计算机网络 第五版 谢希仁pdf

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  计算机网络-第五版-谢希仁-2010-2011-2-作业解答(CH01-06)

  1-11、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）

  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）

  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？

  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

  1-17、传播距离为1000km，信号在媒体上的传播速率为210 m/s。试计算以下两种情况的发送时延和传播时延：

  传播延迟=10001000/（210 ）=510 s=5ms

  传播延迟=10001000/（210 ）=510 s=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。

  计算机网络-第五版-谢希仁-2010-2011-2-作业解答(CH01-06)

  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

  解：采用振幅调制。把码元的振幅划分为16个不一样的等级来传送，这16个等级能表达4位二进制数的所有状态，则每个

  码元将可携带4bite信息量。于是该信道能够得到的数据传输率为：4比特/码元20000码元/秒=80000 b/s。

  解：描述信道数据传输率与信道信噪比关系的香农公式为C=Wlog 2 (1+S/N)，而对数log a M=b可以写成指数形式a b =M ，于是

  所以该信道的信噪比S/N=2 －1=2 －1=2 －1=2636147;

  换算成分贝表示为：S/N（dB）=10log 2636147= dB。

  说明要用3kHz带宽的电话信道实现无差错传输传送64kbp/s的数据，

  2-09：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

  解：描述信道数据传输率与信道信噪比关系的香农公式为C=Wlog(1+S/N)，按题设要求分别设最大信息传输速率为35kb/s

  时信噪比为x而最大信息传输速率为35kb/s，列出方程如下：

  35K 160% = 3100 log (1 + y)；

  在此基础上将信噪比再增大10倍的最大信息传输速率为：3100 log (1 + 1100%) = ；

  2-12试计算工作在1200nm到1400nm之间以及工作在1400nm到1600nm之间的光波的频带宽度。

  解：频带宽度=工作频率上限－工作频率下限；光波频率=介质中的光速/光波波长

  光波1200nm、1400nm及1600nm的频率分别为： 10 Hz；10 Hz；10 Hz；

  工作在1200nm-1400nm间光波频带宽度为：10 Hz－10 Hz=10 Hz= THz；

  工作在1400nm=1600nm间光波频带宽度为：10 Hz－10 Hz=10 Hz= THz。

  答： S•A=（＋1－1＋3＋1－1＋3＋1＋1）／8=1， A发送1

  S•D=（＋1＋1＋3－1＋1＋3＋1－1）／8=1， D发送1 : .

  计算机网络-第五版-谢希仁-2010-2011-2-作业解答(CH01-06)

  3-07 要发送的数据为 1101011011。采用CRC的生成多项式是P(x)=x +x+1 。试求应添加在数据后面的余数。

  解：添加的检验序列为 1110 （110********** 除以 10011）

  数据在传输过程中最后一个 1 变成了 0，110********** 除以 10011，余数为 011，不为 0，接收端可

  数据在传输过程中最后两个 1 都变成了 0，110********** 除以 10011，余数为 101，不为 0，接收端

  采用了 CRC 检验后，数据链路层的传输成为“无比特差错”传输，但是对于帧丢失、帧重复及帧失序等 “传

  输差错”就需要额外的机制来保证，所以说，采用了 CRC 检验后，数据链路层的传输还不是可靠的传输。

  3-08 要发送的数据为 101110。采用CRC的生成多项式是P(x)=x +1 。试求应添加在数据后面的余数。

  所以，加在数据后面的余数为 011（前面置零是因为按生成多项式最高幂为 3，原始数据需要左移 3 位）

  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 。试问这个站需要等待多长时间后才能再次发送数据？如果是 100 Mb/s 的以太网呢？

  解：CSMA/CD协议要点指出：站点在发送过程中应继续检测信道，若一直未检测到碰撞，就顺利把这个帧成功发送完毕。

  若检测到碰撞，则终止发送，并发送人为干扰信号。在终止发送后，适配器就执行指数退避算法，等待r 倍512比特时间

  对 10Mb/s 以太网，1 比特时间 = 微秒，故需等待 100*512* 微秒=。

  对 100Mb/s 以太网，1 比特时间= 微秒，故需等待 100*512* 微秒=512us。

  3-24 假定站点A和B在同一个对 10Mb/s 以太网网段上。这两个站点之间的传播时延为 225 比特时间。现假定

  A 开始发送一帧，并且在 A 发送结束前 B 也发送一帧。如果 A 发送的是以太网所容许的最短的帧，那么，

  在检测到和 B 发生碰撞之前能否把自己的数据发送完？换而言之，如果 A 在发送完毕之前并没检验测试到碰

  撞，那么，能否肯定 A 所发送的帧不会和 B 发送的帧碰撞？（提示：在计算时应当考虑到每一个以太网帧

  在发送到信道上时，在 MAC 帧前面还要增加若干字节的前同步码和帧定界符）

  由于以太网的最短有效帧为64字节即512比特，且必须加上8字节即64比特的以太网前导，故：最早也要在t=576比特

  而：在t=225比特时间（A to B传播时延） B就能检测到A的信号。

  因此，B在 A 发送结束前也发送一帧数据一定会在 B 尚未检测到 A 的信号即t=254比特时间之前；而A一定会在

  t=2*225=450比特时间之前检测到碰撞，此时A显然未能把自己的数据发送完。

  换而言之，如果 A 在发送完毕之前并没检验测试到碰撞，那么就能确定 A 所发送的帧不会和 B 发送的帧碰

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  3-25 在上题中的站点A和B在t=0 时同时发送了数据帧。当t=225比特时间，A和B同时检测到发生了碰撞，并

  且在t=225+48=273 比特时间完成了干扰信号的传输。A和B在CSMA/CD算法中选不一样的r值退避。假定A和B

  选择的随机数分别是r =0 和r = 各在什么时间开始重传其数据帧？A重传的数据帧在什么时间到

  达B？A重传的数据会不会和B重传的数据再次发生碰撞？B会不会在预定的重传时间停止发送数据？

  t=225时 ，A和B同时检测到碰撞，各自向信道发送 48 比特冲突加强干扰信号；

  t=225+48=273 时，A 和 B 结束干扰信号的发送；各自开始按题设执行退避算法。

  t=273+225=498 时，A 检测到信道开始空闲，按以太网最小帧间隔持续9. 6 s检测；

  t=498+96=594 时，A 检测到信道持续9. 6 s空闲，于是 A 开始发送；

  t=273+1*512=785，B 按题设执行退避 512 比特时间后再次检测信道。若空闲，则 B 预定在 t=785+96=881

  比特时间发送数据。否则再次退避（参数在 0，1，2，3 中随机选取）。

  A 重传的数据会在 t=594+225=819 比特时间到达 B，故 B 将会在预定发送数据的时间 881 之前先检测到信

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  3-26假定一个以太网上只有两个站，它们同时发送数据，产生了冲突。于是按二进制指数类型退避算法进行重传。重传次

  数记为 i，i=1,2,3,…。试计算第 1 次重传失败的概率、第 2 次重传失败的概率、第 3 次重传失败的概率，以及一个站成

  解： 将第 i 次重传失败的概率记为P ，则：P =() ，k = min[i,10]；显然：

  P{传送k次才成功}= P{第 1次传送失败} P{第 2次传送失败}…P{第 k-1次传送失败}* P{第 k次传送成功}