计算机网络8章习题(20080722)

第8章局域网

1．假设把时间分为离散的时间片，n台主机中，每一台主机在每个时间片内试图占用信道的概率为P。求由于冲突而被浪费的时间片的比例。

2．两个CSMA／CD站点都在试图发送长（多帧）文件。在成功发出每一帧后，它们均采用二进制后退算法再次竞争信道（假设每个竞争周期的第i次尝试均匀分布在2i -1个时间片中）。正好竞争k次便成功的概率是多少？每个竞争周期的平均竞争次数是多少？

3．考虑建立一个CSMA/CD局域网，电缆长lkm，不使用重发器(REPEATER)，运行速率为1Gb/s，电缆中的信号速度是200 000 km／s。求此局域网的最小帧长。

3．N个站点共享56Kb/s的ALOHA信道, 各站点平均每100 s发送一个1 000 b的帧，N 的最大值为多少？

4．ALOHA的延迟和分片ALOHA的延迟相比较，哪个更小?请说明理由。

5．1万个站点竞争使用一个分片ALOHA信道，各站每小时平均发出18个请求，时间片长度为125µs。总的信道载荷约为多少？

6．一大批ALOHA用户每秒产生50次请求，包括初始请求和重传的请求，时间以40ms为单位分片，

（1）．首次成功率是多少?

（2）．k次冲突后成功的概率是多少？

（3）．发送尝试次数的期望值是多少？

7．一颗有两条上行链路和一条下行链路的卫星，使用分片ALOHA信道能使下行链路的利用率达到0.736，假定缓冲区无限大。这个结果是怎么得到的？

8．在CSMA/CD中，冲突后，站将延迟512r b的传输时间，r是一个随机数。当r ＝512 时，对10Mb/s以太网，其延迟时间为多少？对100Mb/s以太网呢？

9．简述CDMA同时可使所有用户使用同一频率进行通信而不互相干扰的原理。其优缺点主要有哪些？

10．比较IEEE 802模型与OSI参考模型的区别与联系。

11．在广播式网络中是否需要网络层？

12．标准10Mb／s 802.3局域网的码元传输速率是多少？

13．假设同轴电缆的传播速度是真空中光速的2/3，求原始的802.3标准（10Mbps）中一位的长度（按米来计算）？

14．假若1Gpbs以太网采用10BASE5的方式工作，图8-24显示了其最大配置图。取电

信号在同轴电缆段和链路段以及AUI电缆上的传播速度均为0.7c。设站点物理层的时延为t p= 1μs，转发器的时延为t R= 2μs。同轴电缆段长500m，链路段长500m，工作站和转发器均经AUI电缆连接同轴电缆段或链路段，AUI电缆长50m。试按工作站A与B间的距离计算其最小帧长。

15．为什么CSMA/CD是随机访问类型的介质访问控制方法？请说明CSMA/CD方法的基本工作原理。

16．请说明令牌环网的基本工作原理。

17．快速以太网与普通以太网的共同点与区别是什么？请说明快速以太网的协议结构。

18.以太网(含802.3局域网)和802.11无线网络既有相同点，也有不同点。以太网的一个特性是，在一个以太网上同一时刻只能传输一帧数据。802.11也具有这样的特性吗？

19.无线网络很容易安装，这使得它们并不非常昂贵。然而，它们也有一些缺点。请说出两个缺点。

20．考虑用另一种方式来看待CDMA码片序列的正交特性。码片序列对中的每一码片要么匹配，要么不匹配。请从匹配和不匹配的角度来表达正交特性。

21．在一个100Mbps的信道上，待传输（即待发送）的帧随机地到达。如果当一帧到达的时候该信道正忙，那么它必须排队等待。帧的长度呈指数分布，均值为每帧10 000位。对于下列每一种帧到达率，请给出平均一帧的延迟，包括平均时延和传输时间（即发送时间）。

（a）90帧/秒

（b）900帧/秒

（c）9000帧/秒

22．考虑在低载荷情况下ALOHA和分片ALOHA的延迟。哪一个延迟更小？请说明你的理由。

23．对一个无限用户的分片ALOHA信道的测试表明，10%的时间片是空闲的。

（a）信道载荷G是多少？

（b）吞吐量S是多少？

（c）该信道是载荷不足，还是过载了？

24．无线LAN的6个站编号从A到F，它们使用CSMA/CA协议进行通信。请问有可能同时发生两个传输操作吗？说明你的理由。

25．无线LAN使用CSMA/CA协议，而没有使用CSMA/CD。请问无线LAN在什么样的条件下有可能使用CSMA/CD？

26．一个通过以太网传送的IP分组长60字节，其中包括所有的头部。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，需要填补多少字节？

27．以太网帧必须至少64字节长，这样做的理由是，当电缆的另一端发生冲突的时候，传送方仍然在发送过程中。快速以太网也同样有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。快速以太网如何才能维持同样的最小帧长度限制？

28．尽管千兆以太网假设的递交速度为1Gbps，但是，1000Base-SX规范声明了时钟的运行速度应该为1250MHz。这里超高的时钟速度是为了提供额外的安全余量吗？如果不是，那会是什么？

29．千兆以太网每秒钟能够处理多少帧？考虑所有有关的情形。

30．假设一个11Mbps的802.11b LAN正在通过无线电信道传送一批连续的64字节帧，比特错误率为10-7。请问平均每秒钟将有多少帧被损坏？

31．一个802.16（无线MAN）网络有一个20MHz宽度的信道。请问每秒钟可以给客户站发送多少比特？

32．在一个光纤网络中，无源星（passive star）形结构和有源中继器（active repeater）之间的区别是什么？

33．在图8-3的4扇区本地多点分配业务（Local Multipoint Distribution Services，LMDS）例子中，每个扇区有它自己的36Mbps信道。根据M/M/1排队模型，如果一条信道有50%的负载（即 =1/2），则平均等待时间将等于信道的发送时间（若把信道看作服务机构，则信道的发送时间就是服务时间）。在这样的条件下，下载一个5kB的web页面需要多长时间？通过1Mbps的ADSL

线路，下载这样的页面需要多长时间？通过56kbps的调制解调器呢？