计算机网络-第5版-严伟-潘爱民-课后答案第四章

1.第四章1.根据4.1.1标准排队理论C=100Mbps=10^8。1/u=10000bit/frame，u=10^(-4)。λ=90frame/s时，T=0.1ms。λ=900frame/s时，T=0.11ms。λ=9000frame/s时，T=1ms。2.使用纯ALOHA，最大吞吐量为0.184*56kbps=10.3kbps。每个站需要1000bit/100s=10bps。所以N=10.3kbps/10bps=1030个站3.纯ALOHA可以立即开始发送，在负载低的情况下，碰撞小，传输成功可能性大，基本上没有延迟。在分槽ALOHA，需要等待下一个时间槽到达次才能发送。会产生半个时间槽的延迟。4.a.请求频率50/s。G=40ms*50/s=2,根据泊松分布第一次发送成功的概率是e^(-2)，课本205公式Pk=....。B.同上题公式，C.课本205期望值公式E=...e^G=7.45.传输次数期望值E=e^G，E次传输被分成E-1个4时间槽的间隔。所以延迟时间是4(e^G-1)，吞吐量为S=Ge^(-G)6.a.信号传播速度为(3*10^8)*82%=2.46*10^8m/s。信号传输时间为2km/(2.46*10^8m/s)=8.13us，所以时间槽长度为2*8.13=16.26。B.计算方法同上得出信号传输时间为205.13us，所以时间槽为410.26us7.最糟糕的是所有的站都要发送数据，而下一站s是最低编号的站，等待时间为Nbit的竞争时间+(N-1)*dbit的祯传输时间。总共N+(N-1)dbit8.如果高序的站和低序的站同时有数据要发送，高序的站总是可以获得信道，如果高序的站有连续的数据流发送，那么低序的站就一直获不到发送数据包的机会。9.不明白10.A.所有站都可以接收到A发送的包，所以此时没有其他通信可以存在B.B站的包可以被A、C、E接收到。所以只有D可以接收数据，所以进行的通信是C发送给D，和E发送给D。C.与上题同11.可以，假设他们分布在一条直线上，并且每个站只可以发送给它的邻居节点。所以当A发送给B时，E仍可以给F发送12.A.星型结构中，该路由节点放在(4,8)位置(4层8号房)。所以线缆长度为等于1832米B.802.3线行结构，每一层需要14*4=56m电缆总共7层56*7=392m。层与层之间需要一条4m长的电缆，7层需要6条总共24m。总共是392m+24m=416m。13.经典以太网使用的是曼切斯特编码，每个位可以传输2个信号周期，所以波特率是比特速率的2倍20M。14.LH代表比特0，HL代表比特1所以输出为LHLHLHHLHLHLLHHLLHHL15.来回传播时间为1000*2/200m/us=10us。所以包含以下时间，发送者抓住线缆的时间10us，数据发送时间为256bit/10Mbps=25.6us，最后1位结束延迟时间5.0us(不知道哪里的得出来的)，接收者抓住线缆时间10us，ACK发送时间3.2us，最后一位延迟时间5.0us。总共58.8us，其中有效数据224位，有效数据率224bit/58.8us=3.8Mbps(解释CSMA/CD参考208面传输期和竞争期是交替出现的，竞争期等于2倍的单向传播时间，在这里是10us)16.二进制指数回退算法220页。假设第一次尝试获取信道为1。第i次尝试是在2^(i-1)个时间槽中随机选取。所以第i次冲突的概率是1/(2^(i-1))。k-1次尝试都失败了，第k次尝试成功的概率是化简得期望值为17.最小以太网的包长为64字节(包括包头，有效数据，地址，校验等)。这里包头长度为18个字节，数据60字节，总78个字节，超过以太网最小数据包长度，所以不需要填充字节18.快速以太网的最大线延迟是1/10的经典以太网19.有效负载是1500字节，要是加上地址，校验位等字节总共有1522。如果是VLAN，总共是1518字节20.前兆以太网最小以太网祯为512bit，所以在1Gbps的速率下，每秒大概可传输1953125祯，但这只是出现在祯突发的情况下。如果没有祯突发，小祯需要填充到512bit。如果按照最大祯12144bit，可传输82.345祯每秒。21.千兆以太网和802.16都有这个机制，这有助于在祯长度有最小限制提高带宽效率。22.C离A最近，因为它监听到了RTS并且用NAV信号应答，而D没有应答，说明它在的通信范围外。23.RTS/CTS机制在802.11中对暴露终端问题没有效果，所以在如4-11(b)的场景中，MACA允许并行传输B传输到A，C传输到D。但802.11只允许其中一对传输24.没有用TXOP时，每10个祯当中，每个站都有一个祯，所以每个站都有54/50Mbps=1.08Mbps。用了TXOP之后，每个站都可以获得相同的时间传输，所以6Mbps可以获得0.6Mbps,18Mbps的站可以获得1.8Mbps,54Mbps站可以获得5.4Mbps。25.每个祯包含512bits，比特错误率p=10^(-7)，所有bit都正确的概率是(1-p)^512=0.9999488.所以祯错误率为1-0.9999488=5*10^(-5)。帧速率是11*10^6/512=21484祯/s，所以21484*0.00005=1个每秒26.这取决于用户距离，如果用户距离相近，QAM-64可以有120Mbps，如果中度距离，QAM-16可以获得80Mbps。如果吉利遥远，QPSK可以获得40Mbps。27.1）服务的实时性要求，如果使用检错机制，那么没有时间重传。2)如果传输质量比较差，那么错误率会非常高，几乎所有的祯都要重传，在这种情况下纠错比检错重传效率更高28.相同点：1)与802.11一样WiMAX被用来提供包括移动设备在内的设备的网络连接，速度在Mbps以上。2)WiMAX与802.11使用OFDM和MIMO技术。不同点：1)WiMAX的节点功率要远大于802.11。2)WiMAX为用户自己规划了基站，所以不像802.11使用CSMA/CA会产生大量的碰撞29.如果一个设备是两个微网的主节点，会产生两个问题：1)头部只有3个位的地址位，而每个微网有至多7个从节点，如果设备是两个微网的主节点那么没有足够的数量为每个节点分配唯一地址。2)访问码标识了主节点的身份，，这会产生一个疑问，到底信息是来自于哪个微网。如果两个微网都使用了来自相同主机的访问码，那么就没有办法区分两个微网的祯。另外如果这样做，为什么不将2个网络并入到一个网络。30.蓝牙的祯包含126bit的开销用作访问码和头，每跳有250-260us的稳定时间。在基本速率1Mbps下，250-260us可以对应250-260bit。每个时间槽有625us，相当于在1Mbps下625bit的数据。所以在3槽祯的数据长度是625*3=1875bit。在这之中有250bit+126bit到260bit+126bit即376bit-386bit用于其他开销所以数据段长度有1499(1875-386)到1509(1875-376)bit31.蓝牙是用的是FHSS，类似于802.11。最大的区别在于蓝牙的跳速率为1600hops/sec，要比802.11快的多32.5槽蓝牙在1Mbps的基本速率下可以传输3125bit(625*5)。其中2744bit用于有效数据，重新编码后，内容被重复了3次(书上252面有提到)所以实际的数据是914bit。效率为914/3152=29%33.不包含，停留时间在802.11并不是标准呢的，所以需要一个变量去声明它。在蓝牙中，一般是625us，所以不需要声明它。所有的蓝牙设备已经将这机制固化在芯片中。34.我们想要的结果是在一个时间槽内最多只有一个RFID标签想用。对10个标签来说最好的概率是1/10，这个情况出在Q=10，所以无冲突相应的概率是40%(根据图4-0，找不到这个图)35.1)最主要担心的还是RFID标签被未经授权跟踪。他人可以使用RFID读卡器可以窃取标签内的信息，如果标签是敏感的信息的话，如通行证、身份证等，这会成为非常严重的问题。2)RFID可以改变标签内的信息，如改变商品价格，这对零售商来说将会是灾难36.最差的情况是无穷无尽的512bit长度的祯被发发送，如果背板的速率是10Gbps,每秒可以处理10^9/512=1953125frame/s37.存储转发交换机可以等到存储祯的全部信息后，再进行检测并转发。而直通型交换机在包完全到达之前就已经开始检测，一检测到目的地址，转发就开始38.A.B1使用端口234B2使用123B.B2使用13B1使用123C.B2不会转发数据包，B1自然也不会(上题已经知道E-F的路径)D.B2会使用端口2，B1不会转发(通过以上题目已经知道了各节点的位置)E.B2使用4端口，B1使用端口1F.H是集线器所以B1会使用134B2使用239.存储转发可以在转发之前先存储整个祯。等到一个祯全部储存口，会验证校验和。如果祯是损坏的，那么会立即被交换机丢弃。直通型的损坏祯不会被交换机丢弃，因为祯错误被发现的时候，祯已经被转发出去了。这就像小偷逃走后，才把门锁掉，不会有作用。40.没有任何节点直接连接到网桥的端口或者或者网桥本身是环路的的一部分，这会出现在到达跟的最短路径没有包含这个网桥。41.不用，集线器只是将所有的线用电路方式连接在一起，不需要配置表，集线器中也没有路由。所有进入集线器的祯都会从其他线出来。42.如果使用传统交换机也可以工作。那些进入核心区域的祯都是遗留祯，这需要依靠第一个中心交换机标记它们，而这可以通过MAC地址或者IP地址。类似的，交换机也必须为输出的祯去除标记43.程序题