计算机通信网复习题(答案)

(1)字节计数法。这种方法以一个特殊字符表征一帧的起始,并以一个专门字段来标明帧内的字节数。接受方可以通过对该特殊字符的识别从位流中区分出帧的起始,并从专门字段中获知该帧中随后跟随的数据字节数,从而可确定出帧的终止位置。由于采用字段计数方法来确定帧的终止边界不会引起数据及其它信息的混淆,因而不必采用任何措施便可实现数据的透明性,即任何数据均可不受限制地传输。(2)使用字符填充的首尾定界符法。该法用一些特定的字符来定界一帧的起始与终止,本节稍后要介绍的BSC规程便是典型例子。为了不使数据信息位中出现的与特定字符相同的字符被误判为帧的首尾定界符,可以在这种数据字符前填充一个转义控制字符(DLE)以示区别,从而达到数据的透明性。(3)使用位填充的首尾定界符法。该法以一组特定的位模式(如01111110)来标志一帧的起始与终止。本节稍后要详细介绍的HDLC规程即采用该法。为了不使信息位中出现的与该特定模式相似的位串被误判为帧的首尾标志,可以采用位填充的方法。如采用特定模式01111110,则对信息位中的任何连续出现的5个“1”,发送方自动在其后插入一个“0”,而接受方则做该过程的逆操作,即每收到连续5个“1”,则自动删去其后所跟的“0”,以此恢复原始信息,实现数据传输的透明性。位填充很容易由硬件来实现,性能优于字符填充方法。(4)违法编码法。该法在物理层采用特定的位编码方法时采用。例如,曼彻斯特编码方法,是将数据位“1”编码成“高-低”电平对,将数据位“0”编码成“低-高”电平对。而“高-高”电平对和“低-低”电平对在数据位中是违法的。可以借用这些违法编码序列来定界帧的起始与终止。局域网IEEE 802标准中就采用了这种方法。违法编码法不需要任何填充技术,便能实现数据的透明性,但它只适用采用冗余编码的特殊编码环境。由于字节计数法中Count字段的脆弱性以及字符填充实现上的复杂性和不兼容性,目前较普遍使用的帧同步法是位填充法和违法编码法。

9、掌握滑动窗口协议的算法。

10、一个信道的位速率为4kbps,传输延迟为为20ms。请问帧的大小在什么范围内,停等式协议才可以获得至少50%的效率。

答:当发送一帧的时间等于信道的传播延迟的2 倍时,信道的利用率为50%。或者说,当发送一帧的时间等于来回路程的传播延迟时,效率将是50%。而在帧长满足发送时间大于延迟的两倍时,效率将会高于50%。

现在发送速率为4Mb/s,发送一位需要0.25。

只有在帧长不小于160kb 时,停等协议的效率才会至少达到50%。

11、利用地球同步卫信在一个1Mbps的信道上发送1000位的帧,该信道离开地球的传输延迟为270ms。确认信息总是被梢带在数据帧上。头部非常短,并且使用3位序列号。在下面协议中,最大可获得的信道利用率是多少? (a)停等式协议

(b)退回n-ARQ协议

(c)选择性重传-ARQ协议

答:对应三种协议的窗口大小值分别是1、7 和4。

使用卫星信道端到端的典型传输延迟是270ms,以1Mb/s 发送,1000bit 长的帧的发送时间为1ms。我们用t=0 表示传输开始的时间,那么在t=1ms 时,第一帧发送完毕;t=271ms时,第一帧完全到达接收方;t=272ms,对第一帧的确认帧发送完毕;t=542ms,带有确认的帧完全到达发送方。因此一个发送周期为542ms。如果在542ms 内可以发送k 个帧,由于每一个帧的发送时间为1ms,则信道利用率为k/542,因此:

(a) k=1,最大信道利用率=1/542=0.18%

(b) k=7,最大信道利用率=7/542=1.29% (c) k=4,最大信道利用率=4/542=0.74%

12、考虑在一条无差错的64kbps的卫星信道上单项发送512字节的数据帧,有一些非常短的确认从另一方回来。对于窗口大小为1、7、15和127的情况,最大的吞吐率是多少?从地球到卫星的传输时间为270ms。

答:使用卫星信道端到端的传输延迟为270ms,以64kb/s 发送,周期等于604ms。发送一帧的时间为64ms,我们需要604/64=9 个帧才能保持通道不空。

对于窗口值1,每604ms 发送4096 位,吞吐率为4096/0.604=6.8kb/s。

对于窗口值7,每604ms 发送4096*7 位,吞吐率为4096*7/0.604=47.5kb/s。 对于窗口值超过9(包括15、127),吞吐率达到最大值,即64kb/s。

第五章

1、CSMA/CD的原理 2、局域网的体系结构 3、三种局域网的比较

4、自己设计一个无冲突的多点链路访问协议。

5. 考虑建立一个CSMA/CD网,电缆长1公里,不使用重发器,运行速率为1Gbps。电缆中的信号速度是200000公里/秒。问最小帧长度是多少? 答:对于1km 电缆,单程传播时间为1/200000=5×(10-6 s,即5微秒,来回路程传播时间为2t =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1Gb/s 速率工作,10微秒可以发送的比特数等于10000, 因此,最小帧是10 000 bit 或1250 字节长。

6、 CSMA/CD总线网的特点。

答:1.竟争总线 2.冲突显著减少 3.轻负荷有效 4.广播式通信 5.发送和应答时间具有统计性 6.总线结构和MAC规程简单

7、CSMA/CD的工作原理。

答:1、一个站要发送信息,首先对总线进行监听,看介质上是否有其他站发送的信息存在。 2、如果介质是空闲的,则可以发送信息。

3、在发送信息帧的同时,继续监听总线,即“边发边听”。当监听到有冲突发生时,便立即停止发送,并发出报警信号,告知各工作站已发生冲突。此时,信息剩余部分不再发送,也防止它们再发送新的信息介入冲突。若发送完成后,尚未检测到冲突,则发送成功。 3、 发出报警信号后,退让一段随机时间,然后再试。

简单总结:1、发前先听 2.不忙即发 3.边发边听 4.冲突避退

8、是什么原因使以太网有一个最小帧长和最大帧长,最小帧长和最大帧长分别是多少? 答:设置最小帧长是为了区分开噪声和因发生碰撞而异常中止的短帧。 设置最大帧长是为了保证个站都能公平竞争接入到以太网。因为如果某个站发送特长的数据帧,则其他的站就必须等待很长的时间才能发送数据。

9.试说明10BASE5,10BASE2,10BASE-T, 10BROAD36所代表的意思

第六章

1、网络层的功能;

2、动态路由算法和静态路由选择算法的原理; 3、虚电路子网和数据报子网的比较; 4、分析拥塞产生的深层次原因; 5、在 IPv4 头中有多少字节?

6、给出流量控制和拥塞控制之间的区别。

第八章

1、传输层的功能

2、如何理解传输层的重要性 3、UDP为什么必须存在? 4、请设计一个建立在UDP之上的应用层协议,实现客户端到服务器端可靠数据传输的协议。 5、最小的TCP MTU的总长度是多少?

6、在TCP/IP协议族的传输层中,有两个不同的传输层协议TCP和UDP,为什么设置这样两种不同的协议,试对它们进行比较。

答:TCP和UDP是工作在传输层的因特网协议,其中TCP(Transmission Control Protocol,传输控制协议)是专门设计用于在不可靠的因特网上提供可靠的、端到端的字节流通信的协议。TCP协议将数据分成可被IP层传输的数据包交IP层传送,或者将从IP层收到的数据包重新组合为完整的消息并进行校验。TCP是面向连接的协议。 UDP(User Datagram Protocol)用户数据报协议。它是TCP/IP协议中的非连接协议。UDP向应用程序提供了一种发送封装的原始IP数据报的方法,并且发送时无需建立连接。它将应用程序产生的数据信息转化成数据包,然后经由IP发送。它不验证消息是否正确发送,其可靠性依赖于产生消息的应用程序自身。 TCP的连接是可靠的,UDP连接是不可靠的。 7、是否TCP和UDP都需要计算往返时延RTT?

答:往返时延RTT只是对运输层的TCP协议才很重要,因为TCP要根据平均往返时延RTT的值来设置超时计时器的超时时间。

UDP没有确认和重传机制,因此RTT对UDP没有什么意义。 因此,不要笼统地说“往返时延RTT对运输层来说很重要”,因为只有TCP才需要计算RTT,而UDP不需要计算RTT。

8、在传输层和数据链路层的流量控制有什么区别。(简答题)

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