計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò) 作業(yè)

1、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)謝希仁<第六版> 授課老師:教授 2014 2014/3/23課后習(xí)題作業(yè)目錄第一章概述11-10在怎樣的條件下，分組交換的時(shí)延比電路交換的要小.11-15估計(jì)一下現(xiàn)在的網(wǎng)絡(luò)時(shí)延是它的最小值的多少倍.11-17計(jì)算以下兩種情況的發(fā)送時(shí)延和傳播時(shí)延.11-18計(jì)算出當(dāng)數(shù)據(jù)率為1Mb/s和10Gb/s時(shí)在以上媒體中正在傳播的比特?cái)?shù).21-19求數(shù)據(jù)的傳輸效率.31-21協(xié)議與服務(wù)有何區(qū)別.有何關(guān)系.41-25試舉出日常生活中有關(guān)“透明”這種名詞的例子.4第二章物理層62-07可以獲得多高的數(shù)據(jù)率（b/s）.62-08這個(gè)信道應(yīng)具有多高的信噪比.62-09信噪比SN應(yīng)增大到多少

2、倍62-11使用這種雙絞線的鏈路的工作距離有多長(zhǎng)72-16哪個(gè)站發(fā)送數(shù)據(jù)了.7第三章數(shù)據(jù)鏈路層93-07接收端能否發(fā)現(xiàn).93-08應(yīng)添加在數(shù)據(jù)后面的余數(shù).103-10經(jīng)過零比特填充后變成怎樣的比特串113-20能夠使用此協(xié)議的最短幀長(zhǎng).113-28計(jì)算一下三種情況下每一個(gè)站所能得到的帶寬.123-32把有關(guān)數(shù)據(jù)填寫在表3-212第一章 概述1-10在怎樣的條件下，分組交換的時(shí)延比電路交換的要小.解答: 數(shù)據(jù)經(jīng)歷總時(shí)延=發(fā)送時(shí)延+傳播時(shí)延+處理時(shí)延+排隊(duì)時(shí)延;線路交換時(shí)延: kd+xb+s;分組交換時(shí)延:kd+xp×pb+k-1×pb;其中k-1×pb表示

3、k段傳輸中，有k-1次的儲(chǔ)存轉(zhuǎn)發(fā)延遲，當(dāng)s>k-1×pb時(shí)，電路交換的時(shí)延比分組交換的時(shí)延大，當(dāng)xp時(shí),分組交換的時(shí)延比電路交換的時(shí)延大。1-15估計(jì)一下現(xiàn)在的網(wǎng)絡(luò)時(shí)延是它的最小值的多少倍.解答: 設(shè)網(wǎng)絡(luò)利用率為U。，U的網(wǎng)絡(luò)時(shí)延(當(dāng)前時(shí)延)為D，網(wǎng)絡(luò)時(shí)延最小值(空閑時(shí)延)為D0U=90%；D=D01-U DD0=11-U 得到 DD0=10      現(xiàn)在的網(wǎng)絡(luò)時(shí)延是最小值的10倍1-17計(jì)算以下兩種情況的發(fā)送時(shí)延和傳播時(shí)延.解答:由題意知：傳速距離1000km,傳播速率：2×108m/s （1） 數(shù)據(jù)長(zhǎng)度為107b

4、it,數(shù)據(jù)發(fā)送速率為100kb/s。（2） 數(shù)據(jù)長(zhǎng)度為103bit,數(shù)據(jù)發(fā)送速率為1Gb/s。從上面的計(jì)算中可以得到什么樣的結(jié)論？（1）發(fā)送時(shí)延=數(shù)據(jù)幀長(zhǎng)度(b)發(fā)送速率（b/s）；發(fā)送時(shí)延=107105=100(s)傳播時(shí)延=信道長(zhǎng)度（m）電磁波在信道上大傳播速率（m/s）;傳播時(shí)延=1062×108=5×10-3s（2）發(fā)送時(shí)延=數(shù)據(jù)幀長(zhǎng)度(b)發(fā)送速率（b/s）；發(fā)送時(shí)延=103109=10-6s傳播時(shí)延=信道長(zhǎng)度（m）電磁波在信道上大傳播速率（m/s）;傳播時(shí)延=1062×108=5×10-3s結(jié)論：若數(shù)據(jù)長(zhǎng)度大而發(fā)送速率低，則在總的時(shí)延中，發(fā)送

5、時(shí)延往往大于傳播時(shí)延;若數(shù)據(jù)長(zhǎng)度短而發(fā)送速率高，則傳播時(shí)延就可能是總時(shí)延中的主要成分。1-18計(jì)算出當(dāng)數(shù)據(jù)率為1Mb/s和10Gb/s時(shí)在以上媒體中正在傳播的比特?cái)?shù).解答: 由題意知傳播速率2.3×108m/s; 傳播時(shí)延=信道長(zhǎng)度（m）電磁波在信道上大傳播速率（m/s）;(比特?cái)?shù))時(shí)延帶寬積(bit)=傳播時(shí)延（s）×帶寬(bps/s)時(shí)延帶寬積(bit)=信道長(zhǎng)度（m）電磁波在信道上大傳播速率（m/s）×帶寬(bps/s) （1）10cm媒體長(zhǎng)度數(shù)據(jù)率1Mb/s比特?cái)?shù)：10-12.3×108×106=4.35×10-4數(shù)據(jù)率10G

6、b/s比特?cái)?shù)：10-12.3×108×1010=4.35 （2）100m媒體長(zhǎng)度數(shù)據(jù)率1Mb/s比特?cái)?shù)：1002.3×108×106=4.35×10-1數(shù)據(jù)率10Gb/s比特?cái)?shù)：1002.3×108×1010=4.35×103（3）100km媒體長(zhǎng)度數(shù)據(jù)率1Mb/s比特?cái)?shù)：1052.3×108×106=4.35×102數(shù)據(jù)率10Gb/s比特?cái)?shù)：1052.3×108×1010=4.35×106（4）5000km媒體長(zhǎng)度數(shù)據(jù)率1Mb/s比特?cái)?shù)：5×1

7、062.3×108×106=2.17×104數(shù)據(jù)率10Gb/s比特?cái)?shù)：5×1062.3×108×1010=2.17×1081-19求數(shù)據(jù)的傳輸效率.解答: 由題意知數(shù)據(jù)傳輸速率=發(fā)送應(yīng)用層數(shù)據(jù)所發(fā)送數(shù)據(jù)總和（1）長(zhǎng)度為100字節(jié)，數(shù)據(jù)傳輸速率：100100+20+20+18=63.3%   （2）長(zhǎng)度為1000字節(jié)，數(shù)據(jù)傳輸速率：10001000+20+20+18=94.5%1-21協(xié)議與服務(wù)有何區(qū)別.有何關(guān)系.解答: 協(xié)議是控制兩個(gè)對(duì)等實(shí)體(或多個(gè)實(shí)體)進(jìn)行通信的規(guī)則的集合。在協(xié)議的控制下，兩個(gè)對(duì)等實(shí)體

8、間的通信使得本層能夠向上一層提供服務(wù)，而要實(shí)現(xiàn)本層協(xié)議，還需要使用下面一層提供服務(wù)。協(xié)議和服務(wù)的概念的區(qū)分：1、協(xié)議的實(shí)現(xiàn)保證了能夠向上一層提供服務(wù)。本層的服務(wù)用戶只能看見服務(wù)而無法看見下面的協(xié)議。下面的協(xié)議對(duì)上面的服務(wù)用戶是透明的。2、協(xié)議是“水平的”，即協(xié)議是控制兩個(gè)對(duì)等實(shí)體進(jìn)行通信的規(guī)則。但服務(wù)是“垂直的”，即服務(wù)是由下層通過層間接口向上層提供的。上層使用所提供的服務(wù)必須與下層交換一些命令，這些命令在OSI中稱為服務(wù)原語。1-25試舉出日常生活中有關(guān)“透明”這種名詞的例子.解答: 計(jì)算機(jī)中的透明和日常生活中的透明有很大的區(qū)別的。計(jì)算機(jī)中的透明:計(jì)算機(jī)中存在的,但對(duì)于某寫開發(fā)人員而言又不需

9、要了解的東西,這就是計(jì)算機(jī)所指的透明性。簡(jiǎn)單來說，透明就是黑盒，你只需要應(yīng)用它給出的接口，而不需要了解內(nèi)在機(jī)理。例:word編輯中的字體格式，插上網(wǎng)線可以上網(wǎng)，電腦計(jì)算數(shù)據(jù)等等。日常生活中的透明：物質(zhì)透過光線的性質(zhì)或情況。通過透明的玻璃窗，我們能看到對(duì)面被遮擋的事物。;透明度、透光度特指礦物透光的能力。例如：玻璃，透明塑料膜、眼鏡鏡片、水。第二章 物理層2-07可以獲得多高的數(shù)據(jù)率（b/s）.解答: 由題意知最高碼元速率=20000碼元/秒，振幅為16級(jí)傳送根據(jù)Nyquist公式（理想低通信道）： C=2Wlog2M （W為寬帶，M為信號(hào)電平級(jí)數(shù)） C=20000×log216=80

10、000 b/s2-08這個(gè)信道應(yīng)具有多高的信噪比.解答: 由題意知寬帶(W)=3kHz,傳送速率(C)=64kb/s依據(jù)香農(nóng)公式可知： C=Wlog21+SN (b/s) SN=2CW-1SN=2640003000-1=64.2dB這個(gè)結(jié)果說明是個(gè)信噪比要求很高的信源。2-09信噪比SN應(yīng)增大到多少倍解答:由題意知帶寬=3100Hz，傳輸速率=35kb/s（1）傳輸速率增加60%，信噪比增加多少倍？依據(jù)香農(nóng)公式可知： C=Wlog21+SN (b/s) A1=SN=2CW-1=2350003100-1=2.5×103 A2=SN=2CW-1=21.6×350003100-1

11、=2.6×105 A2 A1=100 信噪比應(yīng)增大到約為100倍。(2)信噪比增加到10倍，最大信息速率能后再增加20%？ 由上（1）可知：A3=A2×10=2.6×106C2=Wlog21+A2 (b/s)=3100×log21+2.6×105C3=Wlog21+A3 (b/s)=3100×log21+2.6×106C3 C2=18.5%由上所解析可知最大信息通率只能再增加18.5%左右，所以不能增加到20%。2-11使用這種雙絞線的鏈路的工作距離有多長(zhǎng)解答: 使用這種雙絞線的鏈路的工作距離為200.7=28.6km

12、60; 衰減應(yīng)降低到20100=0.2dB2-16哪個(gè)站發(fā)送數(shù)據(jù)了.解答: 設(shè)S=（-1+1-3+1-1-3+1+1） 根據(jù)CDMA通信碼片序列: S·A=1mi=1mSiTi=18i=18SiTi=113113118=1, 故 A發(fā)送1S·B=1mi=1mSiTi=18i=18SiTi=113113118=-1, 故 B發(fā)送0S·C=1mi=1mSiTi=18i=18SiTi=113113118=0,   故 C無發(fā)送S·D=1mi=1mSiTi=18i=18SiTi=113113118=1,  故 D發(fā)送1第三章 數(shù)據(jù)鏈路層3-0

13、7接收端能否發(fā)現(xiàn).解答: 綜上所解:利用二進(jìn)制除法，1101011011000010011余數(shù)R=1110 ，傳輸數(shù)據(jù)幀為1101011011000011110.           將數(shù)據(jù)最后一個(gè)1變成0;將最后兩個(gè)1都變成兩個(gè)0;還是利用二進(jìn)制除法檢驗(yàn)可知，兩種錯(cuò)誤做法均可發(fā)現(xiàn).僅僅采用了CRC檢驗(yàn)，缺重傳機(jī)制，數(shù)據(jù)鏈路層的傳輸還不是可靠的傳輸。3-08應(yīng)添加在數(shù)據(jù)后面的余數(shù).解答: 綜上所解:利用二進(jìn)制除法，10111000010余數(shù)R=011 ，傳輸數(shù)據(jù)幀為10111000010011. 3-10

14、經(jīng)過零比特填充后變成怎樣的比特串解答:第一個(gè)比特串:01101111111111 00經(jīng)過零比特填充法:只要發(fā)現(xiàn)5個(gè)連續(xù)1,則就立即填入一個(gè)0.所以最后變成為:011011111011111000 第二個(gè)比特串:0001110111110111110110刪除發(fā)送端加入零比特:發(fā)現(xiàn)5個(gè)連續(xù)1,就把5個(gè)連續(xù)1后的一個(gè)0刪除. 所以最后變成為:00011101111101111101103-20能夠使用此協(xié)議的最短幀長(zhǎng).解答: 針對(duì)1km的電纜，單程傳播時(shí)間為1200000km/s=5s，來回路程傳播時(shí)間為10s.按照CSMA/CD工作要求，最小幀的發(fā)射時(shí)間不能小于10微秒，以Gb/s速率工作，10s可以發(fā)送的比特?cái)?shù)等于10×10-61×10-9=10000最短幀是10000位或1250字節(jié)長(zhǎng)3-28計(jì)算一下三種情況下每一個(gè)站所能得到的帶寬.解答: （1）10個(gè)站都連接到一個(gè)10Mb/s以太網(wǎng)集線器：10個(gè)站都共享10mb/s;       （2）10個(gè)站都連接到一個(gè)100mb/s以太網(wǎng)集線器： 10個(gè)站都共享100mb/s; &#