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1.收发两端之间的传输距离为1000km,信号在媒体上的传播速率为2×108m/s。试计算以下两种情况的发送时延和传播时延:(1) 数据长度为107bit,数据发送速率为100kb/s。(2) 数据长度为103bit,数据发送速率为1Gb/s。(3) 从上面的计算中可以得到什么样的结论? 答案: 发送时延 = 数据长度(比特)/发送速率(比特/每秒)= 107/100000 = 107 / 105=100s; 传播时延 = 信道长度(米)/信号在信道上的传播速率(米/每秒)= 106/(2×108)=0.005s; 发送时延 = 数据长度(比特)/发送速率(比特/每秒) = 103/1000 000 000 =103 / 109=1μs; 传播时延 = 信道长度(米)/信号在信道上的传播速率(米/每秒)= 106/(2×108)=0.005s 从上面计算结果可知: 发送时延仅与发送的数据量、发送速率有关,与传播速率无关; 传播时延仅与传播速度与传播距离有关,与发送速率无关。 2.共有4个站进行码分多址通信。4个站的码片序列为 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站现收到的码片序列:(−1 +1 −3 +1 −1 −3 +1 +1) 问:哪个站发送数据了?发送数据的站发送的是0还是1? 解答: 码片序列的特性:⑴ 每个站分配的码片必须各不相同,并且还必须互相正交;⑵ 任何一个码片向量和该码片向量自己的规格化内积都是1 ;⑶ 一个码片向量和该码片反码的向量的规格化内积值是 –1 X站收到的信号与A站的码片做内积: (-1 +1 -3 +1 -1 -3 +1 +1)* (-1 -1 -1 +1 +1 -1 +1 +1) = 1 同理: B站的内积为–1, C站的内积为0, D站的内积为1。 因此,A站和D站发送的是1,B站发送的是0,而C站未发送数据。 3. 要发送的数据为1101011011.采用CRC的生成多项式是P(x)=X4+X+1.⑴ 试求应添加在数据后面的余数。⑵ 数据在传输过程中最后两个1都变成了0,问接收端能否发现?⑶ 采用CRC检验后,数据链路层的传输是否就变成了可靠的传输? 答案: ⑴ 根据生成多项式P(x)=X4+X+1,得到除数:10011,在数据1101011011后面添加4个0,得到:11010110110000;作模2除法,11010110110000 ÷ 10011得余数1110,添加的余数是1110. ⑵ 如果数据在传输过程中最后两位都变成了0,即收到11010110 00 1110,接收方作模2除法运算:11010110001110÷10011,得余数100,不是0,故判断数据出错。 ⑶ 出现以上这种情况后,接收方将丢掉此数据。由于缺重传机制,即采用CRC检验仅能发现数据在传输过程中出现差错但并不能纠正差错,数据链路层的传输还不是可靠的传输。 4.⑴ 一个PPP帧的数据部分(用十六进制写出)是7D 5E FE 27 7D 5D 7D 5D 65 7D 5E。试问:该帧的数据部分出现了几个帧定界符,几个转义符,真正的数据是什么(用十六进制写出)? ⑵PPP协议使用同步传输技术传送比特串0110111111111100。试问经过零比特填充后变成怎样的比特串? ⑶若接收端收到的PPP帧的数据部分是0001110111110111110110,问删除发送端加入的零比特后变成怎样的比特串? 答案: ⑴ 帧定界符(标志字段)的值:0x7E; 转义字符:“ESC”,其值:0x7D;当数据中出现帧定界符0x7E时,将其转变为:(0x7D,0x5E);当数据中出现转义符0x7D时,将其转变为:(0x7D,0x5D),所以 7D 5E FE 27 7D 5D 7D 5D 65 7D 5E 中了出现了两个帧定界符,两个转义符;其真正数据为:7E FE 27 7D 7D 65 7E ; ⑵根据零比特填充法, 由于帧定界符7E的二进制表示是:01111110;在发送端,只要发现数据部分有 5 个连续 1,则在其后立即填入一个 0,所以数据0110111111111100 经过零比特填充后为: 011011111011111000; ⑶ 根据零比特填充法,接收端对帧中的比特流进行扫描,每当发现 5 个连续1时,就把这 5 个连续 1 后的一个 0 删除。所以0001110111110111110110就变成了: 000111011111 11111 110 。 5.某个数据通信系统采用CRC校验方式,并且生成多项式的二进制比特序列为11001,目的结点接收到的二进制比特序列为 110111001(含CRC校验码)。请判断传输过程中是否出现了差错?为什么? 答案: 做模2除法:110111001/11001,得到商为:10011,余数: 10。根据CRC检错方法,由于目的结点接收到带有CRC校验码的数据比特序列不能被相同的生成多项式整除(即余数不能为0),所以可以判断传输过程中出现了差错。 6. 已知一IP地址为140.95.36.8,请回答以下问题。⑴ 说明该地址属于哪一类IP地址?⑵ 计算该类地址中的最大网络数和每个网络中的最大主机数。⑶ 如果要将该IP地址所属的网络划分为30个子网,请给出恰当的子网掩码。 答案: ⑴ 把140转换为二进制:10001100,因为其前两位是:10 ,因此 140.95.36.8是B类地址; ⑵ B类地址可指派的网络数为214-1(128.0.0.0是不指派的),即16383;每个网络的最大主机数为216-2(主机位全1或全0特殊用途),即65534; ⑶ 如果要将该IP地址所属的网络划分为30个子网,则需将主机号中的前5位(25=32)拿出来作为子网号。由于该IP地址为B类地址,所以其子网掩码为:11111111.11111111.11111000.00000000,则得出子网掩码为:255.255.248.0 7.有如下的4个/24地址块: 212.56.132.0/24, 212.56.133.0/24, 212.56.134.0/24, 212.56.135.0/24。 试进行最大可能的聚合。 答案: 由于四个地址块的前两个数字都相同,只需将每个地址块的第三个数字转换为二进制,如下: 212.56.100001 00.0, 212.56.100001 01.0, 212.56.100001 10.0, 212.56.100001 11.0, 由于四个地址块中的前22位相同,所以聚合后地址块的网络前缀为 212.56.100001, 所以聚合后的地址块为:212.56.10000100.00000000 也即:212.56.132.0/22 8. 若发送方的发送窗口尺寸为4,在发送了3号帧、并收到2号帧的确认后,发送方还可连续发送几个数据帧;可发送数据帧的序号是什么? 答案: TCP使用累积确认:仅对所有按序接收到的数据的进行确认。根据滑动窗口协议,落入发送窗口的数据允许发送到网络上; 发送窗口大小为4,发送了3号帧,收到了2号帧的确认,说明1号帧、2号帧接收方已收到,发送窗口向前移动(向右)2个帧,由于发送窗口中仍要保留3号帧。因此,发送方可发送的帧数 = 4 -1 = 3 ,所以,发送方还可连续发3帧; 因为3号帧已发送过,所以,可发帧的序号为4,5,6。 9.一个UDP用户数据报的数据字段为8192 B,要使用以太网来传送。试问应当划分为几个IP数据报片?说明每一个IP数据报片的数据字段长度和片偏移字段的值。 答案: 已知,以太网的最大数据传输单元MTU为1500字节,也即一个数据帧中数据字段的最大长度为1500字节。 由于一个IP数据报为数据帧的数据字段,所以其总长度一定不能超过的MTU值,即IP 数据报的最大长度为1500字节 ,除去IP 数据报的固定长度首部20字节 ,IP 数据报中数据字段的最大长度只能为1480字节。 (2)UDP 用户数据报的数据字段为8192 B ,加上UDP 首部8 B ,UDP 用户数据报长度 = 8200 B ,把其作为IP 数据报的数据字段,显然是不行的,必须要分片。 (3)由于8200/1480=5.54>5,因此该IP 数据报应该分6片。前5片数据字段长度分别为1480B ,由于 8200-1480*5=800,第6片数据字段长度为800B 。 (4)片偏移为较长分组分片后,某片在原分组中的相对位置。即分片后数据离分片前数据的起点的距离。 六个分片的片偏移字节依次为 0字节、1480字节、2960字节、4440字节、5920字节、7400字节。片偏移以 8 个字节为偏移单位,而1480 / 8=185,因此各片的片偏移分别为:0,185,370,555,740,925。 10.已知一个IP数据报的总长度为4020字节(使用固定首部),需要分片为长度不超过1420字节的数据报片,试回答以下问题: (1)请推算该IP数据报的分片过程,给出片数及各片的总长度、片偏移和MF标志位; (2)假定被分片后的第三个数据报片经过某个网络时被再次分片,即划分为分片3-1(携带数据800字节)和分片3-2,请推算分片3-1和分片3-2的总长度,MF和片偏移? 1、解答: 分片前数据部分长度:4020-20=4000字节,分片后每片数据不能超过:1420-20=1400字节。由于4000/1400=2.8...>2,因此该IP 数据报应该分3片; 前2片数据字段长度为1400B ;由于4000-1400*2=1200,第3片数据字段长度为1200B; 分片后每片的总长度依次为:1420B ,1420B ,1220B 片偏移的值分别是:0(0/8),175(1400/8),350(2800/8) MF标志位依次为:1,1,0 2、解答: 第三个数据报片经 过某个网络时被再次分片,则报片3-1的总长度为820(800+20)字节, 报片3-2的总长度为420(400+20)字节; MF标志位依次为:1,0 片偏移的值分别是:350(2800/8),450(3600/8)。 11.主机A向主机B连续发送了两个TCP报文段,其序号分别为70和100。试问: 第一个报文段携带了多少个字节的数据?主机B收到第一个报文段后发回的确认中的确认号应当是多少?如果主机B收到第二个报文段后发回的确认中的确认号是180,试问A发送的第二个报文段中的数据有多少字节?如果A发送的第一个报文段丢失了,但第二个报文段到达了B。B在第二个报文段到达后向A发送确认。试问这个确认号应为多少? 答案: 由于接收方的确认号 = 按序收到的最后一个字节的编号 + 1,确认号也是期望收到对方的下一个报文段数据的第一个字节的序号。 由于两个TCP报文段,其序号分别为70和100。因此第一个报文段的数据序号是70到99,共30字节的数据。 根据 接收方的确认号 = 正确收到的最后一个字节的编号 + 1与第第一个报文段的数据序号是70到99,所以,主机B收到第一个报文段后发回的确认中的确认号应当是100. (3)由于主机B收到第二个报文段后发回的确认中的确认号是180,说明序号为179之前的字节都已收到,而第一个报文段的最后一个字节是序号为99,所以A发送的第二个报文段中的数据有:179-99 = 80字节。 (4)A发送的第一个报文段丢失,第二个报文段到达B。由于TCP使用累积确认, B在第二个报文段到达后向A发送确认仅对所有按序接收到的数据的进行确认, 所以确认号为70。 12.长度为100字节的应用层数据交给传输层传送,需加上20字节的TCP首部。再交给网络层传送,需加上20字节的IP首部。最后交给数据链路层的以太网传送,加上首部和尾部共18字节。 (1)试求数据的传输效率。 (2)如果传输的数据为1000字节,其传输效率又为多少? 答案: 传输效率 = 要传输的数据/实际传输的数据 = 100/(100+20+20+18)= 63.3% 传输效率 = 要传输的数据/实际传输的数据 = 1000/(1000+20+20+18)=94.5% 13.UDP 用户数据报的首部十六进制表示是:06 32 00 45 00 1C E2 17。试求源端口、目的端口、用户数据报的总长度、数据部分长度。这个用户数据报是从客户发送给服务器还是从服务器发送给客户?使用UDP 的这个服务器程序是什么? 答案: UDP 用户数据首部由 :源端口、目的端口、长度、检验和 4 个字段组成,每个字段2个字节,共有 8 个字节。 UDP 用户数据报首部的十六进制表示是:06 32 00 45 00 1C E2 17, 因此源端口为0632H = 1586, 目的端口为0045H = 69, 用户数据报的总长度为 001C = 28, 数据部分长度为:28-首部长度 = 28 - 8 =20 。 由于目的端口号69 |
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