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参考答案：
第一章

10、试在下列条件下比较电路交换和分组交换。要传送的报文共x（bit），从源站到目的站共经过k段链路，每段链路的传播时延为d（s），数据率为b（bit/s）。在电路交换时电路的建立时间为s（s）。在分组交换时分组长度为p（bit），且各结点的排队等待时间可忽略不计。问在怎样的条件下，分组交换的时延比电路交换的要小？
答：对电路交换，当t=s时，链路建立；
当t=s+x/b，发送完最后一bit；
当t=s+x/b+kd，所有的信息到达目的地。
对分组交换，当t=x/b， 发送完最后一bit；
为到达目的地，分组需经过k-1个分组交换机的转发，
每次转发的时间为p/b，
所以总的延迟= x/b+(k-1)p/b+kd
所以当分组交换的时延小于电路交换
x/b+(k-1)p/b+kd＜s+x/b+kd时，
(k-1)p/b＜s

17、试计算以下两种情况的发送时延和传播时延：
（1） 数据长度为107bit，数据发送速率为100kbit/s，传播距离为1000km，信号在媒体上的传播速率为2×108m/s。
（2） 数据长度为103bit，数据发送速率为1Gbit/s，传输距离和信号在媒体上的传播速率同上。
答（1）：发送延迟=107/（100×1000）=100s
传播延迟=1000×1000/（2×108）=5×10-3s=5ms
（2）：发送延迟=103/（109）=10-6s=1us
传播延迟=1000×1000/（2×108）=5×10-3s=5ms

第二章
9、用香农公式计算一些，假定信道带宽为3100Hz，最大信息传输速率为35kb/s，那么若想是其最大信息传输速率增加60%，问，信噪比S/N应增大到多少倍？如果在刚才计算的基础上将信噪比在增大到10倍，问最大信息速率能否再增加20%？
答：根据公式C = W log2 (1+ S/N ) 得出S/N应该增大约100倍，再增大到10倍，最大信息速率只能再增加18.5%左右

16、共有4个站进行码分多址通信。4个站的码片序列为
A：（－1－1－1＋1＋1－1＋1＋1） B：（－1－1＋1－1＋1＋1＋1－1）
C：（－1＋1－1＋1＋1＋1－1－1） D：（－1＋1－1－1－1－1＋1－1）
现收到这样的码片序列S：（－1＋1－3＋1－1－3＋1＋1）。问哪个站发送数据了？发送数据的站发送的是0还是1？
答：S•A=（＋1－1＋3＋1－1＋3＋1＋1）／8=1， A发送1
S•B=（＋1－1－3－1－1－3＋1－1）／8=－1， B发送0
S•C=（＋1＋1＋3＋1－1－3－1－1）／8=0， C无发送
S•D=（＋1＋1＋3－1＋1＋3＋1－1）／8=1， D发送1

第三章
3-07、要发送的数据为1101011011，采用CRC的生成多项式为P（X）=X4+X+1。试求应添加在数据后面的余数。
数据在传输过程中最后一个1变成了0，问接收端能否发现？
若数据在传输过程中最后两个1变成了0，问接收端能否发现？
采用CRC检验后，数据链路层的传输是否就变成了可靠的传输？
答：添加的检验序列为1110 （11010110110000除以10011）
数据在传输过程中最后一个1变成了0，11010110101110除以10011，余数为011，不为0，接收端可以发现差错。
数据在传输过程中最后两个1都变成了0，11010110001110除以10011，余数为101，不为0，接收端可以发现差错。
在数据链路层使用CRC检验，能够实现无比特差错的传输，但是这只是“尽力而为”的传输，还不是可靠传输。

3-20、假定1km长的CSMA/CD网络的数据率为1Gb/s。设信号在网络上的传播速度为200000km/s。求能够使用此协议的最短帧长。
答：对于1km电缆，单程端到端传播时延为：τ=1÷200000=5×10-6s=5μs，
端到端往返时延为： 2τ=10μs
为了能按照CSMA/CD工作，最小帧的发送时延不能小于10μs，以1Gb/s速率工作，10μs可发送的比特数等于：10×10-6×1×109=10000bit=1250字节。

3-22、假定在使用CSMA/CD协议的10Mb/s以太网中某个站在发送数据时检测到碰撞，执行退避算法时选择了随机数r=100。试问这个站需要等待多长时间后才能再次发送数据？如果是100Mb/s的以太网呢？
答：对于10Mbps的以太网，等待的时间是在100*512/（10*1000000）=5.12ms
对于100Mbps的以太网，等待的时间是100*512/（100*1000000）=0.512ms
3-24、假定站点A和B在同一个10Mb/s的以太网网段上。这两个站点之间的传播时延为225比特时间。现假定A开始发送一帧，并且在A发送结束之前B也发送一帧。如果A发送的是以太网所容许的最短帧，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？
答：t=0比特时间时，A开始传输数据。
t=64+512=576比特时间时（其中64为前同步码和帧开始定界符，512为最小帧的长度），A完成传输。
t=225比特时间，B会检测出A的信号。
因此只要B在t=225比特时间之前发送数据，就一定会发生发生碰撞。
而b在t=225比特时间之后由于会检测出A的信号，因此就不会发送数据，直到A发送完毕之前，A所发送的帧不会和B发送的帧发生碰撞。

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=225比特时间，A和B同时检测到发生了碰撞，并且在t=225+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：
比特时间
事件
0
A和B开始同时传输
225
A和B同时检测到碰撞
273=225+48（其中48比特是强化碰撞时间）
A和B结束干扰信号的传输
273=273+0*512
A结束碰撞退避，开始监听信道
498=273+225
B的最后一比特到达A，A检测到信道空闲
594=498+96（其中96是帧间最小间隔）
A开始传输
785=273+1*512
B结束碰撞退避，开始监听信道
819=594+225
A的信号到达B
881=785+96
如果B检测到信道空闲，则可以发送数据，但是由于B检测到A的信号，因此暂停传输
A重传的数据不会和B重传的数据再次发生碰撞。B会在预定的重传时间停止发送数据。

3-32现有五个站分别连接在三个局域网上，并且用两个透明网桥连接起来，如下图所示。每一个网桥的两个端口号都标明在图上。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，即A发送给E，C发送给B，D发送给C，B发送给A。试将有关数据填写在下表中。
发送的帧
网桥1的转发表
网桥2的转发表
网桥1的处理
（转发？丢弃？登记？）

网桥2的处理
（转发？丢弃？登记？）

站地址
端口
站地址
端口

A发送给E
MAC1
1
MAC1
1
转发，写入转发表
转发，写入转发表
C发送给B
MAC3
2
MAC3
1
转发，写入转发表
转发，写入转发表
D发送给C
MAC4
2
MAC4
2
写入转发表，丢弃不转发
转发，写入转发表
B发送给A
MAC2
1

写入转发表，丢弃不转发
接收不到这个帧

第四章
4-09
1. 子网掩码为255.255.255.0代表什么意思？
2. 一网络的子网掩码为255.255.255.248，问该网络能够连接多少台主机？
3. 一A类网络和一B类网络的子网号subnet-id分别为16bit的8bit，问这两个网络的子网掩码有何不同？
4. 一个B类地址的子网掩码是255.255.240.0。试问在其中每一个子网上的主机数最多是多少？
5. 一个A类地址的子网掩码为255.255.0.255。它是否为一个有效的子网掩码？
6. 某个IP地址的十六进制表示是C22F1481，试将其转换为点分十进制的形式.这个地址是哪一类IP地址?
7. C类网络使用子网掩码有无实际意义?为什么?
答：
（1） C类地址对应的子网掩码值。但也可以是A类或B类地址的掩码，即主机号由最后的8位决定。而路由器寻找网络由前24位决定。
（2） 6个主机。
（3） 子网掩码一样，但子网数目不同。
（4） 最多可有4094个（不考虑全0和全1的主机号）。
（5） 有效。但不推荐这样使用。
（6） 192.47.20.129。C类。
（7） 有。对于小网络这样做还可进一步划分子网，另外加快路由选择的速度，简化路由表。

4-20 设某路由器建立了如下路由表
目的网络 子网掩码 下一跳路由器
128.96.39.0 255.255.255.128 接口0
128.96.39.128 255.255.255.128 接口1
128.96.40.0 255.255.255.128 R2
192.4.153.0 255.255.255.192 R3
*（默认） —— R4
现共收到5个分组，其目的站IP地址分别为：
（1）128.96.39.10
（2）128.96.40.12
（3）128.96.40.151
（4）192.4.153.17
（5）192.4.153.90
试分别计算其下一跳。
解：（1）分组的目的站IP地址为：128.96.39.10。先与子网掩码255.255.255.128相与，得128.96.39.0，可见该分组经接口0转发。
（2）分组的目的IP地址为：128.96.40.12。
a) 与子网掩码255.255.255.128相与得128.96.40.0，不等于128.96.39.0。
b) 与子网掩码255.255.255.128相与得128.96.40.0，经查路由表可知，该项分组经R2转发。
（3）分组的目的IP地址为：128.96.40.151，与子网掩码255.255.255.128相与后得128.96.40.128，与子网掩码255.255.255.192相与后得128.96.40.128，经查路由表知，该分组转发选择默认路由，经R4转发。
（4）分组的目的IP地址为：192.4.153.17。与子网掩码255.255.255.128相与后得192.4.153.0。与子网掩码255.255.255.192相与后得192.4.153.0，经查路由表知，该分组经R3转发。
（5）分组的目的IP地址为：192.4.153.90，与子网掩码255.255.255.128相与后得192.4.153.0。与子网掩码255.255.255.192相与后得192.4.153.64，经查路由表知，该分组转发选择默认路由，经R4转发。

4-21某单位分配到一个B类IP地址，其net-id为129.250.0.0。该单位有4000台机器，平均分布在16个不同的地点。如选用子网掩码为255.255.255.0，试给每一地点分配一个子网号码，并计算出每个地点主机号码的最小值和最大值。
答：子网号 1~16 主机号分别为1~254。

4-29一个自治系统有5个局域网，其连接图如图4-55所示。LAN2至LAN5上的主机数分别为：91，150，3和15。该项自治系统分配到的IP地址块为30.138.118/23。试给出每一个局域网的地址块（包括前缀）。
解:分配网络前缀时应先分配地址数较多的前缀。
地址块30.138.118/23可写成30.138.118.0/23
写成二进制表示：00011110 10001010 01110110 00000000
掩码 11111111 11111111 11111110 00000000
LAN3有150个主机加一个路由器地址为151个地址。
地址块 00011110 10001010 0111011* ********
分配地址块 00011110 10001010 01110110 ********
即 30.138.118.0/24
LAN2有91个主机加一个路由器地址为92个地址。
分配地址块 00011110 10001010 01110111 0*******
即 30.138.119.0/25
LAN5有15个主机加一个路由器地址为16个地址。需要/27地址块，可分配/26地址块。
分配地址块 00011110 10001010 01110111 10******
即 30.138.119.128/26
LAN4有3个主机加一个路由器地址为4个地址。至少需要/29地址块
分配地址块 00011110 10001010 01110111 11000***
即 30.138.119.192/29
LAN1至少有3个IP地址供路由器用。也分一个/29地址块
分配地址块 00011110 10001010 01110111 11001***
即 30.138.119.200/29

4-31以下地址中的哪一个和86.32/12匹配？请说明理由。
(1)86.33.224.123; (2)86.79.65.216; (3)86.58.119.74; (4)86.68.206.154
答：分别与11111111 11110000 00000000 00000000按位与运算。
只有86..33.224.123与之匹配。
4-41假定网络中的路由器B的路由表有如下的项目（这三列分别表示“目的网络”、“距离”和“下一跳路由器”）
N1 7 A
N2 2 C
N6 8 F
N8 4 E
N9 4 F
现在B收到从C发来的路由信息（这两列分别表示“目的网络”和“距离” ）：
N2 4
N3 8
N6 4
N8 3
N9 5
试求出路由器B更新后的路由表。
解：路由器B更新后的路由表如下：
N1 7 A 无新信息，不改变
N2 5 C 相同的下一跳，更新
N3 9 C 新的项目，添加进来
N6 5 C 不同的下一跳，距离更短，更新
N8 4 E 不同的下一跳，距离一样，不改变
N9 4 F 不同的下一跳，距离更大，不改变