计算机网络课后答案 杨晓辉 铁道出版社(4)

S0=0S1=0S2=1

010

100

0=1 1=0 1=0

所以a0出错

所以发送方发送的信息位是1010101

12.停等协议的缺点是什么？为什么要从停等协议发展到顺序接收的管道协议？ 答：停等协议的缺点是发送方因等待Ack返回造成了信道浪费。

顺序接受的管道协议允许发送方不等确认帧返回就连续发送若干帧，能够提高信道的有效利用率。 （13-16王晓璇 李雪妮）

13、若帧号字段占三个二进制位，则对于停等协议、回退n协议和选择重传协议来说，发送窗口和接受窗口的最大尺寸分别为多少？ 解： 停等协议 回退n协议 选择重传协议 发送窗口 1 ＜＝2^m-1 ＜＝2^(m-1) 接收窗口 1 1 >1且不大于发送窗口 如图所示，对于停等协议来说发送窗口和接受窗口都是1。对于回退n协议来说发送窗口应＜＝2^m-1，此题帧号字段占三位，则发送窗口＜＝２^３-1最大为7，接收窗口为1。对于选择重传协议来说，＜＝2^(m-1)，则发送窗口最大为４，接收窗口＜＝发送窗口，则接收窗口最大为４。

14、50kbit/s卫星信道上，采用停等协议，帧长度为1000b，卫星的上行和下行链路的延迟都为125ms，不考虑误码率而且假设确认帧的处理时间可以忽略，计算该卫星的信道利用率。

解：帧长度Ｌ=1000b，信道容量B=50kbit/s，延时R=125ms根据公式， 信道利用率U=L/（L+2RB）得

U=1000/（1000+2*125*0.001*50000）=1000/12501=7.99%

15、一个数据传输速率为4kbit/s、单向传播延时为20ms的信道，帧长度在什么范围内，停等协议的效率可以达到50%？

解：信道容量B=4kbit/s，延时R=20ms，U=50% 根据公式， 信道利用率U=L/（L+2RB）得

0.5=L/（L+2*20*0.001*4000）则L=160b

16、使用回退n协议在3000km长的1.544Mbit/s的T1干线上发送64B的帧，若信号传播速度是6us/km，问帧的顺序号应是多少位？ 不好意思，老师，想了半天，还是不会做。 主要是题目没有看懂。 （17-22 宋睿智 郭杰 王慧）

17.重负荷的50kbit/s卫星信道上，用选择重传协议发送含40b帧头和3960b数据的帧。假定无确认帧，NAK帧为40b，数据帧的出错率为1%，NAK帧的的出错率可忽略不计，顺序号是7位，问由于帧头和差错重发而浪费的信道带宽占百分之几？

答：数据帧为：40b+3960b=4kbit

（帧头+NAK+重传）/ (4000+NAK+重传) *100% =（40+40*1%+4000*1%）/（4000+40*1%+4000*1%） =80.4/4040.4

=1.9899% 18.一个1Mbit/s的卫星信道上发送1000b长的帧。信号在信道中端到端传输延迟是270ms，假定ACK帧很短，占用信道的时间忽略不计，并且使用3位的帧序号。对以下协议而言，计算卫星信道可能达到的最大信道利用率。 (a)停—等协议；（b）回退N协议；（c）选择重传协议。

答：（a）最大信道利用率：（L/B）/(L/B+2R)=（1000/1M）/（1000/1M+2*270）

(b)2^m-1=2^3-1=7

最大信道利用率为：7（L/B）/(L/B+2R) (c)2^(m-1)=2^(3-1)=4

最大信道利用率为：4（L/B）/(L/B+2R)

19、回退n协议和选择重传协议的优缺点分别是什么？

回退n协议：提高信道利用率，但可能因为重传很多出错的帧而造成信道浪

费。

选择重传协议：避免了帧出错时其后所有的帧都要重传的浪费，但对接收方提出了更高的要求。

20、局域网参考模型包含哪几层？

物理层、数据链路层、网络层、传输层、会话层、表示层、应用层。

21、在局域网体系结构中，为什么要将数据链路层分为介质访问控制（MAC）子层和逻辑链路控制（LLC）子层？

答：将数据链路层分为两个子层，只要设计合理，使得MAC子层向上提供统一的服务接口，就能将底层的实现细节完全屏蔽掉，局域网对于LLC子层来说是透明的，只有到MAC子层才能看见所连接的是采用什么标准的局域网。也就是说，对于不同的物理网络，其LLC子层是相同的，数据帧的传送完全独立于所采用的物理介质和介质访问控制方法，网络层以上的协议可以运行于任何一种IEEE 802标准的局域网上。这种分层方法也使得IEEE 802标准具有良好的可扩充性，可以很方便地接纳新的传输介质以及介质访问控制方法。 22、最常见的IEEE 802标准是哪几个？ 答：

IEEE 802.1A：概述及网络体系结构。 IEEE 802.1B：寻址、网络管理和网际互连。 IEEE 802.2：逻辑链路控制协议。 IEEE 802.3：CSMA/CD。 IEEE 802.4：令牌总线。 IEEE 802.5：令牌环。

IEEE 802.6：分布队列双总线（城域网标准）。 IEEE 802.7：宽带技术。 IEEE 802.8：光纤技术。

IEEE 802.9：综合业务数据局域网。 IEEE 802.10：交互局域网的安全。 IEEE 802.11：无线局域网。

IEEE 802.12：优先级高速局域网100VG-AnyLAN。

IEEE 802.14：电缆电视（Cable-TV）。 （23-26卢谦 李崇）

23.纯ALOHA和十分ALOHA比较 哪一个时延更小？为什么？ ALOHA算法又分为四种类 1、纯ALOHA算法

2、时隙ALOHA算法（标签信息发送时间离散化） 3、帧时隙ALOHA算法（时间域进一步离散化） 4、动态帧时隙ALOHA算法

纯ALOHA系统和时分ALOHA系统时延的区别：

在纯ALOHA系统中，用户可以在任意时间发送数据。通过监听信道来了解发送是否成功。如不成功，则重新发送。通过一系列的分析和计算，最后得出信道的最大利用率为18.4% 。

在时分ALOHA中，其基本思想是将时间分成时间片，每个时间片可以用来发送一个帧；用户有数据要发送时，必须等到下一个时间片的开始才能发送。通过分析其信道的最大利用率可达到36.8%.

24. 某个局域网采用二进制到计数法的信道分配策略，在某一时刻，10个站点的虚站号为8、2、4、5、1、7、3、6、9、0.接下来要进行数据发送的是4、3、9三个站点。当三个站点全部完成发送后，各站点新的虚站号是什么？

当三个站点全部完成发送后各站点新的虚站号是 8、2、5、1、7、6、0、4、

3、9。

25．简单比较1-坚持、非坚持和p-坚持CSMA协议。

答 1-坚持CSMA的基本思想是当一个结点要发动送数据时，首先监听信道，如果信道空闲就立即发送数据；如果信道忙则等待，同时继续监听直至信道空闲；如果发生冲突，则随机等待一段时间后再重新开始监听信道。

非坚持CSMA则在监听到信道忙后将放弃监听，这样就减少了多个结点等待信道空闲后同时发送数据导致冲突的频率。

p-坚持CSMA试图降低1-坚持CSMA协议中多个结点检测到信道空闲后同时

发送的冲突频率；采用“坚持”监听，是师徒客服非坚持CSMA协议中由于随机等待造成等待时间较长的缺点 26． 简述CSMA/CD的工作原理

答 在某时刻一个结点完成数据发送，信道变为空闲，此时其他结点可以发送数据；当多个结点同时发送时产生冲突，各结点检测到冲突后立即停止发送，这是形成争用时隙；当争用信道的结点较多时，会形成一系列争用时隙；经过几轮竞争后，有一个结点发送数据成功。随后重复这一过程。

CSMA/CD的工作过程就是传输周期、争用周期和空闲时期周而复始，交替出现的过程。

（27-31周美奇，姚媛媛）

27．为什么以太网存在最小帧长度问题？以太网的最小帧长度为什么是64B？ 以CSMA/CD作为MAC算法的一类LAN称为以太网。CSMA/CD冲突避免的方法：先听后发、边听边发、随机延迟后重发。一旦发生冲突，必须让每台主机都能检测到。关于最小发送间隙和最小帧长的规定也是为了避免冲突。

考虑如下极限的情况，主机发送的帧很小，而两台冲突主机相距很远。在主机A发送的帧传输到B的前一刻，B开始发送帧。这样，当A的帧到达B时，B检测到冲突，于是发送冲突信号。假如在B的冲突信号传输到A之前，A的帧已经发送完毕，那么A将检测不到冲突而误认为已发送成功。由于信号传播是有时延的，因此检测冲突也需要一定的时间。这也是为什么必须有个最小帧长的限制。

按照标准，10Mbps以太网采用中继器时，连接的最大长度是2500米，最多经过4个中继器，因此规定对10Mbps以太网一帧的最小发送时间为51.2微秒。这段时间所能传输的数据为512位，因此也称该时间为512位时。这个时间定义为以太网时隙，或冲突时槽。512位＝64字节，这就是以太网帧最小64字节的原因。 28．一个1km长的10Mbit/s的CSMA/CD局域网（不是IEEE802.3），其信号传播速度为200m/us，数据帧长度为256b，其中包括32b首部，校验和以及其它开销。传输成功后的第一个时隙被留给接收方，用来使接收方捕获信道饼发送一个32b的确认帧。假定没有冲突，试计算该局域网的有效数据传输速率（不包括开销）（周美奇，姚媛媛）

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