谢希仁计算机网络原理第五版课后答案

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以太网所容许的最短的帧,那么A在检测到和B发生碰撞之前能否把自己的数据发送完毕?换言之,如果A在发送完毕之前并没有检测到碰撞,那么能否肯定A所发送的帧不会和B发送的帧发生碰撞?(提示:在计算时应当考虑到每一个以太网帧在发送到信道上时,在MAC帧前面还要增加若干字节的前同步码和帧定界符)

答:设在t=0时A开始发送,在t=(64+8)*8=576比特时间,A应当发送完毕。t=225比特时间,B就检测出A的信号。只要B在t=224比特时间之前发送数据,A在发送完毕之前就一定检测到碰撞,就能够肯定以后也不会再发送碰撞了

如果A在发送完毕之前并没有检测到碰撞,那么就能够肯定A所发送的帧不会和B发送的帧发生碰撞(当然也不会和其他站点发生碰撞)。 3-25

在上题中的站点A和B在t=0时同时发送了数据帧。当t=255比特时间,A和B同

时检测到发生了碰撞,并且在t=255+48=273比特时间完成了干扰信号的传输。A和B在CSMA/CD算法中选择不同的r值退避。假定A和B选择的随机数分别是rA=0和rB=1。试问A和B各在什么时间开始重传其数据帧?A重传的数据帧在什么时间到达B?A重传的数据会不会和B重传的数据再次发生碰撞?B会不会在预定的重传时间停止发送数据? 答:t=0时,A和B开始发送数据

T1=225比特时间,A和B都检测到碰撞(tau) T2=273比特时间,A和B结束干扰信号的传输(T1+48) T3=594比特时间,A

开始发送(T2+Tau+rA*Tau+96)

T4=785比特时间,B再次检测信道。(T4+T2+Tau+Rb*Tau)如空闲,则B在T5=881比特时间发送数据、否则再退避。(T5=T4+96)

A重传的数据在819比特时间到达B,B先检测到信道忙,因此B在预定的881比特时间停止发送

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3-26 以太网上只有两个站,它们同时发送数据,产生了碰撞。于是按截断二进制指数退

避算法进行重传。重传次数记为i,i=1,2,3,…..。试计算第1次重传失败的概率、第2次重传的概率、第3次重传失败的概率,以及一个站成功发送数据之前的平均重传次数I。 答:将第i次重传成功的概率记为pi。显然

第一次重传失败的概率为0.5,第二次重传失败的概率为0.25,第三次重传失败的概率为0.125.平均重传次数I=1.637 3-27

假定一个以太网上的通信量中的80%是在本局域网上进行的,而其余的20%的通信量

是在本局域网和因特网之间进行的。另一个以太网的情况则反过来。这两个以太网一个使用以太网集线器,而另一个使用以太网交换机。你认为以太网交换机应当用在哪一个网络? 答:集线器为物理层设备,模拟了总线这一共享媒介共争用,成为局域网通信容量的瓶颈。 交换机则为链路层设备,可实现透明交换 局域网通过路由器与因特网相连

当本局域网和因特网之间的通信量占主要成份时,形成集中面向路由器的数据流,使用集线器冲突较大,采用交换机能得到改善。

当本局域网内通信量占主要成份时,采用交换机改善对外流量不明显 3-28

有10个站连接到以太网上。试计算一下三种情况下每一个站所能得到的带宽。

(1)10个站都连接到一个10Mb/s以太网集线器; (2)10个站都连接到一个100Mb/s以太网集线器; (3)10个站都连接到一个10Mb/s以太网交换机。 答:(1)10个站都连接到一个10Mb/s以太网集线器:10mbs (2)10个站都连接到一个100mb/s以太网集线器:100mbs (3)10个站都连接到一个10mb/s以太网交换机:10mbs

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3-29 10Mb/s以太网升级到100Mb/s、1Gb/S和10Gb/s时,都需要解决哪些技术问题?为什么以太网能够在发展的过程中淘汰掉自己的竞争对手,并使自己的应用范围从局域网一直扩展到城域网和广域网?

答:技术问题:使参数a保持为较小的数值,可通过减小最大电缆长度或增大帧的最小长度 在100mb/s的以太网中采用的方法是保持最短帧长不变,但将一个网段的最大电缆的度减小到100m,帧间时间间隔从原来9.6微秒改为现在的0.96微秒

吉比特以太网仍保持一个网段的最大长度为100m,但采用了“载波延伸”的方法,使最短帧长仍为64字节(这样可以保持兼容性)、同时将争用时间增大为512字节。并使用“分组突发”减小开销

10吉比特以太网的帧格式与10mb/s,100mb/s和1Gb/s以太网的帧格式完全相同

吉比特以太网还保留标准规定的以太网最小和最大帧长,这就使用户在将其已有的以太网进行升级时,仍能和较低速率的以太网很方便地通信。

由于数据率很高,吉比特以太网不再使用铜线而只使用光纤作为传输媒体,它使用长距离(超过km)的光收发器与单模光纤接口,以便能够工作在广 3-30 以太网交换机有何特点?用它怎样组成虚拟局域网? 答:以太网交换机则为链路层设备,可实现透明交换

虚拟局域网 VLAN 是由一些局域网网段构成的与物理位置无关的逻辑组。 这些网段具有某些共同的需求。

虚拟局域网协议允许在以太网的帧格式中插入一个 4 字节的标识符,称为 VLAN 标记(tag),用来指明发送该帧的工作站属于哪一个虚拟局域网。

3-31 网桥的工作原理和特点是什么?网桥与转发器以及以太网交换机有何异同? 答:网桥工作在数据链路层,它根据 MAC 帧的目的地址对收到的帧进行转发。

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网桥具有过滤帧的功能。当网桥收到一个帧时,并不是向所有的接口转发此帧,而是先检查此帧的目的 MAC 地址,然后再确定将该帧转发到哪一个接口 转发器工作在物理层,它仅简单地转发信号,没有过滤能力 以太网交换机则为链路层设备,可视为多端口网桥 3-32

图3-35表示有五个站点分别连接在三个局域网上,并且用网桥B1和B2连接起来。

每一个网桥都有两个接口(1和2)。在一开始,两个网桥中的转发表都是空的。以后有以下各站向其他的站发送了数据帧:A发送给E,C发送给B,D发送给C,B发送给A。试把有关数据填写在表3-2中。 发送的帧

B1的转发表 B2的转发表 B1的处理

(转发?丢弃?登记?) B2的处理 (转发?丢弃?登记?)

地址

接口

地址

接口

转发,写入转发表 转发,写入转发表

A→E C→B D→C B→A 3-33

A 1 A 1 转发,写入转发表 C 2 C 1 转发,写入转发表

D 2 D 2 写入转发表,丢弃不转发 转发,写入转发表 B 1

写入转发表,丢弃不转发 接收不到这个帧

网桥中的转发表是用自学习算法建立的。如果有的站点总是不发送数据而仅仅接受

数据,那么在转发表中是否就没有与这样的站点相对应的项目?如果要向这个站点发送数据帧,那么网桥能够把数据帧正确转发到目的地址吗? 答:没有与这样的站点相对应的项目;

网桥能够利用广播把数据帧正确转发到目的地址

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第四章 网络层

1.网络层向上提供的服务有哪两种?是比较其优缺点。

网络层向运输层提供 “面向连接”虚电路(Virtual Circuit)服务或“无连接”数据报服务

前者预约了双方通信所需的一切网络资源。优点是能提供服务质量的承诺。即所传送的分组不出错、丢失、重复和失序(不按序列到达终点),也保证分组传送的时限,缺点是路由器复杂,网络成本高;

后者无网络资源障碍,尽力而为,优缺点与前者互易

2.网络互连有何实际意义?进行网络互连时,有哪些共同的问题需要解决? 网络互联可扩大用户共享资源范围和更大的通信区域 进行网络互连时,需要解决共同的问题有: 不同的寻址方案 不同的最大分组长度 不同的网络接入机制 不同的超时控制 不同的差错恢复方法 不同的状态报告方法 不同的路由选择技术 不同的用户接入控制

不同的服务(面向连接服务和无连接服务) 不同的管理与控制方式

3.作为中间设备,转发器、网桥、路由器和网关有何区别?

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