計算題從來都不會 看不懂 我放棄了
計算題（ 三）
1.收發兩端之間的傳輸距離爲1000km，信號在媒體上的傳播速率爲2×108m/s。試計算以下兩種情況的發送時延和傳播時延：
（1） 數據長度爲107bit,數據發送速率爲100kb/s。
（2） 數據長度爲103bit,數據發送速率爲1Gb/s。
（3） 從上面的計算中可以得到什麼樣的結論？
答案：
- 發送時延 = 數據長度（比特）/發送速率（比特/每秒）
= 107/100000 = 107 / 105=100s；
傳播時延 = 信道長度（米）/信號在信道上的傳播速
率（米/每秒）= 106/(2×108)=0.005s； - 發送時延 = 數據長度（比特）/發送速率（比特/每秒）
= 103/1000 000 000 =103 / 109=1μs；
傳播時延 = 信道長度（米）/信號在信道上的傳播速
率（米/每秒）
= 106/(2×108)=0.005s
- 從上面計算結果可知：
- 發送時延僅與發送的數據量、發送速率有關，與傳播速率無關；
- 傳播時延僅與傳播速度與傳播距離有關，與發送速率無關。
2.共有4個站進行碼分多址通信。4個站的碼片序列爲
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）
X站現收到的碼片序列：（−1 +1 −3 +1 −1 −3 +1 +1）
問:哪個站發送數據了？發送數據的站發送的是0還是1？
解答：
碼片序列的特性：⑴ 每個站分配的碼片必須各不相同，並且還必須互相正交；⑵ 任何一個碼片向量和該碼片向量自己的規格化內積都是1 ；⑶ 一個碼片向量和該碼片反碼的向量的規格化內積值是 –1
X站收到的信號與A站的碼片做內積：
（-1 +1 -3 +1 -1 -3 +1 +1）* (-1 -1 -1 +1 +1 -1 +1 +1） = 1
同理：
B站的內積爲–1，
C站的內積爲0，
D站的內積爲1。
因此，A站和D站發送的是1，B站發送的是0，而C站未發送數據。
3. 要發送的數據爲1101011011.採用CRC的生成多項式是P(x)=X4+X+1.⑴ 試求應添加在數據後面的餘數。⑵ 數據在傳輸過程中最後兩個1都變成了0，問接收端能否發現？⑶ 採用CRC檢驗後，數據鏈路層的傳輸是否就變成了可靠的傳輸？
答案：
⑴ 根據生成多項式P(x)=X4+X+1，得到除數：10011，在數據1101011011後面添加4個0，得到：11010110110000；作二進制除法，11010110110000 ÷ 10011得餘數1110，添加的餘數是1110.
⑵ 如果數據在傳輸過程中最後兩位都變成了0，即收到11010110 00 1110，接收方作二進制除法運算:11010110001110÷10011，得餘數100，不是0，故判斷數據出錯。
⑶ 出現以上這種情況後，接收方將丟掉此數據。由於缺重傳機制，即採用CRC檢驗僅能發現數據在傳輸過程中出現差錯但並不能糾正差錯，數據鏈路層的傳輸還不是可靠的傳輸。
4.⑴ 一個PPP幀的數據部分（用十六進制寫出）是7D 5E FE 27 7D 5D 7D 5D 65 7D 5E。試問：該幀的數據部分出現了幾個幀定界符，幾個轉義符，真正的數據是什麼（用十六進制寫出）？
⑵PPP協議使用同步傳輸技術傳送比特串0110111111111100。試問經過零比特填充後變成怎樣的比特串？
⑶若接收端收到的PPP幀的數據部分是0001110111110111110110，問刪除發送端加入的零比特後變成怎樣的比特串？
答案：
⑴ 幀定界符（標誌字段）的值：0x7E； 轉義字符：“ESC”,其值：0x7D；當數據中出現幀定界符0x7E時，將其轉變爲：（0x7D，0x5E）；當數據中出現轉義符0x7D時，將其轉變爲：（0x7D，0x5D），所以
7D 5E FE 27 7D 5D 7D 5D 65 7D 5E 中了出現了兩個幀定界符，兩個轉義符；其真正數據爲：7E FE 27 7D 7D 65 7E ；
⑵根據零比特填充法， 由於幀定界符7E的二進制表示是：01111110；在發送端，只要發現數據部分有 5 個連續 1，則在其後立即填入一個 0，所以數據0110111111111100 經過零比特填充後爲： 011011111011111000；
⑶ 根據零比特填充法，接收端對幀中的比特流進行掃描，每當發現 5 個連續1時，就把這 5 個連續 1 後的一個 0 刪除。所以0001110111110111110110就變成了： 000111011111 11111 110 。
5.某個數據通信系統採用CRC校驗方式，並且生成多項式的二進制比特序列爲11001，目的結點接收到的二進制比特序列爲 110111001（含CRC校驗碼）。請判斷傳輸過程中是否出現了差錯？爲什麼？
答案：
做模2除法：110111001/11001，得到商爲：10011，餘數： 10。根據CRC檢錯方法，由於目的結點接收到帶有CRC校驗碼的數據比特序列不能被相同的生成多項式整除（即餘數不能爲0），所以可以判斷傳輸過程中出現了差錯。
6. 已知一IP地址爲140.95.36.8，請回答以下問題。⑴ 說明該地址屬於哪一類IP地址？⑵ 計算該類地址中的最大網絡數和每個網絡中的最大主機數。⑶ 如果要將該IP地址所屬的網絡劃分爲30個子網，請給出恰當的子網掩碼。
答案：
⑴ 把140轉換爲二進制：10001100，因爲其前兩位是：10 ，因此 140.95.36.8是B類地址；
⑵ B類地址可指派的網絡數爲214-1（128.0.0.0是不指派的），即16383；每個網絡的最大主機數爲216-2（主機位全1或全0特殊用途），即65534；
⑶ 如果要將該IP地址所屬的網絡劃分爲30個子網，則需將主機號中的前5位（25=32）拿出來作爲子網號。由於該IP地址爲B類地址，所以其子網掩碼爲：11111111.11111111.11111000.00000000，則得出子網掩碼爲:255.255.248.0
7.有如下的4個/24地址塊：
212.56.132.0/24，
212.56.133.0/24，
212.56.134.0/24，
212.56.135.0/24。
試進行最大可能的聚合。
答案：
由於四個地址塊的前兩個數字都相同，只需將每個地址塊的第三個數字轉換爲二進制，如下：
212.56.100001 00.0，
212.56.100001 01.0，
212.56.100001 10.0，
212.56.100001 11.0，
由於四個地址塊中的前22位相同，所以聚合後地址塊的網絡前綴爲 212.56.100001，
所以聚合後的地址塊爲：212.56.10000100.00000000 也即：212.56.132.0/22
8. 若發送方的發送窗口尺寸爲4，在發送了3號幀、並收到2號幀的確認後，發送方還可連續發送幾個數據幀；可發送數據幀的序號是什麼？
答案：
- TCP使用累積確認：僅對所有按序接收到的數據的進行確認。根據滑動窗口協議，落入發送窗口的數據允許發送到網絡上；
- 發送窗口大小爲4，發送了3號幀，收到了2號幀的確認，說明1號幀、2號幀接收方已收到，發送窗口向前移動（向右）2個幀，由於發送窗口中仍要保留3號幀。因此，發送方可發送的幀數 = 4 -1 = 3 ，所以，發送方還可連續發3幀；
- 因爲3號幀已發送過，所以，可發幀的序號爲4，5，6。
9.一個UDP用戶數據報的數據字段爲8192 B，要使用以太網來傳送。試問應當劃分爲幾個IP數據報片？說明每一個IP數據報片的數據字段長度和片偏移字段的值。
答案：
- 已知，以太網的最大數據傳輸單元MTU爲1500字節，也即一個數據幀中數據字段的最大長度爲1500字節。
由於一個IP數據報爲數據幀的數據字段，所以其總長度一定不能超過的MTU值，即IP 數據報的最大長度爲1500字節 ，除去IP 數據報的固定長度首部20字節 ，IP 數據報中數據字段的最大長度只能爲1480字節。
（2）UDP 用戶數據報的數據字段爲8192 B ，加上UDP 首部8 B ，UDP 用戶數據報長度 = 8200 B ，把其作爲IP 數據報的數據字段，顯然是不行的，必須要分片。
（3）由於8200/1480=5.54>5，因此該IP 數據報應該分6片。前5片數據字段長度分別爲1480B ，由於 8200-1480*5=800，第6片數據字段長度爲800B 。
（4）片偏移爲較長分組分片後，某片在原分組中的相對位置。即分片後數據離分片前數據的起點的距離。
六個分片的片偏移字節依次爲 0字節、1480字節、2960字節、4440字節、5920字節、7400字節。片偏移以 8 個字節爲偏移單位，而1480 / 8=185，因此各片的片偏移分別爲：0，185，370，555，740，925。
10.已知一個IP數據報的總長度爲4020字節(使用固定首部),需要分片爲長度不超過1420字節的數據報片,試回答以下問題：
(1)請推算該IP數據報的分片過程,給出片數及各片的總長度、片偏移和MF標誌位；
(2)假定被分片後的第三個數據報片經過某個網絡時被再次分片,即劃分爲分片3-1(攜帶數據800字節)和分片3-2,請推算分片3-1和分片3-2的總長度,MF和片偏移?
1、解答：
- 分片前數據部分長度：4020-20=4000字節，分片後每片數據不能超過：1420-20=1400字節。由於4000/1400=2.8...>2，因此該IP 數據報應該分3片；
- 前2片數據字段長度爲1400B ；由於4000-1400*2=1200，第3片數據字段長度爲1200B；
- 分片後每片的總長度依次爲：1420B ，1420B ，1220B
- 片偏移的值分別是：0（0/8），175（1400/8），350（2800/8）
- MF標誌位依次爲：1，1，0
2、解答：
- 第三個數據報片經 過某個網絡時被再次分片，則報片3-1的總長度爲820（800+20）字節， 報片3-2的總長度爲420（400+20）字節;
- MF標誌位依次爲：1，0
- 片偏移的值分別是：350（2800/8），450（3600/8）。
11.主機A向主機B連續發送了兩個TCP報文段，其序號分別爲70和100。試問：
- 第一個報文段攜帶了多少個字節的數據？
- 主機B收到第一個報文段後發回的確認中的確認號應
當是多少？ - 如果主機B收到第二個報文段後發回的確認中的確認
號是180，試問A發送的第二個報文段中的數據有多少
字節？ - 如果A發送的第一個報文段丟失了，但第二個報文段
到達了B。B在第二個報文段到達後向A發送確認。試
問這個確認號應爲多少？
答案：
由於接收方的確認號 = 按序收到的最後一個字節的編號 + 1，確認號也是期望收到對方的下一個報文段數據的第一個字節的序號。
- 由於兩個TCP報文段，其序號分別爲70和100。因此
第一個報文段的數據序號是70到99，共30字節的數
據。 - 根據 接收方的確認號 = 正確收到的最後一個字節的
編號 + 1與第第一個報文段的數據序號是70到99，所以，主機B收到第一個報文段後發回的確認中的確認號應當是100.
（3）由於主機B收到第二個報文段後發回的確認中的確認
號是180，說明序號爲179之前的字節都已收到，而第一個報文段的最後一個字節是序號爲99，所以A發送的第二個報文段中的數據有：179-99 = 80字節。
（4）A發送的第一個報文段丟失，第二個報文段到達B。由於TCP使用累積確認， B在第二個報文段到達後向A發送確認僅對所有按序接收到的數據的進行確認， 所以確認號爲70。
12.長度爲100字節的應用層數據交給傳輸層傳送，需加上20字節的TCP首部。再交給網絡層傳送，需加上20字節的IP首部。最後交給數據鏈路層的以太網傳送，加上首部和尾部共18字節。
（1）試求數據的傳輸效率。
（2）如果傳輸的數據爲1000字節，其傳輸效率又爲多少？
答案：
- 傳輸效率 = 要傳輸的數據/實際傳輸的數據
= 100/（100+20+20+18）= 63.3%
- 傳輸效率 = 要傳輸的數據/實際傳輸的數據
= 1000/（1000+20+20+18）=94.5%
13.UDP 用戶數據報的首部十六進制表示是：06 32 00 45 00 1C E2 17。試求源端口、目的端口、用戶數據報的總長度、數據部分長度。這個用戶數據報是從客戶發送給服務器還是從服務器發送給客戶？使用UDP 的這個服務器程序是什麼？
答案：
- UDP 用戶數據首部由 ：源端口、目的端口、長度、檢驗和 4 個字段組成，每個字段2個字節，共有 8 個字節。
- UDP 用戶數據報首部的十六進制表示是：06 32 00 45 00 1C E2 17，
- 因此源端口爲0632H = 1586，
- 目的端口爲0045H = 69，
- 用戶數據報的總長度爲 001C = 28，
- 數據部分長度爲：28-首部長度 = 28 - 8 =20 。
- 由於目的端口號69<1023，是熟知端口，爲服務器端使用的端口號。因此該UDP 用戶數據報是從客戶發給服務器的。使用UDP 的這個服務程序是TFTP（69） 。
14、設某路由器建立了如下所示的路由表（這三列分別是目的網絡、子網掩碼和下一跳路由器，若直接交付則最後一列表示應當從哪一個接口轉發出去）：
某路由器的路由表
|
目 的 網 絡 |
子 網 掩 碼 |
下 一 跳 |
|
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 |
|
*（默認） |
— |
R4 |
現共收到5個分組，其目的站IP地址分別爲：
(1) 128.96.39.10
(2) 128.96.40.12
(3) 192.4.153.90
試分別計算這些分組轉發的下一跳。
解答：
（1）分組的目的站IP 地址爲： 128.96.39.10。先與子網掩碼255.255.255.128相與，得128.96.39.0，查表知該分組經接口0 轉發。
（2）分組的目的IP 地址爲：128.96.40.12。
① 與子網掩碼255.255.255.128 相與得128.96.40.0；
② 經查路由表可知，該項分組經R2 轉發。
（3）分組的目的IP 地址爲：192.4.153.90
- 與子網掩碼255.255.255.128 相與後得192.4.153.0；
- 與子網掩碼255.255.255.192 相與後得192.4.153.64；
- 經查路由表知，該分組轉發選擇默認路由，經R4 轉發。
15、某主機的IP地址是227.82.157.177/20。試問該主機所連接的網絡的網絡前綴是什麼？該網絡的網絡地址是什麼？主機號佔多少位？主機號的二進制表示是什麼？
解答：
- 網絡前綴是：11100011 01010010 1001，或用十進制表示爲：227.82.144.0/20。
- 網絡地址是：11100011 01010010 10010000 00000000，或用十進制表示爲：227.82.144.0。
- 網絡前綴是20位，所以主機號佔12位。
- 主機號的二進制表示是：1101 10110001。