1.收發兩端之間的傳輸距離為1000km,信號在媒體上的傳播速率為2×108m/s,試計算以下兩種情況的發送時延和傳播時延:
(1) 資料長度為107bit,資料發送速率為100kb/s,
(2) 資料長度為103bit,資料發送速率為1Gb/s,
(3) 從上面的計算中可以得到什么樣的結論?
答案:
發送時延 = 資料長度(位元)/發送速率(位元/每秒)
= 107/100000 = 107 / 105=100s;
傳播時延 = 信道長度(米)/信號在信道上的傳播速
率(米/每秒)= 106/(2×108)=0.005s;
發送時延 = 資料長度(位元)/發送速率(位元/每秒)
= 103/1000 000 000 =103 / 109=1μs;
傳播時延 = 信道長度(米)/信號在信道上的傳播速
率(米/每秒)
= 106/(2×108)=0.005s
從上面計算結果可知:
發送時延僅與發送的資料量、發送速率有關,與傳播速率無關;
傳播時延僅與傳播速度與傳播距離有關,與發送速率無關,
2.共有4個站進行碼分多址通信,4個站的碼片序列為
A:(−1−1−1+1+1−1+1+1)
B:(−1−1+1−1+1+1+1−1)
C:(−1+1−1+1+1+1−1−1)
D:(−1+1−1−1−1−1+1−1)
X站現收到的碼片序列:(−1 +1 −3 +1 −1 −3 +1 +1)
問:哪個站發送資料了?發送資料的站發送的是0還是1?
解答:
碼片序列的特性:⑴ 每個站分配的碼片必須各不相同,并且還必須互相正交;⑵ 任何一個碼片向量和該碼片向量自己的規格化內積都是1 ;⑶ 一個碼片向量和該碼片反碼的向量的規格化內積值是 –1
X站收到的信號與A站的碼片做內積:
(-1 +1 -3 +1 -1 -3 +1 +1)* (-1 -1 -1 +1 +1 -1 +1 +1) = 1
同理:
B站的內積為–1,
C站的內積為0,
D站的內積為1,
因此,A站和D站發送的是1,B站發送的是0,而C站未發送資料,
3. 要發送的資料為1101011011.采用CRC的生成多項式是P(x)=X4+X+1.⑴ 試求應添加在資料后面的余數,⑵ 資料在傳輸程序中最后兩個1都變成了0,問接收端能否發現?⑶ 采用CRC檢驗后,資料鏈路層的傳輸是否就變成了可靠的傳輸?
答案:
⑴ 根據生成多項式P(x)=X4+X+1,得到除數:10011,在資料1101011011后面添加4個0,得到:11010110110000;作二進制除法,11010110110000 ÷ 10011得余數1110,添加的余數是1110.
⑵ 如果資料在傳輸程序中最后兩位都變成了0,即收到11010110 00 1110,接收方作二進制除法運算:11010110001110÷10011,得余數100,不是0,故判斷資料出錯,
⑶ 出現以上這種情況后,接收方將丟掉此資料,由于缺重傳機制,即采用CRC檢驗僅能發現資料在傳輸程序中出現差錯但并不能糾正差錯,資料鏈路層的傳輸還不是可靠的傳輸,
4.⑴ 一個PPP幀的資料部分(用十六進制寫出)是7D 5E FE 27 7D 5D 7D 5D 65 7D 5E,試問:該幀的資料部分出現了幾個幀定界符,幾個轉義符,真正的資料是什么(用十六進制寫出)?
⑵PPP協議使用同步傳輸技術傳送位元串0110111111111100,試問經過零位元填充后變成怎樣的位元串?
⑶若接收端收到的PPP幀的資料部分是0001110111110111110110,問洗掉發送端加入的零位元后變成怎樣的位元串?
答案:
⑴ 幀定界符(標志欄位)的值:0x7E; 轉義字符:“ESC”,其值:0x7D;當資料中出現幀定界符0x7E時,將其轉變為:(0x7D,0x5E);當資料中出現轉義符0x7D時,將其轉變為:(0x7D,0x5D),所以
7D 5E FE 27 7D 5D 7D 5D 65 7D 5E 中了出現了兩個幀定界符,兩個轉義符;其真正資料為:7E FE 27 7D 7D 65 7E ;
⑵根據零位元填充法, 由于幀定界符7E的二進制表示是:01111110;在發送端,只要發現資料部分有 5 個連續 1,則在其后立即填入一個 0,所以資料0110111111111100 經過零位元填充后為: 011011111011111000;
⑶ 根據零位元填充法,接收端對幀中的位元流進行掃描,每當發現 5 個連續1時,就把這 5 個連續 1 后的一個 0 洗掉,所以0001110111110111110110就變成了: 000111011111 11111 110 ,
5.某個資料通信系統采用CRC校驗方式,并且生成多項式的二進制位元序列為11001,目的結點接收到的二進制位元序列為 110111001(含CRC校驗碼),請判斷傳輸程序中是否出現了差錯?為什么?
答案:
做模2除法:110111001/11001,得到商為:10011,余數: 10,根據CRC檢錯方法,由于目的結點接收到帶有CRC校驗碼的資料位元序列不能被相同的生成多項式整除(即余數不能為0),所以可以判斷傳輸程序中出現了差錯,
6. 已知一IP地址為140.95.36.8,請回答以下問題,⑴ 說明該地址屬于哪一類IP地址?⑵ 計算該類地址中的最大網路數和每個網路中的最大主機數,⑶ 如果要將該IP地址所屬的網路劃分為30個子網,請給出恰當的子網掩碼,
答案:
⑴ 把140轉換為二進制:10001100,因為其前兩位是:10 ,因此 140.95.36.8是B類地址;
⑵ B類地址可指派的網路數為214-1(128.0.0.0是不指派的),即16383;每個網路的最大主機數為216-2(主機位全1或全0特殊用途),即65534;
⑶ 如果要將該IP地址所屬的網路劃分為30個子網,則需將主機號中的前5位(25=32)拿出來作為子網號,由于該IP地址為B類地址,所以其子網掩碼為:11111111.11111111.11111000.00000000,則得出子網掩碼為:255.255.248.0
7.有如下的4個/24地址塊:
212.56.132.0/24,
212.56.133.0/24,
212.56.134.0/24,
212.56.135.0/24,
試進行最大可能的聚合,
答案:
由于四個地址塊的前兩個數字都相同,只需將每個地址塊的第三個數字轉換為二進制,如下:
212.56.100001 00.0,
212.56.100001 01.0,
212.56.100001 10.0,
212.56.100001 11.0,
由于四個地址塊中的前22位相同,所以聚合后地址塊的網路前綴為 212.56.100001,
所以聚合后的地址塊為:212.56.10000100.00000000 也即:212.56.132.0/22
8. 若發送方的發送視窗尺寸為4,在發送了3號幀、并收到2號幀的確認后,發送方還可連續發送幾個資料幀;可發送資料幀的序號是什么?
答案:
TCP使用累積確認:僅對所有按序接收到的資料的進行確認,根據滑動視窗協議,落入發送視窗的資料允許發送到網路上;
發送視窗大小為4,發送了3號幀,收到了2號幀的確認,說明1號幀、2號幀接收方已收到,發送視窗向前移動(向右)2個幀,由于發送視窗中仍要保留3號幀,因此,發送方可發送的幀數 = 4 -1 = 3 ,所以,發送方還可連續發3幀;
因為3號幀已發送過,所以,可發幀的序號為4,5,6,
9.一個UDP用戶資料報的資料欄位為8192 B,要使用以太網來傳送,試問應當劃分為幾個IP資料報片?說明每一個IP資料報片的資料欄位長度和片偏移欄位的值,
答案:
已知,以太網的最大資料傳輸單元MTU為1500位元組,也即一個資料幀中資料欄位的最大長度為1500位元組,
由于一個IP資料報為資料幀的資料欄位,所以其總長度一定不能超過的MTU值,即IP 資料報的最大長度為1500位元組 ,除去IP 資料報的固定長度首部20位元組 ,IP 資料報中資料欄位的最大長度只能為1480位元組,
(2)UDP 用戶資料報的資料欄位為8192 B ,加上UDP 首部8 B ,UDP 用戶資料報長度 = 8200 B ,把其作為IP 資料報的資料欄位,顯然是不行的,必須要分片,
(3)由于8200/1480=5.54>5,因此該IP 資料報應該分6片,前5片資料欄位長度分別為1480B ,由于 8200-1480*5=800,第6片資料欄位長度為800B ,
(4)片偏移為較長分組分片后,某片在原分組中的相對位置,即分片后資料離分片前資料的起點的距離,
六個分片的片偏移位元組依次為 0位元組、1480位元組、2960位元組、4440位元組、5920位元組、7400位元組,片偏移以 8 個位元組為偏移單位,而1480 / 8=185,因此各片的片偏移分別為:0,185,370,555,740,925,
10.已知一個IP資料報的總長度為4020位元組(使用固定首部),需要分片為長度不超過1420位元組的資料報片,試回答以下問題:
(1)請推算該IP資料報的分片程序,給出片數及各片的總長度、片偏移和MF標志位;
(2)假定被分片后的第三個資料報片經過某個網路時被再次分片,即劃分為分片3-1(攜帶資料800位元組)和分片3-2,請推算分片3-1和分片3-2的總長度,MF和片偏移?
1、解答:
分片前資料部分長度:4020-20=4000位元組,分片后每片資料不能超過:1420-20=1400位元組,由于4000/1400=2.8...>2,因此該IP 資料報應該分3片;
前2片資料欄位長度為1400B ;由于4000-1400*2=1200,第3片資料欄位長度為1200B;
分片后每片的總長度依次為:1420B ,1420B ,1220B
片偏移的值分別是:0(0/8),175(1400/8),350(2800/8)
MF標志位依次為:1,1,0
2、解答:
第三個資料報片經 過某個網路時被再次分片,則報片3-1的總長度為820(800+20)位元組, 報片3-2的總長度為420(400+20)位元組;
MF標志位依次為:1,0
片偏移的值分別是:350(2800/8),450(3600/8),
11.主機A向主機B連續發送了兩個TCP報文段,其序號分別為70和100,試問:
第一個報文段攜帶了多少個位元組的資料?
主機B收到第一個報文段后發回的確認中的確認號應
當是多少?
如果主機B收到第二個報文段后發回的確認中的確認
號是180,試問A發送的第二個報文段中的資料有多少
位元組?
如果A發送的第一個報文段丟失了,但第二個報文段
到達了B,B在第二個報文段到達后向A發送確認,試
問這個確認號應為多少?
答案:
由于接收方的確認號 = 按序收到的最后一個位元組的編號 + 1,確認號也是期望收到對方的下一個報文段資料的第一個位元組的序號,
由于兩個TCP報文段,其序號分別為70和100,因此
第一個報文段的資料序號是70到99,共30位元組的數
據,
根據 接收方的確認號 = 正確收到的最后一個位元組的
編號 + 1與第第一個報文段的資料序號是70到99,所以,主機B收到第一個報文段后發回的確認中的確認號應當是100.
(3)由于主機B收到第二個報文段后發回的確認中的確認
號是180,說明序號為179之前的位元組都已收到,而第一個報文段的最后一個位元組是序號為99,所以A發送的第二個報文段中的資料有:179-99 = 80位元組,
(4)A發送的第一個報文段丟失,第二個報文段到達B,由于TCP使用累積確認, B在第二個報文段到達后向A發送確認僅對所有按序接收到的資料的進行確認, 所以確認號為70,
12.長度為100位元組的應用層資料交給傳輸層傳送,需加上20位元組的TCP首部,再交給網路層傳送,需加上20位元組的IP首部,最后交給資料鏈路層的以太網傳送,加上首部和尾部共18位元組,
(1)試求資料的傳輸效率,
(2)如果傳輸的資料為1000位元組,其傳輸效率又為多少?
答案:
傳輸效率 = 要傳輸的資料/實際傳輸的資料
= 100/(100+20+20+18)= 63.3%
傳輸效率 = 要傳輸的資料/實際傳輸的資料
= 1000/(1000+20+20+18)=94.5%
13.UDP 用戶資料報的首部十六進制表示是:06 32 00 45 00 1C E2 17,試求源埠、目的埠、用戶資料報的總長度、資料部分長度,這個用戶資料報是從客戶發送給服務器還是從服務器發送給客戶?使用UDP 的這個服務器程式是什么?
答案:
UDP 用戶資料首部由 :源埠、目的埠、長度、檢驗和 4 個欄位組成,每個欄位2個位元組,共有 8 個位元組,
UDP 用戶資料報首部的十六進制表示是:06 32 00 45 00 1C E2 17,
因此源埠為0632H = 1586,
目的埠為0045H = 69,
用戶資料報的總長度為 001C = 28,
資料部分長度為:28-首部長度 = 28 - 8 =20 ,
由于目的埠號69<1023,是熟知埠,為服務器端使用的埠號,因此該UDP 用戶資料報是從客戶發給服務器的,使用UDP 的這個服務程式是TFTP(69) ,
14、設某路由器建立了如下所示的路由表(這三列分別是目的網路、子網掩碼和下一跳路由器,若直接交付則最后一串列示應當從哪一個介面轉發出去):
某路由器的路由表

現共收到5個分組,其目的站IP地址分別為:
(1) 128.96.39.10
(2) 128.96.40.12
(3) 192.4.153.90
試分別計算這些分組轉發的下一跳,
解答:
(1)分組的目的站IP 地址為: 128.96.39.10,先與子網掩碼255.255.255.128相與,得128.96.39.0,查表知該分組經介面0 轉發,
(2)分組的目的IP 地址為:128.96.40.12,
① 與子網掩碼255.255.255.128 相與得128.96.40.0;
② 經查路由表可知,該項分組經R2 轉發,
(3)分組的目的IP 地址為:192.4.153.90
與子網掩碼255.255.255.128 相與后得192.4.153.0;
與子網掩碼255.255.255.192 相與后得192.4.153.64;
經查路由表知,該分組轉發選擇默認路由,經R4 轉發,
15、某主機的IP地址是227.82.157.177/20,試問該主機所連接的網路的網路前綴是什么?該網路的網路地址是什么?主機號占多少位?主機號的二進制表示是什么?
解答:
網路前綴是:11100011 01010010 1001,或用十進制表示為:227.82.144.0/20,
網路地址是:11100011 01010010 10010000 00000000,或用十進制表示為:227.82.144.0,
網路前綴是20位,所以主機號占12位,
主機號的二進制表示是:1101 10110001,
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