综合题

2015-3-171计算机网络原理综合题•1、假设需要传送的数据为2560b，每个分组为256b，其中头部开销为16b，源节点到目的节点之间的链路数为4，每个链路上的延迟时间为0.1s，数据传输率为2560b/s，线路交换建立连接的时间为0.2s，在分组交换方式下每个中间节点产生25.6b的延迟时间。•（1）求传送所有的数据，线路交换所需要的时间。•（2）求传送所有的数据，分组交换所需要的时间。•答：（1）线路建立时间=0.2s；传播时延=4×0.1S=0.4s；数据发送时延=2560b/2560b/s=1s，所以，总的传输时间=0.2+0.4+1=1.6s。•（2）对于分组交换：数据发送时延=2560b/2560b/s=1s；传播时延=4×0.1S=0.4s；中间节点的处理延迟=3×（25.6b/2560b/s）=0.03s；中间节点转发分组的时延=3×（256b/2560b/s）=0.3s，所以，总的传输时间=0.03+0.4+1+0.3=1.73s。•2、广播式网络中是否需要设置网络层？为什么？•答案：广播式网络可以不需要设置网络层。原因如下：•广播式网络是属于共享广播信道，不存在路由选择问题，可以不要网络层。•3、一个比较完整的计算机网络主要由哪几部分组成？•答：一个比较完整的计算机网络主要由3个部分组成：•（1）通信子网：它由一系列通信、交换节点和链接这些节点的通信链路组成。•（2）网络中的所有主机：用于向网络中的用户提供各种服务。•（3）网络中使用的协议：这些协议用于网络中主机与子网或主机之间的通信。•4、简述计算机网络拓扑定义，回答计算机网络拓扑主要是指哪方面的拓扑结构。•答：计算机网络拓扑是通过网络中结点与通信线路之间的几何关系表示网络结构，反映网络各实体间的结构关系。•计算机网络的拓扑主要是通信子网的拓扑结构，拓扑设计是建设计算机网络的第一步，也是实现各种网络协议的基础，它对网络性能、系统可靠性与通信花费都有重大影响。2015-3-172•5、某网络系统协议有N层。应用程序生成M字节的报文。网络各层都会加上H字节的协议头，试求该系统有效的数据传输率。•答：系统传输的数据量为M，而该系统有N层，每层需要增加H字节的协议头，因此各层总共附加的字节数为H*N。•因此：有效的数据传输率=有效数据/总数据=M/（H*N+M）。•1、设信号脉冲周期为0.002秒，脉冲信号有效值状态个数为8，请回答下列问题：•（1）如果用二进制代码表示上述信号，一个脉冲信号需要几位二进制代码表示？•（2）用二进制代码表示上述信号，其数据传输速度是多少？•解：•log28=3位•信号速率=1/0.002=500Baud，数据率=3*信号速率=1500bps•3、画出二进制位串01001110的曼彻斯特编码。•7、已知源结点与目的结点的距离为20km，信号在线路中的传播速度为200km/ms，一个分组的长度等于1kB，并且数据发送延时与往返传播延时相等。求：数据发送速率是多少？•解：•RTT=2×(20×103)/(2×108)=2×10-4(S）•设发送速率为S，分组长度为L=1024×8，那么发送延时T=(1024×8)/S。•已知RTT=T，可得S=40.96Mbps。2015-3-173•8、要在一条线路上设计一个频分多路复用系统，已知一条通信线路的带宽为100kHz，每一路信号带宽为3.2kHz，相邻信道之间的隔离带宽为0.8kHz。那么这条信道可以传输多少路信号？频率（Hz）信道1信道2信道3信道n线路带宽隔离带宽•解：•设线路带宽为B，信道带宽为b，隔离带宽为c。那么，信道数量•N≤B/(b+c)=100/(3.2+0.8)=25•即在这条线路上用FDM技术可以有25条信道。•4、在10Mb/s以太网总线传输方式中，假设以太网帧的长度是为200比特，信号在介质上的传播延迟为2C/3(C为光速)，只考虑数据帧而不考虑其他因素，则总路线的最大长度是多少米？•答：•传输200比特所需要的时间T=200bit/(10×106)bit/s，在这段时间里，数据包的传播距离为S=T×2C/3={[200/(10×10)]×3×10×2/3}=4000m。•又由于发生冲突的时候，两点最大距离为传播距离的一半（即考虑来回距离），故最大距离为S/2=2000m。•5、在CSMA/CD协议中，为什么会发生冲突，CSMA/CD采用何种措施来解决冲突？•答：•由于多个发送方同时检测到介质空闲，并且发送数据，因而产生冲突；冲突发生后，发送方各自延迟随机时间，再争用介质，随机时间采用二进制指数退避算法进行决定。2015-3-174•6、如果发送数据比特序列为110011，生成多项式比特序列为11001。回答以下问题：（1）计算机CRC效验序列。（2）给出发送方发送到接收方的比特序列。•解：•（1）CRC校验码为1001。•（2）发送的比特序列是：1100111001。•7、已知：结点数为100，平均帧长度为1000bit，传播延时为5μs/km，总线长度为4km，发送速率为5Mbps。估算Ethernet中结点每一秒钟平均发送帧的数量。•8、在CSMA/CD算法中，总线长度为100米，信号在总线上的传播速度为200000千米/秒，数据传输速率为1Gbps，帧长度为1500B，估算并分析总线的最大吞吐率。•9、以太网总线长度为1000米，数据传输率为10Mbps，信号在总线上的传播速度为200000千米/秒。计算：能够使CSMA/CD算法成立的最短帧长度为多少？•10、一台交换机具有24个10/100Mbps全双工端口和2个1000Mbps全双工端口，如果所有的端口都工作在全双工状态，计算交换机的总带宽。2015-3-175•3、假设有一个IP数据报，头部长度为20B，数据部分长度为2000B，现该分组从源主机到目的主机需要经过两个网络，这两个网络所允许的最大传输单元MTU为1500B和576B。请问该数据报如何让进行分组？•答：•头部长为20B，数据部分长度为2000B的IP数据报在经过MTU为1500B的第一个网络时进行分片，分为2个分片，分片1携带1480B的数据，大小为1500B；分片2携带520B的数据，大小为520+20=540Ｂ。•在经过MTU为576B的第二个网络时，分片1仍然需要进一步分片。分为3个分片，分片3和分片4都携带556B的数据，分片5携带368B的数据。•由于分片2大小为540B，小于该网络的最大MTU值，因此无需分片。•这样目的主机将收到4个分片，即分片2、3、4、5。•4、假设主机1（IP地址为IP1，MAC地址为E1）与主机2（IP2，E2）在同一个子网内，当主机1需要与主机2通信时，简要说明ARP的工作原理。•答：•（1）当主机1要向主机2发送数据时，必须知道主机2的MAC地址，为此，先根据主机2的IP地址在本机的ARP缓冲表内查找，如找到E2，则把E2填到MAC帧中，并把数据发送给主机2；•（2）如果在本机的ARP缓冲表内找不到主机2的MAC地址，则主机1产生一个ARP询问包，其中包含主机1的IP地址，MAC地址E1，主机2的IP地址，并广播到网络上询问有谁知道主机2的MAC地址？•（3）主机2收到ARP询问包后，根据询问者的IP和MAC地址E1立即向主机1回送一个ARP响应包，其中包含主机1的IP地址，MAC地址E1，主机2的IP地址和MAC地址E2，从而主机1获得了主机2的MAC地址E2，进而可向主机2发送数据。2015-3-176•5、如果到达的分组的MF位是0，这是第一个分片还是最后一个分片？是否能够确定该分组是否被分片？•答：到达的分组的MF=0，表示它是最后的一个分片。但是不能确定该分组是否被分片，因为如果该分组没有分片，它的MF位仍然是设置为0。•6、在某网络应用系统中，计算机A（IP地址为192.168.25.168,MAC地址为00:11:22:33:44:55）需要知道目前本网络内有多少台计算机在联网，其IP地址分别为多少，试运用所学的网络原理，说明解决此问题的方案（要求说明所采用的网络原理以及解决该问题的工作过程）•答：•①采用ICMP请求应答报文（echo）；•②计算机A从IP地址192.168.25.1到192.168.25.254做以下工作；•③构造一个ICMP请求应答报文，分别发给上述IP地址；•④如果能收到某IP的响应包，说明该IP对应的计算机已联网。•7、如果一个路由器收到一个IP分组的前8位是01000010，路由器丢弃了该分组，为什么？•答：路由器接收到一个IP分组的前8位是01000010。•第一个4位是0100，等于4，表示IP协议的版本为4。•第二个4位是0010，等于2，表示IP分组首部长度为8字节，而IP分组的固定首部长度是20字节。出现错误，因此，该IP分组应该丢弃。2015-3-177•8、如果到达的分组的偏移值为100，问第一个字节的编号是多少？能够确定最后一个字节的编号吗？•答：•（1）分组的偏移值为100，那么第一个字节的编号是800。•（2）因为数据长度不知道，所以不能确定最后一个字节的编号。•9、到达的分组的偏移值为100，分组头部中首部长度字段的值为5，总长度值等于100。问第一个字节的编号与最后一个字节的编号是多少？•答：（1）分组的偏移值为100，那么第一个字节编号为100×8=800。•（2）分组首部中首部长度字段等于5，则分组首部长度为5×4=20字节。•（3）分组数据长度=总长度-分组首部长度=100-20=80字节。•（4）已知第一个字节的编号为800，那么最后一个字节的编号应该为879。•10、给出以下每一个标准分类IP地址的地址掩码与网络地址。（1）25.1.1.1（2）151.1.222.25（3）193.2.220.250（4）222.12.33.1•答：（1）25.1.1.1是一个A类地址，掩码为255.0.0.0，网络地址为：25.0.0.0（2）151.1.222.25是一个B类地址，掩码为255.255.0.0，网络地址为：151.1.0.0（3）193.2.220.250是一个C类地址，掩码为255.255.255.0，网络地址为：193.2.220.0（4）222.12.33.1是一个C类地址，掩码为255.255.255.0，网络地址为：222.12.33.02015-3-178•11、指出以下哪些IP地址属于特殊地址，并比较它们的区别。（1）221.1.25.255（2）255.255.255.255（3）0.0.0.102（4）70.0.0.0（5）127.0.0.1（6）10.1.2.3•答：（1）221.1.25.255是直接广播地址。•（2）255.255.255.255是受限广播地址。R不转发。•（3）0.0.0.102是本网络上的特定主机地址。R不转发。•（4）70.0.0.0不是特殊地址。•（5）127.0.0.1是回送地址。•（6）10.1.2.3是私有地址。•12、设目的地址为201.230.34.56，子网掩码为255.255.240.0。求出子网地址。•解：•子网地址为201.230.32.0•13、C类地址195.14.22.0用27位子网掩码来划分，可以划分出多少个子网？每个子网可以有多少个IP地址和可以分配给主机的IP地址？给出每一个子网地址的覆盖范围，以及可以分配给主机的IP地址。•解：•（1）子网号长度为3，可以划分8个子网。•（2）主机号长度为5，因此每一个子网可以有32个IP地址。•（3）每个子网的IP地址数位32，除去全0和全1的主机号，每个子网可以分配给主机的IP地址最多为30个。•（4）主机号全0的地址是子网地址。主机号全1的地址为子网内部的受限广播地址。2015-3-179•14、某公司申请了一个C类202.60.31.0的IP地址空间。该公司有100名员工在销售部门工作，50名在财务部门工作，50名在设计部门工作。要求为销售部门、财务部门与设计部门分别组建子网