计算机网络自顶向下法_第四版_课后答案(中文版)

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计算机网络自顶向下法_第四版_课后答案(中文版)
WRI矿究生0601 12、0sF的优点:安全、多条相同费用的路径、单播选路与多播选眳的综合攴持、攴持在单个选路域内的层次结构。OSP有4 种类型的路由器:内部 router、区域边界 router、主干 router、边界 router 13、BGP(边界网关协议)为每个AS(自治系统)提供一利手段,以处理a、从相邻AS获取子网可达性信息b、向该AS内部的 所有路由器传播这些可达性信息c、基于该可达性信息和AS策略,决定到达了网的最优路由。在BGP中路由器对通过使用179 端口的半永久TCP连接来交换选路信息。在BGP中一个自治系统有其仝局唯一的自治系统号(ASN) 14、当一个路由器通过BGP会话通告一个前缀时,它随着前缀包括一些BP属性。带有属性前缀的被称为一条路由。因此,BGP 对等方彼此通告路由。两个重要的属性是AS-PATH和NXT-HOP。前者包含了前缀的通告经过的那些AS 15、BGP将按顺序调用下列消除规则直到留下一条路由:1、由被指派一个本地偏好值作为他们的属性之一。2、从余下的路由 中(所有都具有相同的本地偏好值),具有最短AS-PAIH的路由将被选择。3、从余下的路由中(所有都相同的本地偏好值和相同 的AS-PATH长度),将选择具有最靠近NXT-HOP路由器的路由。这里最靠近是指费用最低的路由器,它有AS内部算法来决定最 低费用的路径,也称蠱士遴席。4、如果仍余下多条路由,该路由器使用BGP标识以选择路由 chap5链路层和局域网 1、链路层协议定乂了在链詻两端的节点之冋交冮的分组格式,以及当发送和接收分组时这些节点采取的动作。链路层协议交换 的数据单元是帧。链路层协议包括以太网、802.11无线LAN、令牌环和PFP。 chap6无线网络和移动网络 1、无线內终组成:无线主机、无线链路、基站和內络基础设施 2、有线链路和无线链路的区别:递减的信号强度、来自其他源的干扰、多路径传播。 3、标准 频率范围 数据速率 802.11b 4-2.185GHZ 最高为1Mbps 802.1la 5.1-5.8GHZ 最高为5 4Mbps 802.11g 2.4-2.485GHZ 最高为5Mbps 4、应用AP的无线LAN被称做基础设施无线LAN,其中“基础设施”是指AP连同互连AP和路由器的有线以太网。 5、802.11釆用了一种随机访问协议,称带碰撞避免得载波侦听多址访问 CSMA/CA。802.1lMAC协议并未实现碰撞检测。主要有 两个原因:检测碰撞的能力要求站点具有同时发送和接收的能力;适配器会由于隐藏终端问题和衰减问题无法检测到所有的碰撞。 6、802.11帧的不同之处在于它有4个地址字段:地址1是要接收帧的无线站点的MAC地址;地址2是传输帧的站点的MAC地址 地址3是包含这个路由器接口的WAC地址;地址4是用于自组织网络中,而不用于基础设施网络中 7、个栘动节点的永久“居所”被称为归属网络;在归属网络中代表栘动节点执行移动管理功能的实体叫做归属代理。移动节 点当前所在网络叫做外部(或被访)网络;在外部网络中帮助移动节点亢成移动管理功能的实体称为外部代理;通信者就是希望 与该移动节点通信的实体 8、移动节点的间接选路:在间接选路方法中,通信者只是将欻据报指向移动节点的永久地址,并将数据报发送到网络中去,完 全不知道移动节点是在归属网终中还是正在访问某个外部网络。因此移动性对于通信者来说是完全透明的。这些数据报就像平常 一样首先导向移动节点的归属网络。见下图: foreign agent receives packets home agent intercepts forwards to mobile packets, forwards to visited foreign agent network home network ③ ide area correspondent一 ddresses packets using home address mobile replies of mobile directly to correspondent 9、直接选路克服了三角选路的低效问题,但却增加了复杂性,见下图 WRI矿究生0601 foreign agent receives packets correspondent forwards forwards to mobile to foreign agent visited etwork home network 4 wide network correspondent requests receives foreign address of mobile repli mobile directly to correspondent 10、如何向归属代理注册:a、收到一个外部代理通告以后,移动节点立即向外部代理发送一个移动P注册报文。b、外部 代理收到注册报文并记录下移动节点的永久IP地址。c、归属代理接收注册请求并检査頁伪和正确性。d、外部代理接收注册 回答,然后将其转发给移动节点。 11、如何对移动用户进行间接选路,见下图 GSM: indirect routing to mobile network (2 correspondent Mobile home msC consults H Switching gets roaming number of mobile in visited network ① call routed to home network Public Mobile switched Switching telephone Center network home Msc sets up 2nd leg of call to msc in visited network user MSC in visited network completes visited call through base station to mobile network WRI研宄生0601 1复习题 1.没有不同。主机和端系统可以互换。端系统包括PC,工作站,WFB服务器,邮件服务器,网终连接的PDA, 网络电视等等。 2.假设爱丽丝是国家A的大使,想邀请国家B的大使鲍勃吃晚餐。爱丽丝没有简单的打个电话说“现在我没一起 吃晩餐吧ˆ。而是她先打电话给鲍勃建议吃饭的日期与时间。鲍勃可能会回复说那天不行,另外一天可以。爱丽 丝与鲍勃不停的互发讯息直到他们确定一致的日期与时间。鲍勃会在约定时间(提前或迟到不超过15分钟)出 现再人使馆。外交协议也允许爱丽丝或者鲍勃以合理的理由礼貌的退出约会 3.联网(通过网络互联)的程序通常包括2个,每个运行在不同的主机上,互相通信。发起通信的程序是客广 机程序。一般是客户机请求和接收来自服务器程序的服务 4.互联网向其应用提供面向连接服务(TCP)和无连接服务(UDP)2种服务。每一个可联网应用采取其中的一种 面相连接服务的原理特征是 ①在都没有发送应用数据之前2个端系统先进行“择手 ②提供可靠的数据传送。也就是说,连接的一方将所有应用数据有序且无差错的传送到连接的另一方。 ③提供流控制。也就是,确保连接的任何一方都不会过快的发送过量的分组而淹没另一方。 ④提供拥塞控制。即管理应用发送进网络的数据总量,帮助防止互联网进入迟滞状态 无连接服务的原理特征: ①没有掃手 ②没有可靠数据传送的保证 ③没有流控制或者拥塞控制 5.流控制和拥塞控制的两个面向不同的对象的不同的控制机理。流控制保证连接的任何一方不会因为过快的发送 过多分组而淹没另方。拥鑾控制是管理应用发送进网络的数据总量,帮助防止互联网核心(即网络路由器的 缓冲区里面)发生拥塞。 6.互联网面向连接服务通过使用确认,重传提供可靠的数据传送。当连接的一方没有收到亡发送的分组的确认〔从 连接的另一方)时,它会重发这个分组。 7.电路交换可以为呼叫的持续时间保证提供一定量的端到端的带宽。今天的大多数分组交换网(包括互联网)不 能保证仼何端到端带宽。当发生拥塞等网络问题吋,TDM中的数据丢失可能只会是·部分,而FM中就可能是 大部分或仝部。 8.在一个分组交换网中,在链路上流动的来自不同来源的分组不会跟随任何固定的,预定义的模式。在TDM电路 交换中,每个主机从循环的TM帧中获得相同的时隙。 9.价o时刻,发送主机开始传输。在t=/R1时刻,发送辶机完成发送并且整个分组被交换机接收(无传输时延) 因为交换机在t1时刻接收到了整个分组,它可以在t时刻开始向接收主机发送分组。在t2=t14L/R2时刻,交 换机完成传输且接收主杋攻到了整个分组(同样,无传输时延)。所以,端到端实验是L/R1+L/R2。 10.在一个虚电路网络中,每个网络核心中的分组交换杋都对经过它传输的虚电路的连接状态信息进行维护。有的 连接状态信息是维护在一个虚电路数字传输表格中 11.面向连接的ⅤC电路的特点包括:a.建立和拆除VC电路是需要一个信令协议;b需要在分组交换中维持连接状 态。有点方面,一些研究者和工程人员争论到:使用ⅤC电路可以更容易提供QoS业务,如:保证最小传输率 的业务,以及侏证端到端的最大分组延时的业务 12.a.电话线拨号上网:住宅接入;b.电话线DSL上网:住宅接入或小型办公;c混合光纤同轴电缆:住宅接入;d.100M 交换机以太网接入:公司;e无线局域网:栘动接入;∫蜂窝移动电话(如WAP冫:移动 13.一个第一层ISP与所有其它的第一层ISP相连;而一个第二层ISP只与部分第一层ISP相连。而且,一个第二 层ISP是一个或多个第一层ISP的客户。 14.POP是ISP网络中一个或多个路由器构成的一个组,其它ISP中的路由器也可以能连接到这个POP。NAP是一 个很多ISP(第一层,第二层,以及其它下层ISP)可以互联的局部网络。 15.HFC的带宽是用户闫共亨的。在下行信道,所有的分组从头到尾由同一个源发出,因此在下行信道不会发生冲 突 WRI研宄生0601 16.以太网的传输速率有:10Mbps,100Mbps,1Gbps和10Gbps。对于一个给定的传输速率,如果用户单独在线路 上传输数据,则可以一直侏持这个速率;但是如果有多个用户同时传输,则每个都不能达到所给定的速率(带 宽共享)。 17.以太网通常以双绞线或者细的同轴电缆为物理媒体,也可以运行在光纤链路和粗同轴电缆上。 18.拨号调制解调器:最高56Kbps,带宽专用:ISDN:最高128Kbps,带宽专用;ADSL:下行信道5-8Mbps,上 行信道最高1Mbps,带宽专用:HC:下行信道10-30Mbps,上行信道一般只有几Mbps,带宽共享。 19.时延由处理时延、传输时延、传播时延和排队时延组成。所有这些时延除了排队时延都是固定的。 20.5种任务为:错误控制,流量控制,分段与重组,复用,以及连接建立。是的,这些任务可以由两层(或更多 层)来执行,比如:经常在多于·个层次上执行错误控制。 21.英特网协议栈的5个层次从上倒下分别为:应用层,传输层,网络层,链路层,和物理层。每一层的主要任务 见17.1节。应用层是网络应用程序及其应用层协议存留的地方;运输层提供了一个在应用程序的客户机和服务 器之间传输应用层报文的服务;网络层负责将称为数据报的网络层分组从一台主机移动到另一台主机:链路层: 通过一系列分组交换机( Internet中的路由器)在源和目的地之间发送分组;物理层:将该帧中的一个一个比特 从一个节点移动到下一个节点。 22.应用层报文:应用程序要发出的在传输层上传递的数据;传输层报文段:将应用层报文加上传输层包头,由传 输层管理和封装的信息;网络层数据报:将传输层报文段加上网络层包头之后封装;链略层帧:将网络层数据 报加上链路层包头之后封装 23.路由器处理第一层到第三昃(这是一个善意的谎话?本人理解为“这样说不确切”因为现代路由器常常还要扮 演防火墙或者髙速缓存器的角色,一次也处理第四层〕:链路父换机处理第一层和第二层;主机处理所有的5层。 习题 1.本题不止一个答案,很多协议都能解决这个问题,下面是个简单的例子: Messages from ATM machine to Server Msc name purpose HELO <userid 工 et server know that七 here is a card in the 為 TM machine ATM card transmits user id to server PASSWD <passwd> User enters piN. which ig sent to server BALANCE User requ aests balance 工乎HDRA< amount> User asks t。 withdraw money BYE user all done Messages from Server to ATM machine(display) Msg name purpose PASSWD Ask user for PIn (password OK last requested operation (PASSWD, WITHDRAML ERR last requested operation (PASSHD, WITHDRAWL) In ERROR AMOUNT <amt> sent in response to balAnce request BYE user done, display welcome screen at ATM WRI研宄生0601 Correct operation client s已veE 丑L〔 userid (check if valid userid) PASSWD PASSWD <passwd>> >(check password) ok (password 13 OK) BALANCE AMOUNT飞ant Ⅰ型HDAW<amt check if enough s to cover withdrawl ATM dispenses BYE BYE In situation when there's not enough money HELo (userid) > (check if valid userid) 一---一----- PASSWD PASSWD <passwd> >(check password) OR《 password OK BALANCE AMOUN≮amnt W工HRAW<amt> check if enough s to cover ERR《 not enough funds) error msg displayed na氵 given out BYE -- BYE 2.a.电路交换K史适合所描述的应用,因为这个应用要求在可预测的滑带宽上进行长期的会话。由于传输速率是 已知,且波动不大,因此可以给各应用会话话路预留带宽而不会有太多的浪费。另外,我们不需要太过担心山 长时间典型会话应用积累起来的,建立和拆除电路吋耗费的丌销吋间。 b.由于所给的带宽足够大,因此该网终中不需要拥塞控制机制。最坏的情况下(几乎可能拥塞),所有的应用分 別从一条或多条特定的网终链路传输。而由于每条链路的带宽足够处理所有的应用数据,因此不会发生拥塞现 象(只会有非常小的队列) 3.a.因为这4对相邻交换机,每对之间可以建立n条连接,;因此最多可以建京4n条连接 b.可以通过右上角的交换机建立n条连接,并且可以通过左下角交换机建立n条连接,因此最多可以建立2n条 迕接 4.由于收费站间隔100km,车速100km/h,收费站以每12m通过一辆汽车的速度提供服务。a)10辆车,第一个收 费站要花费120s,即2分钟来处理。每一辆夲要达到第二个收费站都会有60分钟的传输延时,因此每辆夲要花 费62分钟才能达到第二个收费站,从第二个收费站到第三个收费站重复这一过程。因此,(端到端)总延时为124 分钟。 b)每两个收费站之间的延时为7×12秒十60分-61分24秒,(端到端)总延时一3624×2-7,248,即112分48 秒 5.a)传输一个分组到一个链路层的时间是(L+h)/R。Q段链路的总时间为:Q(L+h)/R。所以发送文件所需要总 的时间为:t+(L+h)/Q。 b)Q(L+2h)/R c)由于链路上没有存储转发延时,因此,总延时为:t十(L+h)/R 6.a)传播时延d1op=m秒 b)传输时延 don=L/R秒 c)端到端时延dato-n=(m/s+LR)秒 WRI研宄生0601 d该分组的最后一个bt刚刚离开主机A。 e)第一个比特在链路中,还没有到达B。 f第一个比特已经到达B gmLS/R=100×2.5e8/28e3=893km 7.考虑分组中的第一个bit。在这个bi被传输以前,先要收集这个分组中的其它bi,这个需要:48×8/64e3=6e 3s=6ms 分组的传输延时:48×8/1e6-384:-6s=0.384ms 传播时延:2ms 到该bit被解码的时延为:6+0.384+2=8.384ms(央文答案中的那个“.”表示乘) a)由于每个用户需要十分之一的带宽,因此可以支持10个用户。 b)p=0.1 Pl-p ∑|p0-p) 我们用中心极限定理来求这个概率的近似解。令X表示J个用户同时传输的概率,如P(X-1)p,则: P(“1 or more users”)=1-f∑x;s10 X:-4 ∑x≤10=P 4001-09√40.01.09 6 Pz≤ √3 P(z≤316) 0999 所以所求概率约为:0.001 a)10000 9 M 爪一别(力/"①-n)}-n ∑ 10.传输这N个分组需要LNR秒。当一批N个分组到达时,缓存器内是空的。 第一个分组没有排队时延,第二个分组的排队时延为LR秒.第N个分组的排队时延为:(N-1)L/R秒,所以 平均排队时延为: ∑(-1)R L1,_L1(N-)N_L(N-1) RN# RN 2 R 2 11.a)传输时延为LR,总时延为 五LL!R 十 R(1-R1-I b)令x=L/R,则总时延与x的函数为:总时延=x/(1-ax) 12.a)一共有Q个节点(源主机喝N-1个路由器)用poc表示第q个节点的处理时延。用R表示第q个节点处的传 输速率,令dm=L/R。用d罗四表示通过第q条链路的传播时延。则 WRI研宄生0601 dn==∑+dam+dm b)用aw表示节点q处的平均排队延时,则 RMM-to--rad ∑lmn+d"m+dn+d-l 13.实验题?不会考吧。。。 14.a)“带宽时延”积=(le7/2.5e8)*1e6=40,0006it b)40000bit c)一条链路的带宽时延积就是这条链路上具有的比特数的最大值。 d)le74e4-250m,比一个足球场的长度还长。 e)s/R 15.2.5e8/1e625bps l6.a)(le7/2.5e8)*le9=40,000,000bit b)400,000t(包长度) c)le7/4e5-25m 17.a)传播时延=1e7/2.5e8=40ms;传输时延=4e5×250/2.5e8=400ms 快此总延时为:440ms b)传播时延=2×40=80ms(发送及返回确认);传输时延=4c4×2502.5e8-40ms,传送10个分组,总时延=10 (80+40)=1200ms=1.2s 18.a)地球同步卫星距离地面3600km,因此该链路的传播时廷=3600e3/2.4e8=150msS b)150e-3×10e6=1,500,000 c)60×10e6-6e8bit 19.我们假设旅客和行李对应到达协议栈顶部的数据单元,当旅客检票的时候,他的行李也被检查了,行李和机票 被加上标记。这些信息是在包裹层被添加的( if Figure I.20that不知道怎么翻译……)允许在包裹层使服务生效 或者在发送侧将旅客和行李分离,然后在日标测(如果可能的证)重新组合他们。当旅客稍后通过安检,通常 会另外添加一个标记,指明该旅客已经通过了安检。这个信息被用于保证旅客的安全运输。(答非所问 20.a)将报文从源主机发送到第一个分组交换机的时间一7.5e6/1.5e6-5s5。由于使用存储转发机制,报文从源主机到 日标⊥机的总时间=5×3(跳)=15s b)将第一个分组从源主机发送到第一个分组交换机的时间=1.5c3/1.5c6=1ms 第一个分组交换机完成接收第二个分组所需的时间=第二个分组交换机完成接收第一个分组所需的时间=2× lms=2ms。 c)目标主机收到第一个分组所需的时间=1ms×3(跳)=3ms,此后每1ms接收一个分组,因此完成接收5000 个分组所需的时间=3+4999×1=5002ms=5002s。可以看出采用分组传输所用的时间要少的多(几乎少1/3 d)缺点 1)分组在目标侧必须按顺序排放; 2)报文分组产生了很多分组,由于不论包的大小如何,包头大小都是不变的,报文分组中包头子节的销耗会 高于其它方式 21.JAVA程序试验。。6。。略 S+40 ×2sec 22.目标侧接受到第一个分组所需的时间=R 之后,每(S+40)R秒,目标测接收到一个分组。所 以发送所有文件所需的时间: WRI研宄生0601 S+40 S+40.S+40F delo 2+(-1)×( (+1) R R R 为了计算最小时延对应的S,对dlay进行求导,则: F140+S deiay=0→ )+=0→S=√40F R S2.R

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