交大继续教育-计算机网络-四次作业答案

第一次作业解析1、OSI模型中，通常是数据链路层负责将比特流或字符流转换成帧格式。2、对于网络模型来说，路由器是工作在网络层的设备。3、HUB（集线器）是工作在物理层的设备。4、FTP、Telnet等属于应用层的应用系统。5、OSI模型中，由物理层负责比特流的透明传输。6、哪种物理层编码技术可用于解决连续的0或连续1的问题。只有曼切斯特编码。7、如果用telnetbbs.sjtu.edu.cn传输一串信息，那么真正在物理媒体上传输的信息是以某种形式调制的0或1数据。8、在一条无噪声的信道上，如果带宽是4MHz，信号分成32个等级，那么，信道的最大比特率(即数据传输率)为40Mbps。9、在一条无噪声的信道上，如果带宽是4MHz，信号分成32个等级，那么，信道对应波特率为8M波特。10、在一条无噪声的信道上，如果带宽是4MHz，信号分成32个等级，那么，发送一个20KB的文件最短需要的时间是4ms。Nyquist定理在无噪声信道中，当带宽为HHz，信号电平为V级，则：数据传输速率=2Hlog2Vb/s信道的速率MbpsM4032log422，即信道的最大比特率为40Mbps。∵比特率=(log2V)×波特率∴MMV832log40log22比特率波特率T=20KB/40Mbps=(20×8)/(40×1000)=0.004秒1B=8bit所以乘以8，M和K是1000的关系11、一路电话的带宽为64Kbps。12、HFC用了FDM和TDM多路复用的方法。13、如果主机A通过由32路TDM共享的2.048Mbps总线链路向主机B发送一个32Kb的文件，则传输时间为500ms每一路的速率=2.048M/32＝64Kbps因此传输时间=文件长/一路传输速率=32Kb/64Kbps=0.5s。14、在曼切斯特编码中，如果信号的到达速率（即信号的波特率）是10M，那么数据传输速率是5Mbps。特点：每一位数据需要两个时钟周期，因此信号的频率是数据率的2倍(例如10Mbps需要20MHz信号频率)第二次作业解析1、如果采用奇校验，01001011和10100100的校验位分别是1和0在数据后加一个奇偶(parity)位，奇偶位设置标准是保证码字中“1”位的数目是偶数(或奇数)。2、076C5FAA867E1A3B6654333C的32位校验和为0BC152DF076C5FAA+867E1A3B+6654333C=F43EAD21F43EAD21的补码为：0BC152DF，因此32位校验和就是0BC152DF。以上计算过程如下：数位数1+数2+数3+进位=和进位当前位补码0A+B+C+0=332116-1=F1A+3+3+2=181215-2=D2F+A+3+1=291D15-D=235+1+3+1=100A15-A=54C+E+4+0=301E15-E=156+7+5+1=191315-3=C67+6+6+1=201415-4=B70+8+6+1=150F15-F=0和=F43EAD21补码=0BC152DFF43EAD21可以看作是无符号数，也可以看作有符号数，这跟C语言里一样。如果把求补码当成求相反数，就必须将其看成有符号数。无论是有符号还是无符号数，其内部实现机制都是反码加1（对应十六进制运算是最末位用16去减，其他位统统用15去减），即：[原码]F43EAD21=11110100001111101010110100100001[反码]0BC152DE=00001011110000010101001011011110[补码]0BC152DF=000010111100000101010010110111113、0111010111001001采用CRC校验码，生成多项式为x3+x+1，最后发送的数据为0111010111001001111原字符串加3个0,除数为1011，求余数，异或运算，得余数为1114、在带宽为20Mbps、距离为5km的信道上用协议3传输数据帧，电信号在线路上的传播速度约为5s/km，确认帧长度忽略，当信道利用率为50%时，帧长为1Kb帧长为L比特。协议3是一个严格交替发送和接收协议。线路的利用率=BDVLVLVDBLBL22=21∴L=VBD2，代入以上参数，可以得到答案L=2BD/V=2×20000000(Mb/s)×5000(m)/200000000(m/s)＝1000bit=1Kb5、采用一位滑动窗口协议（即协议4），通信一方的next_frame_to_send=0，frame_expected=1，当收到一个（seq=0,ack=0,data）的帧后，它next_frame_to_send=1，frame_expected=1，并将该帧的数据丢弃一方面，∵帧的seq=0，≠接收窗口=1，∴该帧是错误帧，会丢弃，且接收窗口不会向前滑动，还是=1。另一方面，∵帧的ack=0，=发送窗口=0，∴表明刚才发送出去的帧已经成功收到应答，所以发送窗口向前滑动一位，=1。6、采用一位滑动窗口协议（即协议4），通信一方的next_frame_to_send=0，frame_expected=1，当发送一帧时，帧的内容为（seq=0ack=0data）。∵发送帧时：seq=S=next_frame_to_send，而ack=R-1=frame_expected-1%(MAX_SEQ+1);∴seq=S=0。ack=R-1%(MAX_SEQ+1)=(1-1)%(1+1)=0.说明S=next_frame_to_send,R=frame_expected接收帧时：seq与R比较,若相等则接收送网络层,且R++;否则拒绝。ack与S比较,若相等则从网络层取新包,S++;否则S无变化。发送帧时：seq=next_frame_to_send;ack=frame_expected-1;7、采用位插入法的帧格式，若欲传输的信息是10111111011，则实际传输的比特串是带位填充的首尾标志法这是一种面向二进制位的帧格式，把所有需传输的数据（不论是ASCII字符还是二进制位串）一字排开，并以特殊的位模式01111110作为帧标志，即一个帧的开始（同时标志前一个帧的结束）当帧内容中出现一个与帧标志相同的位串01111110，则在5个1后插入一个0，即变成01111101，接收方将自动删除第5个1后的0。称为位插入法，或透明传输。如果由于干扰，一个帧没有正确接收，则可扫描接收串，一旦扫描到01111110，即新的一帧从此开始。即可以再同步8、网桥是一种可以用于网段隔离；是一种工作在数据链路层；具有在数据链路层进行路由功能；具有其他各项列举的全部功能的设备。9、100Mbps的以太网的波特率是125MHz波特。10、一个CSMA/CD的网络，最大传输距离为5000米，信号传播速率为200m/μs，网络带宽为10M。最短帧长是500bit最短帧长公式发送最短帧的时间=帧长/网络速率=2τ=2×最长线路长度/信号传播速率即2*D/V=L/B全部国际单位制2*5000/(200*10^6)=L/(10*10^6)11、一个CSMA/CD的网络，最大传输距离为5000米，信号传播速率为200m/μs，网络带宽为10M，则网络的时隙长度为50μs时隙长度即上题公式中2*D/V或L/B500/(10*10^6)=50μs12、在以太网中的某一时隙，有两个站点同时开始发送，则3次竞争内（包括第3次）将帧成功发送的概率是87.5%。（或者说3次竞争总可以解决冲突的概率）前三次竞争都冲突的概率=2^-3成功概率=1-2^-3=0.875二进制指数后退算法举例对于两个站点的第j次竞争，发生在第i次冲突之后，j=i+1，站点会在[0,2j-1)或[0,2i)范围选择等待时隙。其发生冲突的概率=1/2j-1=1/2i前j次竞争都冲突的概率=1×1/2×…×1/2j-1=1/2(j-1)×j/2=1/2i×(i+1)/213、IEEE802.11采用的MAC协议是CSMA/CA，在该协议中当某站点收到站点A发给站点B的RTS，没有收到任何CTS后，则该站点可以与除A、B以外的站点通信14、想使由多个交换机连接的机器处于不同的局域网，需要采用VLAN技术。15、在以太网中，当两个站点碰撞（即冲突）5次后，选择的随机等待时隙数的范围是[0,31]。（用数学的区间符号表示，如[a,b]）二进制指数后退算法发送方在检测到冲突后，双方（或多方）都将延时一段时间，所谓一段时间到底是多长?冲突检测到后，时间被分成离散的时隙时隙的长度等于信号在介质上来回的传播时间（51.2s）一般地，经i次冲突后，发送站点需等待的时隙数将从0~2i-1中随机选择,即[0,2i-1]或[0,2i)随机数的最大值是1023（即第10次冲突之后）第三次作业解析1、路由算法的作用是负责填充和更新路由表。路由与转发：路由是决定路线，转发是当一个数据包到达时发生的动作。换句话说，转发是根据路由表来进行数据包的发送，而路由算法负责填充和更新路由表2、某网络设备的IP地址为202.112.192.4，它属于C类IP地址。地址类别网络数主机数A0~127（128）16777216B128~191（16384）65536C192~223（2097152）256D224~2393、一个IP=10.10.30.88机器访问IP=202.120.2.102的Web服务器中网页，NAT的内网地址=10.10.30.1，外网地址=218.81.195.105，则Web服务器收到的IP包中的源地址域的值=218.81.195.105。NAT将内网出去的IP包的源地址替换成自己外部IP地址，因此服务器收到的IP包中的源地址域的值=NAT外部IP地址=218.81.195.105。4、BGP协议采用路由算法是基于距离矢量算法（D-V）的。BGP协议是一种改进的距离矢量协议。路由器不仅维护它到每个目标的开销，还记录下所使用的路径。这样解决了困扰距离矢量路由算的“无穷计算”的问题。系统管理员自己可以定义评分函数，这样使避免了把最短路径作为唯一路由选择标准的缺陷。5、202.120.5.193/28子网可容纳的主机数为14个。6、202.120.5.193/28的子网掩码为255.255.255.240。解答：202.120.5.193/28的子网掩码长度为28位。即28个1＋(32-28=4)个0，即(11111111111111111111111111110000)2=255.255.255.240C类IP的网络地址长度为24位，因此子网长度为28-24=4，子网中表示主机数长度为8-4=4，（其中8是C类地址表示后缀长度），该子网可容纳的主机数=24－2＝14个。另外一种计算方法是，子网中主机数长度=IP地址总长度-掩码1的个数=32-28=4。该子网可容纳的主机数=24－2＝14个。之所有要减去2，是因为主机编码为全0和全1的地址一般不用于主机IP地址（分别用于表示网络和广播地址），因此一般要去掉这2个地址。7、对某C类子网进行子网划分，子网号长度3位。其中子网中110(二进制数)子网主机号为6(十进制数)的节点的IP地址的最后一个字节的值为198。（11000110）2=198。因为C类地址的表示主机的字段为1个字节，而子网号为3位，因此剩下的真正表示主机的位数只有8-3=5位，让这5位等于=6，即00110，加上之前的110子网号就等于二进制的11000110。8、RIP、OSPF分别采用的路由算法分别是D-V、L-S。RIP采用D-V路由算法，是Internet的一个主要路由协议，传输层采用UDP协议OSPF是Internet上主要的内部网关协议，负责AS内部路由1988年开始制定，1990年成为标准，采用L-S路由算法9、某路由器中的路由表如下表所示：子网号子网掩码下一跳202.120.34.128255.255.255.192本路由器端口0202.120.3