南京大学计算机网络教程习题

第一章概述习题1－7电路交换时延＝电路建立时间＋发送时延+传输时延t1=s+x/c+kd1234k分组发送时延＝呼叫建立时间＋发送时延+传输时延+结点排队时延t2=（k-1）p/c+x/c+kd＋0若t1t2则：s（k-1）p/c分组发送时延＝呼叫建立时间＋发送时延+传输时延+结点排队时延t2=kp/c+(x/p-1)p/c+kd＋0习题1－8分组发送时延＝呼叫建立时间＋发送时延+传输时延+结点排队时延D=（k-1）×(h+p)/b+x/p×(h+p)/b+0＋01234kdD/dp=（k-1）/b－hx/bp2=01khxp习题1－102)发送时延=x/c=103÷109=10-6s传输时延=L/c=106÷(2×108)=5×10-3s1)发送时延=x/c=107÷105=100s传输时延=L/c=106÷(2×108)=5×10-3s第三章物理层第6题补充，并画出信号101011100的曼彻斯特编码和差分曼彻斯特编码的图形。信号前的电平为高电平。101011100时钟中点每次都要有一次电平转换，1此次前半周与上次后半周相同，0此次前半周与上次后半周相反。中点处为1本信号前半周高后半周低，中点处为0本信号前半周低后半周高。Manchester差分Manchester0习题3－11用2.4kbit/s连续发送，中间不中断，不出错天3.2424360010/4.282600320skbitbitMB用33.6kbit/s连续发送，中间不中断，不出错天73.124360010/6.3382600320skbitbitMB第三章习题3－16M＝（-1,+1,-3,+1,-1,-3,+1,+1）M·A=1,A站发送1。M·B=-1,B站发送0。M·C=0,C站不发送。M·D=1,D站发送1。第四章数据链路层习4－6发送速率C＝4kbit/s，传播时延tp＝20×10-3s,处理时延tpr和确认帧发送时间ta可以忽略。数据帧长度Lf为多少才能使信道利用率至少达到50％？解：tT＝2tp＋2tpr＋ta＋tf＝2tp＋tftf/tT≥50%2tf≤2tp＋tftf≤2tptf＝Lf/CLf/C≤2tpLf≤2tpC=2×20×10-3s×4×103bit/s=160bit第五章局域网习题5－3解：1.集线器在中央的星型网7.17.156.15.14.14.83.12.11.11.21.31.41.51.61.71.81.91.101.111.121.131.141.15集线器4层8号的中间位置4层：4×（1＋2＋3＋4＋5＋6＋7）×2＝224米8号：4×（1＋2＋3）×2＝48米7号、9号：109431211142226号、10号：7.138432221242222225号、11号：2.176433231342222224号、12号：3号、13号：2号、14号：1号、15号：5.21743424144222222261435251542222228.305436261642222225.35143727174222222电缆总长度为1832米2.总线式以太网集线器4层8号的中间位置横线:竖线：总长度：电缆总长度为416米4米14段7层392米6段4米24米392+24=416米习题5－8解：N个站发送一帧所需平均时间0/0.1aT22……2发送成功T0争用期的平均个数NR占用期发送一帧所需的平均时间TAV0max/AVTTS单程传播时延＝5/420skmkms0帧发送时延1000/(510/)200TbitMbitssmax信道利用率1/[1(2/1)]0.693SaA11max某站发送成功的概率(1)0.369NAN每个站每秒发送帧数=（1/TAV）/N=34＝1/(200000/)5kmkmss210smin使用此协议最短帧长为21/1010000LCGbitssbit习题5－10解：争用期：习题5－14解：集线器在以太网逻辑上仍为一个总线网，工作在物理层，可以在局域网内部实现高速传递信息。以太网交换机工作在数据链路层，一般已双工方式工作，用于与广域网相连。所以以太网交换机应用于20％的通信量在本局域网，80％的通信量在本局域网与因特网之间。第六章广域网习题6－2解：虚电路：分组首部3字节每个结点8字节存储空间数据报：分组首部15字节每个结点不要存储空间经过4段链路，需要5个交换机。虚电路所需存储器的费用：使用寿命内工作时间为：1分/字节8字节540分(3652/7周)40小时/周3600秒/小时15017143秒虚电路服务数据报服务连接的建立必须有不要路由选择所有分组均按同一路由每个分组独立选择路由差错处理流量控制分组交换网负责由用户主机负责则虚电路每次使用的存储费用（1000秒）为：每次虚电路传输的费用为：=0.00229分/字节虚电路的总费用为：0.00495分每次数据报传输的费用：=0.01144分/字节数据报的费用与虚电路的总费用之差为:0.01144-(0.00495)=0.00649分所以虚电路方式更经济，比数据报每次省钱0.00649分。(40分/15017143秒)1000秒0.00266分201分/2字节3字节/组200组4(链路)201分/2字节15字节/组200组4(链路)解：数据报分组交换，经过三段链路。（1）每个分组在传输过程要经过平均n段链路有三种情况，讨论如下：①两个结点均不丢弃，则n1＝3（1－p）2②第一个结点不丢弃，第二个结点丢弃，则n2＝2（1-p）p=2p-2p2③第一个结点即丢弃，则n3＝p所以每一分组在一次传输过程中平均经过链路数为：n1+n2+n3=p2-3p+3switchswitch习题6－8（2）每一个分组平均要传送n次。因为两主机之间传送成功的概率为（1-p）2则n（1-p）2＝1则n=1/（1-p）2（3）目的主机每收到一个分组，连同该分组在传输时被丢弃的传输，平均要经过的链路数为：（p2-3p+3）×1/（1-p）2=（p2-3p+3）/（1-p）2第七章网络互连习题7－2解：转发器：工作在物理层。网桥：工作在数据链路层路由器：工作在网络层网关：工作在应用层习题7-9解:(1)子网掩码为255.255.255.0表示用FF.FF.FF.00与IP地址与运算，结果为C类地址的网络号。（2）现在网络掩码为255.255.255.248，即11111111.11111111.11111111.11111000连接主机数为8-2＝6.（3）某A类网络的子网号为16个1，子网为16位，子网数为65534个，主机号为8位，254个。某B类网络的子网号为8个1，子网为8位，子网数为254个，主机号为8位，254个。所以，掩码相同，但子网数不同。（4）某A类网络的子网掩码为255.255.0.255，不是一个有效的掩码。*习题7-14解：四个/24地址块：212.56.132.0/24212.56.133.0/24212.56.134.0/24212.56.135.0/24将地址块的第三字节写为二进制为：10000100，10000101，10000110，10000111聚合后为10000100，网络前缀由24位变为22位。所以最大可能的聚合为212.56.132.0/22。习题7-15.解：208.128/11对应11100100.100/11208.130.28/22对应11100100.10000010.00010110/22所以208.128/11包括208.130.28/22。习题7-20.解：(1)目的站IP地址128.96.39.10，与子网掩码255.255.255.128相与得到目的网络地址128.96.39.0，与转发表的128.96.39.0匹配，则下一跳为接口0。(2)目的站IP地址128.96.40.12，与子网掩码255.255.255.128相与得到目的网络地址128.96.40.0，与转发表的128.96.40.0匹配，则下一跳为R2。(3)目的站IP地址128.96.40.151，与子网掩码255.255.255.128相与得到目的网络地址128.96.40.128，与转发表的*对应，则根据默认路由下一跳为R4。(4)目的站IP地址192.4.153.17，与子网掩码255.255.255.192相与得到目的网络地址192.4.153.0，与转发表的192.4.153.0匹配，则下一跳为R3。(5)目的站IP地址192.4.153.90，与子网掩码255.255.255.192相与得到目的网络地址192.4.153.64，与转发表的*对应，则根据默认路由下一跳为R4。习题7-22.解：数据报长度为4000字节，固定首部长度，网络能传送最大数据长度为1500字节。取最常用的首部长度20字节，由于首部加上数据部分不能超过1500字节，所以取前两片都为1480字节，第三片为1020字节。（20+1480+1480+1020＝4000）MF为标志字段中的最低位，MF＝1，表示后面“还有分片”的数据报。MF＝0，表示这已是若干数据片中的最后一个。所以三个数据片的MF值分别为1，1，0。片偏移表示相对于用户数据字段的起点，该片从何处开始。片偏移以8个字节为偏移单位，所以三个数据片的片偏移分别为：0/8=01480/8=185(1480+1480)/8=370首部数据部分3980数据段总长度标识MFDF片偏移原始数据报3800328000数据报片11480328100数据报片2148032810185数据报片3102032800370第八章运输层习题8-9解：TCP最大窗口为64KB=64×1024字节报文段的平均往返时延为20ms最大吞吐量=64×210×8bit/(20×10-3s）=26.2×106bit/s•使用微波•使用转发器接收和转发地球地面站地面站C波段4/6GHz上行5.925-6.425GHz下行3.7-4.2GHzKU波段12/14GHz上行14-14.5GHz下行11.7-12.2GHz习题8-10解：(1)2段卫星链路的传播时延250ms×2=500ms(2)3段广域网链路的传播时延[1500km/(150000km/s)]×3=30ms(3)数据帧的发送时延(960bit/48×103bit/s)×5=20ms×5=100ms(4)排队时延为0所以总时延=500+30+100=630ms*习题8-11(2)3段广域网链路的传播时延10ms×2+150ms=170ms所以总时延=630ms+140ms=770ms习题8-18解：UDP用户数据报的数据字段为8192字节，加上UDP首部8字节，共8200字节。以太网的最大传送单元MTU为1500字节(在数据链路层)。IP的首部20字节，每一个数据报片的数据字段长度最大为1480字节。所以可分为6个数据报片，前5个数据字段的长度为1480字节，最后一个为8200-1480×5=800字节。片偏移字段的值分别是0，1480，2960，4440，5920，7400。总长度标识MFDF片偏移原始数据报8200345000数据报片11480345100数据报片2148034510185数据报片3148034510370数据报片4148034510555数据报片5148034510740数据报片680034500925