计算机网络部分习题答案

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计算机网络部分习题答案

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考虑图5-8中的4位生成多项式g，假设D的值为10101010。R的价值是什么？答：根据图5-8:1001g

用d除以g，过程如下：

3、考虑具有3的发送器窗口和1024的序列号的GBN协议。假设在时间t，接收方预期的下一个有序数据包的序列号为K。假设媒体不会对消息重新排序。回答以下问题：答：在时间t，发送者窗口中的消息可能的序列号是多少？为什么？

b.在t时刻，在当前传播回到发送方的所有可能报文中，ack字段中所有可能值是多少？为什么？答：一般而言，发送方窗口为n（本题中n=3）。

a、 在一种情况下，如果接收机接收到k-1分组并确认之前接收到的所有分组都已正确到达发送方，则发送方的窗口[k，k+n-1]。如果在另一个极端，发送方没有收到任何ACK，则窗口[K-N，K-1]。因此，窗口从[K-N，K]中的一个点开始，大小为3。

b.接收方等待分组k，收到和确认了k-1及其以前所有分组，如果这n个ack未到达发送方，ack范围[k-n,k-1]，由于发送方已经发送分组[k-n,k-1]，所以肯定收到了

ackk-n-1，根据累积确认原理，接收方一旦对k-n-1进行确认，则不会再对小于k-n-1号分组确认，故而ack范围[k-n-1,k-1]。 滑动窗口概念 停等法(wt=wr=1)

滑动窗口方法：1重新发送所有错误（WT≤ 2n-1）（N功率）2选择重新发送错误（WR≤ 2n-1）（n-1功率）

这个滑动窗口的概念网络上很多关于它的概念，但是都不是很清楚，我把一些难以理解的概念以问答的方式写出来来回答下：

在停止等待协议中，确认帧是否需要序列号？请解释原因。

答：在一般情况下，确认帧不需要序号。但如果超时时间设置短了一些，则可能会出现问题，即有时发送方会分不清对哪一帧的确认。

证明了当n位用于编号时，如果接收窗口的大小为1，则只有当发送窗口的大小为wt时，连续ARQ协议才能正确运行≤ 2N-1。

答：（1）显然wt内不可能有重复编号的帧，所以wt≤2n。设wt=2n；（2）注意以下情况：


发送窗口：只有收到帧确认后，帧位置才会向前滑动；

接收窗口：只有收到一个序号正确的帧，才会向前滑动一个帧的位置，且同时向发送端发送对该帧的确认。 二

显然只有接收窗口向前滑动时，发送端口才有可能向前滑动。发送端若没有收到该确认，发送窗口就不能滑动。

（3） 为了便于讨论，取n=3。当接收窗口为0时，考虑发送窗口的两种极端状态。状态1：发送窗口：0123456701234567

全部确认帧收到接收窗口：0123456701234567状态2：发送窗口：0123456701234567 未接收到所有确认帧。接收窗口：0123456701234567

（4）可见在状态2下，接收过程前移窗口后有效序列号的新范围和发送窗口的旧范围之间有重叠，致使接收端无法区分是重复帧还是新帧。为使旧发送窗口和新接收窗口之间序列号不发生重叠，有wt＋wr≤2n，所以wt≤2n-1。

证明了对于选择重传ARQ协议，如果n个比特被编号，接收窗口的最大值受公式WR的约束≤ 2n/2。

答：因wt＋wr≤2n，而wr≤wt，当wr=wt时，wr取最大值，为2n/2。

在选择性重传ARQ协议中，数字设置为3位。然后设置发送窗口wt=6，接收窗口WR=3。尝试找出协议无法正常工作的情况。

答：发送端：01234567012345670接收端：01234567012345670

在连续ARQ协议中，将数字设置为3位，传输窗口设置为wt=8。尝试找出协议无法正常工作的情况。

答：发送端：01234567012345670接收端：01234567012345670

在什么条件下，选择重传ARQ协议和连续ARQ协议的效果完全相同？答：当选择了重传ARQ协议WR=1时，或者在连续ARQ协议传输中没有错误时。

2.我们讨论了时隙aloha效率推导。本习题将继续这个推导。(a)当有n个活跃结点时，时隙aloha的效率是np(1?p)表达式最大化的p值。

（b） 使用（a）中获得的p值，使n接近无穷大，并计算时隙Aloha的效率。（提到n（1？1/n）：当n接近无穷大时，它接近1/E。）n？1.纯Aloha的最大效率为1/（2e）。


答：（a）当有n个活跃结点时，时隙aloha的效率是np(1-p)n-1。对该式求导，并令导数为0，可得n(1-p)n-1-np(n-1)(1-p)n-2=0。故使表达式最大化时，p=1/n。 （b） 替换P=1/N，然后NP（1-P）N-1=（1-1/N）N-1。当n趋于无穷大时，上述公式的极限为1/E。

（c）n个活跃结点时，aloha的效率是np(1-p)2(n-1)。对该式取极限，得协议最大效率为：1/(2e)。

在第5.3节中，我们概述了时隙Aloha效率的推导。在本练习中，我们将完成此推导。 a.前面讲过，当有n个少活跃节点时，时隙aloha的效率是np(1-p)n-1。求出这个表达式最大化的p值。b.使用在(a)中求出的p值，令n接近于无穷，求出时隙aloha的效率。（提示：当n接近于无穷时，(1-1/n)n接近于1/e。） 三

说明纯aloha的最大效率为(1/2e)。注意：如果你完成了习题，本题很简单。

在CSMA/CD中，在第五次碰撞后，节点选择k=4的概率是多少？在10 Mbps以太网上，这个k=4的结果对应多少秒的延迟？

答：第5次碰撞后，适配器从}31210{，，，，中选择k，故k为4的概率为32/1，它对应于204.8ms的时延。

3-22假设使用CSMA/CD协议的10MB/s以太网中的一个站点在发送数据时检测到冲突，并且在执行退避算法时选择了随机数r=100，该站点需要等待多长时间才能再次发送数据？那么100MB/s以太网呢？答：对于10 Mb/s以太网，等待时间为5.12毫秒。对于100 Mb/s以太网，等待时间为512毫秒。 4

如前所述，使用CSMA/CD协议，适配器在冲突后等待k512位，其中k是随机选择的。对于k=100，对于10Mbps以太网，适配器需要多长时间才能返回到第二步？100Mbps以太网呢？

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