北京工业大学 Ch4计算机网络作业答案

Ch4 介质访问控制子层
*44．为了使得VLAN可以工作， *44．为了使得VLAN可以工作，在交换机和网桥内部需 VLAN可以工作 要有相应的配置表。如果图4.49 4.49（ 中的VLAN VLAN使用集 要有相应的配置表。如果图4.49（a）中的VLAN使用集 线器而不是分支的电缆，那会怎么样呢？ 线器而不是分支的电缆，那会怎么样呢？集线器也需 要配置表吗？为什么需要，或者为什么不需要？ 要配置表吗？为什么需要，或者为什么不需要？
快速以太网的电缆最大长度是以太网的1/10 快速以太网的电缆最大长度是以太网的1/10
Ch4 介质访问控制子层
*37．考虑图4.44中相互连接的LAN。假设主机a *37．考虑图4.44中相互连接的LAN。假设主机a和b在LAN1上，主机c 4.44中相互连接的LAN LAN1上 主机c LAN2上 主机d LAN8上 刚开始的时候， 在LAN2上，主机d在LAN8上。刚开始的时候，所有的网桥内部的散列 表都是空的，并且使用了图4.44 4.44（ 中所示的生成树。 表都是空的，并且使用了图4.44（b）中所示的生成树。在下面给出 的每一个事件发生以后（首先（ ），然后 然后（ ），然后 然后（ ），依次 的每一个事件发生以后（首先（a），然后（b），然后（c），依次 类推），不同的网桥中的散列表将如何变化。 ），不同的网桥中的散列表将如何变化 类推），不同的网桥中的散列表将如何变化。 发送帧。 发送帧。 （a）a向d发送帧。 （b）c向a发送帧。 （c ）d 向c 发送帧。（ 。（d 移动到LAN6 LAN6上 发送帧。 发送帧。（d）d移动到LAN6上。 （e）d向a发送帧。
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23．以太网帧必需至少64字节长， 23．以太网帧必需至少64字节长，这样做的理 64字节长 由是，当电缆的另一端发生冲突的时候， 由是，当电缆的另一端发生冲突的时候，传送 方仍然还在发送过程中。 方仍然还在发送过程中。快速以太网也有同样 64字节最小帧长度限制 但是， 字节最小帧长度限制， 的64字节最小帧长度限制，但是，它可以以快 10倍的速度发送数据 倍的速度发送数据。 10倍的速度发送数据。请问它如何有可能维持 同样的最小帧长度限制？ 同样的最小帧长度限制？
a 1 c 2 d 2
a 2 c 2 d 2
a 3
a,b
c
a 2 c 2 d 5 a 3 a 4
a 5 d 8
a 6
d
D移动到 移动到LAN6上 移动到 上
a 1 c 2 d 2
a,b
a c d c d a 2 c 2 d 5 2
2 2 2 3
a 3 d 3
a 3 d 6
a 4
d
a 5 d 8 a 6 d 6
a 1 c 2
a 2 c 2
a 3
a,b
c
a 2 c 2 a 3 a 4
a 5 a 6
d
பைடு நூலகம்
c向a发送帧后，不同的网桥中的散列表变化情况 向 发送帧后 发送帧后，
a 1 c 2 d 2
a 2 c 2 d 2
a 3
a,b
c
a 2 c 2 d 5 a 3 a 4
a 5 d 8
a 6
d
d向c发送帧后，不同的网桥中的散列表变化情况 向 发送帧后 发送帧后，
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2．N个站共享一个56kbps的纯ALOHA信道。每个站平均 个站共享一个56kbps的纯ALOHA信道。 56kbps的纯ALOHA信道 100秒输出一个1000位的帧 秒输出一个1000位的帧， 每100秒输出一个1000位的帧，即使前面的帧还没有被 送出去，它也这样进行（ 送出去，它也这样进行（比如这些站可以将送出的帧 缓存起来）。请问N的最大值是多少？ ）。请问 缓存起来）。请问N的最大值是多少？ 对于纯ALOHA， 对于纯ALOHA，可用的带宽是 ALOHA 0.184*56kb/s=10.304kb/s 每个站需要的带宽是 1000/100=10b/s
*38．在一个扩展的LAN中使用生成树来转发帧 *38．在一个扩展的LAN中使用生成树来转发帧 LAN 的一个结果， 的一个结果，有的网桥可能根本不参与帧的转 发过程。请在图4.44中标出这样的网桥。 4.44中标出这样的网桥 发过程。请在图4.44中标出这样的网桥。既然 这些网桥没有被用于转发帧， 这些网桥没有被用于转发帧，那么是否有理由 要保留这些网桥呢？ 要保留这些网桥呢？ 网桥G 网桥G，I不用于转发任何帧。在扩展LAN中具 不用于转发任何帧。在扩展LAN中具 LAN 有环路的主要原因是增加可靠性。 有环路的主要原因是增加可靠性。如果生成树 中的任何网桥坏了，生成树算法重新配置这棵 中的任何网桥坏了， 生成树， 生成树，使其包括一个或多个不在原生成树中 的网桥。 的网桥。
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22．一个通过以太网传送的IP分组有60字节长，其中包 22．一个通过以太网传送的IP分组有60字节长， IP分组有60字节长 括所有的头部。如果没有使用LLC的话， LLC的话 括所有的头部。如果没有使用LLC的话，则以太网帧中 需要填补字节吗？如果需要的话， 需要填补字节吗？如果需要的话，请问需要填补多少字 节？
本地网络互连部分的复习
进入的帧在网桥上的路由过程取决于它 LAN和它的目标 和它的目标LAN 源LAN和它的目标LAN
目的LAN与源LAN相同，则丢弃帧 目的LAN与源LAN相同， LAN与源LAN相同 目的LAN与源LAN不同， LAN与源LAN不同 目的LAN与源LAN不同，则转发帧 目的LAN未知，则使用扩散法， LAN未知 目的LAN未知，则使用扩散法，并逆向学习
d向a发送帧后，不同的网桥中的散列表变化情况 向 发送帧后 发送帧后，
第一个帧将被每个网桥桥转发，转发完毕后，每个网桥的散列表 中构造一个表项，注明发给a的帧应使用的相应LAN。如：在D的 散列表中构造一个表项，注明发给a的帧应使用LAN2。 第二消息将被网桥B，D和A收到(被A转发，被B，D丢弃)，这些网 桥在自己散列表中构造一个表项，注明发给C的帧应使用相应LAN。 如：网桥D在自己散列表中构造一个表项，注明发给c的帧应使用 LAN2。 第三个消息将被H，D，A和B收到(被H，D转发，被A、B丢)，这 些网桥在自己的散列表中添加一个表项，注明发给d的帧应使用 的LAN。 第五个消息将被J， E，C，B，D和A 收到(被E，B，A转发，被J 、 C、D丢弃) ，网桥J、E和C在自己的散列表中添加一个表项，注 明发给d的帧应使用的LAN，而网桥D，B和A将更新各自的散列表 的表项，注明发给d的帧应使用的新LAN
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21．考虑在一条1km长的电缆（无中继器） 21．考虑在一条1km长的电缆（无中继器）上建立一个 1km长的电缆 1Gbps速率的CSMA/CD网络。信号在电缆中的速度为200 1Gbps速率的CSMA/CD网络。信号在电缆中的速度为200 速率的CSMA/CD网络 000km/s。请问最小的帧长度为多少？ 000km/s。请问最小的帧长度为多少？ 对于1km电缆，单向传播时延为1/200000s=5μs，往返时延 对于1km电缆，单向传播时延为1/200000s=5μs， 1km电缆 1/200000s=5μs 为2τ=10μs 为了能够按照CSMA/CD工作， CSMA/CD工作 为了能够按照CSMA/CD工作，最小帧的发送时间不能小于 10μs 1Gbps速率工作 10μs可以发送的比特数为 速率工作， 以1Gbps速率工作，10μs可以发送的比特数为 10*10-6s*109b/s=104b 最小帧是10 ∴最小帧是10 000位或1250字节 000位或1250字节 位或1250
最小以太帧有64字节长，包括帧头部的目的地址、源地 最小以太帧有64字节长，包括帧头部的目的地址、 64字节长 类型/长度和校验和。由于头部占18字节长，IP分 18字节长 址、类型/长度和校验和。由于头部占18字节长，IP分 组占60字节长，总的帧长度是78字节，这超过了64字节 组占60字节长，总的帧长度是78字节，这超过了64字节 60字节长 78字节 64 的最小帧长。因此，不需要填充。 的最小帧长。因此，不需要填充。
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不需要。 不需要。 集线器只是将所有的输入线连接起来， 集线器只是将所有的输入线连接起来， 不需要配置。集线器中无路由， 不需要配置。集线器中无路由，进入集 线器中的每一帧将被发送的所有其他的 线路上。 线路上。
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*45． 4.50中 *45．图4.50中，在右侧的传统终端域中的交换机是一 个可理解VLAN的交换机。 VLAN的交换机 个可理解VLAN的交换机。在那里有可能使用传统的交 换机吗？如果可能，请问那将会如何工作？ 换机吗？如果可能，请问那将会如何工作？如果不可 请问为什么不可能？ 能，请问为什么不可能？
∴
平均每个时槽发送次数是G=50/8000=1/160 平均每个时槽发送次数是G=50/8000=1/160
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*19．一个1km长 10Mbps的 LAN（不是802.3），其传播速度为 802.3）， *19．一个1km长、10Mbps的CSMA/CD LAN（不是802.3），其传播速度为 1km 200m/μs。在这个系统中不允许使用中继器。数据帧的长度为256 256位 200m/μs。在这个系统中不允许使用中继器。数据帧的长度为256位，其中包 32位的头部 校验和以及其他的开销。在一次成功的传输之后， 位的头部、 括32位的头部、校验和以及其他的开销。在一次成功的传输之后，第一个位 时槽将被预留给接收方，以便他抓住信道并发送一个32位的确认帧。 32位的确认帧 时槽将被预留给接收方，以便他抓住信道并发送一个32位的确认帧。假设没 有冲突，请问有效数据率为多少（不包括各种开销）？ 有冲突，请问有效数据率为多少（不包括各种开销）？ 电缆的往返传输时延为1000/200*2=10（μs）。 电缆的往返传输时延为1000/200*2=10（μs）。 1000/200*2=10 一个完整的传输有6个过程： 一个完整的传输有6个过程： 发送方“抓住”电缆（10μs） P.218） 发送方“抓住”电缆（10μs） （见P.218） 发送数据帧（25.6μs） 发送数据帧（25.6μs） 传输时延（5μs） 传输时延（5μs） 接收方“抓住”电缆（10μs） 接收方“抓住”电缆（10μs） 发送确认帧（3.2μs） 发送确认帧（3.2μs） 传输时延（5μs） 传输时延（5μs） 阶段的时间总和是58.8μs 在这期间共发送224个数据位。 58.8μs， 224个数据位 6阶段的时间总和是58.8μs，在这期间共发送224个数据位。 所以，有效数据速率为224/58.8=3.8Mbps 所以，有效数据速率为224/58.8=3.8Mbps
a 1
a 2
a 3
a,b
a 2 a 3 a 4
a 5 a 6
d 刚开始的时候，所有的网桥内部的散列表都是空的，并且使用了图（ ） 刚开始的时候，所有的网桥内部的散列表都是空的，并且使用了图（b） 发送帧后， 中所示的生成树。 向 发送帧后 中所示的生成树。 a向d发送帧后，不同的网桥中的散列表变化情况
∴
N=10304/10≈1030
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4．10 000个航线预定站正在竞争使用一个分槽的 000个航线预定站正在竞争使用一个分槽的 ALOHA信道 这些站平均每小时发出18次请求。 信道。 18次请求 ALOHA信道。这些站平均每小时发出18次请求。时槽位 125μs。总的信道负载大约是多少？ 125μs。总的信道负载大约是多少？ 每个终端每3600/18（ 每个终端每3600/18（秒）=200秒做一次请求，总共 3600/18 =200秒做一次请求， 秒做一次请求 000个终端 有10 000个终端 因此，总负载是200秒做10 000次请求 平均每秒50 200秒做 次请求， 因此，总负载是200秒做10 000次请求，平均每秒50 次请求 时槽位125μs 因此，每秒有10 125μs， 000个时槽 时槽位125μs，因此，每秒有106/125=8 000个时槽