ME2014第5章习题

ME2014 高级计算机网络第5章习题 2014-045.1 关于CRC 循环冗余校验码的计算。[1]字符w 、e 、l 的7位ASCII 编码分别是1

ME2014 高级计算机网络

第5章习题 2014-04

5.1 关于CRC 循环冗余校验码的计算。

[1]字符w 、e 、l 的7位ASCII 编码分别是1110111、1100101和1101100；如果要传送的数据是ASCII 编码的字符串well ，因此共有28位二进位；选用生成多项式CRC-12=X12 X11 X3 X2 X 1来形成CRC 循环冗余编码。请列出步骤计算出传送此字符串时的冗余校验位R 的二进位值。

[2]如果CRC 循环校验码采用的生成多项式是G （X ）=X3 1；远程接收方主机收到的二进位是10100001111，请你列出算式说明接收是否正确？发送来的有效数据位内容应当是什么？

5.2 以太网采用的多路访问技术是一类随机访问方法，请回答以下的问题：

[1]以太网的MAC 方案的随机性体现在哪些方面？

[2]为什么以太网的效率能高于纯ALOHA 和时隙ALOHA 方案的效率？

5.3 考虑由两个路由器R1和R2互连的三个LAN 子网，如下图所示：

[1]请重画上图，在其中加上所有的适配器和接口，标出分配好的所有接口的IP 地址，假定子网1的地址是111.111.111.0；子网2的IP 地址是122.122.122.0；子网3的IP 地址是133.133.133.0。标出所有适配器的MAC 地址（假定各个MAC 地址分别依次是从 00-00-00-00-00-00，11-11-11-11-11-11，直到99-99-99-99-99-99）。

[2]考虑从主机A 向主机F 发送一个数据报，假定所有的ARP 表都是最新的，请你列出该发送过程中的各个步骤。

[3]现在假定发送方主机A 中的ARP 是空的，其他所有的表都是最新的，请你再次列出从主机A 向主机F 发送一个数据报时的各个步骤。

5.4 如果四台PC 机A 、B 、C 、D 分别连接在同一台以太网交换机的端口1、3、6、8上，由A 向B 、D 向C 分别同时地发送一个帧。

[1]请你画出相应的地址表和这台以太网交换机工作的基本原理图。

[2]说明在什么情况下，交换机会发生发送信号的冲突。

[3]说明为什么这类交换机的性能会高于网桥。

[4]交换机的主要用途有那些？

5.5，某企业希望采用千兆位以太网技术来组网，该企业有三台企业级服务器和相应的共享磁盘阵列；下属的三个主要的部门也都需要用千兆位以太网技术组网，这三个部门都有一台主要的部门级服务器，分别有40台，80台和100台PC 机作为客户端工作站；假定采用

统一的接入型交换机，每台交换机只准使用20个端口。请你画出该企业网络组网的草图，要求：[1]标出所有的接入型、汇聚型和核心主干交换机。[2]标出可能需要千兆bps 的链路；

[3]画出对外连接用的路由器连接位置。

5.6填空题

【1】同样是随机多路访问的方案，以太网的效率能高于各类ALOHA 方案的效率，主要有两个原因：（1）采用了_________策略，即在侦听到媒体总线空闲后才能发送帧，从而减少了站点间发送冲突的可能性；（2）采用了一边发送一边继续侦听的策略，能及时地停止冲突，并有效地使站点从冲突中恢复，同时还减少了重发时站点间冲突的可能性。 供选择的答案：A ）CD B ）CA C ）CDMA D ）CSMA

【2】从主机S 经历路由器R 向主机D 发送数据报时，在主机S 创建数据报后，先查S 的路由表，再使用______协议获得路由器R 相应接口的MAC 地址，S 才能创建起链路层帧。 供选择的答案：A ）IP B ）UDP C ）ARP D ）DNS

【3】在CSMA/CD协议中，适配器在冲突碰撞之后要等待K ×512个比特时间，其中的K 是随机选取的。当K ＝50时，对于一个100M bps 的以太网来说，返回到第2步，适配器要等待的时间是________________ 微秒；对于10M bps以太网等待的时间是___________微秒。

【4】在数据链路层，所谓的“随机多路访问”指的是在N 个站点之间事先_________________________________，每个站点都可以按需要随机地发送数据。

【5】路由器与网桥两者都是存储转发设备，但是对照起来看，网桥维护 “地址转发表”，实现过滤、自学习与__________算法；而路由器维护 “路由表”，需要实现的是与之完全不同的算法。

供选择的答案： A ）LS B ）DV C ）生成树 D ）BGP

【6】把域名地址转换成IP 地址的协议是DNS ，把IP 地址转换成MAC 地址的协议则是___________。

供选择的答案：A ）CSMA B ）IP C ）ICMP D ）ARP

5.7，假定一个上层的信息被分成为10帧，每帧能够无损坏地到达远程目的地主机的可能性是80，如果数据链路层不进行差错控制，请你证明这一信息平均要发送9次以上才能完整地到达目的地。提示：0.810=0.107; 级数和X X2 X3 ….. XN …= X/(1－X);

－级数和 1 2X 3X2 4X3 5X4 …. NX(N1) ….. = 1/(1－X) 2 。

5.8 请说明时隙ALOHA 方案的效率是 1/e=0.37; 纯ALOHA 方案的效率是 1/(2e) = 0.184。

5.9 在一个100M bps的 100BaseT 以太网中，要保证有50的效率时，允许节点与集线器HUB 之间的最大距离应是多少？（假定帧长是64字节且中间没有重发器）。这个最大距离与100Mbps 实际标准相比有什么不同？请说明这个距离能确保正在传输的某节点N 能够检

8测出有其他节点也在传输吗？ [假定信好传播的速率是1. 8×10 米/秒] 以太网的效率近

似地等于： 1/[1 5Tprop/ Trans]。

5.10 两个节点A 和B 连接在900米长的电缆的两端，各有一个1000比特的帧（其中包括了所有首部和前同步码位）要发送到对方，两者都试图在t=0时刻传输，传输速率是10Mbps 。

如果A 与B 之间有4个重发器，每个会引起20比特的延迟，所采用的是回退间隔为512比特倍数的CSMA/CD协议。第一次冲突碰撞后，在指数回退协议中A 取K=0，B 取K=1，

8忽略拥塞JAM 信号和96比特时延。假定信号传播的速率是2×10 米/秒。请回答：

[1]A与B 之间的单向传播时延（包括重发器时延在内）是多少？（以秒为单位）

[2]什么时候A 的分组能完全交付到B ？（以秒为单位）

[3]现假定只有节点A 有一个分组发送，并且用交换机替代重发器，除了存储转发时延外，每个交换机还有20比特的处理时延，这时，什么时候A 的分组到达B ？（以秒为单位）

5.11 有一组N 个站点正在共享一个10Mbps 的纯ALOHA 信道，每个站点平均每50毫秒需要发送出一个1Kbits 的帧，假定每一站点都有缓存，因此即使前一个帧未发送完成还能继续进行下去。请你估算出N 的最大值是多少？

5.12 假定一条广播信道的传输速率是R bps ，有N 个节点，采用轮询方式进行多址访问，其中用了一个附加的轮询节点。 如果从一个节点完成了传输到后续节点允许传输的时间量是Tpoll ，在一个轮询的周期内，一个节点允许最多传输B 位二进位，请你说明该广播信道的最大吞吐能力是 R/[1 R ×Tpoll/B]。（吞吐能力指单位时间内能允许被传输的二进位总数）

5.13 请回答以下关于路由器与交换机的几个问题：

[1]请你画出一台路由器的基本内部结构图。

[2]说明可能引起路由器排队延迟的主要原因。

[3]为什么路由器的交换速率会低于同档次的交换机？

[4]在局域网中哪些主要场合要使用路由器？

[5]为什么要发展和使用第三层交换机？

5.14 请列出提纲简要地比较路由器与网桥（交换机）的优缺点。

5.15，简要说明组网时选用交换机和路由器的基本原则。