網工軟考計算題整理

一、
在這裏插入圖片描述
題解:一個C類網絡有254個主機地址數可分配,則2000÷254=7.874015748031496‬,即最終需要分配8個C類網絡

由8個C類網絡得,$2^3$=8,即網絡位爲24-3=21位,掩碼:1111 1111.1111 1111.1111 1000.0000 0000,轉換爲點分十進制爲255.255.248.0

目標地址:1100 1000.0000 1001.0100 0011.0010 0001
Q1地址:1100 1000.0000 1001.0100 0000.0000 0000/21
Q2地址:200.9.16.0
1100 1000.0000 1001.0001 0000.0000 0000

根據最長匹配原則,數據報應當發送給Q1。


二、在這裏插入圖片描述
題解:每個子信道利用率爲90%,多路複用後帶寬爲5×64×90%=288kbps
開銷佔4%,則實際帶寬爲288÷(100%-4%)=300kbps


三、
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題解:在這個串聯繫統中,系統的失效率=$λ_1$+$λ_2$。
平均故障間隔時間(MTBF)=$\frac{1}{λ}$=$10^5$,得λ=$\frac{1}{MTBF}$=$10^{-5}$。
則$λ_2$=λ-$λ_1$=3×$10^{-6}$。


四、
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題解:內存中的數據塊是16進制的,按字節編址,則存儲單元爲(0000BFFFH-0000A000H)+1H Byte=8192Byte,約等於8k字節

注:H表示16進制。計算時先用0000BFFFH-0000A000H,得00002000,再按權展開:2×$16^3$+0×$16^2$+0×$16^1$+0×$16^0$=8192


五、
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題解:以太網中最多可以連接四個中繼器。同時爲了能夠檢測到衝突,要求傳輸時延≥2倍傳播時延。數據幀要傳輸到目的地然後再返回,故傳輸距離爲單程的2倍。
則衝突時槽=$\frac{2S}{0.7c}$+2tPHY+8tR。


六、
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題解:本題考察CIDR(也叫超網匯聚)。
192.24.0.0用二進制表示爲:1100 0000.0001 1000.0000 0000.0000 0000
192.24.7.0用二進制表示爲:1100 0000.0001 1000 0000 0111.0000 0000
根據最長匹配原則,匯聚後的網絡爲:1100 0000.0001 1000.0000 0000.0000 0000,轉化爲點分十進制爲:192.24.0.0/21
可分配的主機數爲:8×($2^8$-2)=2032。


七、
某單位IP地址需求如下表所示,給定地址192.168.1.0/24,按照可變長子網掩碼(VLSM)的設計思想,求各部門的子網掩碼爲 ?
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題解:
①:部門1:需100個IP地址,$2^7$=128>100,滿足,則主機位爲7位,網絡位爲32-7=25位。
子網段爲192.168.1.0/25,得子網掩碼爲255.255.255.128

②:部門2:需50個IP地址,$2^6$=64>50,滿足,則主機位爲6位,網絡位爲32-6=26位。
子網段爲192.168.1.0/26,得子網掩碼爲255.255.255.192

③:部門3:需30個IP地址,$2^5$=32>30,滿足,則主機位爲5位,網絡位爲32-5=27位。
子網段爲192.168.1.0/27,得子網掩碼爲255.255.255.224

④:部門4和5:均需10個IP地址,$2^4$=16<20,即只能滿足其中一個部門的需求。主機位爲4位,網絡位爲32-4=28位。
子網段爲192.168.1.0/28,得子網掩碼爲255.255.255.240


八、
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題解:以太網最大幀長1518Byte,除去首部,實際數據部分爲1500Byte,即8×1500=12000bit。

每次傳輸時間爲:$\frac{9.6+(1518+8)×8}{100}$×$10^6$=131.68us

$t_總$=$\frac{240000}{12000}$×131.68=2633.6us=2.63ms


九、
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題解:電信號傳輸速度=$\frac{2}{3}$c=2×$10^5$ km/s
注:c是光速
則$t_總$=發送時間+傳播時間=$\frac{4}{64}$+$\frac{2000}{200000}$=62.5+10ms=72.5ms


十、
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題解:採樣週期爲128us,則採樣頻率爲$\frac{1}{128}$=8kHz
編碼位數N=$log_2(Q)$=7bit,信道的數據速率=(8k×7)bps=56kbps


十一、
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題解:CSMA/CD採用“邊發邊監聽”的方式,即邊發送邊檢測信道信號電壓變化,如果發現信號變化幅度超過一定限度,則認爲總線上發生衝突。

幾個定義與數據:
電磁波在1km電纜上傳輸的時延τ約爲5us。
衝突檢測時間=2τ(信號在傳輸介質中往返)

2τ稱爲爭用期,又稱爲碰撞窗口。若爭用期內未檢測到碰撞,則認爲不會再出現碰撞。

10M以太網爭用期規定爲51.2us,爭用期內可發送出51.2×10M=512bit=64 Byte數據,故10M以太網的最小幀長爲64Byte,小於64Byte的都認爲是由於衝突而異常終止的無效幀,接收到這類幀則直接丟棄。

因此,能夠被接收到的最小幀長爲:2×帶寬×$\frac{最大段長}{信號傳播速度}$=2×10Mbps×$\frac{1000}{200}$ m/us=100bit


十二、
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題解:
最大間隔時間=$\frac{數據包大小}{帶寬}$+幀間隔=$\frac{(1518+8)×8}{100}$×$10^6$×$10^{-6}$+9.6=131.68us,約等於132us。


十三、
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題解:順序方式執行:(4+2+3)△t×600=5400△t

流水線方式:第一條指令順序執行時間+(指令條數-1)×流水線週期(流水線週期=取址時間)
故採用流水線方式執行完指令所需時間爲:(4+2+3)+(600-1)×4△t=2405△t

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十四、
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題解:設校驗位位數爲K,校驗位與信息位要滿足:(m+K+1)≤$2^K$,得出K=5.


十五、
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題解:-$2^{63}$~(1-$2^{-8}$)^63

附:機器數的浮點表示法


十六、
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題解:計算公式:(發送方發送一個包所需的時間+2×傳播時間+接收方發送應答幀的時間)×包的個數
t=(128÷$10^6$+2×$\frac{1000}{200}$+22÷$10^6$)×$\frac{200000×8}{128-48}$=3.2s


十七、
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題解:設直接訪問主存的時間爲M,訪問cache的時間爲N,CPU訪問內存的平均時間爲T,命中率爲H。
T=M×(1-H)+N×H,帶入數據得3.27=30×(1-H)+3×H,解得H=0.99,即命中率爲99%。


十八、
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十九、
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題解:子網總數爲:35+18=53<$2^6$,即子網號位數爲6位。

600<$2^{10}$-2,即主機號位數爲10。
則子網掩碼爲1111 1111.1111 1111.1111 1100.0000 0000,轉爲點分十進制爲255.255.252.0。


二十、
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題解:IP地址和子網掩碼轉換爲二進制爲:
1111 0000
0111 1000
做按位與運算得,0111 0000,即112,該子網的地址範圍爲192.168.1.112~192.168.1.127。
120-112=8,表示該主機是子網中的第8個主機,主機號即爲0.0.0.8


二十一、
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二十二、
幾個常考的端口號:
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二十三、
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題解:位示圖大小爲:1024GB÷4MB÷64bit=4096Byte

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