《计算机网络体系结构》 第三章计算机网络作业

第三章作业
1、计算下列情况的时延（从第一个比特发送到最后一个比特接收）：
（a）1Gbps以太网，其路径上有一个存储转发交换机，分组长度为5000比特。

假定每条链路的传播延迟为10ms，并且交换机在接收完分组后立即开始转发该分组。

（b）同（a），但是有三个交换机。

（c）同（b），但是假定交换机实现“直通式”转发：可以在收到分组的头128比特后就开始转发该分组。

解：
（a）传输延迟=5000/(109)=0.005 ms
总延迟=两个传输延迟+两个传播延迟=2*0.005+2*10=20.01 ms
（b）此时有三个交换机四条链路，T=4*0.005+4*10=40.02 ms
（c）一个交换机在转发之前只需要解码前128位数据，
T=传输延迟+3个直通解码延迟+4个传播延迟 =0.005+3*(128b/1Gbps)+ 4*10 =40.005384 ms
2、对图1中给出的扩展LAN，假设网桥B1遭遇到灾难性的故障。

指出当经过恢复过程并形成新树后，哪些端口不会被生成树算法所选择。

图1
答：因为B1节点故障，则B2节点为根,可以连接A、B、D；B3节点可以连接E、F、G、H；B4节点可以连接I；B5节点可以连接B、F但是不会被选择；B6节点可以连接J；B7节点则被用来连接C。

3、考虑图2给出的学习型网桥的布局，假设所有网桥被初始化为空，在经过以下传输后，给出网桥B1~B4的每一个的转发表。

（a）D发到C。

（b）C发到D。

（c）A发到C。

图2
答：
（a）当D发送数据到C时，所有的转发表是空的，于是所有的节点都可以看到D的数据，并记录从D转发的数据的接口。

B1：B2接口，D；B2：B4接口，D ；B3：B2接口，D； B4：D接口，D （b）当C发送数据到D时，B1中的转发表已经可以查找到D，数据包被直接传送到D，其中B1不学习C。

B2：B3接口，C ； B3：C接口，C ；B4：B2接口，C
（c）同理，当A到C发送的数据包路由B2只朝B3，其中B4不学习A。

B1：A接口，A ；B2：B1-接口，A；B3：B2接口，A
综上所述：
网桥B1~B4的转发表结果如下：
B1：A接口，A B2-接口，D
B2：B1接口，A B3接口，C B4接口，D
B3：B2接口，A，D C接口，C
B4：B2接口，C D-接口，D
4、假设一个路由器建立了如表1所示的路由表。

这个路由器可以直接通过接口0和接口1传送分组，或者可将分组转发往路由器R2、R3或R4。

假设路由器实现最长的前缀匹配。

请描述当分组的目的地址为以下这些地址时，此路由器将怎么做。

（a）128.96.171.92
（b）128.96.167.151
（c）128.96.163.151
（d）128.96.169.192
（e）128.96.165.121
表1
子网号子网掩码下一跳
128.96.170.0 255.255.254.0 接口0
128.96.168.0 255.255.254.0 接口1
128.96.166.0 255.255.254.0 R2
128.96.164.0 255.255.252.0 R3
<缺省> R4
解：最长前缀匹配不考虑低于掩码长度的匹配。

（a）128.96.171.92&255.255.254.0=128.96.170.0，与第一条匹配，按下一跳所指接口0转发。

（b）128.96.167.151&255.255.254.0=128.96.166.0，与第三条匹配，按下一跳R2转发。

（c）128.96.163.151&255.255.254.0=128.96.162.0，与前三条都不匹配，
128.96.163.151&255.255.252.0=128.96.160.0，与第四条也不匹配，最终按默认路由转
发到下一跳R4。

（d）128.96.169.192&255.255.254.0=128.96.168.0，与第二条匹配，按下一跳所指接口1转发。

（e）128.96.165.121&255.255.254.0=128.96.164.0，与第四条匹配，按下一跳R3转发
5、表2是一个使用CIDR的路由表。

地址字节为16进制。

C4.50.0.0/12中的“/12”表示网络掩码的前12位是1，即FF.F0.0.0。

请说明下列地址将被传送到的下一跳各是什么：（a）C4.4B.31.2E （b）C4.5E.05.09 （c）C4.4D.31.2E
（d）C4.5E.03.87 （e）C4.5E.7F.12 （f）C4.5E.D1.02
表2
网络/掩码长下一跳
C4.5E.2.0/23 A
C4.5E.4.0/22 B
C4.5E.C0.0/19 C
C4.5E.40.0/18 D
C4.4C.0.0/14 E
C0.0.0.0/2 F
80.0.0.0/1 G
解：最长前缀匹配不考虑低于掩码长度的匹配
（a）由于路由表前四项掩码长度都大于16，故C4.4B.31.2E匹配地址为C4.4B.xx.xx，因此与前四项均不匹配。

C4.4B.31.2E和FF.FC.00.00（14位掩码）逐位相与=C4.48.00.00，不匹配；C4.4B.31.2E 和C0.00.00.00（2位掩码）逐位相与=C0.0.0.0，匹配，故下一跳为F。

（b）C4.5E.05.09与FF.FF.FE.00(23位掩码)逐位相与=C4.5E.4.0，不匹配；C4.5E.05.09与FF.FF.FC.00（22位掩码）逐位相与=C4.5E.4.0，匹配，故下一跳为B。

（c）C4.4D.31.2E与FF.FC.00.00（14位掩码）逐位相与=C4.4C.0.0，匹配，故下一跳为E。

（d）C4.5E.03.87与FF.FF.FE.00(23位掩码)逐位相与=C4.5E.2.0，匹配，故下一跳为A。

（e）C4.5E.7F.12与FF.FF.FE.00(23位掩码)逐位相与=C4.5E.7E.0，不匹配；C4.5E.7F.12与FF.FF.FC.00（22位掩码）逐位相与= C4.5E.7C.0，不匹配；C4.5E.7F.12与FF.FF.E0.00（19位掩码）逐位相与=C4.5E.60.0，不匹配；C4.5E.7F.12与FF.FF.C0.00（18位掩码）逐位相与=C4.5E.40.0，匹配，故下一跳为D。

（f）C4.5E.D1.02与FF.FF.FE.00(23位掩码)逐位相与=C4.5E.D0.0，不匹配；C4.5E.D1.02与FF.FF.FC.00（22位掩码）逐位相与=C4.5E.D0.0，不匹配；C4.5E.D1.02与FF.FF.E0.00（19位掩码）逐位相与=C4.5E.C0.0，匹配，故下一跳为C。