ME2014 高級(jí)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)第5章習(xí)題 2014-045.1 關(guān)于CRC 循環(huán)冗余校驗(yàn)碼的計(jì)算。[1]字符w 、e 、l 的7位ASCII 編碼分別是1

ME2014 高級(jí)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)

第5章習(xí)題 2014-04

5.1 關(guān)于CRC 循環(huán)冗余校驗(yàn)碼的計(jì)算。

[1]字符w 、e 、l 的7位ASCII 編碼分別是1110111、1100101和1101100；如果要傳送的數(shù)據(jù)是ASCII 編碼的字符串well ，因此共有28位二進(jìn)位；選用生成多項(xiàng)式CRC-12=X12 X11 X3 X2 X 1來形成CRC 循環(huán)冗余編碼。請(qǐng)列出步驟計(jì)算出傳送此字符串時(shí)的冗余校驗(yàn)位R 的二進(jìn)位值。

[2]如果CRC 循環(huán)校驗(yàn)碼采用的生成多項(xiàng)式是G （X ）=X3 1；遠(yuǎn)程接收方主機(jī)收到的二進(jìn)位是10100001111，請(qǐng)你列出算式說明接收是否正確？發(fā)送來的有效數(shù)據(jù)位內(nèi)容應(yīng)當(dāng)是什么？

5.2 以太網(wǎng)采用的多路訪問技術(shù)是一類隨機(jī)訪問方法，請(qǐng)回答以下的問題：

[1]以太網(wǎng)的MAC 方案的隨機(jī)性體現(xiàn)在哪些方面？

[2]為什么以太網(wǎng)的效率能高于純ALOHA 和時(shí)隙ALOHA 方案的效率？

5.3 考慮由兩個(gè)路由器R1和R2互連的三個(gè)LAN 子網(wǎng)，如下圖所示：

[1]請(qǐng)重畫上圖，在其中加上所有的適配器和接口，標(biāo)出分配好的所有接口的IP 地址，假定子網(wǎng)1的地址是111.111.111.0；子網(wǎng)2的IP 地址是122.122.122.0；子網(wǎng)3的IP 地址是133.133.133.0。標(biāo)出所有適配器的MAC 地址（假定各個(gè)MAC 地址分別依次是從 00-00-00-00-00-00，11-11-11-11-11-11，直到99-99-99-99-99-99）。

[2]考慮從主機(jī)A 向主機(jī)F 發(fā)送一個(gè)數(shù)據(jù)報(bào)，假定所有的ARP 表都是最新的，請(qǐng)你列出該發(fā)送過程中的各個(gè)步驟。

[3]現(xiàn)在假定發(fā)送方主機(jī)A 中的ARP 是空的，其他所有的表都是最新的，請(qǐng)你再次列出從主機(jī)A 向主機(jī)F 發(fā)送一個(gè)數(shù)據(jù)報(bào)時(shí)的各個(gè)步驟。

5.4 如果四臺(tái)PC 機(jī)A 、B 、C 、D 分別連接在同一臺(tái)以太網(wǎng)交換機(jī)的端口1、3、6、8上，由A 向B 、D 向C 分別同時(shí)地發(fā)送一個(gè)幀。

[1]請(qǐng)你畫出相應(yīng)的地址表和這臺(tái)以太網(wǎng)交換機(jī)工作的基本原理圖。

[2]說明在什么情況下，交換機(jī)會(huì)發(fā)生發(fā)送信號(hào)的沖突。

[3]說明為什么這類交換機(jī)的性能會(huì)高于網(wǎng)橋。

[4]交換機(jī)的主要用途有那些？

5.5，某企業(yè)希望采用千兆位以太網(wǎng)技術(shù)來組網(wǎng)，該企業(yè)有三臺(tái)企業(yè)級(jí)服務(wù)器和相應(yīng)的共享磁盤陣列；下屬的三個(gè)主要的部門也都需要用千兆位以太網(wǎng)技術(shù)組網(wǎng)，這三個(gè)部門都有一臺(tái)主要的部門級(jí)服務(wù)器，分別有40臺(tái)，80臺(tái)和100臺(tái)PC 機(jī)作為客戶端工作站；假定采用

統(tǒng)一的接入型交換機(jī)，每臺(tái)交換機(jī)只準(zhǔn)使用20個(gè)端口。請(qǐng)你畫出該企業(yè)網(wǎng)絡(luò)組網(wǎng)的草圖，要求：[1]標(biāo)出所有的接入型、匯聚型和核心主干交換機(jī)。[2]標(biāo)出可能需要千兆bps 的鏈路；

[3]畫出對(duì)外連接用的路由器連接位置。

5.6填空題

【1】同樣是隨機(jī)多路訪問的方案，以太網(wǎng)的效率能高于各類ALOHA 方案的效率，主要有兩個(gè)原因：（1）采用了_________策略，即在偵聽到媒體總線空閑后才能發(fā)送幀，從而減少了站點(diǎn)間發(fā)送沖突的可能性；（2）采用了一邊發(fā)送一邊繼續(xù)偵聽的策略，能及時(shí)地停止沖突，并有效地使站點(diǎn)從沖突中恢復(fù)，同時(shí)還減少了重發(fā)時(shí)站點(diǎn)間沖突的可能性。 供選擇的答案：A ）CD B ）CA C ）CDMA D ）CSMA

【2】從主機(jī)S 經(jīng)歷路由器R 向主機(jī)D 發(fā)送數(shù)據(jù)報(bào)時(shí)，在主機(jī)S 創(chuàng)建數(shù)據(jù)報(bào)后，先查S 的路由表，再使用______協(xié)議獲得路由器R 相應(yīng)接口的MAC 地址，S 才能創(chuàng)建起鏈路層幀。 供選擇的答案：A ）IP B ）UDP C ）ARP D ）DNS

【3】在CSMA/CD協(xié)議中，適配器在沖突碰撞之后要等待K ×512個(gè)比特時(shí)間，其中的K 是隨機(jī)選取的。當(dāng)K ＝50時(shí)，對(duì)于一個(gè)100M bps 的以太網(wǎng)來說，返回到第2步，適配器要等待的時(shí)間是________________ 微秒；對(duì)于10M bps以太網(wǎng)等待的時(shí)間是___________微秒。

【4】在數(shù)據(jù)鏈路層，所謂的“隨機(jī)多路訪問”指的是在N 個(gè)站點(diǎn)之間事先_________________________________，每個(gè)站點(diǎn)都可以按需要隨機(jī)地發(fā)送數(shù)據(jù)。

【5】路由器與網(wǎng)橋兩者都是存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)設(shè)備，但是對(duì)照起來看，網(wǎng)橋維護(hù) “地址轉(zhuǎn)發(fā)表”，實(shí)現(xiàn)過濾、自學(xué)習(xí)與__________算法；而路由器維護(hù) “路由表”，需要實(shí)現(xiàn)的是與之完全不同的算法。

供選擇的答案： A ）LS B ）DV C ）生成樹 D ）BGP

【6】把域名地址轉(zhuǎn)換成IP 地址的協(xié)議是DNS ，把IP 地址轉(zhuǎn)換成MAC 地址的協(xié)議則是___________。

供選擇的答案：A ）CSMA B ）IP C ）ICMP D ）ARP

5.7，假定一個(gè)上層的信息被分成為10幀，每幀能夠無損壞地到達(dá)遠(yuǎn)程目的地主機(jī)的可能性是80，如果數(shù)據(jù)鏈路層不進(jìn)行差錯(cuò)控制，請(qǐng)你證明這一信息平均要發(fā)送9次以上才能完整地到達(dá)目的地。提示：0.810=0.107; 級(jí)數(shù)和X X2 X3 ….. XN …= X/(1－X);

－級(jí)數(shù)和 1 2X 3X2 4X3 5X4 …. NX(N1) ….. = 1/(1－X) 2 。

5.8 請(qǐng)說明時(shí)隙ALOHA 方案的效率是 1/e=0.37; 純ALOHA 方案的效率是 1/(2e) = 0.184。

5.9 在一個(gè)100M bps的 100BaseT 以太網(wǎng)中，要保證有50的效率時(shí)，允許節(jié)點(diǎn)與集線器HUB 之間的最大距離應(yīng)是多少？（假定幀長(zhǎng)是64字節(jié)且中間沒有重發(fā)器）。這個(gè)最大距離與100Mbps 實(shí)際標(biāo)準(zhǔn)相比有什么不同？請(qǐng)說明這個(gè)距離能確保正在傳輸?shù)哪彻?jié)點(diǎn)N 能夠檢

8測(cè)出有其他節(jié)點(diǎn)也在傳輸嗎？ [假定信好傳播的速率是1. 8×10 米/秒] 以太網(wǎng)的效率近

似地等于： 1/[1 5Tprop/ Trans]。

5.10 兩個(gè)節(jié)點(diǎn)A 和B 連接在900米長(zhǎng)的電纜的兩端，各有一個(gè)1000比特的幀（其中包括了所有首部和前同步碼位）要發(fā)送到對(duì)方，兩者都試圖在t=0時(shí)刻傳輸，傳輸速率是10Mbps 。

如果A 與B 之間有4個(gè)重發(fā)器，每個(gè)會(huì)引起20比特的延遲，所采用的是回退間隔為512比特倍數(shù)的CSMA/CD協(xié)議。第一次沖突碰撞后，在指數(shù)回退協(xié)議中A 取K=0，B 取K=1，

8忽略擁塞JAM 信號(hào)和96比特時(shí)延。假定信號(hào)傳播的速率是2×10 米/秒。請(qǐng)回答：

[1]A與B 之間的單向傳播時(shí)延（包括重發(fā)器時(shí)延在內(nèi)）是多少？（以秒為單位）

[2]什么時(shí)候A 的分組能完全交付到B ？（以秒為單位）

[3]現(xiàn)假定只有節(jié)點(diǎn)A 有一個(gè)分組發(fā)送，并且用交換機(jī)替代重發(fā)器，除了存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)時(shí)延外，每個(gè)交換機(jī)還有20比特的處理時(shí)延，這時(shí)，什么時(shí)候A 的分組到達(dá)B ？（以秒為單位）

5.11 有一組N 個(gè)站點(diǎn)正在共享一個(gè)10Mbps 的純ALOHA 信道，每個(gè)站點(diǎn)平均每50毫秒需要發(fā)送出一個(gè)1Kbits 的幀，假定每一站點(diǎn)都有緩存，因此即使前一個(gè)幀未發(fā)送完成還能繼續(xù)進(jìn)行下去。請(qǐng)你估算出N 的最大值是多少？

5.12 假定一條廣播信道的傳輸速率是R bps ，有N 個(gè)節(jié)點(diǎn)，采用輪詢方式進(jìn)行多址訪問，其中用了一個(gè)附加的輪詢節(jié)點(diǎn)。 如果從一個(gè)節(jié)點(diǎn)完成了傳輸?shù)胶罄m(xù)節(jié)點(diǎn)允許傳輸?shù)臅r(shí)間量是Tpoll ，在一個(gè)輪詢的周期內(nèi)，一個(gè)節(jié)點(diǎn)允許最多傳輸B 位二進(jìn)位，請(qǐng)你說明該廣播信道的最大吞吐能力是 R/[1 R ×Tpoll/B]。（吞吐能力指單位時(shí)間內(nèi)能允許被傳輸?shù)亩M(jìn)位總數(shù)）

5.13 請(qǐng)回答以下關(guān)于路由器與交換機(jī)的幾個(gè)問題：

[1]請(qǐng)你畫出一臺(tái)路由器的基本內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖。

[2]說明可能引起路由器排隊(duì)延遲的主要原因。

[3]為什么路由器的交換速率會(huì)低于同檔次的交換機(jī)？

[4]在局域網(wǎng)中哪些主要場(chǎng)合要使用路由器？

[5]為什么要發(fā)展和使用第三層交換機(jī)？

5.14 請(qǐng)列出提綱簡(jiǎn)要地比較路由器與網(wǎng)橋（交換機(jī)）的優(yōu)缺點(diǎn)。

5.15，簡(jiǎn)要說明組網(wǎng)時(shí)選用交換機(jī)和路由器的基本原則。