计算机网络第四版课后练习复习资料

第 1 章概述

1.假设你已经将你的狗íe 训练成可以携带一箱3 盒8 的磁带，而不是一小

瓶内哇地. (当你的磁盘满了的时候，你可能会认为这是一次紧急事件。)每盒磁带的窑

最为7 字节;无论你在哪里，狗跑向你的速度是18 。请问，在什么距离范围内

íe的数据传输速率会超过一条数据速率为150的传输线?

答：狗能携带21千兆字节或者168千兆位的数据。18 公里/小时的速度等于0.005 公里/秒，走过x公里的时间为x / 0.005 = 200x秒，产生的数据传输速度为168/200x 或者840 。因此，与通信线路相比较，若x<5.6 公里，狗有更高的速度。

6. 一个客户·服务器系统使用了卫星网络，卫星的高度为40 000. 在对一个请求进行响应的时候，最佳情形下的延迟是什么?

答：由于请求和应答都必须通过卫星，因此传输总路径长度为160,000千米。在空气和真空中的光速为300，000 公里/秒，因此最佳的传播延迟为160,000/300，000秒，约533 。

9. 在一个集中式的二叉树上，有2n -1 个路出器相互连接起来:每个树节点上都布一个路由器。路由器i 为了与路由器j 进行通信，它要给树的根发送一条消息。然后树根将消息送下来给j 。假设所有的路由器对都是等概率出现的，请推导出当n很大时，每条消息的平均跳数的一个近似表达式。

答：这意味着，从路由器到路由器的路径长度相当于路由器到根的两倍。若在树中，根深度为1，深度为n，从根到第n层需要1跳，在该层的路由器为0.50。从根到1 层的路径有的0.25和2跳步。因此，路径长度l为：

18 的哪一层分别处理以下问题？

答：把传输的比特流划分为帧——数据链路层

决定使用哪条路径通过子网——网络层.

28. 一幅图像的分辨率为1024X 768 像素，每个像素用3 字节来表示。假设该图像没有被压缩。请问，通过56 的调制解调器信道来传输这幅图像需要多长时间?通过1 的电缆调制解调器( ) 呢?通过10 的以太网呢?通过100的以太网呢?

答：图像是1024*768*3字节或2359296字节。这是18874368位。在56000位/秒，它需要大约337.042秒。在1000000位/秒，它需要大约18.874秒。在10000000位/秒，它需要大约1.887秒。在100000000位/秒，它需要大约0.189秒。

35. 程序使得你可以给指定的位置发送一个测试分组，并且看一看来回需要多长时间。请试着用一下程序，看一下从你所在的位置到几个已知的地点需要多长时间巳利用这些数据，绘出在上的单向传输

时间与距离的函数关系。最好使用大学作为目标，因为大学的服务器的位置往往可以精确地知道。例如，在加州的协; . 在麻省的; . 在荷兰的; . . 在澳大利班的悉尼: 在南非的。

答：在命令提示符下运行程序，可得发送测试包到以下指定地点的单向传输时间，分别为: : 182 : 287 : 357 (注:运行程序所得的传输时间与测试包传输时的路由选择网络的运行情况等有关，所以每次测试结果会不同)

第2 章物理层

1.计算函数f(t)(0≤t≤1)的傅立叶系数。

答：本题是求周期性函数的傅立叶系数。而题面中所给出的为信号在一个周期内的解析式。

即；

2. 一条无噪声4 信道按照每一次进行采样，请问最大数据传输率是多少?

答：无噪声信道最大数据传输率公式：最大数据传输率=22V 。因此最大数据传输率决定于每次采样所产生的比特数，如果每次采样

产生16，那么数据传输率可达128；如果每次采样产生1024，那么可达8.2。注意这是对无噪声信道而言的，实际信道总是有噪声的，其最大数据传输率由香农定律给出。

4.如果在一条3 的信道上发送一个二进制信号，该信道的信噪比为

20 ，则最大可达到的数据传输率为多少?

答：信噪比为20 即=100.由于2(1+100)≈6.658，由香农定理，该信道的信道容量为32(1+100)=19.98。

又根据乃奎斯特定理，发送二进制信号的3 信道的最大数据传输速率为

2*3 22=6。所以可以取得的最大数据传输速率为6。

7.在lμm 波长上，在0.1μm的频段中有多少带宽?

答：

因此，在0.1的频段中可以有30。

8. 现在需要在一条光纤上发送一系列计算机屏幕图像。屏幕的分辨率为480 X 640像素，每个像素为24 位。每秒钟有60 幅屏幕图像。请问:需要多少带宽?在1. 30μm 波长上，这段

带宽需要多少μm 的波长？

答：数据速率为480×640×24×60，即442。

需要442 的带宽，对应的波长范围是。

13. 一束宽的激光对准了100m 开外的建筑物理上的一个检测器。请问:若要使该激光点偏离检测器，则激光束必须偏离多大的角度?

答：

如果光束是由1毫米结束时，它错过了探测器。这等于一个三角形的基础100米和高度0.001米。角是一个切线，因此是0.00001。这个角度约为0.00057度。

19．一个区域电话公司有10M 个用户。每部电话通过双绞线连接到一个中心局。这些双绞线的平均长度为10 公里。请问本地回路中的铜价值多少?假设每束线的横截面是一个直径为的圆，铜的密度是9.03时，并且每铜可以卖3 $ .

答：双绞线的每一条导线的截面积是，每根双绞线的两条导线在10 长的情况下体积是

，即约为15708。由于铜的密度等于9.03，每个本地回路的质量为9×15708 =141372 g，约为141。这样，电话公司拥有的本地回路的总质量等于141×1000×104=1.41×109，由于每千克铜的价格是3 美元，所以总的价值等于3×1.4×109=4.2×109美元。

27. 在图2.30 的4 扇区例子中，每个扇区有官自己的36 信道。根据排队理论，如果一条信道有50% 的负载，则排队时间将等于传输时间。在这些条件下，下载一个5 的页面需要多长时间?通过1. 的线路，下载这样的页面需要多长时间?通过56 的调制解调器呢?

答：5 网页有40000位。下载时间在36兆通道是1.1毫秒。如果队列算法。延迟 1.1毫秒，总时间是2.2毫秒。队列算法。下载延迟，所以1 是40毫秒。56 714毫秒。

30. T1 线路上额外开销的自分比为多少?也就是说，1. 54 1 中百分之多少没有被递交给最终用户?

答：每一帧中，端点用户使用193 位中的168（7*24）位，开销占25（=193-168）位，因此开销比例等于25/193=13%。

32. 如果一个T1线路系统失去了同步,它试图使用每一帧的第l 位来

理新获得同步。请问，平均要检查多少帧才能保证在出错概率为0.001) 的情况下重新获得同步。

答：10 个帧。在数字通道上某些随机比特是010******* 模式的概率是1/1024。察看10 个帧，若每一帧中的第一位形成比特串010*******，则判断同步成功，而误判的概率为1/1024，小于0.001。

50. 假设A 、B 和C 通过一个系统同时传输位0 ，他们的时间片序列如图2 . 45(b) 所示。请问结果得到的时间片序列是什么?

答：结果是否定的A，B和C获得，然后添加三个芯片序列。另外三个可以添加，然后否定。(+3 +1 +1~1~3~1~1 +1)。

56.一个有线电视公司决定在，一个包含5000 户家庭的区域内提供访问服务。该公司使用一根同轴电缆，它的频谱分配方案允许每根电缆有l00 的下行带宽。为了吸引顾客，该公司决定，保祉每户家庭在任何时候都怪少有2 的下行带宽。请描述一下该公司需要采取什么措施才能提供这样的保证。

答：一个2下行带宽，保证每个房子意味着最多50的房子/同轴电缆。因此，有线公司需要将现有电缆分成100根同轴电缆，并将它们直接连接到光纤节点上.

第三章

1.一个上层的分组被切分成10 帧，每一帧有80% 的机会可以元损坏地到盐。如果数据链路协议没有提供错误控制的话，请问.该报文平均需要发送多少次才能完整地到达接收方?

答：由于每一帧有0.8 的概率正确到达，整个信息正确到达的概率为 0.810=0.107。

为使信息完整的到达接收方，发送一次成功的概率是p ，二次成功的

概率是(1)p，三次成功的概率为(1)2 p，i 次成功的概率为(1)1 p，因此平均的发送次数等于：

5.位串01111110 需要在数据链路层上被发远，请问，经过位填充之后实际被发送出去的是什么?

答：(a) 00000100 01000111 11100 01111110

(b) 01111110 01000111 11100 11100 01111110 01111110

(c) 01111110 01000111 1101000 011111

9.假设使用海明码来传输16位的报文。请问，需要多少个检查位才能确保接收方可以检测并纠正单个位错误?对于报文11101 ，请给出所传输的位模式。假设在海明码中使用了偶数位。

答：奇偶校验位需要在位置1，2，4，8，和16，所以不超过位31（包括奇偶校验位）的消息。因此，五个奇偶校验位是足够的。比特传输模式是1001110101奇偶校验位需要在位置1，2，4，8，和16，所以不超过位31（包括奇偶校验位）的消息。因此，五个奇偶校验位是足够的。比特传输模式是1001110101.

12. 检测错误的一种方法是按n 行、每行k 位来传输数据，并且在每行和每列加上奇偶位,其中右下角是一个检查它所在行和所在列的奇偶位。这种方案能够检测出所有的

单个错吗? 2 位错误呢? 3 位错误呢?

答：单个错误将引起水平和垂直奇偶检查都出错。两个错误，无论是否同行或者同列，也容易被检测到。对于有三位错误的情况，就

有可能无法检测了。, . .

18. 一条3000 公里伏的骨千线路被用来传输64 字节的帧，两端使用了协议5 。如果传输速度为6μ 公.里，则序列号应该有多少位?

答：为了有效运行，序列空间（实际上就是发送窗口大小）必须足够的大，以允许发送方在收到第一个确认应答之前可以不断发送。信号在线路上的传播时间为

6×3000=18000，即18。

在T1 速率，发送64 字节的数据帧需花的时间：64×8÷(1.536×106)= 0.33。

所以，发送的第一帧从开始发送起，18.33 后完全到达接收方。确认应答又花了很少的发送时间（忽略不计）和回程的18。这样，加在一起的时间是36.33。发送方应该有足够大的窗口，从而能够连续发送36.33。

36.33/0.33=110也就是说，为充满线路管道，需要至少110 帧，因此序列号为7 位。

29. 利用地球向步卫军在一个1 的信道L 发送1000位的帧.该信道离开地球的传输延迟为270. 确认信息总是被捎带在数据帧上，头部非常短，并且使用3位序列号。在下面的协议中，最大可获得的信道利用率是多少?

(a) 停-等协议.

(b) 协议5.

(c) 协民6.

答：对应三种协议的窗口大小值分别是1、7 和4。

使用卫星信道端到端的典型传输延迟是270，以1 发送，1000 长的帧的发送时间为1。我们用0 表示传输开始的时间，那么在1 时，第一帧发送完毕；271时，第一帧完全到达接收方；272，对第一帧的确认帧发送完毕；542，带有确认的帧完全到达发送方。因此一个发送周期为542。如果在542 内可以发送k 个帧，由于每一个帧的发送时间为1，则信道利用率为542，因此：

（a）1，最大信道利用率=1/542=0.18%

（b）7，最大信道利用率=7/542=1.29%

（c）4，最大信道利用率=4/542=0.74%

32. 一条100公里长的电缆运行线在T 1 数据速率上。电缆的传输速度是真空中光速的2/ 3。请问电缆中可以容纳多少位?

答：在该电缆中的传播速度是每秒钟200 000，即每毫秒200，因此100 的电缆将会在0.5 内填满。T1 速率125传送一个193 位的帧，0.5 可以传送4 个T1 帧，即193*4=772。

第四章

1.在这个练习中，请使用本章中的一种规则(方案) ，但是在计算之前请先声明这种

规则。在一个100 的信道上，待传输的帧随机地到达。如果当一帧到达的时候该信

道正忙，那么它必须排队等待。帧的长度里指数分布，均值为每帧10