上海交⼤计算机⽹络考卷及答案
1.⼀个TDM系统容量为480kbps, 为10路语⾳线路共享，语⾳信号的带宽为3000 Hz. 请
问模数转换的采样频率为多少？每个样本/信元携带多少⽐特的信息？假设该系统⽆噪声，并且采⽤⼆元信号进⾏传输，则信道的总带宽最⼩为多少Hz？如果采⽤曼切斯特编码，则信道的总带宽最⼩为多少Hz？（10分）
答：（1）（2分）采样频率为两倍信号带宽，即6kHz.
（2）（2分）每路语⾳线路的数据传输速率为48kbps，因此每个样本携带48k/6k=8 bit 信息。
（3）根据奈奎斯特定理，数据传输速率为2Hlog22=480kbps，因此信道带宽最⼩为240kHz.
（4）（4分）曼切斯特编码对信号的利⽤率为50%，根据结果（3），信道最⼩总带宽为240kHz/50%=480kHz
答：（5分）数据链路层和传输层都需要提供可靠服务。这两个层次都⽤⾯向连接的⽅式⼯作。都包含了
差错控制和流量控制。差错控制机制都采⽤了校验和重发机制来实现，确认都采⽤稍待确认。流量控制都是采⽤窗⼝机制来实现。
（5分）数据链路层和传输层实现时的最⼤区别是：数据链路层的传输基础是⼀条传输媒体，⽽传输层的传输基础是⼀个互联⽹。这导致了数据链路层和传输层实现时有如下⼏个区别：
（1）重发机制中的定时器值的设定
（2）连接建⽴和连接释放过程
（3）传输层还需要考虑拥塞控制
3．（8分）下图WiFi⽹络中，D在t0时刻给C发送了RTS, C回答了CTS。D在收到CTS 之后在t2时刻开始发送数据，同时A在t1时刻给B发送了RTS并在t3时刻到达B.
(1) 请简单阐述WiFi的分布式媒体访问控制⽅法。
（2）如果A在t3时刻以后给B发送数据，B 能正确接收吗？这会⼲扰正在进⾏的C和D之间的通信吗？
(3) 在t3时刻， B可以给A回答CTS吗？为什么？
答：（1）（4分）WiFi采⽤CSMA/CA的⽅法进⾏媒体访问控制。在发送数据前，源端⾸先侦听信道，如果信道空闲，则通过发送RTS/CTS短帧以防⽌冲突，然后再发送数据；如果信道忙，则通过⼆进制指数后退法等待⼀段时间以后再重新尝试。
（2）（2分）因为C在A的发射半径之外，所以A可以给B发送数据，不会⼲扰C接收数据
（3）（2分）B不可以给A发送CTS，因为B收到了C发出CTS，知道C要接收数据。⽽B发送的数据会⼲扰C接收数据
4．在图（a）的⽹络结构图中，主机A要发送⼀个数据包给主机B，已知主机B的域名为
www.doczj/doc/8b28ca72b84ae45c3b358c59.html 。主机A向主机B发送了⼀个IP数据包，该数据包被封装在⼀个以太⽹帧⾥边。帧的内容如图（b）所⽰。IP包格式和以太⽹的帧格式如图（c）所⽰。（12分）
（1）主机A如何获得主机B的IP地址？
（2）主机A所在的⽹络是A、B、C类中的哪⼀类⽹络？
（3）主机A的缺省⽹关的IP地址是多少？
（4）主机A的MAC地址是多少？
（5）缺省⽹关的MAC地址是多少？
（6）主机B的IP地址是多少（⽤点分⼗进制表⽰）？
（a）⽹络结构图
大文件发送00 21 27 21 51 ee 00 15 c5 c1 5e 28 08 00 45 00 01 ef 11 3b 40 00 80 06 ba 9d ca 78 02 14 40 aa 62 20 04 ff 00 50 ……（b
）以太⽹的帧内容
以太⽹的帧格式
答：（1）主机A通过DNS服务获得主机B的IP地址。（2分）
（2）主机A所在的⽹络是C类⽹络（2分）
（3）主机A的缺省⽹关的IP地址是202.120.2.254（2分）
（4）主机A的MAC地址是00 15 c5 c1 5e 28（2分）
（5）缺省⽹关的MAC地址是00 21 27 21 51 ee（2分）
（6）主机B的IP地址是40 aa 62 20，点分⼗进制表⽰为62.170.98.32（2分）
5．（5分）⼀台机器是否允许有多个IP地址，是否允许有多个域名？在什么情况下将出现
此类情况?
答：⼀台机器允许有多个IP地址，如路由器。⼀台机器也允许有多个域名，例如，⼀台机器既是web服务器⼜是ftp服务器
6. 试简述距离⽮量法（DV）和链路状态法（LSR）的⼯作过程。分别适⽤于什么场合？因
特⽹中的RIP协议和OSPF协议分别采⽤哪个算法？（10分）
答：（1）（3分）距离⽮量法定期与邻居交换⾃⼰的距离⽮量。根据邻居的距离⽮量及⾃⼰到邻居的距离计算到其他节点的最近距离
（2）（3分）链路状态法收集邻居信息，组装成⼀个路由分组，⼴播给⽹上的所有节点。
每个节点根据收集到的路由分组总结出整个⽹络的拓扑结构，⽤单源最短路径的算法计算到每个结点的最短路径。
（3）（2分）距离⽮量法适合⼩型⽹络，链路状态法适合较⼤型的⽹络
（4）（2分）RIP⽤DV，OSPF⽤LSR
7．如果主机A到主机B相距3000 km，信道的传输速率为1Mbps，信号传播速率为200m/µs，发送的帧长为64字节。A和B之间采⽤重发N帧协议（协议5）或选择性重发协议（协议6）进⾏差错控制和流量控制。如果主机A的数据链路层向主机B的数据链路层发送了0-6号帧，主机A收到了2号帧的确认，并且它的0号帧超时。请回答以下问题：（10分）
（1）要使信道的利⽤率达到最⾼，如果采⽤协议5，帧序号应该为多少位？
（2）要使信道的利⽤率达到最⾼，如果采⽤协议6，帧序号应该是多少位？
（3）如果采⽤协议6，并且⼜收到了6号帧的NAK，主机A重发了哪些帧？
（4）如果采⽤协议5，并且⼜收到了3号帧的确认，4号帧定时器超时，主机A重发了哪些帧？
答：（2分）发送⼀个帧即收到确认所需要的时间为2*(64*8/1M + 3000km/200) = 2*(0.512 ms+15 ms) = 2 * 15.512 =
31.024ms
在31.024ms中可以发送的帧数为60.1。
（1）（2分）⽤协议5，序号为6位
（2）（2分）⽤协议6，序号为7位
（3）（2分）重发6号帧
（4）（2分）重发4、5、6号帧
8．（20分）下图所表⽰的⽹络中，⼦⽹A~D最多有30台主机。现有⼀个C类地址202.120.36.0可以⽤来为该⽹络分配IP地址。
（1）为⼦⽹A~E分配⼦⽹号和⼦⽹掩码，并为⼦⽹E中的两台路由器的接⼝分别分配其IP地址。（2）路由器R1向外⼴播的⼦⽹号和⼦⽹掩码分别是多少？
（3）如果⼦⽹A中的主机要给⼦⽹D中的主机发送分组，他们需要知道R1连接在⼦⽹E中的MAC地址吗？请解释原因。
（4）如果路由器R2替换成交换机S2. 请指出各⾃的冲突域和⼴播域。
（5）如果路由器R2替换成交换机S2，⼦⽹A中的主机要给⼦⽹D中的主机发送分组，他们需要知道R1连接在⼦⽹E中的MAC 地址吗？如果需要，他们如何得到其MAC地址？
答：（1）（10分）5位为主机号，3位为⽹络号。⼦⽹掩码是255.255.255.224。如果设⼦⽹A为1号⽹络，⼦⽹B为2号⽹络，⼦⽹C为3号⽹络，⼦⽹D为4号⽹络，⼦⽹E为5号⽹络，则R2的3个地址可能是202.120.36.33, 202.120.36.65，
202.120.36.161。R1的三个地址为
202.120.36.162, 202.120.36.97， 202.120.36.129。
（2）（2分）路由器R1向外⼴播的⼦⽹号和⼦⽹掩码分别是202.120.36.0，掩码是
255.255.255.0
（3）（3分）如果⼦⽹A中的主机要给⼦⽹D中的主机发送分组，他们不需要知道R1连接在⼦⽹E中的MAC地址，只需要知道R2连接⼦⽹A的端⼝的MAC地址。
（4）（3分）如果路由器R2替换成交换机S2. 则A、B、E各形成⼀个冲突域。A、B、E⼀起形成⼀个⼴播域。
（5）（2分）如果路由器R2替换成交换机S2，⼦⽹A中的主机要给⼦⽹D中的主机发送分组，他们需要知道R1连接在⼦⽹E 中的MAC地址。该地址可通过ARP协议获得。
9．（15分）假设主机A需要通过TCP将⼀个很⼤的⽂件发送给主机B。A和B之间由⼀台路由器相联，相距5000 km，信号的传播速率为200m/µs，数据传输率为10Mbps，TCP的数据报长度为1KB。
（1）求A和B之间发送⼀个数据报的往返延迟RTT。路由器的排队及转发延迟为1ms、忽略主机的处理延迟以及数据包和ACK
包的传输延迟。
（2）TCP使⽤慢启动来进⾏端对端的拥塞控制。初始临界值取8KB。请问6次成功发送之后，A和B之间的平均吞吐量是多少？线路的效率是多少？
答：（1）（5分）RTT = 2 * （1 + 5000km / 200）= 2 * （1 + 25）= 52ms
（2）（10分）6次⼀共发送的数据量为1 + 2 + 4 + 8 + 9 + 10 = 34kB = 272 kb
花费的时间为 52 * 6 = 312ms
平均吞吐量为 272kb / 312ms = 871.795kbps
线路效率是 871.795 k / 10M = 0.087
发布评论