如果A 在发送完毕之前并没有检测到碰撞，那么就能够肯定A 所发送到帧不会和B 发送 的帧发生碰撞（当然也不会和其他的站点发送碰撞）。

3-25 在上题中的站点A 和B 在t=0 时同时发送了数据帧。当t=255 比特时间，A 和B 同时

检测到发送了碰撞，并且在t=225+48=273 比特时间完成了干扰信号的传输。A 和B 在CSMA/CD

算法中选择不同的r 值退避。假定A 和B 选择的随机数分别是rA=0 和rB=1.。试问A 和B 各在什么时间开始重传其数据帧？A 重传的数据帧在什么时间到达B?A重传的数据会不会和 B 重传的数据再次发送碰撞？B 会不会在预定的重传时间停止发送数据？ 答：t=0 时，A 和B 开始发送数据。 t=255 比特时间，A 和B 都检测到碰撞。

t=273 比特时间，A 和B 结束干扰信号的传输。 t=594 比特时间，A 开始发送

t=785 比特时间，B 再次检测信道。如空闲，则B 在881 比特时间发送数据。否则再退 避。

A 重传的数据在819 比特时间到达B,B 先检测到信道忙，因此B 在预定的881 比特时间 停止发送数据。

3-26 以太网上只有两个站，他们同时发送数据，产生了碰撞。于是按截断二进制指数退避 算法进行重传。重传次数记为i，i=1，2，3，。。。试计算第一次重传失败的概率、第二次重 传失败的概率、第三次重传失败的概率，以及一个站成功发送数据之前的平均重传次数N。 答：设第i 次重传失败的概率为Pi，显然 Pi=（0.5）k， k=min[i,10]

故第一次重传失败的概率P1=0.5, 第二次重传失败的概率P2=0.25, 第三次重传失败的概率P3=0.125.。

P[传送i 次才成功]=P[第1 次传送失败]×P[第2 次传送失败]×。。。×P[第I -1 次传 送失败]×P[第i 次传送成功]

求{P[传送i 次才成功]}的统计平均值，得出平均重传次数为1.637.

3-27 假定一个以太网上的通信量中的80%是在本局域网上进行的，而且其余的20%的通信 量是在本局域网和因特网之间进行的。另一个以太网的情况则反过来。这两个以太网一个 使用以太网集线器，而另一个使用以太网交换机。你认为以太网交换机应当用在哪一个网 络上？

答：以太网交换机用在这样的以太网，其20%通信量在本局域网内，而80%的通信量到因特 网。

3-28 有10 个站连接到以太网上，试计算以下三种情况下每一个站所能得到带宽。 （1）10 个站点连接到一个10Mbit/s 以太网集线器； （2）10 站点连接到一个100Mbit/s 以太网集线器； （3）10 个站点连接到一个10Mbit/s 以太网交换机。 《计算机网络》第五版课后习题解答 整理编辑：我不是地豆子22 答：（ 1）10 个站共享10Mbit/s； （2）10 个站共享100Mbit/s； （3）每一个站独占10Mbit/s。 3-29 10Mbit/s 以太网升级到100Mbit/s 和1Gbit/s 甚至10Gbit/s 时，需要解决哪些技术

问题？在帧的长度方面需要有什么改变？为什么？传输媒体应当有什么改变？

答：以太网升级时，由于数据传输率提高了，帧的发送时间会按比例缩短，这样会影响冲突 的检测。所以需要减小最大电缆长度或增大帧的最小长度，使参数a 保持为较小的值，才能 有效地检测冲突。在帧的长度方面，几种以太网都采用802.3 标准规定的以太网最小最大帧 长，使不同速率的以太网之间可方便地通信。100bit/s 的以太网采用保持最短帧长（64byte） 不变的方法，而将一个网段的最大电缆长度减小到100m，同时将帧间间隔时间由原来的9.6 μs，改为0.96μs。1Gbit/s 以太网采用保持网段的最大长度为100m 的方法，用“载波延 伸”和“分组突法”的办法使最短帧仍为64 字节，同时将争用字节增大为512 字节。传输 媒体方面，10Mbit/s 以太网支持同轴电缆、双绞线和光纤，而100Mbit/s 和1Gbit/s 以太 网支持双绞线和光纤，10Gbit/s 以太网只支持光纤。 3-30 以太网交换机有何特点？它与集线器有何区别？

答：以太网交换机实质上是一个多端口网桥。工作在数据链路层。以太网交换机的每个端口 都直接与一个单个主机或另一个集线器相连，并且一般工作在全双工方式。交换机能同时连 通许多对的端口，使每一对相互通信的主机都能像独占通信媒体一样，进行无碰撞地传输数 据。通信完成后就断开连接。

区别：以太网交换机工作数据链路层，集线器工作在物理层。集线器只对端口上进来的 比特流进行复制转发，不能支持多端口的并发连接。

3-31 网桥的工作原理和特点是什么？网桥与转发器以及以太网交换机有何异同？

答：网桥的每个端口与一个网段相连，网桥从端口接收网段上传送的各种帧。每当收到一个 帧时，就先暂存在其缓冲中。若此帧未出现差错，且欲发往的目的站MAC 地址属于另一网段， 则通过查找站表，将收到的帧送往对应的端口转发出去。若该帧出现差错，则丢弃此帧。网 桥过滤了通信量，扩大了物理范围，提高了可靠性，可互连不同物理层、不同MAC 子层和不 同速率的局域网。但同时也增加了时延，对用户太多和通信量太大的局域网不适合。 网桥与转发器不同，（1）网桥工作在数据链路层，而转发器工作在物理层；（2）网桥不 像转发器转发所有的帧，而是只转发未出现差错，且目的站属于另一网络的帧或广播帧；（3） 转发器转发一帧时不用检测传输媒体，而网桥在转发一帧前必须执行CSMA/CD 算法；（ 4）网

桥和转发器都有扩展局域网的作用，但网桥还能提高局域网的效率并连接不同MAC 子层和不 同速率局域网的作用。

以太网交换机通常有十几个端口，而网桥一般只有2-4 个端口；它们都工作在数据链路层； 网桥的端口一般连接到局域网，而以太网的每个接口都直接与主机相连，交换机允许多对计 算机间能同时通信，而网桥允许每个网段上的计算机同时通信。所以实质上以太网交换机是 一个多端口的网桥，连到交换机上的每台计算机就像连到网桥的一个局域网段上。网桥采用 存储转发方式进行转发，而以太网交换机还可采用直通方式转发。以太网交换机采用了专用 的交换机构芯片，转发速度比网桥快。

3-32 现有五个站分别连接在三个局域网上，并且用两个透明网桥连接起来，如下图所示。 每一个网桥的两个端口号都标明在图上。在一开始，两个网桥中的转发表都是空的。以后 有以下各站向其他的站发送了数据帧，即H1 发送给H5，H3 发送给H2，H4 发送给H3，H2 发送给H1。试将有关数据填写在下表中

M A C 1 M A C 2 M A C 3 M A C 4 M A C 5 H1 H2 H3 H4 H5 B1 B2

1 2 1 2 答：

3-33 网桥中的转发是用自学习算法建立的。如果有的站点总是不发送数据而仅仅接收数 据，那么在转发表中是否就没有与这样的站点相对应的项目？如果要向这个站点发送数据 帧，那么网桥能够把数据帧正确转发到目的地址吗？

答：如果站点仅仅接受数据那么在转发表中就没有这样的项目。网桥能把数据帧正确的发送 到目的地址。如果不知道目的地地址的位置，源机器就发布一广播帧，询问它在哪里。每个 网桥都转发该查找帧(discovery frame)，这样该帧就可到达互联网中的每一个LAN。当答 复回来时，途经的网桥将它们自己的标识记录在答复帧中，于是，广播帧的发送者就可以得 到确切的路由，并可从中选取最佳路由。 发送的帧

网桥1 的转发表网桥2 的转发表网桥1 的处理 （转发？丢弃？ 登记？）

网桥2 的处理 （ 转发？ 丢

站地址端口站地址端口弃？登记？） H1??H5 MAC1 1 MAC1 1 转发，写入转发 表

转发，写入转 发表

H3??H2 MAC3 2 MAC3 1 转发，写入转发 表

转发，写入转 发表

H4??H3 MAC4 2 MAC4 2 写入转发表，丢 弃不转发 转发，写入转 发表

H2??H1 MAC2 1 写入转发表，丢 弃不转发 接收不到这 个帧

《计算机网络》第五版课后习题解答 整理编辑：我不是地豆子24 第4 章网络层

4-01 网络层向上提供的服务有哪两种？试比较其优缺点。 答案：虚电路服务和数据报服务。

虚电路的优点：虚电路服务是面向连接的，网络能够保证分组总是按照发送顺序到达目 的站，且不丢失、不重复，提供可靠的端到端数据传输；目的站地址仅在连接建立阶段使用，

每个分组使用短的虚电路号，使分组的控制信息部分的比特数减少，减少了额外开销；端到 端的差错处理和流量控制可以由分组交换网负责，也可以由用户机负责。虚电路服务适用于 通信信息量大、速率要求高、传输可靠性要求高的场合。

虚电路的缺点：虚电路服务必须建立连接；属于同一条虚电路的分组总是按照同一路由 进行转发；当结点发生故障时，所有通过出故障的结点的虚电路均不能工作。

数据报的优点：数据报服务不需要建立连接；每个分组独立选择路由进行转发，当某个 结点发生故障时，后续的分组可以另选路由，因而提高了通信的可靠性。数据报服务的灵活 性好，适用于传输可靠性要求不高、通信子网负载不均衡、需要选择最佳路径的场合。 数据报的缺点：数据报服务是面向无连接的，到达目的站时不一定按发送顺序，传输中 的分组可能丢失和重复，提供面向无连接的、不可靠的数据传输；每个分组都要有目的站的 全地址；当网络发生故障是，出故障的结点可能会丢失数据，一些路由可能会发生变化；端 到端的差错处理和流量控制只由主机负责。

4-02 网络互连有何实际意义？进行网络互连时，有哪些共同的问题需要解决？

答案：网络互连暗含了相互连接的计算机进行通信，也就是说从功能上和逻辑上看，这 些相互连接的计算机网络组成了一个大型的计算机网络。网络互连可以使处于不同地理位置 的计算机进行通信，方便了信息交流，促成了当今的信息世界。

存在问题有：不同的寻址方案；不同的最大分组长度；不同的网络介入机制；不同的超 时控制；不同的差错恢复方法；不同的状态报告方法；不同的路由选择技术；不同的用户接 入控制；不同的服务（面向连接服务和无连接服务）；不同的管理与控制方式；等等。 注：网络互连使不同结构的网络、不同类型的机器之间互相连通，实现更大范围和更广 泛意义上的资源共享。

4-03 作为中间系统，转发器、网桥、路由器和网关都有何区别？ 答案：

1）转发器、网桥、路由器、和网关所在的层次不同。 转发器是物理层的中继系统。 网桥是数据链路层的中继系统。 路由器是网络层的中继系统。 在网络层以上的中继系统为网关。

2）当中继系统是转发器或网桥时，一般并不称之为网络互连，因为仍然是一个网络。 路由器其实是一台专用计算机，用来在互连网中进行路由选择。一般讨论的互连网都是 指用路由器进行互连的互连网络。

4-04 试简单说明IP、ARP、RARP 和ICMP 协议的作用。

答：IP:网际协议，它是TCP/IP 体系中两个最重要的协议之一，IP 使互连起来的许多 计算机网络能够进行通信。无连接的数据报传输. 数据报路由。 ARP（地址解析协议），实现地址转换：将IP 地址转换成物理地址。 《计算机网络》第五版课后习题解答 整理编辑：我不是地豆子25 RARP（逆向地址解析协议）， 将物理地址转换成IP 地址。

ICMP:Internet 控制消息协议，进行差错控制和传输控制，减少分组的丢失。

注：ICMP 协议帮助主机完成某些网络参数测试，允许主机或路由器报告差错和提供有

关异常情况报告，但它没有办法减少分组丢失，这是高层协议应该完成的事情。IP 协议只 是尽最大可能交付，至于交付是否成功，它自己无法控制。

4-05 IP 地址分为几类？各如何表示？ IP 地址的主要特点是什么？

答案：目前的IP 地址（IPv4：IP 第四版本）由32 个二进制位表示，每8 位二进制数