数据通信与网络作业
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CH9
Q14. 当我们打越洋电话的时，有时会感到延迟，能说明其原因吗？
答:电话网络是由多级交换局（本地局、中继局、地区局）组成的。在美国，将整个国家划分为200多个本地接入和传送区域（LATA）,在一个LATA内部提供服务的运营商称为本地交换电信公司（LEC），在一个LATA内部交换局中，只有本地局与中继局，当需要跨LATA进行通信的时候，就需要跨区交换电信公司（IXC）提供LATA之间的通信服务。中国的通信运营商提供的固话通信服务过程与此类似。
通过上面的介绍，我们可知，一次越洋通信的过程如下：呼叫方接通本地局，本地局接入LATA内部的中继局，中继局通过服务接入点（POP）接入IXC网络，数据在IXC网络内部通过海底电缆进行传输，到达大洋彼岸后，通过POP接入该地区LATA内部的中继局，然后接入中继局内部的本地局，最后接通被呼叫方。 可见，一次越洋通话，中间会经过6次通信转接，而在每次通信转接中，程控机进行交换时总是会出现程序延迟。同时，在发送方进行的模数转换与接收方进行的数模转换同样会使通话产生延迟，这样，我们就不可避免的会在越洋电话中感觉到延时。
Q17. 使用下列技术计算，下载1000000字节所需要的最小时间？ a. V32 modem b. V32bis modem c. V90 modem
答：d=1000kB=8000kb，t=传输时间，v=传输速度 t=d/v a. V32 modem v=9.6kbps，t=8000kb/9.6kbps≈833s b.V32bis modem v=14.4kbps，t=8000kb/14.4kbps≈556s c. V90 modem v=33.6kbps，t=8000kb/56kbps≈143s
CH10
Q13. 按表10.1，发送方发送数据字10。一个3位突发性差错损坏了码字，接收方能否检测出差错？说出理由。
答：由表10.1我们可知，dataword=10时，codeword=101，一个3位突发性差错将改变所有的该codeword的所有位，所以接收方收到的codeword=010，接收方查询后发现为无效codeword，丢弃该codeword。综上所述，接收方是可以检错的。
Q14. I按表10.2，发送方发送数据字10。如果一个3位突发性差错损坏了码字
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的前3位，接收方能否检测出差错？说明理由。
答：由表10.2我们可知，dataword=10时，codeword=10101，一个3为突发性差错改变codeword前三位以后，接收方收到的codeword=01001，接收方查询后发现为无效codeword，丢弃该codeword。综上所述，接收方是可以检错的。
CH11
Q9. 比较和对比回退N帧ARQ协议和选择性重复ARQ协议。
答：1.回退N帧ARQ协议：发送窗口大于1，接收窗口等于1。发送方可以连续的发送帧，但一旦待确认的帧错误或定时器到时，将重发所有待确认的帧。 2.选择性重复ARQ协议：发送窗口大于1，接收窗口也大于1。双方只重传错误的或超时的帧，并且发送方保留后续帧的副本。 选择性重复ARQ协议与回退N帧ARQ协议相比，减少了重传出错帧以后所有正确帧的开销，但是接收方的算法也相应的复杂化了
Q17. 一个发送方发送一系列分组到同一个目的地，使用一个5位长度的序列。如果序列号以0开始，发送一百个分组后序号是多少？
答：因为序列号长度为5，所以序号为0~31，发送100个分组后，序号为3。
Q23. 为使用捎带选择性等待ARQ设计一个双向算法。注意双方都使用同一个算法。 答：
if (Frame Type is Data)
{if (corrupted (Frame)) AND (NOT NakSent) {
endNAK (Rn); NakSent = true; Sleep(); }
if (ackNo between Sf and Sn) {
while (Sf < ackNo) { Purge (Sf);
StopTimer (Sf); Sf = Sf + 1; } }
if ((seqNo <> Rn) AND (NOT NakSent)) { SendNAK (Rn); NakSent = true; }
if ((seqNo in window) AND (NOT Marked (seqNo)) {
StoreFrame (seqNo); Marked (seqNo) = true;
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while (Marked (Rn)) {
DeliverData (Rn); Purge (Rn); Rn = Rn + 1;
AckNeeded = true; } }
} // End if (Frame Type is Data) }
// End if (arrival event) if (Event (TimeOut (t)))
// The timer expires { StartTimer (t); SendFrame (t); } } // End Repeat forever
CH12
Q10. 我们使用有线电视的通道访问因特网时，需要一个多路访问协议吗？为什么？
答：我们可知，CATV信号传输过程中，通常使用同轴电缆，且传输方式应该是FDM，而且，一条电缆在访问internet时通常是多用户使用的，所以应该使用多路访问技术，根据数模转换的性质与信号传输介质的限制，通常使用的多路访问技术应该是FDMA与TDMA。
Q15. 在数据速率为10Mbps的CSMA/CD网络中，为了冲突检测过程的正确操作，最小帧长度是512比特，如果我们把数据速率提高到100M，那么最小帧长度应该是多少？那么提高到1Gbps、10Gbps分别是多少呢？ 答：在10Mbps中，最小帧长度为512bits，所以，帧的传输时间为10Mbps/512bits≈51.2us。
当数据传输率为100Mbps时，帧的最小长度应该为100Mbps*51.2us=5120bits=5Kbits；
当数据传输率为1Gbps时，帧的最小长度应该为1Gbps*51.2us=51200bits=50Kbits；
当数据传输率为10Gbps时，帧的最小长度应该为10Gbps*51.2us=512000bits=500Kbits。
Q26. 你能解释为什么ALOHA中的脆弱时间依靠Tfr ，而CSMA中依靠 Tp？ 答：在ALOHA协议中，一个站点若想成功的发送帧，那么，在帧发送期间，必须没有站点在发送帧，所以，这个协议的脆弱时间只能与帧传输时间相关。在纯ALOHA协议中，脆弱时间等于两倍的帧传输时间；而在时隙ALOHA协议中，脆弱时间等于帧传输时间。
在CSMA协议中，一个站点若想成功的发送帧，那么，在帧发送期间，必须保证其他所有站点能侦听到这个帧信号，所以，这个协议的脆弱时间只能与最大传输时间有关。
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CH13
Q5. 交换机和网桥之间的关系是什么？ 答：二层交换机与网桥工作在同一层。 在一个有M台机器的网络中，一个有N个端口的网桥将整个网络分割为N个冲突域，每个冲突域中的机器共享带宽；而一个M口的交换机将整个网络分为M个冲突域，也就是每台机器独享带宽，这样看来，交换机网络比网桥网络的传输速度要快得多，交换机就是一个密集端口的网桥，同时，交换机相比网桥来说，还具有快速处理分组的附加功能。
Q17. 一个以太网MAC子层从上层接收1510个字节的数据。这些字节能压缩在一个帧内吗？如果不可以的话，那么要发送多少帧？每个帧中的数据大小是多少？
答：因为MAC帧的数据长度最大为1500字节，所以，必须要发送两个MAC帧。第一个帧长度为1518字节，数据大小为1500字节；第二个帧长度为64字节，数据大小为46字节，包括剩余的10字节数据与填充的36字节数据。
CH14
Q4. 无线LAN使用的访问方式是什么？ 答：无线Lan使用的访问方式是CSMA/CA。 Q5. NAV的目的是什么？
答：NAV的目的在于当介质被占用的情况下，控制站点推迟发送数据的时间。当信道被占用时，待发送站点根据收到的正发送站点的RTS帧中包含的占用时间，启动NAV定时器，该定时器表示在允许检查信道是否空闲之前还需等待多长时间。
CH15
Q17. 在图15.6中，我们使用一个网桥。我们能用路由器代替网桥吗？请解释原因。 答：我们可以用路由器代替网桥。网桥在这里的作用起转发和连接不同网段的作用。路由器也是具有转发和连接不同网段的功能，可以承担这样的作用。网桥和路由器不同的是转发的依据不同，网桥依据MAC地址，路由器依据IP地址。
Q18. 网桥使用过滤表，路由使用路由表。你能解释差别吗？
答：网桥将两个相似的网络连接起来，并对网络数据的流通进行管理。它工作于数据链路层，不但能扩展网络的距离或范围，而且可提高网络的性能、可靠性和安全性。网络1和网络2通过网桥连接后，网桥接收网络1发送的数据包，使用过滤表检查帧包含的MAC地址，如果地址属于网络1，它就将其放弃，相反，如果是网络2的地址，它就继续发送给网络2.这样可利用网桥隔离信息，将网络
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