计算机网络_第5版_严伟_潘爱民_课后答案之欧阳德创编

1.第一章

2.狗携带的数据7GB*3=21GB

数据传送21GB 的时间需要t=21GB/150Mbps = 1146.88s

这段时间狗运动的路程s=18km/h* 1146.88s = 5734.4m

如果够的速度加倍或者磁盘容量，最年夜距离也会加倍。如果线路传输速率加倍，则最年夜距离减半

https://www.sodocs.net/doc/a713884397.html,N模型有可拓展性，如果LAN 只是一条单一线路，虽然本钱更低，但如果呈现毛病，则链路将解体。客户机办事器提供了更好的计算性能和更好的接口。

4.年夜陆间的光钎网络，虽然能搭载年夜量数据，但由于距离遥远，所以延迟比较高

56kbps 的调制解调网络带宽较低，延迟也比较低。

5.为提供数字语音流量和视频流量，需要统一的投递时间。如果针对金融业务流量，稳定性和平安性很重要。

6.交换时间不会成为延迟的主要因素。

信号传输速率为200 000 000m/s 在10us 内传输距离

为2km，而纽约到加州距离为5000km，

即使有50个交换机，也只增加了100km的距离，整体影响为只有2% 。

7.req 来回需要2次传输，rep 前往也需要2次总共4次

传输距离为40 000km *4 = 160 000km 。传输延迟t = 160 000km / 300 000 000 = 523ms。

7.

8.有AB AC AD AE BC BD BE CD CE DE 10种可能的线路，每个线路有高速线路中速线路低速线路不设置线路4种状态所有有4^10 = 1048576 中可能。100ms 一种线路，需要花费104857.6s 。

9.总共n+2 个时间，事件1 n 暗示对应主机胜利反问信道，未遇到冲突，该几率为p(1p)^(n1)，n+1 暗示空闲信道该几率为(1p)^n ,n+2事件是冲突。所以冲突几率为1np(1p)^(n1) (1p)^n.

10.使用条理性协议，可以将设计问题，分化成各个更小并且更易于管理的小块。这意味着协议可以更改却不会影响到高层或者低层的协议。可能呈现的缺点是虽然单层网络便利于完成和管理，但条理型网络的性能比单层

网络要差。

11.在OSI协议模型中，物理层通信只反生在最底层，不会呈现在每一层。

12.报文流和字节流是不合，报文流中，网络会坚持信息间的鸿沟，字节流不会。比方，一个进程先发送1024个字节到某个连接，后又再次发送1024个字节，接收者使用报文流读取2048个字节，会接收到2个报文，每个1024字节。如果使用字节流，信息的鸿沟不会被识别，接收者会认为个字节是一个整体，这样会造成两个不合信息会丧失。

13.协商以为着获得在通信过程两边都允许使用的参数，例如最年夜包长度等。

14.K层向k+1层提供的办事，k1层向k层提供的办事。

16. hn/(M+hn)

17.TCP是面向连接的，而UDP是无连接的办事。

18.3

19.6+6*2/3 = 10亿。除传统的电脑外，会有其他种类的终端加入到互联网中，未来一人不只一个网络终端。

20.如果网络丢包率较年夜，使用第一种计划，自力确认每一个包，所以丧失的包可以重传。另一方面，如果网络稳定性好，使用第二种计划，最后确认整个文件可以节省带宽。

21.移动运营商知道用户的位置意味着用户在哪里睡觉、工作、旅行或者购物城市被知晓，这些信息可能被卖给其他人或者被窃取。好处是这可以使政府更好的监管城市，另一方面也可以让运营商为用户在正确位置提供帮忙，也可以用于防备诈骗，例如有人在不是常驻地区呼叫你时。

22.同轴电缆的光速是200 000km/s = 200m/s ，在10Mbps 网络中，0.1us 就可以传输1bit 。所以1bit 的长度相当于20m 。

23.该图像的数据量为1600*1200*3 = 5760 000 bytes=46080 000 bit，使用56kbps 年夜约用822.57s ,使用1Mbps 约用46.080s,使用10Mbps 约4.608s ,使用100Mbps 约0.461s

24.隐藏节点问题，无线网络中，A和E只在各自邻居节点通信规模。A与B通信的同时，D也可以与E通信，

无线网络中有潜在的并行性，这是区别于以太网的。

25.优点一：如果每个人都使用该标准，则每个人都可以互相通信。优点二：标准的年夜规模使用，可以节约芯片生产本钱。缺点一：为了标准化，经常需要为兼容低标准而做出妥协。缺点二：当标准被广泛使用时，即使新的技术和办法呈现时，也很难替代旧的工具。

26.光碟机和光碟，数字相机和贮存卡，ATM和银行卡。录像机和录像带，手提德律风，灯胆和灯座。

27.不会影响

28.不会影响到k1层，会影响到k+1层

29.请求包和响应包可能在传输过程中丧失，办事器可能要处理几个客户真个请求。

30.小数据报文会浪费包头占用的带宽，固定长度招致无用数据负载浪费

2.第二章

1.

2.一个无噪声的信道不管多久收集一次，都可以传输任

意数量的数据,高于每秒2B次采样无意义。对无离散品级的模型，最年夜速率为2H*每次采样的数据对一个4KHZ的信道，H= 4K ，2H = 8K。取决于每次采样的数据是几多，若每次采样产生16bits ,则最年夜速率为16*8K = 128Kbps。若每次采样1024bit 则最年夜速率为1024*8K = 8Mbps。

若信噪比为30dB,则S/N = 1000.由香浓定律最年夜速率=Blog2 (1+S/N) = 4K* log2 (1001) = 39.86Kbps。

3.尼圭斯特定律最年夜速率= 2Hlog2V. H = 6MHZ,V=4 ，所以最年夜速率是2*6M*2 = 24Mbps

4.信噪比20DB，则S/N =100。根据香浓定律最年夜速率=Blog2 (1+S/N) = 3 *log2 (101) = 19.975Kbps.可是尼圭斯特定律的限制是2H = 6kbps 所以实际上最年夜速率6kbps。

5.发射T1载波，我们需要满足香浓定律Blog2 (1+S/N) =1.544+10^6，H = 50KHZ .计算得出S/N=2^301 所以年夜概是93DB。

6.光纤有比铜芯更高的带宽，并且不会被电压浪涌，电磁干扰、电源故障、以及空气中的化学物质侵蚀影响。光纤不会漏光，也不容易被接入，使用光心可以避免窃听，有更高的平安性。可是光纤也有一些缺点，它要求

较高的操纵技能，过度弯曲容易折断，双向通信要求使用2根光纤或者在光纤上划分频段。光纤接口本钱也高于电子接口。

7.

带宽为30 000GHZ

8.通信速率= 2560*1600*24*60bps = 5898Mbps。假设1bps每HZ ，则,则

9.尼圭斯特定理对所有媒介都适用。

10.c=3*10^8 m/s λ=1m f = 300MHZ λ=5m f = 60MHZ。所以能笼盖60MHZ300MHZ

11.Tan = 0.001/100 = 0.00001 所以角度年夜概为0.00057度

12.每条链路有66/6= 11个卫星，每90分钟，11颗卫星转地球一圈，这意味着每491秒就有一次传输，所以每8分钟和11秒必有一次切换

13.传输时间=2*s/v，所以GEO的传输是i吉安死239ms, MEO的传输时间是120ms ，LEO的传输时间是5ms

14.传输距离是2*750km+地球在750km 高空周长的一半。

周长=2*pi*(6371+750)=44720km .所以传输距离=23860km，所以传输时间是23860km/3*10^8 =79.5ms

15.NRZ 每个周期传送2bit数据，所以NRZ码需要的带宽是B/2HZ。

MLT3每个周期传输4bit，所以需要B/4HZ，

曼切斯特嘛每周期传输1bit 所以需要BHZ

16.4B/5B使用的是NRZI，每次1发送时，都需要一个信号跳变，每次传输0的数量不会超出3次，所以最糟糕的序列是10001，所以每四个比特时间就要发送一次信号跳变。

17.区域号数量8*2*10 = 160。本地号码个数8*8*10=640,所以德律风个数共有160*640=102400。

18.每个德律风机0.5个呼叫每小时每次继续6分钟，所以每部德律风每小时占用3分钟，20个德律风可以共享一条线路。其中长途德律风只占10%，所以需要200

个德律风可以才干全时间占用长路线路，德律风线路共有1MHZ/4Khz = 250条，所以待该有250*200=50000部德律风。支持最年夜德律风数会早晨严重的延迟。

19.1股铜线截面积为pi/4 平方毫米，10km 的2股铜线，体积为2*pi/4 mm2 * 10km = 15708 立方厘米，重量为15708*9g/cm3 = 141kg ，价格141kg*1000 000*6=8.4亿美元

20.石油管道是半双工系统，只有一根管道，但可以向两个标的目的流动。河流是单工系统，对讲机是半双工。

21.传统上，比特数据在物理层上传输没有任何毛病检测纠正，而现在每个modem上都有CPU使得在第一层都可以进行毛病监测纠正，这使得第二层的毛病减少了很多。可是第二层的毛病检测纠正还是需要的，因为数据可能由于缓冲区空间的缺乏丧失在第一层向第二层传输的过程中。

22.每4个符号，所以比特率是波特率的2倍(2^2 = 4)，所以1200符号/秒的速率能获得2400bps

23.有32个符号，所以5bit 可以被编码（2^5 = 32），所以1200波特率可以传输6000bps。

24.该模型只是使用了振幅和相位，频率不成知

25.4khz*10 +400hz*9 = 43600HZ

26.采样时间125us，所以每秒8000次采样，根据尼圭斯特定理，这是在4k信道上需要的采样频率，例如德律风信道。

27.193bit的祯中用户使用7*24=168bit ,也就是百分比开销为25/193 = 13%。

OC1 的百分比开销为(51.8449.536)/51.84=3.63%，0C768的百分比开销为(39813.1238043.648)/39813.112= 4.44%

28.根据尼圭斯特定律4kHZ信道上需要每秒8000采样，每次2bit 所以速率为16kbps，T1系统每次7bit ，速率为56kbps

29.10祯

30.编码器允许任意相位的模拟信号，并且从中产生一个数字信号。调制解调器只允许调制正玄波。

31.漂移率10^(9)意味着，每秒1ns的漂移。在OC1

50Mbps速度下，1bit 需要20ns，这意味着只要20秒的时间就会漂移1bit的宽度，所以必须坚持时钟的连续一致性。

32.延迟时间为4*(35800km/30000000m/s) = 480ms。总的时间为1.2+1GB*8/1Mbps+0.48=8193.68s

33.数据包数量= 1GB/64KB = 2^30/2^16 = 2^14

延迟时间为480ms +3*0.001 = 480.003ms

总传输bit 数=1GB*8+32*8*214 = 2^33 +2^22 (数据比特数+2^14个包头比特数)

总时间为(2^33+2^22)/1Mbps+0.48 = 8196.48s

34.在0C1中90列中中有86列是有用数据，有用数据的容量是86*9=774bytes/frame。

8bits/bytes , 8000frame/s 3个OC1复用，所以总的用户融来那个为3*774*8*8000 = 148608Mbps

对OC3072来说：

Gross速率率= 51.84*3072=159252.48Mbps

SPE数据率= 50.112*3072=153944.064Mbps

用户数据率=49.536*3072=152174.592Mbps

35.VT1.5 有8000frame/sec*3列*9行*8bit =1.728Mbps，这满足DS1办事

VT2 有8000frame/sec*4列*9行*8bits = 2.304Mbps ，满足CEPT1办事

VT6 有8000frame/sec*12列*9行*8bits = 6.912Mbps ，满足DS2办事

36.OC12C 9行有12*90 = 1080列，其中12*3=36列用作线路和其他部分隔销。剩下1044，其中SPE列用于通道开销，剩下1043列给用户数据，每列有9bytes 所以每祯有1044*9*8bits =75096用户数据位，帧速率为8000frame/sec ,.所以用户速率为8000*75096=600768Mbps

37.星型网络最好的情况是2跳，平均为2跳，最坏的情况2跳

双向环网络，最好情况1跳，平均n/4跳，最坏情况n/2

全联通网络最好情况1跳，平均1跳，最坏1跳

38.电路交换网络t=s时，链路建立，t=s+x/b 最后一位数据发送完成，t=s+x/b+kd 数据达到。

包交换网络中t = x/b 最后一位发送完成。为达到目的，最后一个数据包必须传输k1次（路由器之间），每次传输时间p/b sec。所以总延迟时间是x/b+(k1)p/b+kd。当s>(k1)p/b 时，包交换网络延迟时间短

39.数据包数量为x/p ，所以总数据量为(p+h)*x/p bits。愿需要(p+h)*x/(p*b) sec发送这些数据，总共有k1跳，所以在路由间的传输时间为(k1)*(p+h)/p sec.所以需要总的时间为(p+h)x/pb+(p+h)(k1)/b ，所以p=sqrt(hx/(k1))时延迟最小

40 每个蜂窝有6个邻居，假设中心蜂窝用的频率组为A，那么它的6个邻居可以用B,C,B,C,B,C。换句话说只需要3个不合的频率组，所以每个蜂窝可以使用840/3=280个频率。

41.一，一开始装置机战时，蜂窝设备被安插在人口密度年夜的地区，这些地区，运营商后期后不想移动它们。二，天线一般需要依靠较高的建筑或者山顶，由于地形

及建筑物散布的不规则，所以蜂窝设备也不规则。三，一些社区或者财富拥有者不允许蜂窝中心坐落在他们的建筑物上。为此，天线并没有装置在蜂窝中心。在规则的规划下，用户在各自的蜂窝规模不会重复使用相同的频率，但在不规则的规划下，用户可能在蜂窝的重叠区域可能使用了相同的频率，这使得频率分派庞杂化。

42.每个蜂窝笼盖规模为2500pi，将需要1.2*10^8/2500pi = 15279个微型蜂窝，固然我们不克不及将区域划分红圆形，所以要比该数量更多的微型蜂窝才足够，所以年夜概需要20000个微型蜂窝。

43.当跨入另一个蜂窝区域时，不克不及使用与之前相同的频率，必须获得新的蜂窝分派的频率，所以德律风呼叫会被突然终止。

44.S= A非+B非+C非= （+3 +1 +1 1 3 1 1 +1）

45.如果2个元素匹配，产生+1，如果不匹配产生1，为了使总和为0，匹配的个数和不匹配的个数必须一样多，所以如果两个码片正交，需要序列一半匹配一半不匹配。

46.将获得的码片辨别与ABCD相乘获得

所以A 和D发送了1，B发送了0，C缄默

47.

48.不考虑语音压缩，一个数字PCM德律风需要64kbps 速率，10Gbps 速率可以提供163840个只有一部德律风的住户

49.2Mbps 的下行速率，意味着50个用户用同一根电缆，用户数总共5000，所以该公司需要在一根同轴电缆中别离出100根电缆。并且将他们直接连接到光钎节点

50.上行速率37MHZ，如果使用QPSK(2bits/HZ)，可以获得72MHZ上行速率。下行速率有200MHZ，使用QAM64，可以获得1200MHZ下行速率。如果使用QAM256，可以获得1600Mbps。

51.有限电视下行速率要比调制解调器和PC要小，如果下行通道在27Mbps工作，那么在10Mbps 的以太网速率是10Mbps 。若在100Mbps 其下行速率受制于下行通道，所以下行速率也是27Mbps。在54Mbps ,下行速率也是27Mbps。

1.第三章

1.没有毛病控制，所以1次发送完成的几率是0.8^10=0.107

2.需要2次的几率是（10.107）*0.107

设p= 0.107 则需要i次的几率是p(1p)^i1

所以次数的期望值为

使用数学模型

设

则可得

可得E = 1/p = 9.3 次

2.

a.字节计数法头字节需要祯长度信息 4 比特流为00000100(该字节暗示长度4) 01000111 11100011 11100000 01111110 (后四字节坚持原样)

b.字节填充标记字节FLAG是起始结束标记，ESC是转义字节。数据中有的ESC 和FLAG前面需加转义字节所以比特序列为

01111110 01000111 11100011 11100000 11100000 11100000 01111110

FLAG A B ESC ESC ESCFLAG

c.比特填充的首尾标记字节。首尾标记FLAG 添加到比特流的首尾位置。若数据中遇到连续5个1 则添加0，用来区别标记位和数据。

01111110 01000111 110100011 111000000 011111010 01111110

FLAG A BESCFLAG FLAG

3.ESC 和FLAG 需要添加转义，所以最后输出为A B ESC ESC C ESC ESC ESC FLAG ESC FLAG D

4.如果数据全是ESC 和FLAG构成，在这种情况下开销将增年夜一倍

5.如果祯是络绎不断的，一个标记位也许足够。但如果祯结束了，但在很长时间内没有新的祯，接收者要如何判断下一字节是线路的干扰还是原来的祯数据。

6.每5个1添加一个0 所以填充后为

01111011111001111010

7.a.传输延迟很是长，如空间卫星传输，正向纠错是需要的。B.开环协议也适用于军事上，接受者不希望在传输过程中流露它的位置。C.如果毛病率很是低，并且纠错码足够好，也可使用开环协议。D.实时系统中无法忍受等待重传的情况

8.海明距离还是2不变

根据上表需要5位校验码，参考海明码计算最后结果

9.根据上表只可能是8位数据码4位校验码，可是第二校验位出错，需要修正，所以实际上收到的是0XA4F，所以原码是0XAF。

10.1位毛病，不管是行校验还是列校验都能被检测出来2位毛病，如果在不合行，行校验位就可以检测，如果在相同行，列校验位可以检测

3位毛病，如果2位毛病在同一行，至少一个列校验可以检测出来，如果2位毛病在同一列，至少一个行校验可以检测出来。

4位毛病，如果4个毛病散布在4个角落组成方形，毛

病无法被检测出来

11.使用海明码，每个块至少需要10个校验位。总的数据位数是1010位。如果是检错的话，那么只需要1位检验位。假设出错率是x/bit 那么一个块出错的次数为1000x。每次出错1001bit 需要重传，所以总传的位数为1001+1000x*1001。要使检错机制更优秀，要使1001+1000x*1001<1010。所以出错率必须小玉

9*10^6。

12.毛病的可能总共有nk(nk1)(nk2)(nk3)。如果左下角毛病呈现的坐标为(p,q)，则呈现4个角毛病的可能有(kp1)(nq1) ，所以呈现在四个角的毛病的可能有

所以刚好不克不及检测的几率为

13.输入第一位时S[1..6] = 100000 输出为11

输入第二位时S[1..6] = 010000 输出为01

输入第三位时S[1..6] = 101000 输出为00

...

最后结果为11 01 00 10 10 00 11 00

14.将序列按4位一个值分化为1001 1100 1010 0011

高位溢出的值，需要带回低位重新计算。

15.比特流是10011101 生成多项式为1001 生成多项式阶位为3，所以后面补三个0 获得1001 1101 000 用1001 1101 000 整除1001 获得余数100 ，所以最后位串为1001 1101 100。如果第三位变反后，得出的数字不克不及整除1001。但如果出错后的位串仍能被1001整除，则毛病无法检测出来，最简单的就是所有位都为0。

16.A.可以，所有的一位毛病都能被检测

B.正确，所有的双位毛病都能够检测出来

C.毛病CRC不克不及检测出所有偶数个孤立毛病

D.正确，CRC可以检测出奇数个孤立毛病，前提是以x+1作为因子

E.正确，CRC可以检测出位数小于r位（这里32位）突发毛病

F正确，CRC不克不及用于检测超出r位的突发毛病