《計算機網(wǎng)絡(luò)》第一章作業(yè)參考

《計算機網(wǎng)絡(luò)》第一章作業(yè)參照《計算機網(wǎng)絡(luò)》第一章作業(yè)參照7/7《計算機網(wǎng)絡(luò)》第一章作業(yè)參照第一章作業(yè)參照答案1-02試簡述分組交換的要點。答：分組交換最主要的特點是采用儲藏轉(zhuǎn)發(fā)技術(shù)。平時把要發(fā)送的整塊數(shù)據(jù)稱為一個報文。在發(fā)送報文從前，先把較長的報文劃分成一個個更小的等長數(shù)據(jù)段，在每一個數(shù)據(jù)段前面增加首部組成分組，每一個分組的首部都含有地址等控制信息。因特網(wǎng)的核心部分是由好多網(wǎng)絡(luò)和把它們互連起來的路由器組成，而主機處在因特網(wǎng)的邊緣部分。主機是為用戶進(jìn)行信息辦理的，并且可以和其他主機經(jīng)過網(wǎng)絡(luò)交換信息。路由器是用來轉(zhuǎn)發(fā)分組的，即進(jìn)行分組交換。路由器每收到一個分組，先暫時儲藏，再檢查其首部，查找轉(zhuǎn)公布，依照首部中的目的地址，找到合適的接口轉(zhuǎn)發(fā)出去，把分組轉(zhuǎn)交給下一個路由器。這樣一步步地經(jīng)過若干個路由器，以儲藏轉(zhuǎn)發(fā)的方式，把分組交付最后目的主機。各路由器之間必定經(jīng)常交換互相掌握的路由信息，以便創(chuàng)辦和保持在路由表中的轉(zhuǎn)公布，使得轉(zhuǎn)公布可以在整個網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浒l(fā)生變化時及時更新。答：1-08計算機網(wǎng)絡(luò)都有哪些種類？各種類其他網(wǎng)絡(luò)都有哪些特點？答：按網(wǎng)絡(luò)的作用范圍劃分：2）城域網(wǎng)MAN，作用范圍一般是一個城市，可超越幾個街區(qū)甚至整個城市，其作用距離約為5～50公里。（3）局域網(wǎng)LAN，作用范圍限制在較小的范圍（如1公里左右）。1/7（4）個人地域網(wǎng)PAN，也稱無線個人地域網(wǎng)，作用范圍大體在10m左右。按網(wǎng)絡(luò)的使用者劃分：1）公用網(wǎng)：面向公共營運、按規(guī)定繳納開銷的人都可使用的網(wǎng)絡(luò)。2）專用網(wǎng)：面向特定機構(gòu)、不向本單位以外的人供應(yīng)服務(wù)的網(wǎng)絡(luò)。1-10試在以下條件下比較電路交換和分組交換。要傳達(dá)的報文共xbit），從源點到終點共經(jīng)過k段鏈路，每段鏈路的流傳時延為d（s），數(shù)據(jù)率為b（b/s）。在電路交換時電路的成馬上間為s（s）。在分組交換時分組長度為p（bit），且各結(jié)點的排隊等待時間可忽略不計。問在怎樣的條件下，分組交換的時延比電路交換的要??？解：對于電路交換，先建立連接需要時間是s秒；發(fā)送x比特報文的發(fā)送時延是x/b秒；k段鏈路的流傳時延是kd秒。因此電路交換總時延=連接時間+發(fā)送時延+流傳時延=s+x/b+kd。對于分組交換，不需要先建立連接。先計算分組交換的流傳時延，k段鏈路的流傳時延是kd秒。再計算分組交換的發(fā)送時延，設(shè)共有n個分組，當(dāng)x>>p時，n約等于x/p。由于采用“儲藏轉(zhuǎn)發(fā)”技術(shù)，一個結(jié)點發(fā)送一個分組的發(fā)送時延是p/b。因為分組交換要求將n個分組全部發(fā)送給終點，當(dāng)?shù)趎個分組到達(dá)終點時，則傳輸結(jié)束。因此可以僅考慮第n個分組的傳輸過程。當(dāng)?shù)趎個分組從源點完好進(jìn)入到第1段鏈路時，已經(jīng)過n·p/b的時延。從源點到終點共經(jīng)過k段鏈路，應(yīng)經(jīng)k－1其中間結(jié)點，因此第n個分組還要開銷（k－1)·p/b個發(fā)送時延才能到達(dá)終點。2/7因此分組交換總時延=發(fā)送時延+流傳時延=n·(p/b)+(k-1)(p/b)+kd·。若要分組交換總時延比電路交換總時延小，則：n·(p/b)+(k-1)(p/b)+kd<s+x/b+kd·當(dāng)x>>p時，上式即為：(x/p)(p/b)+·(k-1)(p/b)+kd<s+x/b+kd·解出s>(k-1)(p/b)·即當(dāng)s>(k-1)(p/b)·時，分組交換的時延比電路交換的時延小。1-11在上題的分組交換網(wǎng)中，設(shè)報文長度和分組長度分別為x和(p+h)(bit)，其中p為分組的數(shù)據(jù)部分的長度，而h為每個分組所帶的控制信息固定長度，與p的大小沒關(guān)。通信的兩端共經(jīng)過k段鏈路。鏈路的數(shù)據(jù)率為b（b/s)，但流傳時延和結(jié)點的排隊時間均可忽略不計。若打算使總的時延為最小，問分組的數(shù)據(jù)部分長度p應(yīng)取為多大？解：本題實際上是假定整個報文恰好可以劃分為x/p個分組。依題意每個分組的發(fā)送時延是(p+h)/b，因流傳時延和排隊時延忽略不計，因此總時延D=發(fā)送時延=(x/p)(p+h)/b+(k·-1)(p+h)/b·。要求出當(dāng)p取何值時，D的值為最小，需求D對p的導(dǎo)數(shù)，令D′=0，求出此時的p值即可。D′(p)=((x/p)·(p+h)/b+(k-1·p+h)/b)′=((x/p)·(p+h)/b)-′+((k1)·(p+h)/b)′=(x/p)·((p+h)/b)′+(x/p)-1)·′·p/b)(p+h)/b+((k′-1)·h/b)′=x/(pb)-x(p+h)/(p2b)+(k-1)/b=(k-1)/b-xh/(p2b)=0解出p=(xh/(k-1))1-12因特網(wǎng)的兩大組成部分（邊緣部分與核心部分）的特點是什么？他們的工作方式各有什么特點？答：3/7因特網(wǎng)從其工作方式上看可以分為：(1)邊緣部分：由全部連接在因特網(wǎng)上的主機組成。這部分是用戶直接使用的，用來進(jìn)行通信（傳達(dá)數(shù)據(jù)、音頻或視頻）和資源共享。(2)核心部分：由大量網(wǎng)絡(luò)和連接這些網(wǎng)絡(luò)的路由器組成。這部分是為邊緣部分供應(yīng)服務(wù)的（供應(yīng)連通性和交換）。在網(wǎng)絡(luò)邊緣的端系統(tǒng)之間的通信方式平時可劃分為兩大類：客戶-服務(wù)器方式（C/S方式）和同等方式（P2P方式）。在網(wǎng)絡(luò)核心部分起特別作用的是路由器，因特網(wǎng)核心部分的工作方式其實也就是路由器的工作方式。其工作方式有兩種：一種是路由器的轉(zhuǎn)發(fā)分組，另一種是路由器之間不斷地交換路由信息。1-15假定網(wǎng)絡(luò)的利用率到達(dá)了90%。試估計一下現(xiàn)在的網(wǎng)絡(luò)時延是它的最小值的多少倍？解：依照公式D=D0/(1-U)=D0/(1-0.9)=10D0，因此現(xiàn)在的網(wǎng)絡(luò)時延是它最小值的10倍。1-17收發(fā)兩端之間的傳輸距離為1000km，信號在媒體上的流傳速率為2×108m/s。試計算以下兩種情況的發(fā)送時延和流傳時延：(1)數(shù)據(jù)長度為107bit，數(shù)據(jù)發(fā)送速率為100kb/s。(2)數(shù)據(jù)長度為103bit，數(shù)據(jù)發(fā)送速率為1Gb/s。4/7從以上計算結(jié)果中可得出什么結(jié)論？解：1）發(fā)送時延=107/105=100s，流傳時延=106/(2×108)=0.005s=5ms2）發(fā)送時延=103/109=1μs，流傳時延=106/(2×108)=0.005s=5ms結(jié)論：若數(shù)據(jù)長度大而發(fā)送速率低，則在總的時延中，發(fā)送時延經(jīng)常大于流傳時延。但若數(shù)據(jù)長度短而發(fā)送速率高，則流傳時延即可能是總時延中的主要成分。1-19長度為100字節(jié)的應(yīng)用層數(shù)據(jù)交給運輸層傳達(dá)，需加上20字節(jié)的TCP首部。再交給網(wǎng)絡(luò)層傳達(dá)，需加上20字節(jié)的IP首部。最后交給數(shù)據(jù)鏈路層的以太網(wǎng)傳達(dá)，加上首部和尾部18字節(jié)。試求數(shù)據(jù)的傳輸效率。若應(yīng)用層數(shù)據(jù)長度1000字節(jié)，數(shù)據(jù)的傳輸效率是多少？解：（1）數(shù)據(jù)長度為100字節(jié)的數(shù)據(jù)傳輸效率：100/（100+20+20+18）=63.3%2）數(shù)據(jù)長度為1000字節(jié)的數(shù)據(jù)傳輸效率：1000/（1000+20+20+18）=94.5%，傳輸效率xx了。1-21協(xié)議與服務(wù)有何差異？有何關(guān)系？答：為進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)中的數(shù)據(jù)交換而建立的規(guī)則、標(biāo)準(zhǔn)或約定稱為網(wǎng)絡(luò)協(xié)議，或簡稱為協(xié)議。一個網(wǎng)絡(luò)協(xié)議由語法、語義和同步三個要素組成。5/7在協(xié)議的控制下，兩個同等實體間的通信使得本層可以向上一層供應(yīng)服務(wù)。要實現(xiàn)本層協(xié)議，還需要使用下面一層所供應(yīng)的服務(wù)。協(xié)講和服務(wù)在看法上是很不一樣樣的。第一，協(xié)議的實現(xiàn)保證了可以向上一層供應(yīng)服務(wù)，使用本層服務(wù)的實體只漂亮見服務(wù)而無法看見下面的協(xié)議。下面的協(xié)議對上面的實體是透明的。其次，協(xié)議是“水平的”，即協(xié)議是控制同等實體之間通信的規(guī)則。服務(wù)是“垂直的”，即服務(wù)是由基層向上層經(jīng)過層間接口供應(yīng)的。別的，其實不是在一個層內(nèi)完成的全部功能都稱為服務(wù)，只有那些可以被高一層實體“看得見”的功能才能稱之為“服務(wù)”。1-24試述五層協(xié)議的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的要點，包括各層的主要功能。答：五層協(xié)議的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)是為便于學(xué)習(xí)計算機網(wǎng)絡(luò)原理而采用的綜合了OSI七層模型和TCP/IP的四層模型而獲取的五層模型，即應(yīng)用層、傳輸層、網(wǎng)絡(luò)層、數(shù)據(jù)鏈路層和物理層。各層主要功能以下：1）應(yīng)用層：經(jīng)過應(yīng)用進(jìn)度間的交互來完成特定網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用。應(yīng)用層協(xié)議包括文件傳輸協(xié)議FTP、電子郵件協(xié)議SMTP、超文本傳達(dá)協(xié)議HTTP等。2）傳輸層：向兩個主機中進(jìn)度之間的通信供應(yīng)通用的數(shù)據(jù)傳輸服務(wù)。主要使用兩種協(xié)議：6/7傳輸控制協(xié)議TCP，供應(yīng)面向連接的、可靠的數(shù)據(jù)傳輸服務(wù)，數(shù)據(jù)傳輸單位是報文段；用戶數(shù)據(jù)報協(xié)議UDP，供應(yīng)無連接的、盡最大努力的數(shù)據(jù)傳輸服務(wù)，數(shù)據(jù)傳輸單位是用戶數(shù)據(jù)