鏈路層習題答案分析詳解

1、真誠為您提供優(yōu)質參考資料，若有不當之處，請指正。第五章 鏈路層1. 如果因特網(wǎng)中的所有鏈路都提供可靠的交付服務，TCP可靠傳輸服務將是多余的嗎？為什么？答：不是多余的。雖然每條鏈路都能保證數(shù)據(jù)包在端到端的傳輸中不發(fā)生差錯，但它不能保證IP數(shù)據(jù)包是按照正確的順序到達的。因此，TCP需要用來使字節(jié)流按正確的序號到達接收端。2. 鏈路層協(xié)議能夠向網(wǎng)絡層提供哪些可能的服務？在這些鏈路層服務中，哪些在IP中有對應的服務？哪些在TCP中有對應的服務？答：鏈路層能夠向網(wǎng)絡層提供的服務有：成幀，鏈路接入，可靠傳送，流量控制，糾錯，檢錯，全雙工傳輸?shù)?。其中，在IP在有的服務是：成幀，檢錯。在TCP有的服務是：成

2、幀，可靠傳送，流量控制，檢錯和全雙工傳輸。3. 假設兩個節(jié)點同時經(jīng)一個速率為R的廣播信道開始傳輸一個長度為L的分組。用dprop表示這兩個節(jié)點之間的傳播時延。如果dpropL/R，會出現(xiàn)碰撞嗎？為什么？答：會發(fā)生沖突。當一個節(jié)點在傳輸數(shù)據(jù)的同時，又開始接受數(shù)據(jù)，故會發(fā)生沖突。6. 如果LAN有很大的周長時，為什么令牌環(huán)協(xié)議將是低效的？答：當一個節(jié)點傳送一個幀時，該節(jié)點只有在此幀在整個環(huán)網(wǎng)中傳播一遍后才釋放令牌，因此，當LAN有很大的周長時，令牌環(huán)協(xié)議將是低效的。7. MAC地址空間有多大？IPv4的地址空間呢？IPv6的地址空間呢？答：MAC地址的空間有： IPv4的地址空間有： IPv6的地

3、址空間有：11. 比較10BASE-T、100BASE-T和吉比特以太網(wǎng)的帖結構。它們有什么不同嗎？答：這三種以太網(wǎng)技術具有相同的幀結構。13. 在CSMA/CD中，在第5次碰撞之后，一個節(jié)點選擇的K=4的概率是多少？這種K=4的結果對應于10Mbps以太網(wǎng)上的多少秒時延？答：第5次碰撞后，適配器從中選擇，故為4的概率為，它對應于204.8 ms的時延。習題1. 假設分組的信息內容是比特模式1010101010101011，并且使用了偶校驗方案。在二維奇偶校驗情況下，包含該檢驗比特的字段的值是什么？你的回答應該使用最小長度檢驗和字段。答：二維偶校驗方案如下：其中，最右面的一列和最下面的一行是校

4、驗比特。5. 考慮在圖5-8中的4比特生成多項式G，假設D的值為10101010。R的值是什么？答：由圖5-8知：。用D除以G，過程如下：即。.11. 考慮有N個節(jié)點和傳輸速率為Rbps的一個廣播信道。假設該廣播信道為多路訪問而使用輪詢（有一個附加的輪詢節(jié)點）。假設從某節(jié)點完成傳輸?shù)胶罄m(xù)節(jié)點允許傳輸?shù)臅r間量（即輪詢時延）是dpoll。假設在一個輪詢周期中，一個給定的節(jié)點允許傳輸至多Q比特。該廣播信道的最大吞吐量是多少？答：輪詢的長度是：，在一個輪詢中傳輸?shù)谋忍財?shù)是：，故最大吞吐量為：.12. 如圖5-38所示，考慮通過兩臺路由器互聯(lián)的3個LAN。a. 將適配器包含在內，重畫這個圖。b. 對所有

5、的接口分配IP地址。對子網(wǎng)1使用形式為111.111.111.xxx的地址，對子網(wǎng)2使用形式為122.222.222.xxx的地址，對子網(wǎng)3使用形式為133.133.133.xxx的地址。c. 為所有的適配器分配MAC地址。d. 考慮從主機A向主機F發(fā)送一個IP數(shù)據(jù)報。假設所有的ARP表都是最新的。就像在5.4.2節(jié)中對單路由器例子中所做的那樣，列舉出所有步驟。e. 重復(d)，現(xiàn)在假設在發(fā)送主機中的ARP表為空（并且其他表都是最新的）。答：a. 如下圖所示：133.333.333.00399-99-99-99-99-99122.222.222.00366-66-66-66-66-66133.

6、333.333.00288-88-88-88-88-88122.222.222.00144-44-44-44-44-44122.222.222.00355-55-55-55-55-55133.333.333.00177-77-77-77-77-77122.222.222.00233-33-33-33-33-33111.111.111.00222-22-22-22-22-22111.111.111.00311-11-11-11-11-11111.111.111.00100-00-00-00-00-00LANLANLANBECAFDb. 如上圖所示；c. 如上圖所示；d. 1. 在A表格中確定數(shù)據(jù)

7、，可以路由到節(jié)點111.111.111.002；2. 主機A用ARP來確定LAN的地址是111.111.111.002，即22-22-22-22-22；3. A中的適配器和以太網(wǎng)絡包的以太網(wǎng)的目的地址是：22-22-22-22-22-22.；4. 第一個路由器接收到分組并解包，該路由器的轉發(fā)表指示數(shù)據(jù)包發(fā)到IP為122.222.003的主機；5. 然后第一個路由器使用ARP來獲取相關的以太網(wǎng)地址，為55.55.55.55.55.55；6. 繼續(xù)以上過程直到分組到達主機F。e. A的ARP必須知道IP為111.111.111.002的主機的局域網(wǎng)地址。主機A發(fā)送在一個廣播幀里發(fā)送ARP請求，第一

8、個路由器收到請求包，并給主機A發(fā)送一個ARP響應包。該ARP響應包由一個目的地址為00.00.00.00.00.00的以太網(wǎng)幀來承載。14. 前面講過，使用CSMA/CD協(xié)議，適配器在碰撞之后等待K512比特時間，這里K是隨機選取的。對于K=100，對于一個10Mbps的以太網(wǎng)來說，適配器返回到第二步要等多長時間？對于100Mbps的以太網(wǎng)來說呢？答：等待的時間為51200比特時間。對于10Mbps的以太網(wǎng)來說，等待的時間是：；對于100Mbps的以太網(wǎng)來說，等待的時間是：.16. 假設節(jié)點A和節(jié)點B在同一個10Mbps以太網(wǎng)總線上，并且這兩個節(jié)點的傳播時延為225比特時間。假設A和B同時發(fā)送

9、幀，幀發(fā)生了碰撞，然后A和B在CSMA/CD算法中選擇不同的K值。假設沒有其他節(jié)點處于活躍狀態(tài)，來自A和B的重傳會碰撞嗎？為了此目的，計算下面的例子就足以說明問題了。假設A和B在t=0比特時間開始傳輸。它們在t=225比特時間都檢測到了碰撞。它們在t=225+48=273比特時間完成了阻塞信號的傳輸。假設KA=0，KB=1。B會將它的重傳調整到什么時間？A在什么時間開始發(fā)送？（注意：這些節(jié)點在返回第2步之后，必須等待一個空閑信道，參見協(xié)議。）A的信號在什么時間到達B呢？B在它預定的時間控制傳輸嗎？答：由題知：在273+225=498比特時間時，B傳輸?shù)谋忍厝康竭_A，A檢測到空閑信道；在498

10、+96=594比特時間時，A開始傳輸數(shù)據(jù)；在273+512=785比特時間時，B返回到步驟2，B在96比特時間后才能檢測到空閑信道；在594+225=819比特時間時，A傳輸?shù)臄?shù)據(jù)到達B。因為B安排和重傳時間前，A的重傳信號就已經(jīng)到達了B，所以在A重傳數(shù)據(jù)的時候B暫停傳輸。這樣A和B就不會沖突。22. 考慮圖5-26。假設所有鏈路是100Mbps。在該網(wǎng)絡中的14個端系統(tǒng)能夠取得的最大總體聚合吞吐量是多少？為什么？答：最大總體聚合吞吐量為：.23. 假定在圖5-26中的3臺連接各系的交換機用集線器來代替。所有鏈路是100Mbps。在該網(wǎng)絡中的14個端系統(tǒng)能夠取得的最大總體聚合吞吐量是多少？為什么？答：每個端系統(tǒng)能得到的最大吞吐量為100 Mbps，連接各系的鏈接有100Mbps的吞吐量，因此，如果這三臺集線器鏈路的最大可能速率為100 Mbps，則14個端系統(tǒng)間的最大總吞吐量為500 Mbps。24. 假定在圖5-26中的所有交換機用集線器來代替。所有鏈路是100Mbps。在該網(wǎng)絡中14個端系統(tǒng)中的能夠取得的最大總體聚合吞吐量是多少？為什么？答：所有14個端系統(tǒng)一起的情況下，最大總吞吐量為100 Mbps。7. 在5.3節(jié)中，我們提供了時隙ALOHA效率推導的概要。在本習題中，我們將完成這個推導。a. 前面講過，當有N個少活躍節(jié)點時，時隙ALOHA的效率是Np(