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

ME2014 高級計算機網(wǎng)絡(luò)

第5章習(xí)題 2014-04

5.1 關(guān)于CRC 循環(huán)冗余校驗碼的計算。

[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位二進位；選用生成多項式CRC-12=X12 X11 X3 X2 X 1來形成CRC 循環(huán)冗余編碼。請列出步驟計算出傳送此字符串時的冗余校驗位R 的二進位值。

[2]如果CRC 循環(huán)校驗碼采用的生成多項式是G （X ）=X3 1；遠程接收方主機收到的二進位是10100001111，請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)當是什么？

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

[1]以太網(wǎng)的MAC 方案的隨機性體現(xiàn)在哪些方面？

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

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

[1]請重畫上圖，在其中加上所有的適配器和接口，標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。標出所有適配器的MAC 地址（假定各個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A 向主機F 發(fā)送一個數(shù)據(jù)報，假定所有的ARP 表都是最新的，請你列出該發(fā)送過程中的各個步驟。

[3]現(xiàn)在假定發(fā)送方主機A 中的ARP 是空的，其他所有的表都是最新的，請你再次列出從主機A 向主機F 發(fā)送一個數(shù)據(jù)報時的各個步驟。

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

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

[2]說明在什么情況下，交換機會發(fā)生發(fā)送信號的沖突。

[3]說明為什么這類交換機的性能會高于網(wǎng)橋。

[4]交換機的主要用途有那些？

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)有三臺企業(yè)級服務(wù)器和相應(yīng)的共享磁盤陣列；下屬的三個主要的部門也都需要用千兆位以太網(wǎng)技術(shù)組網(wǎng)，這三個部門都有一臺主要的部門級服務(wù)器，分別有40臺，80臺和100臺PC 機作為客戶端工作站；假定采用

統(tǒng)一的接入型交換機，每臺交換機只準使用20個端口。請你畫出該企業(yè)網(wǎng)絡(luò)組網(wǎng)的草圖，要求：[1]標出所有的接入型、匯聚型和核心主干交換機。[2]標出可能需要千兆bps 的鏈路；

[3]畫出對外連接用的路由器連接位置。

5.6填空題

【1】同樣是隨機多路訪問的方案，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，能及時地停止沖突，并有效地使站點從沖突中恢復(fù)，同時還減少了重發(fā)時站點間沖突的可能性。 供選擇的答案：A ）CD B ）CA C ）CDMA D ）CSMA

【2】從主機S 經(jīng)歷路由器R 向主機D 發(fā)送數(shù)據(jù)報時，在主機S 創(chuàng)建數(shù)據(jù)報后，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個比特時間，其中的K 是隨機選取的。當K ＝50時，對于一個100M bps 的以太網(wǎng)來說，返回到第2步，適配器要等待的時間是________________ 微秒；對于10M bps以太網(wǎng)等待的時間是___________微秒。

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

【5】路由器與網(wǎng)橋兩者都是存儲轉(zhuǎn)發(fā)設(shè)備，但是對照起來看，網(wǎng)橋維護 “地址轉(zhuǎn)發(fā)表”，實現(xiàn)過濾、自學(xué)習(xí)與__________算法；而路由器維護 “路由表”，需要實現(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，假定一個上層的信息被分成為10幀，每幀能夠無損壞地到達遠程目的地主機的可能性是80，如果數(shù)據(jù)鏈路層不進行差錯控制，請你證明這一信息平均要發(fā)送9次以上才能完整地到達目的地。提示：0.810=0.107; 級數(shù)和X X2 X3 ….. XN …= X/(1－X);

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

5.8 請說明時隙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100M bps的 100BaseT 以太網(wǎng)中，要保證有50的效率時，允許節(jié)點與集線器HUB 之間的最大距離應(yīng)是多少？（假定幀長是64字節(jié)且中間沒有重發(fā)器）。這個最大距離與100Mbps 實際標準相比有什么不同？請說明這個距離能確保正在傳輸?shù)哪彻?jié)點N 能夠檢

8測出有其他節(jié)點也在傳輸嗎？ [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 兩個節(jié)點A 和B 連接在900米長的電纜的兩端，各有一個1000比特的幀（其中包括了所有首部和前同步碼位）要發(fā)送到對方，兩者都試圖在t=0時刻傳輸，傳輸速率是10Mbps 。

如果A 與B 之間有4個重發(fā)器，每個會引起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 信號和96比特時延。假定信號傳播的速率是2×10 米/秒。請回答：

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

[2]什么時候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A 有一個分組發(fā)送，并且用交換機替代重發(fā)器，除了存儲轉(zhuǎn)發(fā)時延外，每個交換機還有20比特的處理時延，這時，什么時候A 的分組到達B ？（以秒為單位）

5.11 有一組N 個站點正在共享一個10Mbps 的純ALOHA 信道，每個站點平均每50毫秒需要發(fā)送出一個1Kbits 的幀，假定每一站點都有緩存，因此即使前一個幀未發(fā)送完成還能繼續(xù)進行下去。請你估算出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 個節(jié)點，采用輪詢方式進行多址訪問，其中用了一個附加的輪詢節(jié)點。 如果從一個節(jié)點完成了傳輸?shù)胶罄m(xù)節(jié)點允許傳輸?shù)臅r間量是Tpoll ，在一個輪詢的周期內(nèi)，一個節(jié)點允許最多傳輸B 位二進位，請你說明該廣播信道的最大吞吐能力是 R/[1 R ×Tpoll/B]。（吞吐能力指單位時間內(nèi)能允許被傳輸?shù)亩M位總數(shù)）

5.13 請回答以下關(guān)于路由器與交換機的幾個問題：

[1]請你畫出一臺路由器的基本內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖。

[2]說明可能引起路由器排隊延遲的主要原因。

[3]為什么路由器的交換速率會低于同檔次的交換機？

[4]在局域網(wǎng)中哪些主要場合要使用路由器？

[5]為什么要發(fā)展和使用第三層交換機？

5.14 請列出提綱簡要地比較路由器與網(wǎng)橋（交換機）的優(yōu)缺點。

5.15，簡要說明組網(wǎng)時選用交換機和路由器的基本原則。