计算机网络部分习题答案.pdf

1 考虑在图 5-8 中的 4 比特生成多项式 G ，假设 D的值为 10101010R的值是什么？ 答：由图 5-8 知：1001G用 D除以 G ，过程如下：3. 考虑一种 GBN 协议，其发送方窗口为3，序号范围为 1,024 假设在时刻 t ，接收方期待的下一个 有序分组的序号是k假设媒体不会对报文重新排序回答以下问题： a. 在 t 时刻，发送方窗口内的报文序号可能是多少？为什么？ b. 在 t 时刻，在当前传播回到发送方的所有可能报文中，ACK 字段中所有可能值是多少？为什么？ 答：一般而言，发送方窗口为N （本题中 N=3 ） a. 一种情况是，接收方收到k-1 号分组，并且对之前接收到的所有分组都进行了确认，且确认正确 到达了发送方， 那么发送方的窗口 [k,k+N-1]如果处于另一种极端， 发送方未收到任何ACK ，窗口[k -N,k-1] 因此，窗口始于 [k-N,k]中某一点，大小为3 b. 接收方等待分组 k，收到和确认了 k-1 及其以前所有分组，如果这N个 ACK 未到达发送方， ACK 范围[k-N,k-1]，由于发送方已经发送分组[k-N,k-1]，所以肯定收到了 ACK k-N-1，根据累积确认原 理，接收方一旦对 k-N-1 进行确认， 则不会再对小于 k-N-1 号分组确认， 故而 ACK范围[k-N-1,k-1]。

滑动窗口概念 停等法 ( WT = WR = 1 ) 滑动窗口法 ：1 出错全部重发( WT ≤ 2n －1 ) （n 次方） 2 出错选择重发( WR ≤ 2n -1) （n-1 次方） 这个滑动窗口的概念网络上很多关于它的概念，但是都不是很清楚， 我把一些难以理解的概念以问答 的方式写出来来回答下： 在停止等待协议中，确认帧是否需要序号？请说明理由 答：在一般情况下，确认帧不需要序号但如果超时时间设置短了一些，则可能会出现问题， 即有时发送方会分不清对哪一帧的确认 试证明：当用 n 个比特进行编号时，若接收窗口的大小为1，则只有在发送窗口的大小WT ≤2n-1 时， 连续 ARQ 协议才能正确运行 答：（ 1）显然 WT 内不可能有重复编号的帧，所以WT ≤2n设 WT=2n； （2）注意以下情况： 发送窗口：只有当收到对一个帧的确认，才会向前滑动一个帧的位置； 接收窗口：只有收到一个序号正确的帧，才会向前滑动一个帧的位置，且同时向发送端发送对该 帧的确认2 显然只有接收窗口向前滑动时，发送端口才有可能向前滑动发送端若没有收到该确认， 发送窗 口就不能滑动 （3）为讨论方便，取n=3。

并考虑当接收窗口位于0时，发送窗口的两个极端状态 状态 1： 发送窗口：0 1 2 3 4 5 6 7 0 1 2 3 4 5 6 7 全部确认帧收到接收窗口： 0 1 2 3 4 5 6 7 0 1 2 3 4 5 6 7 状态 2： 发送窗口：0 1 2 3 4 5 6 7 0 1 2 3 4 5 6 7 全部确认帧都没收到接收窗口： 0 1 2 3 4 5 6 7 0 1 2 3 4 5 6 7 （4）可见在状态 2 下，接收过程前移窗口后有效序列号的新范围和发送窗口的旧范围之间有重 叠，致使接收端无法区分是重复帧还是新帧为使旧发送窗口和新接收窗口之间序列号不发生重叠， 有 WT＋WR ≤2n ，所以 WT ≤2n-1 试证明：对于选择重传ARQ 协议，若有 n比特进行编号，则接收窗口的最大值受公式WR ≤2n/2 的约 束 答：因 WT＋WR ≤2n，而 WR ≤WT ，当 WR= WT 时，WR 取最大值，为 2n/2 在选择重传 ARQ 协议中，设编号用3bit再设发送窗口WT=6，而接收窗口 WR=3试找出一种情 况，使得在此情况下协议不能正常工作 答：发送端： 0 1 2 3 4 5 6 7 0 1 2 3 4 5 6 7 0 接收端： 0 1 2 3 4 5 6 7 0 1 2 3 4 5 6 7 0 在连续 ARQ 协议中，设编号用 3bit，而发送窗口 WT=8，试找出一种情况，使得在此情况下协议不 能正常工作。

答：发送端： 0 1 2 3 4 5 6 7 0 1 2 3 4 5 6 7 0 接收端： 0 1 2 3 4 5 6 7 0 1 2 3 4 5 6 7 0 在什么条件下，选择重传ARQ 协议和连续 ARQ 协议在效果上完全一致？ 答：当选择重传 ARQ 协议 WR=1 时，或当连续 ARQ 协议传输无差错时2. 我们讨论了时隙 ALOHA 效率推导本习题将继续这个推导 (a) 当有 N个活跃结点时，时隙ALOH A的效率是 Np(1?p)表达式最大化的 p 值 (b) 使用在 (a) 中求出的 p 值，令 N接近于无穷，求出时隙ALOHA 的效率 ( 提 N(1?1/N) 示：当 N接近 于无穷时，接近于1/e )N?1 求出使这个 (c) 进一步说明纯 ALOHA 的最大效率是 1/(2e) 答：（ a）当有 N个活跃结点时，时隙ALOHA 的效率是 Np(1-p)N-1 对该式求导，并令导数为0，可 得 N(1-p)N-1-Np(N-1)(1-p)N-2 = 0故使表达式最大化时， p=1/N （b）代入 p=1/N ，则 Np(1-p)N-1=(1-1/N)N-1当 N趋向于无穷时，上式的极限为1/e 。

（c）N个活跃结点时， ALOHA 的效率是 Np(1-p)2(N-1) 对该式取极限， 得协议最大效率为： 1/(2e) 在 5.3 节中，我们提供了时隙ALOHA效率推导的概要在本习题中，我们将完成这个推导a. 前面讲过，当有N 个少活跃节点时，时隙ALOHA的效率是 Np(1-p)N-1 求出这个表达式最大化的p 值 b. 使用在 (a)中求出的p 值，令 N 接近于无穷，求出时隙ALOHA的效率提示：当N 接近于无穷时，(1-1/N)N 接近于 1/e3 说明纯 ALOHA的最大效率为(1/2e)注意：如果你完成了习题，本题很简单在 CSMA/CD 中，在第 5 次碰撞之后，一个节点选择的K=4 的概率是多少？这种K=4 的结果对应于10Mbps 以太 网上的多少秒时延？ 答：第 5 次碰撞后，适配器从}31210{ ，，，，中选择 K，故 K 为 4 的概率为32/1，它对应于204.8 ms 的时延 3-22 假定在使用CSMA/CD 协议的 10Mb/s 以太网中某个站在发送数据时检测到碰撞，执行退避算法时选择了随机 数 r=100.试问这个站需要等多长时间后才能再次发送数据？如果是100Mb/s 的以太网呢？ 答：对于10Mb/s 的以太网，等待时间是5.12 毫秒 对于 100Mb/s 的以太网，等待时间是512 微妙。

4 前面讲过，使用CSMA/CD 协议，适配器在碰撞之后等待K· 512 比特时间，这里K 是随机选取的对于K=100，对 于一个 10Mbps 的以太网来说，适配器返回到第二步要等多长时间？对于100Mbps 的以太网来说呢？。