计算机网络计算题整理

1 目录

第二章物理层 .............................................................................................................................................................. 2

1.最大传输速率R-MAX计算： .......................................................................................................................... 2 2.比特率与波特率的计算： .............................................................................................................................. 2 第三/四章 数据链路层和MAC层 .............................................................................................................................. 2

1.带位填充首尾标志法即面向二进制帧格式：例：HDLC ............................................................................... 2 2.奇偶校验： ...................................................................................................................................................... 3 3.校验和(CheckSum) .......................................................................................................................................... 3 4.循环冗余校验（CRC） .................................................................................................................................... 3 5.流量控制 .......................................................................................................................................................... 4

（1）一位滑动窗口协议（协议4）：WT=1，WR=1 .................................................................................. 4 （2）后退n帧协议 .................................................................................................................................... 5 6.信道利用率： .................................................................................................................................................. 6 7.CSMA/CD 最短帧长最短帧长和时隙长度为度............................................................................................... 6 8.求环比特长度，求总时间 .............................................................................................................................. 6 9.二进制指数后退算法 ....................................................................................................................................... 7 10.碰撞问题： .................................................................................................................................................... 7 第五章网络层 .............................................................................................................................................................. 9

1.IP地址分类 ..................................................................................................................................................... 9 2.路由算法 .......................................................................................................................................................... 9

最短路径算法（Dijkstra）： .................................................................................................................. 9 扩散法(flooding) ...................................................................................................................................... 9 距离矢量算法 .............................................................................................................................................. 9 L-S（链路状态）算法 ..............................................................................................................................11 2.主机的IP地址分配 ......................................................................................................................................11 3.子网掩码： ....................................................................................................................................................11 第六章 传输层 ..................................................................................................................................................13 1. 拥塞控制 ......................................................................................................................................................13 2.TCP 超时后的适应重发RTT .........................................................................................................................14 第七章 应用层 ..................................................................................................................................................15 1. DNS（DNS：Domain Name System域名系统） ..........................................................................................15 2.E-mail系统的组成 .......................................................................................................................................17 3. 简单邮件传输协议SMTP .............................................................................................................................17 4. POP3 ..............................................................................................................................................................17

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2 第二章物理层

1.最大传输速率R-MAX计算：

无噪声信道：R-MAX=2Blog2V（B带宽，V信号离散等级） 有噪声信道：香农公式：R-max=Blog2(1+s/n) 噪声=10log10S/N 噪声为30dB,S/N=1000 2.比特率与波特率的计算： 比特率=波特率*log2V 注意单位：

B(Byest)字节=8bit(比特)

1KB=1024B 1Kbit=1000bit

1MB=1024KB 1Mbit=1000Kbit 注意时间单位换算：1s=1000ms 1ms=1000us 1us=1000ns

例题：1）在一条无噪声的信道上，如果带宽是4MHz，信号分成32个等级，那么，信道的最大比特率(即数据传输率)为_____bps，对应波特率为_____波特，发送一个20KB的文件最短需要的时间是_____。（作业一） 解：(A)无噪声，B=4MHZ， V=32

R-MAX=2Blog2V（B带宽，V信号离散等级）=2*4*log2（32）=2*4*5=40Mbps (B) 比特率=波特率*log2V->波特率=比特率/log2V=40Mbps/log2(32)=8Mbroun

(C)最短时间T=20KB/40Mbps=20*8(Kbit)/40*1000(Kbps)=0.004s=4ms(这里注意时间换算)

2）某信道的带宽为4MHz，假定无噪声并采用4电平的数字信号，试求该信道的最大数据传输率。（要求列出简要计算式） 解：最大数据传输速率=2Blog2V=2*4*log24=2*4*2=16Mbps

3）采用相—幅调制(PAM)技术在带宽为32KHz的无噪声信道上传输数字信号，每个相位处都有两种不同幅度的电平。若要达到192Kbps的数据速率，至少要有多少种不同的相位? 解：无噪声，B=32KHZ, R-max=192Kbps； R-MAX=2Blog2V（B带宽，V信号离散等级）得 Log2V=R-max/2B=192/2*32=3

所以V=8，每个相位都有两种不同的幅度的电平，所以至少需要8/2=4种不同的相位。

4）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？ 解：(A)采样频率为两倍信号带宽，即2*3000HZ=6KHZ

（B）先求出每路语音线路的数据传输速率为480Kbps/10=48kbps， 再求每个样本携带信息为：48k/6k=8 bit

（C）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：B=480kbps/2log2v=480ps/2=240KHZ (D)如果采用曼切斯特编码，则信道的总带宽最小为:

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： 240KHZ/50%=480KHZ

（5）如果主机A通过由32路TDM共享的2.048Mbps总线链路向主机B发送一个32Kb的文件，则传输时间为_____。 解：先求出每路得传输速率=2.048/32=64Kbps 在求时间T=32Kb/64Kbps=0.5s=500ms

A. 500ms

B. 1000ms

C. 15.6ms D. 1000ms

6）在曼切斯特编码中，如果信号的到达速率（即信号的波特率）是10M，那么数据传输速率是_____。（知识点：2-7） A. 5Mbps B. 10Mbps C. 20Mbps D. 没有一个选项答案正确 注：采用曼彻斯特编码的数字信道,数据传输速率是波特率1/2倍 第三/四章 数据链路层和MAC层

1.带位填充首尾标志法即面向二进制帧格式：例：HDLC

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考点：把所需传输的而精致数据一字排开，并以特列的位模式01111110作为帧标志，如果内容中出现一个与帧标志相同的位串，即在第5个1后面插入1个0.

例题：（1）采用位插入法的帧格式，若欲传输的信息是10111111011，则实际传输的比特串是_____。（知识点：3-7） A. 10111111011 101111101011

某8比特数据经“0比特插入”后在信道上用“曼彻斯特码”发送，信道上的信号波形如下图所示，试求原8比特数据。

B. 101111101011

C. 100111111011

D. 101011111011

解：10111111011在第5个1后面插入一个0即

解：考了2个知识点：曼切斯特码（低到高代表0，高到低代表1），面向2进制帧格式 1 1 1 1 1 0 0 1 1 1 1 1 1 1 0 1 1 2.奇偶校验：

考点：在数据后加一个奇偶(parity)位，奇偶位设置标准是保证码字中“1”位的数目是偶数(或奇数)。 例子：1011010 偶校验：10110100 奇校验：10110101 3.校验和(CheckSum)

考点：将发送的数据看成是二进制整数序列，并划分成一段段规定的长度（如8位、16位、32位等），累加他们的和，校验和是此和的补码。将校验和与数据一起发送。在接收端，所有数据与校验和之和＝0

例：（1）07 6C 5F AA 86 7E1A3B6654333C的32位校验和为__0BC152DF___。（知识点：3-2） 解：（1）因为是32位故分成8个：如下：07 6C 5F AA +86 7E1A3B+6654333C （2）依位相加，逢16进1位 序号 A的数位1+B数位1+数位1 1 2 3 4 5 6 7 8

PS:如果是16位就把数分成4位，8位就分成2位相加。 下面是16位的求法： 序号 1 2 3 4

4.循环冗余校验（CRC）

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A的数位1+B数位1+C数位1+D数位1+E数位1+F数位1 C+A+E+B+4+C=12+10+14+11+4+12 6+A+7+3+5+3=6+10+7+3+5+3 7+F+6+A+6+3=7+15+6+10+6+3 0+8+1+6+3 和 63 37 49 21 求当前位 63-16*3=15 37-16*2=5 49-16*3=1 21-16=5 当前位 F 5 1 5 进位 3 2 3 1 求补码 16-15=1 15-5=10 15-1=14 15-5=10 补码 1 A E A A+B+C=10+11+12 A+3+3=10+3+3 F+A+3=15+10+3 5+1+3=9 C+E+4=12+14+4=30 6+7+5=18 7+6+6=19 0+8+6=14 和 33 16+2=18 28+1=29 9+1=10 30+0=30 18+1=19 19+1=20 14+1=15 33-16*2=1 18-16=2 当前位 1 2 进位 2 1 1 0 1 1 1 0 求补码 16-1=15 15-2=13 15-13=2 15-10=5 15-14=1 15-3=12 15-4=11 15-15=0 补码 F D 2 5 1 C B 0 29-16=13(D) D (10)A A 30-16=14（E） E 19-16=3 20-16=4 (15)F 3 4 F

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考点：（1）除以多项式（已经给定），如果能除尽说明无差错

（2）CRC校验码是除以多项式的余数即原BIT+余数是最终发送的比特流

例：(1)0111010111001001采用CRC校验码，生成多项式为 x3+x+1，最后发送的数据为_____。

解 step 1：通过多项式x3+x+1得到被除数为：1010，和需要在原比特后加（多项式的最高次幂是3）000 Step 2：原始比特+000后除以1010的余数即是CRC校验码（相同为0，不同为1）

（2）已知生成多项式G（x）=x+x+1，若接收端收到的位串为10110011010，问传输是否有错?为什么?（列出说明理由的计算式）

解 ：（1）由G（x）=x+x+1 得到被除数：11001

（2）用收到的位串10110011010除以11001，如果出尽（没有余数）则代表无传输错误 5.流量控制

（1）一位滑动窗口协议（协议4）：WT=1，WR=1

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考点：S = next_frame_to_send, R = frame_expected

接收帧时：seq与R比较,若相等则接收送网络层,且R++;否则拒绝。ack与S比较,若相等则从网络层取新包,S++;否则S无

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变化。

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发送帧时：seq=next_frame_to_send; ack=frame_expected-1;

例：1)采用一位滑动窗口协议（即协议4），通信一方的next_frame_to_send=0，frame_expected=1，当收到一个（seq=0, ack=0, data）的帧后，next_frame_to_send=_____，frame_expected =_____，并将该帧的数据_____。（知识点：3-5） A. 0，0，送网络层

B. 0，1，丢弃

C. 1，0，送网络层

D. 1，1，丢弃

解析：seq=0与frame_expeced=1 比较 ，不相等， frame_expeced=1 ，丢弃 Ack=0与next_frame_to_send=0比较，相等，next_frame_to_send++=1 答案是：1,1 ，丢弃

2）采用一位滑动窗口协议（即协议4），通信一方的next_frame_to_send=0，frame_expected=1，当发送一帧时，帧的内容为（seq=_____, ack=_____, data）。（知识点：3-6） A. 0，0

B. 0，1

C. 1，0

D. 1，1

解：因发送帧时：seq=next_frame_to_send; ack=frame_expected-1; 故：seq=0,ack=1-1=0 （2）后退n帧协议

考点：发送端的等待时间至少是发送端到接收端传播时间的二倍

例题：1）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/ms，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

2）试根据发送滑动窗口变化过程，在下图所示各发送窗口下标出“发送帧序号”或“接收确认帧序号”说明。(参照第一窗口说明)

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