第11章广域网习题答案.doc

第十一章习题 广域网1、试从多种方面比较虚电路和数据报这两种服务的优缺陷答：虚电路服务和数据报服务的区别可由下表归纳：对比的方面虚电路数据报连接的建立必须有不要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每个分组均有目的站的全地址路由选择在虚电路连接建立时进行，所有分组均按同一路由每个分组独立选择路由当路由器出故障所有通过了出故障的路由器的虚电路均不能工作出故障的路由器也许会丢失分组，某些路由也许会发生变化　分组的顺序　总是按发送顺序达到目的站达到目的站时也许不按发送顺序　端到端的差错解决由通信子网负责　由主机负责　端到端的流量控制　由通信子网负责　由主机负责　从占用通信子网资源方面看：虚电路服务将占用结点互换机的存储空间，而数据报服务对每个 其完整的目的地址独立选径，如果传送大量短的分组，数据头部分远不小于数据部分，则会挥霍带宽从时间开销方面看：虚电路服务有创立连接的时间开销，对传送小量的短分组，显得很挥霍；而数据报服务决定分组的去向过程很复杂，对每个分组均有分析时间的开销从拥塞避免方面看：虚电路服务因连接起来的资源可以预留下来，一旦分组达到，所需的带宽和结点互换机的容量便已具有，因此有某些避免拥塞的优势。

而数据报服务则很困难从强健性方面看：通信线路的故障对虚电路服务是致命的因素，但对数据报服务则容易通过调节路由得到补偿因此虚电路服务更脆弱2、设有一分组互换网若使用虚电路，则每一分组必须有3字节的分组首部，而每个网络结点必须为虚电路保存8字节的存储空间来辨认虚电路但若使用数据报，则每个分组需有15字节的分组首部，而结点就不需要保存转刊登的存储空间设每段链路每传1MB需0.01元购买结点存储器的代价为每字节0.01元，而存储器的寿命为2年工作时间（每周工作40小时）假定一条虚电路的每次平均时间为1000s，而在此时间内发送200分组，每个分组平均要通过4段链路试问采用哪种方案（虚电路或数据报）更为经济？相差多少？答：每个分组通过4段链路意味链路上涉及5个分组互换机虚电路实现方案：需在1000秒内固定分派5×8=40bytes存储空间， 存储器使用的时间是2年，即2×52×40×3600=1.5×107sec每字节每秒的费用=0.01/（1.5×107）=6.7×10-10元总费用，即1000秒40字节的费用=1000×40×6.7×10-10=2.7×10-5元数据报实现方案：比上述虚电路实现方案需多传(15-3)×4×200=9600bytes， 每字节每链路的费用=0.01/106=10-8元 总费用，即9600字节每链路的费用=9600×10-8=9.6×10-5元9.6-2.7=6.9毫分可见，本题中采用虚电路实现方案更为经济，在1000秒的时间内便宜6.9毫分。

3、假定分组互换网中所有结点的解决机和主机均正常工作，所有的软件也正常无误试问一种分组与否也许被投送到错误的目的结点（不管这个概率有多小？）如果一种网络中所有链路的数据链路层合同都能对的工作，试问从源结点到目的结点之间的端到端通信与否一定也是可靠的（见5-11）？答：有也许大的突发噪声也许破坏分组使用k位的效验和，差错仍然有2-k的概率被漏检如果分组的目的地址字段或虚电路的标记号被变化，分组会被投递到错误的目的地，并也许被接受为对的的分组换句话说，偶尔的突发噪声也许把送往一种目的地的完全合法的分组变化成送往另一种目的地的也是完全合法的分组 虽然所有的数据链路层合同都工作正常，端到端的通信不一定可靠见5-11）4、广域网中的主机为什么采用层次构造方式进行编址？答：层次构造方式进行编址就是把一种用二进制数表达的主机地址分为前后两部分前一部分的二进制数表达该主机所连接的分组互换机的编号，而后一部分的二进制数表达所连接的分组互换机的端标语，或主机的编号采用两个层次的编址方案可使转发分组时只根据分组和第一部分的地址（互换机号），即在进行分组转发时，只根据收到的分组的主机地址中的互换机号只有当分组达到与目的主机相连的结点互换机时，互换机才检查第二部分地址（主机号），并通过合适的低速端口将分组交给目的主机。

采用这种方案可以减小转刊登的长度，从而减少了查找转刊登的时间5、一种数据报分组互换网容许各结点在必要时将收到的分组丢弃设结点丢弃一种分组的概率为p既有一种主机通过两个网络结点与另一种主机以数据报方式通信，因此两个主机之间要通过3段链路当传送数据报时，只要任何一种结点丢弃分组，则源点主机最后将重传此分组试问：（1）每一种分组在一次传播过程中平均通过几段链路？（2）每一种分组平均要传送几次？（3）目的主机每收到一种分组，连同该分组在传播时被丢弃的传播，平均需要通过几段链路？答：（1）从源主机发送的每个分组也许走1段链路（主机-结点）、2段链路（主机-结点-结点）或3段链路（主机-结点-结点-主机）走1段链路的概率是p，走2段链路的概率是p（1-p），走3段链路的概率是（1-p）2则，一种分组平均通路长度的盼望值是这3个概率的加权和，即等于L=1×p＋2×p（1-p）＋3×（1-p）2= p2-3 p+3注意，当p=0时，平均通过3段链路，当p=1时，平均通过1段链路，当0

在互换机之间采用停止等待合同，并采用如下措施进行拥塞控制结点互换机在收到分组后要发回确认，但条件是：①接受端已成功收到了该分组；②有空闲的缓存设发送一种分组需T秒（数据或确认），传播的差错可忽视不计，主机和结点互换机之间的数据传播时延也可忽视不计试问：交付给目的主机的速率最快为多少？答：对时间以T秒为单位分槽在时槽1，源结点互换机发送第1个分组在时槽2的开始，第2个结点互换机收到了分组，但不能应答在时槽3的开始，第3个结点互换机收到了分组，但也不能应答这样，此后所有的路由器都不会应答仅当目的主机从目的地结点互换机获得分组时，才会发送第1个应答目前确认应答开始往回传播在源结点互换机可以发送第2个分组之前，需两次穿行该子网，需要耗费的时间等于2（n-1）T因此，源结点互换机往目的主机投递分组的速度是每2（n-1）T秒1个分组显然这种合同的效率是很低的6、有AB和BC两条链路A通过B向C发送数据若B收到A发来的数据时，可以先向C转发再向A发确认，也可以把这顺序反过来也就是说，B要做的三件事的顺序是：按收数据-转发-发确认，或：接受数据-发确认-转发现假定B在做完第二件事后解决机浮现故障，存储器中所存信息所有丢失，但不久又恢复了工作。

试证明：只有采用端到端发确认信息的措施（即从C向A发确认信息），才干保证在任何状况下数据都能从A经B对的无误地交付到C答：情形1：如B采用按收数据-转发-发确认顺序工作，在把A的数据转发给C后（随后C接受到该数据），解决机浮现故障，存储器中所存信息所有丢失，无法发确认给A；A在重发计时器届时后仍未收到确认，就会重发，这时B已恢复工作，再转发给C，则C收到两个反复的数据 情形2：如B采用接受数据-发确认-转发顺序工作，在向A发送完确认后（随后A收到确认，觉得该数据已成功交付），解决机浮现故障，存储器中所存信息所有丢失，无法转发给C，而A觉得该数据已成功交付，导致数据丢失因此就算所有的数据链路层合同都工作正常，端到端的通信不一定可靠如果采用端到端发确认信息的措施，情形1中C在收到数据后，会给A发送确认，A收到后不会重发数据在情形2中，C未收到数据，没有给A发送确认，A在重发计时器届时后未收到确认，就重发数据，不会导致数据的丢失因此只有采用端到端发确认信息的措施，才干保证在任何状况下数据都能从A经B对的无误地交付到C7、作为中间系统转发器、网桥、路由器和网关有何区别？答：转发器：是物理层中间设备。

重要作用是在物理层中实现透明的二进制比特复制，以补偿信号衰减网桥：是数据链路层的中间设备重要作用是根据MAC帧的目的地址对收到的帧进行转发网桥具有过滤帧的功能路由器：网络层的中间设备作用是在互连网中完毕路由选择的功能网关：网络层以上的中间系统作用是在高层进行合同的转换以连接两个不兼容的系统8、试简朴阐明下列合同的作用：IP、ARP、RARP和ICMP答：IP合同：实现网络互连使参与互连的性能各异的网络从顾客看起来仿佛是一种统一的网络ARP合同：完毕IP地址到MAC地址的映射RARP：使只懂得自己硬件地址的主机可以懂得其IP地址ICMP：容许主机或路由器报告差错状况和提供有关异常状况的报告从而提高IP数据报交付成功的机会9、（1）子网掩码为255.255.255.0代表什么意思？（2）一网络的子网掩码为255.255.255.248，问该网络可以连接多少台主机？（3）一A类网络和一B类网络的子网号subnet-id分别为16bit的8bit，问这两个网络的子网掩码有何不同？（4）一种B类地址的子网掩码是255.255.240.0试问在其中每一种子网上的主机数最多是多少？（5）一种A类地址的子网掩码为255.255.0.255。

它与否为一种有效的子网掩码？（6）某个IP地址的十六进制表达是C22F1481，试将其转换为点分十进制的形式.这个地址是哪一类IP地址?（7）C类网络使用子网掩码有无实际意义?为什么?答：（1）C类地址相应的子网掩码值但也可以是A类或B类地址的掩码，即主机号由最后的8位决定而路由器寻找网络由前24位决定2） 6个主机3） 子网掩码同样，但子网数目不同4） 最多可有4094个（不考虑全0和全1的主机号）5） 有效但不推荐这样使用6） 192.47.20.1297） 有对于小网络这样做还可进一步简化路由表10、 试辨认如下IP地址的网络类别1) 128.36.199.3(2) 21.12.240.17(3) 183.194.76.253(4) 192.12.69.248(5) 89.3.0.1(6) 200.3.6.2答：（1）B类2）A类3）B类4）C类5）A类6）C类11、一种3200bit长的TCP报文传到IP层，加上160bit的首部后成为数据报下面的互联网由两个局域网通过路由器连接起来但第二个局域网所能传送的最长数据帧中的数据部分只有1200bit，因此数据报在路由器必须进行分片。

试问第二个局域网向其上层要传送多少比特的数据（这里的“数据”固然指。