⑴ 计算机网络原理计算题
解答:
p20的总时延定义,总时延=发送时延+传播时延+处理时延+排队时延。
从主机A开始发送数据到主机A把数据全部发送到链路上所需要的时间叫发送时延。
发送时延=数据帧长度(b)/发送速率(b/s)
依题意,主机A要发送的数据帧长度为10000bit,速率是10Mbit/s即10*10^6bit/s,那么发送时延就是:
10000bit÷10000000bit/s=0.001s=1000μs
从主机A到交换机的传播时延是20μs
交换机接收完分组这个分组同样需要时间,按照题意是35μs
然后交换机开始发送这个分组,又需要计算发送时延,由于分组长度和速率不变,仍然是1000μs
接着这个分组在交换机到主机B之间的链路传递,传播时延是20μs。
关于主机B要多少时间才能接收完这个分组,依题意,“从A开始发送至B接收到该分组所需的总时间”,接收到就是主机B开始接收这个分组那一个时刻,也就是分组的第一个字节到达链路末端的那个时刻,后面的时间就不管它了。
总时延就是上面所有时延的和:
1000+20+35+1000+20=2075μs
⑵ 跪求CIDR地址划分子网方法和原则 这是一个作业题 主要是不明白答案 计算机网络 谢希仁5版 4-3
先划分出4个子网,这样的目的是先满足主机数要求最多的网络。要求最大的是50台,2的6次方减2得62>50.所以地址数必须要有6位在够,而地址位总共有8位,得出地址为可以给网络位借2位。划分出来的网络为 192.77.33.0/26 192.77.33.64/26 192.77.33.128/26 192.77.33.192/26
每个子网能容纳的有效ip地址为62个,所以可以任选一个分配给LAN1使用,这里我们就把第一个网络用在LAN1处!
还剩下3个子网可以换分,但是要求的网络数还有7个,LAN5没有具体要求主机数量,那么我们就将整个要求的网络满足后把剩余的地址再分配给它。
由于后面的子网要求都比较小,所以我们可以把剩下来的3个大的子网再细分一下:
192.77.33.64/26-------------> 192.77.33.64/27
-------------> 192.77.33.96/27
192.77.33.128/26-------------> 192.77.33.128/27
-------------> 192.77.33.160/27
192.77.33.192/26-------------> 192.77.33.192/27
-------------> 192.77.33.224/27
这样经过再次划分后每个子网能容纳的有效主机数为2的5次方减2得30,能满足所有剩下来的网络,但是网络数量还是不够。再看看题目,可以发现有的网络要求的主机数其实很少,我们划分出来的子网对于这中网络来说还是太大了,有些浪费,所以我们可以再从这些换分好的子网里在划分一次,换分成更小的网络来提高网络的使用效率,这里就取192.77.33.64/27这个子往来划分。得192.77.33.64/27--------------->192.77.33.64/28
--------------->192.77.33.80/28
这两个子网能容纳的有效主机数量为2的4次方减2得14,能满足LAN2和LAN4的要求。
这样后,整个大的网络就被划分成了8个大小各一的小型网络,可以分别满足各个部门的需求,剩下的就只要根据部门需要的主机数量来合理分配子网就好了!
说了这么多,希望你能看明白吧。。。。。
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⑷ 求解一道计算机网络试题
这个题目是计算机网络(第5版)谢希仁 编着 里面的课后问答题。
主要是考【传播时延】和【时延带宽积】这两个知识点。
传播时延是电磁波在信道中传播一定的距离需要花费的时间。
传播时延的计算机公式是:
传播时延=信道长度(m)/电磁波在信道上的传播速率(m/s)
时延带宽积=传播时延*带宽(就是我们要求的正在传播的比特数)
发送的第一个比特数即将达到终点时,发送端就已经发送了多少比特(正在发送的比特数)
长度0.1m 传播时延4.35*10^-10s
数据率=1Mb/s 正在传输的比特数 4.35*10^-4
数据率=10Gb/s 正在传输的比特数 4.35
长度100m 传播时延4.35*10^-7s
数据率=1Mb/s 正在传输的比特数 0.435
数据率=10Gb/s 正在传输的比特数 4.35*10^3
长度100km 传播时延4.35*10^-4s
数据率=1Mb/s 正在传输的比特数 4.35*10^2
数据率=10Gb/s 正在传输的比特数 4.35*10^6
长度5000km传播时延0.0217s
数据率=1Mb/s 正在传输的比特数 2.17*10^4
数据率=10Gb/s 正在传输的比特数 2.17*10^8
⑸ 运输层知识要点——谢希仁《计算机网络》
为了在计算机网络中有条不紊地交换数据,就必须遵守一些事先约定好的规则。这些规则明确规定了所 交换数据的格式 以及有关的 同步 问题。
同步的含义:在一定条件下应当发生什么事件,因而含有时序的意思。
网络协议:为进行网络中的数据交换而建立的规则、标准或约定。
网络协议由以下三个要素组成:
1)语法:即数据与控制信息的结构或格式
2)语义:即需要发出何种控制信息,完成何种动作以及做出何种反应
3)同步:即事件实现顺序的详细说明
一、运输层协议的概述
1.1 进程之间的通信
1.2 运输层的两个主要协议
1.3 运输层的端口
二、用户数据报协议UDP
2.1 UDP概述
2.2 UDP的首部格式
三、传输控制协议TCP概述
3.1 TCP的最主要的特点
3.2 TCP的连接
四、可靠传输的工作原理
4.1 停止等待协议
4.2 连续ARQ协议
五、TCP报文段的首部格式
六、TCP可靠传输的实现
6.1 以字节为单位的滑动窗口
6.2 超时重传时间的选择
6.3 选择确认SACK
七、TCP的流量控制
7.1 利用滑动窗口实现流量控制
7.2 必须考虑传输效率
八、TCP的拥塞控制
8.1 拥塞控制的一般原理
8.2 几种拥塞控制方法
8.3 随机早期检测RED
九、TCP的运输连接管理
9.1 TCP的连接建立
9.2 TCP的连接释放
9.3 TCP的有限状态机
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1.1 进程之间的通信
1.只有主机的协议栈才有运输层,而网络核心部分中的路由器在转发分组时都只用到了下三层的功能
2.两个主机进行通信就是两个主机中的应用进程互相通信。从运输层的角度看,通信的真正端点并不是主机而是主机中的进程。(IP协议能把分组送到目的主机)
网络层时为主机之间提供逻辑通信,而运输层为应用进程之间提供端到端的逻辑通信。
3.运输层一个重要功能——复用、分用。 (应用进程复用、分用运输层)
1.2 运输层的两个主要协议
1.UDP—User Datagram Protocol 用户数据报协议(无连接):DNS/RIP/DHCP/SNMP/NFS
TCP—Transmission Control Protocol 传输控制协议(面向连接):SMTP/TELNET/HTTP/ FTP
1.3 运输层的端口
问题:为了使运行不同操作系统的计算机的应用进程能够互相通信,就必须使用统一的方法(而这种方法必须与特定操作系统无关)对TCP/IP体系的应用进程进行标识。
为什么不用进程号来区分?(第一,不同操作系统的进程标识符不同;第二,用功能来识别,而不是进程,例如邮件服务功能,而不管具体是哪个进程)
解决方案:在运输层使用协议端口号,即端口。软件端口是应用层的各种协议进程与运输实体进行层间交互的一种地址。(端口号只具有本地意义,只是为了标识本计算机应用层中各个进程在和运输层交互时的层间接口。)
端口分为两大类:
1)服务器使用的端口号:熟知端口号或系统端口号(0~1023);登记端口号(1024~49151)
2)客户端使用的端口号:49152~65535
2.1 UDP概述
1.UDP只在IP的数据报服务至上增加了很少一点功能,就是复用、分用以及差错检测功能
2.特点
1)无连接
2)尽最大努力交付
3)面向报文 (不合并、不拆分、保留这些报文的边界)
4)UDP没有拥塞控制
5)UDP支持一对一、一对多、多对一和多对多的交互通信
6)UDP的首部开销小,只有8字节
应用进程本身可以在不影响应用的实时性的前提下,增加一些提高可靠性的措施,如采用前向纠错或重传已丢失的报文。
2.2 UDP的首部格式
1.traceroute 让发送的UDP用户数据报故意使用一个非法的UDP端口号,接收方丢弃报文,并由ICMP(网络控制报文协议)发送“端口不可达”差错报文给发送方。
2.计算检验和。IP数据报的校验和只检验IP数据报的首部,但UDP的校验和是把首部和数据部分一起都检验。(12字节的首部+真正的首部+数据来进行校验和的计算)
Q1.为什么计算校验和要加12字节的伪首部
Q2.计算校验和的原理是什么?
3.1 TCP的最主要的特点
1.面向连接的运输层协议(建立连接、传输数据、释放连接)
2.点对点,每一条TCP连接只能有两个端点
3.可靠交付(无差错、不丢失、不重复、并且按序到达)
4.全双工通信。TCP连接的两端都设有发送缓存和接收缓存。
5.面向字节流。(流指的是流入到进程或从进程流出的字节序列;面向字节流:TCP把应用程序交下来的数据看成是一连串的无结构字节流。 接收方的应用程序必须有能力识别接收到的字节流,把它还原成有意义的应用层数据。 因此TCP可以根据窗口值和当前网络状况调整发送的报文长度。划分短一点,或者积累到足够多再发送出去。)
3.2 TCP的连接
1.TCP把连接作为最基本的抽象。
2.每一条TCP连接有两个端点。TCP连接的端点叫作套接字。
套接字soket = (IP地址:端口号)
每一条TCP连接唯一地被通信两端的两个端点(即两个套接字)所确定。
TCP连接 ::= {socket1, socket2}
理想的传输条件有以下两个特点:
1)传输信道不产生差错
2)不管发送方以多快的速度发送数据,接收方总是来得及处理收到的数据
实际的网络并不具备,因此:
1)出现差错时,让发送方重传
2)接收方来不及处理时,及时告诉发送方适当降低发送数据的速度
4.1 停止等待协议
1.“停止等待”就是没发送完一个分组就停止发送,等待对方的确认,在收到确认后再发送下一个分组。
2.超时重传。在每发完一个分组就设置一个超时计时器,如果在超时计时器之前收到对方的确认,就撤销已设置的超时计时器。如果未收到,就认为刚才的分组丢失,并重传。
3.三种情况:A发送的分组出错、丢失;B发送的确认丢失;B发送的确认迟到
确认丢失:B丢弃重复的分组,向A重传确认
确认迟到:A丢弃重复的确认,B丢弃重复分组,并向A重传确认
4.常称为自动重传请求ARQ,重传时自动进行的(超时即重传)
5.缺点:信道利用率太低
U=Td/(Td+RTT+Ta)
为了提高传输效率,发送方不使用停止等待协议,而是采用流水线传输。流水线传输就是发送发可连续发送多个分组,不必等每发完一个分组就停顿下来等待对方的确认。(连续ARQ协议和滑动窗口协议)
4.2 连续ARQ协议
1.位于发送窗口内的分组都可连续发送出去,而不需要等待对方的确认。
2.累积确认:接收方不必对收到的分组逐个发送确认,而是在收到几个分组后,对按序到达的最后一个分组发送确认。
3.缺点:Go-back-N (发送前5个分组,第3个分组丢失,后面三个要重传)
1.源端口和目的端口
2.序号。 每个字节都按顺序编号。
3.确认号。 期望收到对方下一个报文段的第一个数据字节的序号。
若确认号=N,则表明:到序号N-1为止的所有数据都已正确收到。
4.数据偏移。 指出TCP报文段的数据起始处距离TCP报文段的起始处有多远(也即TCP报文段首部长度)。由于首部中还有长度不确定的选项字段,因此数据偏移字段是必要的。
5.窗口。窗口字段明确指出了现在允许对方发送的数据量。窗口值是经常在动态变化着。
6.1 以字节为单位的滑动窗口
1.发送缓存用来暂存:
1)发送应用程序传送给发送方TCP准备发送的数据;
2)TCP已发送但未收到确认德尔数据
2.接收缓存用来存放:
1)按序到达的、但尚未被接收应收程序读取的数据;
2)未按序到达的数据
3.注意三点:
1)A的发送窗口是根据B的接收窗口设置的,但是在同一时刻,由于网络传输的滞后,A的发送窗口并不总是B的接收窗口一样大
2)TCP通常对不按序到达的数据是先临时存放在接收窗口中,等到字节流中所缺少的字节收到后,再按序交付上层的应用进程
3)TCP接收方有累计确认功能(不能过分推迟发送确认,否则会导致发送方不必要的重传)
6.2 超时重传时间的选择
1.超时重传时间设置太短,会引起很多不必要的重传;如果设置太长,使网络的空闲时间增大,降低传输效率。
2.新的RTTs = (1-a)x(旧的RTTs) + ax(新的RTT样本),其中RTT样本的时间为:记录一个报文段发出的时间,以及收到相应的确认时间,时间差就是报文段的往返时间RTT。
3.RTO = RTTs + 4 x RTTd,其中RTO为超时重传时间,RTTd是RTT的偏差的加权平均值。
新的RTTd = (1-b) x (旧的RTTd)+ b x |RTTs - 新的RTT样本|
4.一个问题:发送一个报文段,设定的重传时间到了,还没有收到确认。于是重传报文段。经过一段时间,收到了确认报文段。现在的问题是:如何判定此确认报文段是对先发送的报文段的确认,还是对后来重传的报文段的确认?
1)解决方法1,在计算加权平均值RTTs时,只要报文段重传了,就不采用其往返时间样本。
引入的问题:报文段的时延突然增大的情况
2)解决方法2,报文段每重传一次,就把超时重传时间RTO增大一些(一般是2倍)。当不在发生报文段的重传时,再根据加权平均计算。
6.3 选择确认SACK
SACK文档并没有指明发送发应当怎样响应SACK。因此大多数的实现还是重传所有未被确认的数据块。
7.1 利用滑动窗口实现流量控制
1.流量控制:就是让发送方的发送速率不要太快,要让接收方来得及接收。
2.利用滑动窗口机制可很方便地在TCP连接上实现对发送方的流量控制。发送方的发送窗口不能超过接收方给出的接收窗口的数值。
3.死锁情况:B向A发送了零窗口的报文段后不久,B又有了一些缓存空间,因此B向A发送rwnd = 400.然而该报文段在传送过程中丢失。A一直等待B发送的非零窗口的通知,B也一直等待A发送的数据。( 窗口通知不超时重传?为什么? )
解决方法:TCP为每个连接设有一个持续计时器。只要一方收到对方的零窗口通知,就启动计时器。计时器到期后,发送一个零窗口探测报文段,而对方就在确认这个探测报文段时给出了现在的窗口值。若仍为零,收到报文段的一方重新设置持续计时器。
7.2 必须考虑传输效率
1.应用程序把数据传送到TCP的发送缓存后,剩下的发送任务就由TCP来控制了。
2.三种不同的机制来控制TCP报文段的发送时机:
1)TCP维持一个变量,它等于最大报文段长度MSS,只要缓存中的存放的数据达到MSS,就组装成一个TCP报文段发送出去
2)由发送方的应用进程指明要求发送报文段,即TCP支持推送操作
3)发送方设置一个定时器
3.问题一、若用户只发送一个字节,则非常浪费带宽。
解决方法:若发送应用程序把要发送的数据逐个字节地送到TCP的发送缓存,则发送方就把第一个数据字节先发送出去,把后面到达的数据字节都缓存起来。当发送方收到对第一个数据字符的确认后,再把发送缓存中的所有数据组装成一个报文段发送出去。(采用收到确认就发送+并开始缓存的方式;同时当到达的数据已达到发送窗口大小的一半或已达到报文段的最大长度时,就立即发送一个报文段。)
4.问题二、糊涂窗口综合症。接收缓存已满,应用程序一次只读取一个字节,然后向发送方发送确认。
解决方法:让接收方等待一段时间,使得接收缓存已有足够空间容纳一个最长的报文段,或者等到接收缓存已有一半空闲的空间。则接收方就发出确认报文。
8.1 拥塞控制的一般原理
1.拥塞的定义:对资源的需求 > 可用资源。 在计算机网络中的链路带宽、交换结点中的缓存和处理机等,都是网络中的资源。
2.拥塞解决不能靠解决某一个部分的问题。因为这会将瓶颈转移到其他地方。问题的实质往往是整个系统的各个部分不匹配。只有所有部分都平衡了,问题才会得到解决。
3.拥塞控制与流量控制的比较。
1)拥塞控制:防止过多的数据注入到网络中,这样可以使网络中的路由器或链路不致过载。
拥塞控制有个前提:网络能够承受现有的网络负荷
拥塞控制是一个全局性过程。(发送拥塞时,不知道在某处、什么原因造成的)
2)流量控制:点对点通信量的控制,是个端到端的问题
流量控制:抑制发送端发送数据的速率,以便使接收端来得及接收。
4.寻找拥塞控制的方案无非就是使不等式 “对资源的需求 > 可用资源 ”不再成立的条件。但是必须考虑该措施带来的其他影响。
5.计算机网络是个复杂的系统。从控制理论的角度来看拥塞控制,可以分为开环控制和闭环控制两种方法。
1)开环控制:设计网络时事先将有关发生拥塞的因素考虑周到,力求网络在工作时不产生拥塞。但一旦系统运行起来,就不再中途改正。
2)闭环控制:基于反馈环路。
步骤一、监测网络系统以便检测到拥塞在何时、何处发生;
步骤二、把拥塞发生的信息传送到可采取行动的地方
步骤三、调整网络系统的运行以解决出现的问题
8.2 几种拥塞控制方法(只考虑网络拥塞程度,即假设接收方总是有足够大的缓存空间)
1.慢开始和拥塞避免
1)发送方维持一个拥塞窗口。
拥塞窗口的大小取决于网络的拥塞程度,并且动态地在变化。
控制拥塞窗口的原则是:只要网络没有出现拥塞,拥塞窗口增大;如果网络出现拥塞,则减小。
2)慢开始的思路:由小到大逐渐增大拥塞窗口数值。每收到一个对新的报文段的确认,把拥塞窗口增加至多一个MSS的数值。(没经过一个传输轮次,拥塞窗口cwnd就加倍)
轮次:把拥塞窗口所允许发送的报文段都连续发送出去,并收到了对已发送的最后一字节的确认。
慢开始的“慢”并不是指cwnd的增长速率慢,而是指TCP开始发送报文段时先设置cwnd=1(一个MSS数值)。
3)慢开始门限ssthresh
为防止拥塞窗口增长过大,引入一个慢开始门限ssthresh。
当cwnd < ssthresh时,使用上述的慢开始算法
当cwnd > ssthresh时,停止使用慢开始算法而改用拥塞避免算法
4)拥塞避免算法
思路:让拥塞窗口cwnd缓慢增大,即没经过一个往返时间RTT就把发送方的拥塞窗口cwnd增加1,而不是加倍。
5)慢开始门限的设置
只要发送方判断网络出现拥塞(没有按时收到确认),就把慢开始门限ssthresh设置为出现拥塞时发送方窗口值的一半,然后把拥塞窗口cwnd重置为1,执行慢开始算法。
6)乘法减小和加法增大
乘法减小:网络出现拥塞时,把慢开始门限ssthresh减半(当前的ssthresh的一半),并执行慢开始算法。
加法增大:执行拥塞避免方法
2.快重传和快恢复
1)快重传(尽快重传未被确认的报文段)
首先,要求接收方每收到一个失序的报文段后就立即发出重复确认。(如接收方收到了M1和M2后都分别发出了确认,但接收方没有收到M3但接着收到了M4。此时接收方立即发送对M2的重复确认。)
其次,发送方只要一连收到三个重复确认,就应当立即重传对方尚未收到的报文段M3.
2)快恢复
要点一、当发送方连续收到三个重复确认,就执行“乘法减小”算法,把慢开始门限ssthresh减半。
要点二、由于发送方认为网络很可能没有发生拥塞(因为收到了连续的重复确认),把cwnd设置为慢开始门限ssthresh减半后的值,然后开始执行拥塞避免算法
慢开始算法只在TCP连接建立时和网络出现超时才使用。
3.发送方的窗口
发送方窗口的上限值 = Min [rwnd, cwnd]
8.3 随机早期检测RED(IP层影响TCP层的拥塞控制)
1.网络层的分组丢弃策略
网络层的策略对TCP拥塞控制影响最大的就是路由器的分组丢弃策略。
如果路由器队列已满,则后续到达的分组将都被丢弃。这就叫做尾部丢弃策略。
2.全局同步
由于TCP复用IP,若发生路由器中的尾部丢弃,就可能会同时影响到很多条TCP连接,结果就使许多TCP连接在同一时间突然都进入到慢开始状态。全局同步使得全网的通信量突然下降了很多,网络恢复正常后,其通信量又突然增大很多。
3.随机早期检测RED
使路由器的队列维持两个参数,即队列长度最小门限THmin和最大门限THmax。当每一个分组到达时,RED就先计算平均队列长度Lav。RED算法是:
1)若平均队列长度小于最小门限THmin,则把新到达的分组放入队列进行排队
2)若平均队列长度超过最大门限THmax,则把新到达的分组丢弃
3)若平均队列长度在最小门限THmin和最大门限THmax之间,则按照某一概率p将新到达的分组丢弃。
随机体现在3),在检测到网络拥塞的早期征兆时(即路由器的平均队列长度超过一定的门限值时),就先以概率p随机丢弃个别的分组,让拥塞控制只在个别的TCP连接上进行,因而避免发生全局性的拥塞控制。
4.平均队列长度Lav和分组丢弃概率p
Lav = (1-d) x (旧的Lav) +d x (当前的队列长度样本)
p = ptemp / (1- count x ptemp)
ptemp = pmax x (Lav - THmin) / (THmax - THmin)
TCP时面向连接的协议。
运输连接就有三个阶段:连接建立、数据传送和连接释放
运输连接的管理:使运输连接的建立和释放都能正常地进行。
在TCP连接建立过程中要解决以下三个问题:
1)要使每一方能够确知对方的存在
2)要允许双方协商一些参数(如最大窗口值、是否使用窗口扩大选项和时间戳等等)
3)能够对运输实体资源(如缓存大小、连接表中的项目等)进行分配
9.1 TCP的连接建立
1.TCP规定,SYN=1报文段不能携带数据,但消耗一个序号
2.TCP规定,ACK=1报文段可以携带数据,如果不携带数据则不消耗序号
3.为什么A还要发送一次确认?为了防止已失效的连接请求报文突然又传送到B,因而产生错误。
“已失效的连接请求报文段”
A发出第一个连接请求报文段,在网络中滞留超时,又发出了第二个连接请求。但B收到第一个延迟的失效的连接请求报文段后,就误认为是A又发出了一次新的连接请求。于是就向A发出确认报文段,同意建立连接。假定不采用三次握手,那么只要B发出确认,新的连接就建立。此时A不会理睬B的确认,也不会发数据,但B一直等A发送数据,B的许多资源就浪费了。
采用三次握手,A不会向B发送确认,因此B就知道A并没有要求建立确认。
9.2 TCP的连接释放
1.TCP规定,FIN报文段基石不携带数据,也消耗一个序号
2.第二次握手后,TCP通知高层应用程序,因而从A到B这个方向的连接就释放,TCP连接处于半关闭状态
3.为什么A在TIME-WAIT状态必须等待2MSL的时间
1)为了保证A发送的最后一个ACK报文段能够到达B。因为ACK可能丢失,此时B可能会超时重传,然后A重传确认,并重新启动2MSL计时器
2)防止“已失效的连接请求报文段”出现在本连接中。可以使本连接持续时间内所产生的所有报文段都从网络中消失。
9.3 TCP的有限状态机
⑹ 谢希仁计算机网络答案
答:a=τ/T0=τC/L=100÷(2×108)×1×109/L=500/L,信道最大利用率Smax =1/(1+4.44a),最大吞吐量Tmax=Smax×1Gbit/s帧长512字节时,a=500/(512×8)=0.122, Smax =0.6486,Tmax=648.6 Mbit/s帧长1500字节时,a=500/(1500×8)=0.0417,Smax =0.8438 ,Tmax=843.8 Mbit/s帧长64000字节时,a=500/(64000×8)=0.000977,Smax =0.9957,Tmax=995.7 Mbit/s可见,在端到端传播时延和数据发送率一定的情况下,帧长度越大,信道利用率越大,信道的最大吞吐量月越大。
⑺ 计算机网络 第五版 答案
第一章 概述
传播时延=信道长度/电磁波在信道上的传播速度
发送时延=数据块长度/信道带宽
总时延=传播时延+发送时延+排队时延
101 计算机网络的发展可划分为几个阶段?每个阶段各有何特点?
102 试简述分组交换的要点。
103 试从多个方面比较电路交换、报文交换和分组交换的主要优缺点。
104 为什么说因特网是自印刷术以来人类通信方面最大的变革?
105 试讨论在广播式网络中对网络层的处理方法。讨论是否需要这一层?
106 计算机网络可从哪几个方面进行分类?
107 试在下列条件下比较电路交换和分组交换。要传送的报文共x(bit)。从源站到目的站共经过k段链路,每段链路的传播时延为d(s),数据率为b(b/s)。在电路交换时电路的建立时间为S(s)。在分组交换时分组长度为p(bit),且各结点的排队等待时间可忽略不计。问在怎样的条件下,分组交换的时延比电路交换的要小?
108 在上题的分组交换网中,设报文长度和分组长度分别为x 和(p+h)(bit),其中p为分组的数据部分的长度,而此为每个分组所带的控制信息固定长度,与p的大小无关。通信的两端共经过k段链路。链路的数据率为b(b/s),但传播时延和结点的排队时间均可忽略不计。若打算使总的时延为最小,问分组的数据部分长度P应取为多大?
109 计算机网络中的主干网和本地接入同各有何特点?
110 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,收发
111 计算机网络由哪几部分组成?
101 计算机网络的发展可划分为几个阶段?每个阶段各有何特点?
答:计算机网络的发展可分为以下四个阶段。
(1)面向终端的计算机通信网:其特点是计算机是网络的中心和控制者,终端围绕中心
计算机分布在各处,呈分层星型结构,各终端通过通信线路共享主机的硬件和软件资源,计
算机的主要任务还是进行批处理,在20 世纪60 年代出现分时系统后,则具有交互式处理和
成批处理能力。
(2)分组交换网:分组交换网由通信子网和资源子网组成,以通信子网为中心,不仅共
享通信子网的资源,还可共享资源子网的硬件和软件资源。网络的共享采用排队方式,即由
结点的分组交换机负责分组的存储转发和路由选择,给两个进行通信的用户断续(或动态)
分配传输带宽,这样就可以大大提高通信线路的利用率,非常适合突发式的计算机数据。
(3)形成计算机网络体系结构:为了使不同体系结构的计算机网络都能互联,国际标准
化组织ISO提出了一个能使各种计算机在世界范围内互联成网的标准框架—开放系统互连基
本参考模型OSI.。这样,只要遵循OSI标准,一个系统就可以和位于世界上任何地方的、也
遵循同一标准的其他任何系统进行通信。
(4)高速计算机网络:其特点是采用高速网络技术,综合业务数字网的实现,多媒体和
智能型网络的兴起。
102 试简述分组交换的要点。
答:分组交换实质上是在“存储——转发”基础上发展起来的。它兼有电路交换和报文交
换的优点。在分组交换网络中,数据按一定长度分割为许多小段的数据——分组。以短的分
组形式传送。分组交换在线路上采用动态复用技术。每个分组标识后,在一条物理线路上采
用动态复用的技术,同时传送多个数据分组。在路径上的每个结点,把来自用户发端的数据
暂存在交换机的存储器内,接着在网内转发。到达接收端,再去掉分组头将各数据字段按顺
序重新装配成完整的报文。分组交换比电路交换的电路利用率高,比报文交换的传输时延小,
交互性好。
分组交换网的主要优点是:
① 高效。在分组传输的过程中动态分配传输带宽,对通信链路是逐段占有。
② 灵活。每个结点均有智能,为每一个分组独立地选择转发的路由。
③ 迅速。以分组作为传送单位,通信之前可以不先建立连接就能发送分组;网络使用高
速链路。
④ 可靠。完善的网络协议;分布式多路由的通信子网。
103 试从多个方面比较电路交换、报文交换和分组交换的主要优缺点。
答:(1)电路交换电路交换就是计算机终端之间通信时,一方发起呼叫,独占一条物理
线路。当交换机完成接续,对方收到发起端的信号,双方即可进行通信。在整个通信过程中
双方一直占用该电路。它的特点是实时性强,时延小,交换设备成本较低。但同时也带来线
路利用率低,电路接续时间长,通信效率低,不同类型终端用户之间不能通信等缺点。电路
交换比较适用于信息量大、长报文,经常使用的固定用户之间的通信。
(2)报文交换将用户的报文存储在交换机的存储器中。当所需要的输出电路空闲时,
再将该报文发向接收交换机或终端,它以“存储——转发”方式在网内传输数据。报文交换的
优点是中继电路利用率高,可以多个用户同时在一条线路上传送,可实现不同速率、不同规
程的终端间互通。但它的缺点也是显而易见的。以报文为单位进行存储转发,网络传输时延
大,且占用大量的交换机内存和外存,不能满足对实时性要求高的用户。报文交换适用于传
输的报文较短、实时性要求较低的网络用户之间的通信,如公用电报网。
(3)分组交换分组交换实质上是在“存储——转发”基础上发展起来的。它兼有电路交
换和报文交换的优点。分组交换在线路上采用动态复用技术传送按一定长度分割为许多小段
的数据——分组。每个分组标识后,在一条物理线路上采用动态复用的技术,同时传送多个
数据分组。把来自用户发端的数据暂存在交换机的存储器内,接着在网内转发。到达接收端,
再去掉分组头将各数据字段按顺序重新装配成完整的报文。分组交换比电路交换的电路利用
率高,比报文交换的传输时延小,交互性好。
104 为什么说因特网是自印刷术以来人类通信方面最大的变革?
105 试讨论在广播式网络中对网络层的处理方法。讨论是否需要这一层?
答:广播式网络是属于共享广播信道,不存在路由选择问题,可以不要网络层,但从OSI
的观点,网络设备应连接到网络层的服务访问点,因此将服务访问点设置在高层协议与数据
链路层中逻辑链路子层的交界面上,IEEE 802 标准就是这样处理的。
106 计算机网络可从哪几个方面进行分类?
答:从网络的交换功能进行分类:电路交换、报文交换、分组交换和混合交换;从网络的拓扑结构进行分类:集中式网络、分散式网络和分布式网络;从网络的作用范围进行分类:广域网WAN、局域网LAN、城域网MAN;从网络的使用范围进行分类:公用网和专用网。
107 试在下列条件下比较电路交换和分组交换。要传送的报文共x(bit)。从源站到目的站共经过k段链路,每段链路的传播时延为d(s),数据率为b(b/s)。在电路交换时电路的建立时间为S(s)。在分组交换时分组长度为p(bit),且各结点的排队等待时间可忽略不计。问在怎样的条件下,分组交换的时延比电路交换的要小?
答:对于电路交换,t=s时电路建立起来;t=s+x/b 时报文的最后1 位发送完毕;t=s+x/b+kd时报文到达目的地。而对于分组交换,最后1位在t=x/b时发送完毕。为到达最终目的地,最后1个分组必须被中间的路由器重发k1 次,每次重发花时间p/b(一个分组的所有比特都接收齐了,才能开始重发,因此最后1位在每个中间结点的停滞时间为最后一个分组的发送时间),所以总的延迟为
所以:
108在上题的分组交换网中,设报文长度和分组长度分别为x 和(p+h)(bit),其中p为分组的数据部分的长度,而此为每个分组所带的控制信息固定长度,与p的大小无关。通信的两端共经过k段链路。链路的数据率为b(b/s),但传播时延和结点的排队时间均可忽略不计。若打算使总的时延为最小,问分组的数据部分长度P应取为多大?
答:所需要的分组总数是x /p ,因此总的数据加上头信息交通量为(p+h)x/p 位。源端发送这些位需要时间为: 中间的路由器重传最后一个分组所花的总时间为(k1)(p+h)/b因此我们得到的总的延迟为对该函数求p的导数,得到 令 ?得到 ?因为p>0,所以 故 时能使总的延迟最小。
109 计算机网络中的主干网和本地接入同各有何特点?
答:主干网络一般是分布式的,具有分布式网络的特点:其中任何一个结点都至少和其它两个结点直接相连;本地接入网一般是集中式的,具有集中式网络的特点:所有的信息流必须经过中央处理设备(交换结点),链路从中央交换结点向外辐射。
110 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,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。 解:发送时延= 107bit/100kbit/s =100s
传播时延= 1000km/2×108m/s =5×103s
(2)数据长度为103bit,数据发送速率为1Gb/s。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2×108 m/s。
解:发送时延=103bit/1×109bit/s =1×106s
传播时延= 1000km/2×108m/s =5×103s
111 计算机网络由哪几部分组成?
答:一个计算机网络应当有三个主要的组成部分:
(1)若干主机,它们向用户提供服务;
(2)一个通信子网,它由一些专用的结点交换机和连接这些结点的通信链路所组成的; (3)一系列协议,这些协议为主机之间或主机和子网之间的通信而用的。
⑻ 计算机网络谢希仁编着的第六版第四章课后习题答案
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。
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书名:计算机网络
作者:谢希仁
豆瓣评分:7.9
出版社:电子工业出版社
出版年份:2008-1
页数:402
内容简介:
《计算机网络(第5版)》自1989年首次出版以来,于1994年、1999年和2003年分别出了修订版。2006年8月本教材通过了教育部的评审,被纳入普通高等教育“十一五”国家级规划教材。《计算机网络》的第5版,在内容和结构方面都有了很大的修改。
全书分为10章,比较全面系统地介绍了计算机网络的发展和原理体系结构、物理层、数据链路层、网络层、运输层、应用层、网络安全、因特网上的音频/视频服务、无线网络和下一代因特网等内容。各章均附有练习题。此外,附录A给出了部分习题的答案和提示。随书配套的光盘中,有全书课件和作者教学中经常遇到的150多个问题及解答,计算机网络最基本概念的演示(PowerPoint文件),以及《计算机网络(第5版)》引用的全部RFC文档等,供读者参阅。
⑽ 人大出版社会计学基础第五版答案
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经济金融
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