ANDREW S. TANENBAUM计算机网络(第4版)习题答案(中文版)

ANDREWS.TANENBAUMCOMPUTERNETWORKSFOURTHEDITIONPROBLEMSOLUTIONS第1章概述1.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168/200xGbps或者840/xMbps。因此，与通信线路相比较，若x5.6公里，狗有更高的速度。2.使用局域网模型可以容易地增加节点。如果局域网只是一条长的电缆，且不会因个别的失效而崩溃(例如采用镜像服务器)的情况下，使用局域网模型会更便宜。使用局域网可提供更多的计算能力和更好交互式接口。3.答：横贯大陆的光纤连接可以有很多千兆位/秒带宽，但是由于光速度传送要越过数千公里，时延将也高。相反，使用56kbps调制解调器呼叫在同一大楼内的计算机则有低带宽和较低的时延。4.声音的传输需要相应的固定时间，因此网络时隙数量是很重要的。传输时间可以用标准偏差方式表示。实际上，短延迟但是大变化性比更长的延迟和低变化性更糟。5.答：不，传送.速度为200,000公里/秒或200米/微秒。信号在10微秒中传送了2千米，每个交换机相当于增加额外的2公里电缆。如果客户和服务器之间的距离为5000公里，平均通过50个交换机给那些总道路只增加100公里，只是2%。因此，交换延迟不是这些情形中的主要因素。6.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533msec。7.显而易见，在这里没有正确的独立的答案。但下列问题好像相关：目前的系统有它的很多惯性(检测和平衡)。当新的团体掌握权力的时候，这惯性可保持法律、经济和社会制度的稳定。此外，很多人对社会问题没有真的知道事情的真相，但却具有很强烈的、引起争论的意见。将不允许讲道理的观点写进法律也许不合适。还必须考虑某些专业组织有影响的宣传活动。另一主要问题是安全。黑客可能侵入系统和伪造结果。8.答：将路由器称为A，B，C，D和E.：则有10条可能的线路；AB,AC,AD,AE,BC,BD,BE,CD,CE,和DE。每条线路有4种可能性(3速度或者不是线路)，这样，拓扑的总数为410=1,048,576。检查每个拓扑需要100ms，全部检查总共需要104,857.6秒，或者稍微超过29个小时。9.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n-1跳，在该层的路由器为0.50。从根到n-1层的路径有router的0.25和n--2跳步。因此，路径长度l为：或Thisexpressionreducestol＝n－2，Themeanrouter-router路径为2n-4。10.区分n-2事件。事件1到n由主机成功地、没有冲突地使用这条信道的事件组成。这些可能性的事件的概率为p(1－p)n-1。事件n+1是一个空闲的信道，其概率为(1-p)n。事件n+2是一个冲突。由于事件n+2互斥，它们可能发生的事件必须统一合计。冲突的可能性等于那些小部分的槽的浪费，只是11.答：通过协议分层可以把设计问题划分成较小的易于处理的片段。分层意味着某一层的协议的改变不会影响高层或低层的协议。12.答：不.，在ISO协议模型中，物理通讯只在最低的层里进行，不在每个层里。13.无连接通信和面向连接通信的最主要区别是什么？答：主要的区别有两条。其一：面向连接通信分为三个阶段，第一是建立连接，在此阶段，发出一个建立连接的请求。只有在连接成功建立之后，才能开始数据传输，这是第二阶段。接着，当数据传输完毕，必须释放连接。而无连接通信没有这么多阶段，它直接进行数据传输。其二：面向连接的通信具有数据的保序性，而无连接的通信不能保证接收数据的顺序与发送数据的顺序一致。14.答：不相同。在报文流中，网络保持对报文边界的跟踪；而在字节流中，网络不做这样的跟踪。例如，一个进程向一条连接写了1024字节，稍后又写了另外1024字节。那么接收方共读了2048字节。对于报文流，接受方将得到两个报文。每个报文1024字节。而对于字节流，报文边界不被识别。接收方把全部的2048个字节当作一个整体，在此已经体现不出原先有两个报文的事实。15.答：协商就是要让双方就在通信期间将使用的某些参数或数值达成一致。最大分组长度就是一个例子。16.服务是由k层向k＋1层提供的。服务必须由下层k提供，即，对层k的服务是由k-1层提供的。17.Theprobability,Pk,ofaframerequiringexactlyktransmissionsistheprobabilityofthefirstk-1attemptsfailing,pk-1,timestheprobabilityofthek-thtransmissionsucceeding,(1-p).Themeannumberoftransmissionisthenjust18.OSI的哪一层分别处理以下问题？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.19.答：帧封装包。当一个包到达数据链路层时，整个数据包，包括包头、数据及全部内容，都用作帧的数据区。或者说，将整个包放进一个信封(帧)里面，(如果能装入的话)。20.一个有n层协议的系统，应用层生成长度为m字节的报文，在每层都加上h字节报头，那么网络带宽中有多大百分比是在传输各层报头？hn/(hn+m)*100%[注意：题中已说明每层都要附加报头，不要考虑实际的OSI或者TCP/IP协议]21.相似点：都是独立的协议栈的概念；层的功能也大体相似。不同点：OSI更好的区分了服务、接口和协议的概念，因此比TCP/IP具有更好的隐藏性，能够比较容易的进行替换；OSI是先有的模型的概念，然后再进行协议的实现，而TCP/IP是先有协议，然后建立描述该协议的模型；层次数量有差别；TCP/IP没有会话层和表示层，OSI不支持网络互连。OSI在网络层支持无连接和面向连接的通信，而在传输层仅有面向连接的通信，而TCP/IP在网络层仅有一种通信模式（无连接），但在传输层支持两种模式。22.TCP是面向连接的，而UDP是一种数据报服务。23.如果3枚炸弹炸毁与右上角那2个节点连接的3个节点，可将那2个节点与其余的节点拆开。系统能禁得住任何两个节点的损失。24.Doublingevery18monthsmeansafactoroffourgainin3years.In9years,thegainisthen43or64,leadingto6.4billionhosts.Myintuitionsaysthatismuchtooconservative,sincebythenprobablyeverytelevisionintheworldandpossiblybillionsofotherapplianceswillbeonhomeLANsconnectedtotheInternet.TheaveragepersoninthedevelopedworldmayhavedozensofInternethostsbythen.25.如果网络容易丢失分组，那么对每一个分组逐一进行确认较好，此时仅重传丢失的分组。而在另一方面，如果网络高度可靠，那么在不发差错的情况下，仅在整个文件传送的结尾发送一次确认，从而减少了确认的次数，节省了带宽；不过，即使有单个分组丢失，也需要重传整个文件。26.Small,fixed-lengthcellscanberoutedthroughswitchesquickly,andcompletelyinhardware.Small,fixed-sizecellsalsomakeiteasiertobuildhardwarethathandlesmanycellsinparallel.Also,theydonotblocktransmissionlinesforverylong,makingiteasiertoprovidequality-of-serviceguarantees.27.Thespeedoflightincoaxisabout200,000km/sec,whichis200meters/At10time,duringwhichitpropagates20meters.Thus,abitis20meterslonghere.28.bits.At56,000bits/sec,ittakesabout337.042sec.At1,000,000bits/sec,ittakesabout18.874sec.At10,000,000bits/sec,ittakesabout1.887sec.At100,000,000bits/sec,ittakesabout0.189sec.29.Thinkaboutthehiddenterminalproblem.Imagineawirelessnetworkoffivestations,AthroughE,suchthateachoneisinrangeofonlyitsimmediateneighbors.ThenAcantalktoBatthesametimeDistalkingtoE.Wirelessnetworkshavepotentialparallelism,andinthiswaydifferfromEthernet.30.Onedisadvantageissecurity.Everyrandomdeliverymanwhohappenstobeinthebuildingcanlisteninonthenetwork.Anotherdisadvantageisreliability.Wirelessnetworksmakelotsoferrors.Athirdpotentialproblemisbatterylife,sincemostwirelessdevicestendtobemobile.31.优点1：如果每个人都使用标准，那么每个人都可以与其他任何人交流；优点2：广泛使用标准将导致规模经济，比如生产大规模集成电路芯片。缺点1：为了取得标准化所需要的政治妥协经常会导致差的标准；缺点2：一旦标准被广泛采用了，要对它再做改变就会非常困难，即使发现了新的更好的技术或方法，也难以替换。32.具有国际标准的系统的例子包括CD播放器和CD盘片，随声听和录音磁带，照相机和35mm胶卷等。缺乏国际标准的领域包括合适录像机和录像带（美国是NTSCVHS，欧洲是PAL），手提电话，电灯和灯泡（不同的国家使用不同的电压），影印机和纸（美国为8.5*11英寸，其他地方为A4）等。第2章物理层1.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.答：无噪声信道最大数据传输率公式：最大数据传输率=2Hlog2Vb/s。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16bits，那么数据传输率可达128kbps；如果每次采样产生1024bits，那么可达8.2Mbps。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。3.答：采样频率12MHz，每次采样2bit，总的数据率为24Mbps。4.答：信噪比为20dB即S/N=由于log2101≈6.658，由香农定理，该信道的信道容量为3log2+=19.98kbps。又根据乃奎斯特定理，发送二进制信号的3kHz信道的最大数据传输速率为2*3log22=kbps。所以可以取得的最大数据传输速率为6kbps。5.答：为发送T1信号，我们需要所以，在50kHz线路上使用T1载波需要93dB的信噪比。6.答：无源星没有电子器件，来自一条光纤的光照亮若干其他光纤。有源中继器把光信号