如果每個碼元有n比特信息，則碼元/每秒在數(shù)值上等于n倍比特/每秒。對于這些值，該端到端時延為多少？答：23講1. 奈奎斯特公式與香農(nóng)公式在數(shù)據(jù)通信中的意義是什么？比特/每秒和碼元/每秒有何區(qū)別和聯(lián)系？答：奈奎斯特公式給出了任何實(shí)際的信道所能傳輸?shù)淖畲髷?shù)據(jù)傳輸速率，而香農(nóng)公式則指出信道的極限信息傳輸速率。該分組交換機(jī)對每個分組的時延為dproc。3. 考慮一個長度為L的分組從端系統(tǒng)A開始，經(jīng)一段鏈路傳送到一臺分組交換機(jī)，并從該分組交換機(jī)經(jīng)第二段鏈路傳送到目的端系統(tǒng)。TCP/IP體系結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)包括：協(xié)議棧呈沙漏形狀，IP作為體系結(jié)構(gòu)的細(xì)腰，一方面IP之上可以通過運(yùn)輸層協(xié)議，為多種應(yīng)用程序提供不同的信道抽象，即一切運(yùn)行在IP之上；其次，多種異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)可以通過IP實(shí)現(xiàn)互聯(lián)互通，及IP運(yùn)行在一切網(wǎng)絡(luò)之上。2. TCP/IP體系結(jié)構(gòu)具有哪些層次？該體系結(jié)構(gòu)的主要特點(diǎn)是什么？答： TCP/IP的體系結(jié)構(gòu)層次自上而下是應(yīng)用層、運(yùn)輸層、網(wǎng)絡(luò)層和網(wǎng)絡(luò)接口層。協(xié)議是控制（水平的）對等實(shí)體之間進(jìn)行通信所需要的規(guī)則。萬一有人在預(yù)定時間沒有到達(dá)，如何辦？因此，需要增加一條定時約束，如“過時自行返回”。舉例來說：一組偵察兵約定下午5點(diǎn)到某高地集結(jié)。語法描述了數(shù)據(jù)與控制信息的結(jié)構(gòu)或格式，語義定義了需要發(fā)出何種控制信息、完成何種動作以及做出何種響應(yīng)等，定時給出了事件實(shí)現(xiàn)順序的詳細(xì)說明。答：網(wǎng)絡(luò)協(xié)議是指為進(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。谷歌專網(wǎng)不僅與第一層ISP相連，而且直接與更低層ISP相連，從而改變了因特網(wǎng)的結(jié)構(gòu)。內(nèi)容提供商如谷歌公司在全世界部署了一個專用的TCP/IP網(wǎng)絡(luò)，用以連接約50個數(shù)據(jù)中心。由此回答：為何說因特網(wǎng)是網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)？每層ISP是否大致與地理范圍對應(yīng)？內(nèi)容提供商正在以何種方式改變因特網(wǎng)的結(jié)構(gòu)？答：從ISP等級結(jié)構(gòu)圖可以看到，因特網(wǎng)由眾多ISP網(wǎng)絡(luò)互連而成，因此因特網(wǎng)可以稱為網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)。端系統(tǒng)上的現(xiàn)代操作系統(tǒng)通常定義了兩種編程開發(fā)接口：①系統(tǒng)與通信網(wǎng)連接的硬件接口，位于網(wǎng)絡(luò)層與鏈路層之間，用以開發(fā)與各種不同的通信網(wǎng)連接的網(wǎng)絡(luò)適配器的驅(qū)動程序；②操作系統(tǒng)與應(yīng)用程序的接口，位于運(yùn)輸層與應(yīng)用層之間，為編程人員提供了一套API以進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用程序的開發(fā)。習(xí)題解答11講1. 網(wǎng)絡(luò)有哪些構(gòu)件？主機(jī)之間互聯(lián)有哪幾種方式？端系統(tǒng)上的現(xiàn)代操作系統(tǒng)通常定義了哪些編程開發(fā)接口？答：網(wǎng)絡(luò)實(shí)體可以被抽象為兩種基本構(gòu)件：結(jié)點(diǎn)和鏈路。主機(jī)之間互聯(lián)有3種方式：①直接連接的方式，②間接連接的網(wǎng)絡(luò)云方式；(3) 間接連接的網(wǎng)絡(luò)云互聯(lián)方式。2. 參見圖111，因特網(wǎng)具有大致分層的ISP等級結(jié)構(gòu)。每層ISP大致與地理范圍有對應(yīng)關(guān)系：第一層ISP連接各個國家之間，覆蓋洲際范圍；第二層ISP連接各本地ISP，覆蓋國家或區(qū)域范圍；本地ISP直接連接用戶，覆蓋一個城市。每個數(shù)據(jù)中心具有幾十萬臺到幾百臺不等的服務(wù)器，每時每刻會產(chǎn)生巨大的網(wǎng)絡(luò)流量。3. 什么叫做網(wǎng)絡(luò)協(xié)議？構(gòu)成協(xié)議的幾個要素是什么？是否可以缺失其中的某個要素？請舉例說明原因。網(wǎng)絡(luò)協(xié)議包括三個要素：語法、語義和定時。網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的三要素缺一不可，缺失語法則無法對分組進(jìn)行解析，缺失語義則無法完成相應(yīng)的動作，缺失定時則無法保證協(xié)議的正確執(zhí)行。語法是中文，語義正確：有時間有地點(diǎn)有任務(wù)，但是缺少定時。12講1. 數(shù)據(jù)在各層之間的傳遞過程中，各層協(xié)議的首部起著什么作用？“水平的”協(xié)議和“垂直的”服務(wù)之間有什么關(guān)系？答：每層協(xié)議的首部定義了本層協(xié)議進(jìn)行交互時需要的控制信息。協(xié)議的實(shí)現(xiàn)一方面需要利用（垂直的）下一層為其提供的服務(wù)，另一方面又能夠?yàn)樯弦粚犹峁┓?wù)。其中應(yīng)用層可以定義各種網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用協(xié)議，運(yùn)輸層提供可靠字節(jié)流服務(wù)和不可靠數(shù)據(jù)報(bào)服務(wù)兩種服務(wù)，網(wǎng)絡(luò)層只有一個網(wǎng)際協(xié)議IP，支持互聯(lián)多種網(wǎng)絡(luò)技術(shù)以形成一個邏輯網(wǎng)絡(luò)，網(wǎng)絡(luò)接口層包括諸如以太網(wǎng)、電話網(wǎng)等多種通信網(wǎng)絡(luò)。這一設(shè)計(jì)理念能夠使高層應(yīng)用和底層通信網(wǎng)技術(shù)獨(dú)立發(fā)展，大大提高了因特網(wǎng)的靈活性。令di、si和Ri表示鏈路i的長度、傳播速度和傳輸速率（i=1,2）。假定沒有排隊(duì)時延，根據(jù)di、si、Ri (i=1,2)和L，該分組總的端到端時延是什么？現(xiàn)在假定該分組是1,000字節(jié)，分組交換機(jī)的處理時延是1 ms，第一段鏈路的長度是4,000km，并且最后一段鏈路的長度是1,000km。比特/每秒和碼元/每秒可以相互轉(zhuǎn)換，前者是從信息量角度描述信息傳輸速率，而后者是從碼元角度衡量數(shù)據(jù)傳輸速率。2. 常用的傳輸媒體有哪幾種類型？它們的主要特點(diǎn)是什么？其中的多模光纖和單模光纖各適用于什么場合？答：常用的傳輸媒體可分為兩大類，即導(dǎo)向傳輸媒體和非導(dǎo)向傳輸媒體。光脈沖在多模光纖中傳輸時會逐漸展寬，造成失真，故多模光纖只適合于短距離傳輸。3. 與有線鏈路相比，無線鏈路通信有哪些重要的區(qū)別特征？答：與有線鏈路相比，無線鏈路通信的特征是：a. 衰減的信號強(qiáng)度：當(dāng)電磁波穿過物體時，信號強(qiáng)度將減弱；b. 來自其他源的干擾：在同一個頻段發(fā)送信號的電波源將相互干擾。這使得疊加后的信號變得時強(qiáng)時弱，難以控制。同時假定當(dāng)每個用戶傳輸時連續(xù)以1 Mbps傳輸，但每個用戶僅傳輸20%的時間。為什么如果兩個或更少的用戶同時傳輸?shù)脑挘阪溌非懊婊旧蠜]有排隊(duì)時延？為什么如果3個用戶同時傳輸?shù)脑?，將有排?duì)時延？。求出在任何給定的時間，所有3個用戶在同時傳輸?shù)母怕省４穑篴. 當(dāng)使用電路交換時，信道帶寬需要用戶獨(dú)占，最多智能支持2個用戶。c. 每個用戶僅可能有20%的時間在傳輸，因此正在傳輸?shù)母怕适莗=。當(dāng)n=3時，上式==。2. ADSL的上下行帶寬為何設(shè)計(jì)為不對稱？答：因?yàn)榧彝ビ脩糨^多將信息取回家，較少向網(wǎng)絡(luò)提供信息。3G技術(shù)的通信速率較低，約為幾百kbps，上網(wǎng)費(fèi)用高；而WiFi的通信速率為54Mbps或以上，且上網(wǎng)費(fèi)用低。35講1. 鏈路層協(xié)議能夠向網(wǎng)絡(luò)層提供哪些可能的服務(wù)？舉例說明鏈路層協(xié)議相應(yīng)的服務(wù)。例如，HDLC協(xié)議提供了數(shù)據(jù)鏈路層的成幀和CRC檢測功能等。附加比特R(x)的值是什么？答：R(x)=101（需要過程）。為什么這些ACK分組不需要序號呢？答