### 国外计算机网络习题解析
#### 题目一：关于以太网最小包大小的作用及解决方案
**背景介绍：**
本题基于Frank升级了他的以太网从10Mbit/s到100Mbit/s的过程。升级后，在单个广播域内，当只有一个人发送数据或发送大包时，网络运行正常；但在多个人同时发送小包时，网络出现问题。
**问题解答：**
1. **解释最小包大小如何帮助检测以太网中的碰撞：**
- **原理说明：**
在以太网中，最小包大小的设计主要是为了确保在传输过程中能够及时检测到可能发生的碰撞（即两个设备在同一时刻尝试发送数据导致信号干扰）。以太网采用的是载波监听多路访问/冲突检测(CSMA/CD)机制，即在发送数据前先监听信道是否空闲，如果发现信道被占用，则等待一段时间再尝试发送。
- **具体作用：**
最小包大小的存在确保了即使发生碰撞，数据包也能传播足够长的时间以让其他设备检测到碰撞并采取相应措施（例如停止发送并等待一段随机时间后再重试）。对于10Mbit/s的以太网，最小包大小为512比特，这是因为考虑到以太网的最大长度约为2.5公里，以及信号传播速度，这个长度可以确保数据包在达到另一端之前至少传输512比特的数据。这有助于在发生碰撞时，所有设备都能够检测到碰撞并执行CSMA/CD协议。
2. **计算包必须达到的大小阈值以确保网络正常工作：**
- **分析过程：**
由于Frank将网络升级到了100Mbit/s，而最小包大小仍为512比特，这意味着在网络升级后，信号传播所需的时间变短，因此需要增加最小包大小以维持碰撞检测的有效性。
- **具体计算：**
原来的10Mbit/s环境下，512比特的包可以在2.5公里的范围内传播。现在网络速度提升至100Mbit/s，为了保持相同的效果，我们需要计算新的最小包大小。
- 原来的时间：\(T = \frac{d}{v} = \frac{2.5 \times 10^3}{(2 \times 10^8)} = 1.25 \times 10^{-5}\)秒
- 新的最小包大小：\(512 \times \frac{10}{100} = 51.2\)比特
- 因此，新的最小包大小应至少为512比特，以保持碰撞检测的有效性。
3. **改变网络拓扑结构以解决问题的方法：**
- **方法一：添加交换机**
Frank可以通过在网络中添加交换机来分隔不同的广播域。每个交换机可以被视为一个独立的冲突域，这样可以减少每个广播域内的主机数量，从而降低碰撞的可能性。
- **方法二：采用星型拓扑**
通过使用集线器或交换机作为中心节点，构建星型拓扑。这样，每个连接到中心节点的主机都将拥有独立的通信路径，减少了碰撞的机会。
#### 题目二：路由表与RIP算法的应用
**背景介绍：**
本题涉及路由器使用RIP算法进行路由表更新的问题。
**问题解答：**
1. **填写节点A的路由表：**
- **分析思路：**
RIP使用距离向量算法来计算最佳路径。在收敛状态下，每个节点都会知道到达网络中其他节点的最佳路径及其跳数。
- **具体填写：**
由于题目没有给出具体的网络拓扑结构和距离信息，无法准确填写节点A的路由表。但通常情况下，节点A的路由表会包含指向每个目标节点的最佳路径以及对应的跳数。
2. **节点E故障后的路由表更新：**
- **分析思路：**
当节点E出现故障后，网络中的其他节点将通过RIP协议重新计算路由表，以适应网络变化。
- **具体填写：**
节点B的路由表将根据最新的距离向量更新。由于节点E不再可达，节点B需要找到新的到达其他节点的最佳路径。这通常涉及到重新计算到达其他节点的最短路径。
#### 题目三：自治系统与BGP路由算法
**背景介绍：**
本题探讨了一个由多个自治系统组成的互联网环境中的路由问题。
**问题解答：**
1. **哪些路由器可能使用BGP路由算法创建其转发表？**
- **答案：**
R2、R3、R4 和 R5 可能使用 BGP 路由算法创建其转发表。这些路由器位于不同自治系统之间，负责跨AS间的路由选择，因此需要使用BGP来处理跨AS的路由决策。
2. **R1的转发表有多少条目？**
- **答案：**
这取决于R1所在AS内部的网络规模。假设每个子网都需要一条单独的条目，并且考虑到默认路由的可能存在，R1的转发表可能包含多个条目，具体数目无法确定。
3. **关于R1 IP地址的信息：**
- **答案：**
如果主机H1的IP地址是205.96.17.172，那么我们可以推断R1的IP地址很可能属于同一网络。因此，R1的IP地址可能与H1在同一子网内。
4. **举例R1的转发表条目：**
- **答案示例：**
以子网205.96.17.0/24为例，R1的转发表可能会有类似这样的条目：“目的地：205.96.17.0/24，下一跳：接口X”。
以上是针对题目中所提到的关键知识点的详细解析。
