计算机网络第四版(课后练习+答案)(3)

计算机网络第四版(课后练习+答案)

该分组的踪迹都已消失，不管是该分组本身，还是对于它的确认都不会再以外的出现。我们还假定，每个主机都配有一个表示一天的时间的时钟，不同主机上的时钟不必同步。每个时钟都采用二进制计数器的形式，并且以长度一致的间隔时间递增。而且，计数器的比特数必须等于或超过序列号所使用的比特数。最后一点，时钟被假定是连续运行，即使主机关闭时也不间断。

时钟驱动方案的基本思想是同一时间不会有两个活动的TPDUs 使用相同的序列号。在一条连接建立的时候，时钟的低端k 个比特被用作初始序列号（也是k 位）。因此，每条连接可以从不同的序列号开始为TPDU 编号。序列号空间应该足够大，使得当编号循环一周时，具有相同号码的旧的TPDU 已经不复存在。

当主机系统崩溃时会产生一些问题。在重新启动后，主机的传输层实体不知道它曾经处在序列号空间的什么位置。一种解决方法是要求传输实体在恢复后的T 秒内处于空闲状态，让所有老的TPDUs 都消失。然而，在一个复杂的互联网上，T 值可能很大，所以这不是一个好的解决方法。

为了避免从崩溃恢复后的T 秒不工作状态，需要对序列号的使用施加新的限制。在一些编号可能被用作初始序列号之前，必须在长度为T 的时间内禁止使用这些编号。在任何连接上发送TPDU 之前，传输层实体必须读一次时钟，检查该TPDU 的编号是否在禁止区内。

显然，在任何连接上的最大数据率是每个时钟滴答发送一个TPDU。在系统崩溃后重启动时，在打开一条新的连接之前，传输实体必须等待到下一个时钟滴答，以避免同样的号码重复使用。如果数据速率低于始终速率，实际使用的序列号对于时间的曲线将最终从左边进入禁止区。如果这样的情况发生了，要么延迟TPDU 达T 长度时间，或者重新同步序列号。

作为例子，如果在坐标起点发1 号TPDU，到接近时钟大循环编码的末尾才发送第2 个TPDU，此时为避免在下一大循环开始重复使用序列号，就需要在大循环接近末尾处重新同步，使用大的初始序列号，以避免使用禁止区号码。

（a）时钟大循环周期是215，即32768 滴答，每滴答100ms，即0.1 秒，所以大循环周期是3276.8s 。假定数据产生速率非常低（接近零），那么发送方在3276.8-60=3271.8 秒时进入禁止区，需要进行一次重新同步。

（b）每分钟使用240 个序列号，即每秒使用4 个号码，如果时间以t 表示（以秒为单位），那么实际的序列号是4t。当接近大循环的末尾时以及在下一大循环的开始阶段，4t 有一定的大小，位于禁止区的上方，现在由于每秒钟10个滴答，禁止区的左边是

10(t-3216.8)。令?4t =10(t-3216.8)，得?t=5316.3秒。即当 ?t=5316.3时，开始进入禁止区，因此当 ?t=5316.3时需要进行一次重新同步。

7. 想象一个泛化的n -军队问题，在这个问题中，任何两支蓝军达成一致的意见之后就足以取得胜利。是否存在一个能保证蓝军必赢的协议?

答：（a）参见教材。

（b）不存在。对于多于两支部队的情况，问题在实质上是同样的。

9. 对于正文中描述的传输实体(见图6.20) ，死锁有可能吗?

答：该传输实体有可能死锁。当双方同时执行RECEIVE 时就会进入死锁状态。 14. UDP 为什么有必要在在?难道只让用户进程发送原始的IP 分组还不够吗?

答：仅仅使用IP 分组还不够。IP 分组包含IP 地址，该地址指定一个目的地机器。一旦这样的分组到达了目的地机器，网络控制程序如何知道该把它交给哪个进程呢？UDP 分组包含一个目的地端口，这一信息是必须的，因为有了它，分组才能够被投递给正确的进程。

16. 一个客户向100km 以外的服务器发送一个128 字节的请求，两者之间通过一条lGbps的

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光纤进行通信。在远过程调用中这条线路的效率是多少?

答：128 字节等于1024 位，在1Gb/s 的线路上发送1000 位需要1的时间。光在光导纤维中的传播速度是200km/ms，请求到达服务器需要传输0.5ms 的时间，应答返回又需要0.5ms 的传输时间。总的看来，1000 位在1ms 的时间内传输完成。这等效于1Mb/s，即线路效率是0.1%。

31.一台TCP 机器正在-通过一条lGbps的信道发送65535字节的满窗口数据.该信道的单向延迟为10ms。请问，可以达到的最大吞吐量是多少?线路的效率是多少?

答：10ms*2=20ms

每20ms 可以发送一个窗口大小的交通量，因此每秒50 个窗口。 65536×8×50=26.2Mb/s 26.2/1000=2.6%

所以，最大的数据吞吐率为26.2Mb/s，线路效率为2.6%

32. 一台主机在一条线路上发送1500 字节的TCP 净荷，其巾最大分组生存期为120s，要想不让序列号回绕，该线路的最快速度为多少?将TCP 、IP 以太网的开销都考虑进去，假设以太网帧可以被连续发迭。

答：我们的目标是发送232字节在120秒或35791394有效负载字节/秒。这是1500个23860字节的帧/秒。TCP的开销是20个字节。IP开销是20字节。以太网开销是26字节。这意味着，1500字节的有效载荷，必须发送1566字节。如果我们把23860帧的1566个字节的每一秒，我们需要一条299 Mbps。有什么东西比这我们运行在同一时间有相同的序列号不同的TCP段风险更快。

33.在一个网络中，最大的TPDU K.度为128 字节，最大的TPDU 生存期为30s ，序列号为8 位，请问每个连接的最大数据率是多少?

答：具有相同编号的TPDU 不应该同时在网络中传输，必须保证，当序列号循环回来重复使用的时候，具有相同序列号的TPDU 已经从网络中消失。现在存活时间是30 秒，那么在30 秒的时间内发送方发送的TPDU 的数目不能多于255 个。

255×128×8/30=?8738b/s

所以，每条连接的最大数据速率是8738b/s。

34. 假设你正在测量接收一个TPDU 所需要的时间。当一个中断发生的时候.你读出系统时钟的值(以毫秒为单位)。当TPDU 被完全处理之后，你再次读出时钟的值。你测量的结果是: 270000 次为0ms，730000 次为lms. 请间，接收一个TPDU 需要多长时间?

答：计算平均值：

因此，接收一个TPDU 花730微秒的时间。

40.对于一个运行在4000km 距离上的lGbps网络，限制的因素是延迟，而并非带宽。请考虑这样一个MAN: 源端和目标端之间的平均距离为20km 。请问在什么数据率上，由于光速导致的往返时间等于lKB分组的传输延迟?

答：光在光纤和铜导线中的速度大约为每毫秒200km。对于一条20km 的线路，单向延迟是100，往返延迟是200。1K 字节就是8192 位。如果发送8192 位的时间为200，那么发送延迟就等于传播延迟。设W 是发送1 位的时间，那么

则1 /W=8192/(2×10)?=40×10。所以，数据传输速率为40Mb/s。

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41.请为下面的网络计算带宽一延迟之乘积: (1 )T1(1. 5Mbps); (2) 以大网(10Mbps):

(3)T3(45Mbps) 和(4) STS-3 (155Mbp)。假设RTT 为100ms. 请回忆一下本章曾经提到过， TCP 头有16 位保留用于窗口大小(Window Size) 。根据你的计算，能想出有什么隐含的意义吗?

答： (1) 18.75 KB,

(2) 125 KB, (3) 562.5 KB, (4) 1.937 MB.

A16位窗口大小意味着发送者可以发送最多64 KB在等待确认。这意味着发送者不

能连续发射使用TCP和保持管全如果使用的网络技术是以太网，T3，或sts-3。

42.对于地球同步卫星上的一条50Mbps 的信道，它的带宽一延迟之乘权是多少?如果所有的分组都是1500 字节(包括开销)那么，窗口应该为多大(按分组为单位)?

答：往返延迟大约是540毫秒，所以用的带宽延迟是27个或3375000个字节的50 Mbps的通道。1500字节的数据包，需要2250个数据包来填充管道，所以窗口应该至少有2250包。

第七章

2. 根据图7.3 中给出的信息. little- sister. cs. vu. nl在一个A 、B 还是C 类网络上?

答：它的IP地址以130开头，所以它在B类网络上。看到的IP地址的映射5章 7. 如果一台机器只有一个DNS 名字，那么它可以有多个IP 地址吗?这种情形是如 何发生的?

答：对.事实上，在图7-3我们看到重复的IP地址的例子。请记住IP地址由网络号和主机号组成.。如果一台机器有两个以太网卡，它可以在两个独立的网络上，如果是的话，它需要两个IP地址.。

8. 一台计算机可以有两个分别属于不同顶级域的DNS 名字吗?如果可以，请给出一个可能的例子。如果不可以，请解释原因。

答：这是可能的。www.large-bank.com和www.large-bank.ny.us可以有相同的IP地址。因此，在与根据一个入门级的国家是一定可能的域（普通）。

13.一个二进制文件的长度为3072 个字节. 每发送80 个字节，以反在最后一次发 送中都要插入一对CR+LR ，请问，如果采用base64 编码，它将有多长? 答：基础64编码将将消息分成1024个单位，每个字节3个字节.。

每个这些将被编码为4字节，共有4096字节。如果这些然后分成80字节线、52线等需要，添加52和52的LFS CRS。总长度将是4200字节。

16. 假设你想要发送一个MP3的文件给一个朋友，但是你朋友的ISP 限制进入邮件的大小为1 MB. 而该MP3的文件是4MB。通过使用RFC 822 和MIME. 是否有办法可以处理这种情形?

答：是的，使用消息/外部机构子类型，只发送文件的URL，而不是实际文件.

2 1.从ISP 的角度来看， POP3 和IMAP 在一个很重要的方面有所不同。POP3 用户通常每天都会消空他们的邮箱，而IMAP 用户则无限期地将他们的邮件保存在服务器t. . 假设现在邀请你为一个ISP 提出建议，建议它应该支持哪个协议，请问，你会提出哪些考虑事项? 答：存储用户的电子邮件占用磁盘空间，这需要花费金钱.。这个因素，认为使用POP3。另一方面，ISP可以为磁盘存储超过几兆的电荷，从而把邮箱变成一棵摇钱树。后者认为IMAP鼓励用户保持电子邮件服务器上（和支付的磁盘空间）。

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27. 标准的http URL 假设Web 服务器在80 端口上监听。然而.Web 服务器在其他的端口上进行监听也是有可能的。请设计一种合理的URL 语法来支持在非标准端口上访问文件。

答：要做到这一点的官方RFC 1738是HTTP：/ /域名：端口/文件 29. 想象斯坦福大学计算机系的某个人刚刚编写了一个新程序，他希望通过FTP 来分发这个程序。他把程序放在FTP 目录中: ftp/pub/freehies/newprog. c 。这个程序的URL 可能是什么?

答：The URL is probably ftp://www.cs.stanford.edu/ftp/pub/freebies/newprog.c 34. 给出必要的标笼，使字符串\成为指向http://www. acm. org 的超链接.，

34. It would be < body>

Clickhere for ínfo < /html>

如果用户单击超链接，则会打开一个TCP 连接，并且向服务器发送几行数据。请列 出所有被发送的行。

答：发送的命令如下：

GET /welcome.html HTTP/1.1 Host: www.info-source.com

注意结束时的空白行。这是强制性的

46.在图7.57（c）中，由于采用4 位采样来表示9 个信号值.因而产生了量化噪声。第一个采样，在位置0处，是精确的，但是接下来的一些采样是不精确的。请问，在周期T的1/32、2/32 和3/32 处，采样值的百分比误差是多少?

答：真正的值是sin（2i/ 32）我从1到3。数值，这些正弦是0.195，0.383，和0.556。他们分别表示为0.250，0.500，和0.500。因此，百分比误差分别为28，31，和10%。 51.以40 帧/秒的速率来传输未压缩的彩色图像所需要的位速率是多少?假设图像的大小为800X600像素，每个像素的颜色为8 位。

答：比特/秒数是800*600*40*8=153600000或153.6 Mbps。

53.请考虑一台100000 用户的视频服务器，每个用户每个月看两部电影。有一半的电影是在晚上8点播放的。在这段时间中，服务器必须同时传输多少部电影?如果每部电影需要4Mbps，则服务器需要多少个OC-12 网络连接?

答：每个月有100000个客户获得两部电影，服务器每月输出200000部电影或每天约6600部.。如果其中一半是在下午，服务器必须处理大约3300电影一次。如果服务器具有4 Mbps的每个发射了3300部电影，所需的带宽Gbps。

使用OC-12连接，与594 Mbps的萃取能力，至少有23个连接将需要。机器为3300部电影同时在23个OC-12连接不是一个小机器。

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