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1、计算机网络作业参考答案第一次作业1-02 简述分组交换的要点。答： 1）报文分组，加首部2）经路由器储存转发3）在目的地合并1-03 试从多个方面比较电路交换、报文交换和分组交换的主要优缺点。答：1 ）在效率上，报文交换和分组交换不需要预先分配传输带宽，在传突发性数据时可提高整个网络的信道利用率； 而电路交换需要预先分配固定的带宽， 没有数据传输的空隙， 信道处于空闲，浪费资源。2 ）在灵活性上，报文交换和分组交换可独立选择路由；而电路交换一旦连接建立，其传输路径是固定的，若线路受损，则通信断开。3 ）在时延上，电路交换一旦连接建立后，后续数据的传输不需要在中间结点上停留，不存在处理时延， 仅
2、存在传播时延； 而报文交换和分组交换虽然不需要连接建立的过程，其采用存储 - 转发的方式，在中间结点要耗费一定的处理时延。但由于4 ）在可靠性上，分组交换具有完善的网络协议，分布式的多路由的分组交换网具有更好的生存性。5 ）在适用性上， 电路交换比较适用于信息量大、长报文， 经常使用的固定用户之间的通信。报文交换适用于传输的报文较短、实时性要求较低的网络用户之间的通信，如公用电报网。分组交换适用于计算机类的突发性数据。总的来说，分组交换比电路交换的电路利用率高，比报文交换的传输时延小，交互性好。1-17收发两端之间的传输距离为1000km，信号在媒体上的传播速率为2108m/s。试计算以下两种
3、情况的发送时延和传播时延：（ 1） 数据长度为 107bit, 数据发送速率为 100kb/s 。（ 2） 数据长度为 103bit, 数据发送速率为 1Gb/s。从上面的计算中可以得到什么样的结论？解：（ 1）发送时延：ts=107/105=100s传播时延tp=106/(2 108)=0.005s（ 2）发送时延 ts =103/109=1s传播时延： tp=106 /(2 108)=0.005s结论：若数据长度大而发送速率低，则在总的时延中，发送时延往往大于传播时延。但若数据长度短而发送速率高，则传播时延就可能是总时延中的主要成分。1-19 长度为 100 字节的应用层数据交给传输层传送
4、， 需加上 20 字节的 TCP 首部。再交给网络层传送，需加上 20 字节的 IP 首部。最后交给数据链路层的以太网传送，加上首部和尾部工 18 字节。试求数据的传输效率。数据的传输效率是指发送的应用层数据除以所发送的总数据（即应用数据加上各种首部和尾部的额外开销）。若应用层数据长度为1000 字节，数据的传输效率是多少？解：（ 1） 100/（100+20+20+18 ） =63.3%（ 2） 1000/（1000+20+20+18 ）=94.5%1-24 论述具有五层协议的网络体系结构的要点，包括各层的主要功能。答：综合 OSI 和 TCP/IP 的优点，采用一种原理体系结构。各层的主要
5、功能：物理层物理层的任务就是透明地传送比特流。（注意：传递信息的物理媒体，如双绞线、同轴电缆、光缆等，是在物理层的下面，当做第0 层。）物理层还要确定连接电缆插头的定义及连接法。数据链路层数据链路层的任务是在两个相邻结点间的线路上无差错地传送以帧（frame）为单位的数据。每一帧包括数据和必要的控制信息。网络层网络层的任务就是要选择合适的路由，使发送站的运输层所传下来的分组能够正确无误地按照地址找到目的站，并交付给目的站的运输层。运输层运输层的任务是向上一层的进行通信的两个进程之间提供一个可靠的端到端服务，使它们看不见运输层以下的数据通信的细节。应用层应用层直接为用户的应用进程提供服务。2-1
6、6 共有 4 个站进行码分多址通信。4 个站的码片序列为A：（ 1 1111111） B：（ 11111111）C：（ 1 1111111） D：（ 11111111）现收到这样的码片序列 S：（ 11 3113 11）。问哪个站发送数据了？发送数据的站发送的是 0 还是 1？解： S?A=（ 1 13 1 13 1 1） 8=1，A 发送 1S?B=（ 1 1 3 1 13 1 1） 8= 1， B 发送 0S?C=（ 1 1 3 1 13 1 1） 8=0，C 无发送S?D=（ 1 13 1 13 1 1） 8=1，D 发送 13-07 要发送的数据为1101011011。采用 CRC 的
7、生成多项式是P（ X）=X4+X+1 。试求应添加在数据后面的余数。 数据在传输过程中最后一个 1 变成了 0，问接收端能否发现？若数据在传输过程中最后两个 1 都变成了 0，问接收端能否发现？采用 CRC 检验后，数据链路层的传输是否就变成了可靠的传输？答：作二进制除法，1101011011 0000 % 10011 得余数 1110 ，添加的检验序列是1110.作二进制除法，两种错误均可发现，仅仅采用了CRC 检验，缺重传机制，数据链路层的传输还不是可靠的传输。3-08 要发送的数据为 101110。采用 CRCD 生成多项式是 P（ X ）=X3+1 。试求应添加在数据后面的余数。答：作
8、二进制除法，101110 000 % 1001 添加在数据后面的余数是0113-18 试说明 10BASE-T 中的 “ 10、”“ BASE”和“ T”所代表的意思。答： 10BASE-T 中的 “10表”示信号在电缆上的传输速率为10MB/s ， “BASE”表示电缆上的信号是基带信号， “T”代表双绞线星形网，但 10BASE-T 的通信距离稍短，每个站到集线器的距离不超过 100m。3-20 假定 1km 长的 CSMA/CD 网络的数据率为 1Gb/s。设信号在网络上的传播速率为 200000km/s。求能够使用此协议的最短帧长。答：对于 1km电缆，单程传播时间为1/200000=
9、5 为微秒，来回路程传播时间为10微秒，为了能够按照CSMA/CD工作，最小帧的发射时间不能小于10 微秒， 以 Gb/s 速率工作， 10微秒可以发送的比特数等于10*10 -6 *10 9=10000, 因此，最短帧是 10000 位或 1250 字节长补充作业：1.集线器和交换机各自的工作原理集线器 - 集线器也叫Hub，工作在物理层（最底层），没有相匹配的软件系统，是纯硬件设备。集线器主要用来连接计算机等网络终端。集线器为共享式带宽， 连接在集线器上的任何一个设备发送数据时，其他所有设备必须等待，此设备享有全部带宽，通讯完毕，再由其他设备使用带宽。正因此，集线器连接了一个冲突域的网络。
10、所有设备相互交替使用，就好象大家一起过一根独木桥一样。集线器不能判断数据包的目的地和类型，所以如果是广播数据包也依然转发，而且所有设备发出数据以广播方式发送到每个接口，这样集线器也连接了一个广播域的网络。-交换机 Switch ，工作在数据链路层 （第二层），稍微高端一点的交换机都有一个操作系统来支持。和集线器一样主要用于连接计算机等网络终端设备。交换机比集线器更加先进， 允许连接在交换机上的设备并行通讯，好比高速公路上的汽车并行行使一般， 设备间通讯不会再发生冲突，因此交换机打破了冲突域， 交换机每个接口是一个冲突域，不会与其他接口发生通讯冲突。并且有系统的交换机可以记录MAC 地址表，发送
11、的数据不会再以广播方式发送到每个接口，而是直接到达目的接口，节省了接口带宽。但是交换机和集线器一样不能判断广播数据包，会把广播发送到全部接口，所以交换机和集线器一样连接了一个广播域网络。高端一点的交换机不仅可以记录MAC 地址表， 还可以划分 VLAN （虚拟局域网）来隔离广播，但是VLAN 间也同样不能通讯。要使VLAN 间能够通讯，必须有三层设备介入。2.集线器和交换机有什么区别？对冲突域和广播域有什么影响以太网交换机和集线器的区别见下表：（仅作参考）以太网交换机集线器所处层次数据链路层物理层转发方式存储转发或直通方式直接转发工作原理根据 MAC 帧中的目的MAC 地址，收到一个比特就往其它所有端口转发查 MAC 表确定转发端口对冲突域的可以分隔不能分隔影响对广播域的不能分隔，除非设置VLAN不能分隔影响连接的网络可以连接不同类型、不同速率的只能连接相同类型、相同速率的LAN类型LAN集线器：纯硬件、用于连接网络终端、不能打破冲突域和广播域。交换机：拥有软件系统、用于连接网络终端、能够打破冲突域，但是不能分割广播域。
