1.如图所示网络。A在t=0时刻开始向C发送一个2Mbits的文件；B在t=0.1+e秒（e为无限趋近于0的小正实数）向D发送一个1Mbits的文件。忽略传播延迟和结点处理延迟。

请回答下列问题：
1)如果图中网络采用存储-转发方式的报文交换，则A将2Mbits的文件交付给C需要多长时间？B将1Mbits的文件交付给D需要多长时间？
2) 如果图中网络采用存储-转发方式的分组交换，分组长度为等长的1kbits，且忽略分组头开销以及报文的拆装开销，则A将2Mbits的文件交付给C需要大约多长时间？B将1Mbits的文件交付给D需要大约多长时间？
3) 报文交换与分组交换相比，哪种交换方式更公平？（即传输数据量小用时少，传输数据量大用时长）

参考答案：
1)由于A先发报文所以，A的报文在路由器的队列中排在B的报文前面，所以A交付2Mbits报文需要时间为：2/10+2/20+2/10=0.5s=500ms；（3分）
B将1Mbits的文件交付给D需要时间为：1/10+2/20(排队时间)+1/20+1/10=0.35s=350ms。（3分）
2)从t=0时刻到t=0.1s，A发送了1000个分组，用时：1000×1000/10000000=0.1s，
从t=0.1s时刻起与B共享连接路由器的链路，平均各共享到带宽10Mbps，A大约再用时：1/10+2×1000/10000000=0.1002s交付剩余的1000个分组，故A向C交付2Mbits文件大约需要(0.1+0.1002)s≈0.2s；（3分）
B向D交付1Mbits文件需要时间大约为：1/10+2×1000/10000000=0.1002s≈0.1s。（3分）
3)分组交换比报文交换更公平。（2分）

2.考虑两台主机A和主机B由一条带宽为R bps、长度为M米的链路互连，信号传播速率为V m/s。假设主机A从t=0时刻开始向主机B发送分组，分组长度为L比特。试求：

1. 传播延迟（时延）dp；
2. 传输延迟dt；
3. 若忽略结点处理延迟和排队延迟，则端到端延迟de是多少？
4. 若dp>dt，则t=dt时刻，分组的第一个比特在哪里？
5. 若V=250000km/s，L=512比特，R=100 Mbps，则使带宽时延积刚好为一个分组长度（即512比特）的链路长度M是多少？
   (注：1k=10^3,1M=106)

参考答案：
1)传播延迟（时延）dp=M/V；（2分）
2)传输延迟dt=L/R；（2分）
3)端到端延迟de= L/R+M/V；（2分）
4)若dp>dt，则t=dt时刻，分组的第一个比特所在位置是：距离主机A的Vdt米的链路上；（2分）
5)带宽时延积=Rdp=RM/V=512，因此， M=512V/R=512×250000000/100000000 =1280米。（2分）

3.假设主机A向主机B以存储-转发的分组交换方式发送一个大文件。主机A到达主机B的路径上有3段链路，其速率分别是R1=500kbps，R2=2Mbps，R3=1Mbps。试求：

1. 假设网络没有其他流量，则传送该文件的吞吐量是多少？
2. 假设文件大小为4MB，则传输该文件到主机B大约需要多少时间？
   (注：1k=10³,1M=10⁶)

参考答案：
1)传送该文件的吞吐量：TH=500kbps；（5分）
2)传送该文件到主机B大约需要时间：T=4×8×10⁶/(500×10³)=64s。（5分）

4.假设你在浏览某网页时点击了一个超链接，URL为“https://www.kicker.com.cn/index.html”，且该URL对应的IP地址在你的计算机上没有缓存；文件index.html引用了8个小图像。域名解析过程中，无等待的一次DNS解析请求与响应时间记为RTTd，HTTP请求传输Web对象过程的一次往返时间记为RTTh。请回答下列问题：
1）你的浏览器解析到URL对应的IP地址的最短时间是多少？最长时间是多少？
2）若浏览器没有配置并行TCP连接，则基于HTTP1.0获取URL链接Web页完整内容（包括引用的图像，下同）需要多长时间（不包括域名解析时间，下同）？
3) 若浏览器配置5个并行TCP连接，则基于HTTP1.0获取URL链接Web页完整内容需要多长时间？
4) 若浏览器没有配置并行TCP连接，则基于非流水模式的HTTP1.1获取URL链接Web页完整内容需要多长时间？基于流水模式的HTTP1.1获取URL链接Web页完整内容需要多长时间？
答：

1)最短时间
当本地域名解析服务器中包含要访问的URL所对应的IP地址时，所需的时间时间最短，为RTTd。
最长时间
当本地域名解析器中不包含并且需要从根域名服务器解析时所需的时间最长，解析路径如下：客户端-本地域名服务器、本地域名服务器-根域名服务器、本地域名服务器-com.cn、cn-com、本地域名服务器-权威域名服务器，因此所需的时间为5RTTd。
2)需要html文件本身，外加8个小图像连接。时间包括发起建立TCP连接一个RTTh，HTTP请求传输Web对象过程的一次往返时间RTTh。一共2×9 = 18 RTTh
3)一开始建立TCP连接，获得index.html文件2个RTTh。然后由图像地址信息，在2轮并行处理下完成8个图像的加载工作。2×2个RTTh。2 + 4 = 6 RTTh。
4)无流水情况下，客户端只有收到前一个响应后才发送新的请求，每个被引用的对象耗时一个RTT。
有流水情况下，客户端只要遇到一个引用就尽快发出请求。
无流水: 2 + 8 = 10 RTTh。有流水: 2 + 1 = 3RTTh

5.考虑当浏览器发送一个HTTP GET报文时，通过浏览器捕获到下列ASCII字符串（即这是一个HTTP GET报文的实际内容，回车和换行符已经将文本按照换行显示，符号本身没有显示，最左边一列数字是对HTTP报文内容按行给出的编号）。

根据上图，回答下列问题，并要指出你在该HTTP GET报文中找到答案的地方。
a.由浏览器请求的文档的URL是什么？
b.该浏览器运行的是HTTP的何种版本？
c.该浏览器请求的是一条非持续连接还是一条持续连接？
d.该浏览器所运行的主机的IP地址是什么？
e.发起该报文的浏览器的类型是什么？在一个HTTP请求报文中，为什么需要浏览器类型？

正确答案：
a）依据报文中的第1行和第2行，可以知道浏览器请求的文档的URL是：http://www.hit.edu.cn/xxgk/xxjj.html。其中host：字段表示服务器的名称www.hit.edu.cn，/xxgk/xxjj.html表示文件名。【2分】
b）依据报文中的第1行内容，可知浏览器正在运行HTTP/ 1.1版本。【2分】
c） 依据报文中的第1行内容，Connection：keep-alive所示，浏览器请求的是一个持续连接。【2分】
d） 浏览器所运行的主机的IP地址在HTTP报文中是不可获知的。 此信息不包含在任何地方的HTTP消息中。 因此，仅通过查看HTTP消息的交换就无法说明这一点。 人们可能需要来自IP数据报的信息（该数据报带有承载HTTP GET请求的TCP段）才能回答这一问题。【2分】
e）依据报文中的第6行内容，发起该报文的浏览器的类型是Mozilla / 5.0。在一个HTTP请求报文中，服务器需要浏览器类型信息，以将同一对象的不同版本发送到不同类型的浏览器。【2分】

6.下面文本中显示的是来自服务器对某个HTTP GET报文的回答——响应报文的内容，通过浏览器捕获到的ASCII字符串（报文中回车和换行符已经将文本按照换行显示，符号本身没有显示，最左边一列数字是对HTTP报文内容按行给出的编号）。回答下列问题，指出你在下面报文中找到答案的地方。

a.服务器是否成功地找到请求的文档？该文档提供回答什么时候？
b.该文档最后修改是什么时间？
c.文档中被返回的字节有多少？
d.文档被返回的前5个字节是什么？
e该服务器同意一条持续连接吗？

正确答案：
a）状态代码200和短语OK表示服务器能够成功找到文档。 答复是在格林威治标准时间2019年10月25日星期五03:07:32提供的。
b） 文档index.html的最后修改时间为格林尼治标准时间2019年8月27日星期二08:27:46。
c）要返回的文档中有108738个字节。
d）返回文档的前五个字节为：<!DOC。 服务器同意一个持久连接，如“Connection：keep-Alive”字段所示。

7.考虑向N个对等方（用户）分发F=15Gb的一个文件。该服务器具有us=30Mbps的上传速率，每个对等方的下载速率di=2Mbps，上传速率为u。请分别针对客户-服务器分发模式和P2P分发模式两种情况，对于N=10、100和1000以及u=500kbps、1Mbps和2Mbps的每种组合，绘制最小分发时间图表。
（注：k=10³、M=10⁶、G=10⁹）

①服务器模式
D_cs≥max{N×15×10⁹/3×10⁷，15×10⁹/2×10⁶}，其中N分别为10,100,1000
②P2P模型
D_p2p≥max{15×10⁹/3×10⁷，15×10⁹/2×10⁶，N×15×10⁹/(3×10⁷+N×u)}，其中N分别为10,100,1000。u分别为500kbps，1Mbps，2Mbps

8.假设主机A向主机B发送5个连续的报文段，主机B对每个报文段进行确认，其中第二个报文段丢失，其余报文段以及重传的第二个报文段均被主机B正确接收，主机A正确接收所有ACK报文段；报文段从1开始依次连续编号（即1、2、3……），主机A的超时时间足够长。请回答下列问题：
1).如果分别采用GBN、SR和TCP协议，则对应这三个协议，主机A分别总共发了多少个报文段？主机B分别总共发送了多少个ACK？它们的序号是什么？(针对3个协议分别给出解答）
2).如果对上述三个协议，超时时间比5RTT长得多，那么哪个协议将在最短的时间间隔内成功交付5个报文段？

参考答案：
1).采用GBN协议时：
GBN（回退N步）丢弃所有失序分组
A共发送9个报文段；首先发送1,2,3,4,5，后来重发2,3,4,5。（2分）
B共发送8个ACK；先是4个ACK1，然后是ACK2, ACK3, ACK4, ACK5。（2分）
采用SR协议时：
SR（选择重传）：都接收，超时重传未收的那一个。
A共发送6个报文段；首先发送1，2，3，4，5，然后重发2。（2分）
B共发送5个ACK；先发送ACK1，ACK3, ACK4, ACK5，然后是ACK2。（2分）
采用TCP协议时：
A共发送6个报文段；首先发送1，2，3，4，5，然后重发2。（2分）
B共发送5个ACK；先发送4个ACK2，然后发送1个ACK6。（2分）
2).TCP协议；因为TCP有快速重传机制（即在未超时情况下就开始重传丢失的2号报文段）。（2分）

9.假设A、B两个端系统通过唯一的一条8Mbps链路连接（M=10⁶），该链路的双向传播时延是150ms；A通过一个TCP连接向B发送一个大文件，B的接收缓存足够大，每个TCP段最大段长度（MSS）为1500字节，TCP采用Reno版本，且总是处于拥塞避免阶段（即忽略慢启动）。请回答下列问题：
1).该TCP连接能够获得的最大窗口尺寸（以TCP段数计）是多少？
2).该TCP连接的平均窗口尺寸（以TCP段数计）和平均吞吐量（以bps计）是多少？
3).该TCP连接的拥塞窗口从发生丢包到恢复到最大窗口尺寸要经历多长时间？

参考答案：
1).设W是最大窗口尺寸，当最大发送速率超过链路带宽时会发生丢包，因此：W×MSS/RTT=8Mbps，于是W=100。
2).拥塞窗口从W/2到W之间变化，平均窗口尺寸：W’=0.75W=75；因此平均吞吐量为：75×1500×8/0.15=6Mbps。
3).0.15×100/2=7.5秒，因为每个RTT窗口尺寸增加1个MSS。

10.下图显示的是某TCP连接中，发送端拥塞窗口的变化情况，据此图回答下列问题。

1. 指出TCP慢启动运行时的时间间隔。
2. 指出TCP拥塞避免运行时的时间间隔。
3. 在第14个传输轮回之后，报文段的丢失是根据3个冗余ACK还是根据超时检测出来的？
4. 在第21个传输轮回之后，报文段的丢失是根据3个冗余ACK还是根据超时检测出来的？
5. 在第1个传输轮回里，ssthresh的初始值设置为多少？
6. 在第18个传输轮回里，ssthresh的值设置为多少？
7. 在第24个传输轮回里，ssthresh的值设置为多少？
8. 在哪个传输轮回内发送第20个报文段？
9. 假定在第24个传输轮回后，通过收到3个冗余ACK检测出有分组丢失，拥塞的窗口长度和ssthresh的值应当是多少？

正确答案：
慢启动是指数式增长，拥塞避免是线性一个一个增长
1)TCP慢启动在间隔[1,5]和[21,24]中运行；【1分】
2)避免TCP拥塞的时间间隔为[5,13]和[14,20]；【1分】
3)在第14次传输轮回之后，通过三个重复ACK识别出分组丢失。如果有超时，则拥塞窗口的大小应降至1。【1分】
4)在第21轮传输轮回之后，通过超时而检测到分段丢失，因为超时重传，则拥塞窗口大小设置为1。【1分】
5)ssthresh阈值最初是16，因为在此窗口大小下，缓慢启动停止并且开始避免拥塞。
6)当检测到数据包丢失时，将阈值设置为拥塞窗口值的一半。当在传输回合14中检测到丢失时，拥塞窗口大小为24。因此，在第18个传输回合中，ssthresh阈值为12。【1分】
7)当检测到数据包丢失时，将阈值设置为拥塞窗口值的一半。在传输回合21中检测到丢失时，拥塞窗口大小为18。因此，在第24传输回合中，ssthresh阈值为9。【1分】
8)在第一轮发送中，发送数据包1；分组2-3在第二轮发送中发送；分组4-7在第三轮发送中发送；分组8-15在第四轮发送中发送；在第五轮发送中发送分组16-31；分组32-63在第六轮发送中发送。数据包64 – 96在第七轮发送中发送。因此，分组20在第五轮发送中被发送。【1分】
9)当发生丢失时，阈值将设置为拥塞窗口8当前值的一半，并且拥塞窗口将被设置为新阈值+ 3 MSS。因此，阈值和窗口的新值将分别为4和7。【2分】

11.假设测量的5个 样本RTT（SampleRTT）值是106ms、120ms、140ms、90ms和115ms。在获得了每个 样本RTT （SampleRTT） 值后计算 样本RTT均值（EstimatedRTT），使用a=0.125并且假设在刚获得前5个样本之后 样本RTT均值（EstimatedRTT）的值为100ms。在获得每个样本之后，也计算RTT偏差(DevRTT)，假设β=0.25，并且假设在刚获得前5个样本之后RTT偏差(DevRTT)的值为5ms。最后，在获得这些样本之后计算 TCP重传超时间隔（TCPTimeoutlnterval）。

正确答案：
（0）计算公式
RTT偏差：
DevRTT = (1-beta)×(旧)DevRTT+beta×|SampleRTT - EstimatedRTT(旧) |其中beta=0.25
样本RTT均值：
EstimatedRTT = (1-alpha) ×(旧)EstimatedRTT + alpha × SampleRTT；其中alpha=0.125
TCP重传超时间隔：
TimeoutInterval = (新)EstimatedRTT + 4 ×DevRTT(新)
（1）在获得样本RTT（SampleRTT）106ms之后:
DevRTT = 0.75×5 + 0.25 ×| 106 - 100 | = 5.25ms
EstimatedRTT = 0.875 ×100 + 0.125 ×106 = 100.75 ms
TimeoutInterval = 100.75+4×5.25 = 121.75 ms
（2）在获得样本RTT（SampleRTT）120ms之后:
DevRTT = 0.75×5.25 + 0.25 × | 120 – 100.75 | = 8.75 ms
EstimatedRTT = 0.875 ×100.75 + 0.125 ×120 = 103.16 ms
TimeoutInterval = 103.16+4×8.75 = 138.16 ms
（3）在获得样本RTT（SampleRTT）140ms之后:
DevRTT = 0.75×8.75 + 0.25 ×| 140 – 103.16 | = 15.77 ms
EstimatedRTT = 0.875 ×103.16 + 0.125 ×140 = 107.76 ms
TimeoutInterval = 107.76+4×15.77 = 170.84 ms
（4）在获得样本RTT（SampleRTT）90ms之后:
DevRTT = 0.75×15.77 + 0.25 ×| 90 – 107.76 | = 16.27 ms
EstimatedRTT = 0.875×107.76 + 0.125 ×90 = 105.54 ms
TimeoutInterval = 105.54+4×16.27 =170.62 ms
（5）在获得样本RTT（SampleRTT）115ms之后:
DevRTT = 0.75×16.27 + 0.25 ×| 115 – 105.54 | = 14.57 ms
EstimatedRTT = 0.875 ×105.54 + 0.125 ×115 = 106.72 ms
TimeoutInterval = 106.72+4×14.57 =165 ms

12.如图网络，请回答下列问题：

(1)主机在配置IP地址时，其正确的子网掩码和默认网关分别是多少？
(2)若路由器R在向互联网转发一个由主机192.168.1.5发送、ID=12345、length=500B、DF=1的IP分组时，则该IP分组首部的哪些字段会被修改？如何修改？
(3)若主机192.168.1.10向互联网ID=6789、length=1500B、DF=0的IP分组时，路由器需要将该IP分组分为几片（每片尽可能封装为最大片）？给出分片结果，包括每片的ID、DF、MF、length、offset的取值。

参考答案及评分标准：
(1)子网掩码：255.255.255.240，默认网关：192.168.1.1。（2分）
(2)该IP分组首部的源IP地址、TTL和Checksum字段会被修改，（3分）源IP地址192.168.1.5会被替换为130.11.22.3，TTL减1，Checksum会重新计算。（3分）
(3)
(512-20)/8×8」=488；n=「(1500-20)/488=4 因为 (1500-20）= 3×（512-20）+4 故初步判断可以分为4片； 又因(512-20) =61×8+4，故每片最大61×8=488字节， (1500-20）=3×488+16 故 路由器需要将该IP分组分为4片，（2分） 数据长度依次为488+488+488+16，具体分片结果如下： offset为片偏移=最大分片可封装数/8×(i-1)
第1片：{ID=6789，DF=0，MF=1，length=508,offset=0}；（5分）
第2片：{ID=6789，DF=0，MF=1，length=508,offset=61}；（5分）
第3片：{ID=6789，DF=0，MF=1，length=508,offset=122}；（5分）
第4片：{ID=6789，DF=0，MF=0，length=36,offset=183}。（5分）

13.某网络拓扑如图所示，其中路由器内网接口、DHCP服务器、WWW服务器与主机1均采用静态IP地址配置，相关地址信息见图中标注；主机2～主机N通过DHCP服务器动态获取IP地址等配置信息。

请回答下列问题。
（1）DHCP服务器可为主机2～主机N动态分配IP地址的最大范围是什么？主机2使用DHCP协议获取IP地址的过程中，发送的封装DHCP Discover报文的IP分组的源IP地址和目的IP地址分别是什么？
（2）主机2在通过DHCP服务器获取IP地址的同时还可以获取哪些IP地址配置所必须的信息？
（3）若主机1的子网掩码和默认网关分别配置为255.255.255.0和111.123.15.2，则该主机是否能访问WWW服务器？是否能访问Internet？请说明理由。

参考答案及评分标准：
(1)DHCP服务器可为主机2~主机N动态分配IP地址的最大范围是：111.123.15.5～111.123.15.254；（2分）主机2发送的封装DHCP Discover报文的IP分组的源IP地址和目的IP地址分别是0.0.0.0和255.255.255.255。（2分）
(2)主机2在通过DHCP服务器获取IP地址的同时还可以获取:子网掩码（255.255.255.0）、默认网关（111.123.15.1）和域名服务器IP地址。（3分）
(3)主机1能访问WWW服务器，但不能访问Internet。（2分）由于主机1的子网掩码配置正确而默认网关IP地址被错误地配置为111.123.15.2（正确IP地址是111.123.15.1），所以主机1可以访问在同一个子网内的WWW服务器，但当主机1访问Internet时，主机1发出的IP分组会被路由到错误的默认网关（111.123.15.2），从而无法到达目的主机。（1分）

14.如图所示网络拓扑，所有路由器均采用距离向量路由算法计算到达两个子网的路由（注：到达子网的路由度量采用跳步数）。

假设路由表结构如下表所示。
目的网络
接口
请回答下列问题：
（1）若所有路由器均已收敛，请给出R1的路由表，要求包括到达图中所有子网的路由，且路由表中的路由项尽可能少。
（2）在所有路由器均已收敛的状态下，R3突然检测到子网192.168.1.128/26不可到达，若接下来R2和R3同时向R1交换距离向量，则R1更新后的路由表是什么？更新后的R1距离向量是什么？

参考答案及评分标准：
（1）R1的路由表：
目的网络 接口
192.168.1.0/24 S1（2分）
192.168.1.192/26 E0（2分）
192.168.2.0/23 S0（2分）
上面的24是因为挨着R3的两个子网，路由聚合为一个大子网，具体方法：将两个子网转为二进制后相同的部分保持，不同的部分补0(仅写出不同的部分)。相同的部分个数就是网络位数(网络前缀)。如上题，不同的部分分别是10000000,与00000000。有24位相同，则聚合后网络位位数为24即网络前缀为24。
（2）R1更新后的路由表：
目的网络 接口
192.168.1.0/25 S1（2分）
192.168.1.128/26 S0（2分）
192.168.1.192/26 E0（2分）
192.168.2.0/23 S0（2分）
R1的距离向量：
192.168.1.0/25 2（2分）
192.168.1.128/26 3（2分）
192.168.1.192/26 1（2分）
192.168.2.0/23 2（2分）

15.假设CRC编码的生成比特模式G=10011。请回答下列问题：
（1）如果数据D=1010101010，则CRC编码后<D,R>=？
（2）如果数据D=1010100000，则CRC编码后<D,R>=？
（3）如果接收端收到码字01011010101001，则该码字在传输过程中是否发生差错？
（4）如果接收端收到码字10010101010000, 则该码字在传输过程中是否发生差错？

参考答案及评分标准：
（1）利用G=10011去除1010101010 0000即
1010101010 0000÷10011，(1分)得R=0100，(1分)所以，CRC编码后<D,R>=10101010100100。(1分)
（2）利用G=10011去除1010100000 0000，(1分)得R=1001，(1分)所以，CRC编码后<D,R>=10101000001001。(1分)
（3）利用G=10011去除01011010101001，(1分)得余式=0110，不为0000，(1分)因此该码字在传输过程中发生差错。 (1分)
（4）利用G=10011去除10010101010000,(1分) 得余式=0000，(1分)因此该码字在传输过程中未发生差错。 (1分)

17.假设在采用广播链路的10Mbps以太网中，回答下列问题：
（1）某结点连续第5次冲突后，按二进制指数退避算法，选择K=4的概率是多少？相应地延迟多久再次重新尝试发送帧？
（2）如果连续第12次冲突，该结点最多延迟多久再次重新尝试发送帧？

参考答案及评分标准：
（1）连续第5次冲突后，结点网卡从{0, 1, 2,…, 31}中选择K，（1分）因此，选择到K=4的概率为1/32，（1分）相应地延迟时间为4×512/(10×10^6^)=0.2048ms=204.8μs。（1分）
（2）当连续12次冲突后，网卡将从{0, 1, 2,…,1022，1023}中选择K，（1分）因此最多延迟时间是选择到K=1023，（1分）相应地延迟时间为1023×512/(10×10⁶)=52.3776ms。（1分）

18.某局域网采用CSMA/CD协议实现介质访问控制，数据传输速率为10 Mbps，主机甲和主机乙之间的距离为2km，信号传播速度是200000km/s。请回答下列问题：
（1）若主机甲和主机乙发送数据时发生冲突，则从开始发送数据时刻起，到两台主机均检测到冲突时刻止，最短需经过多长时间？最长需经过多长时间？（假设主机甲和主机乙发送数据过程中，其他主机不发送数据）
（2）若网络不存在任何冲突与差错，主机甲总是以标准的最长以太网数据帧向主机乙发送数据，主机乙每成功收到一个数据帧后立即向主机甲发送一个64字节的确认帧，主机甲收到确认帧后方可发送下一个数据帧。此时主机甲的有效数据（上层协议数据）传输速率是多少？（不考虑以太网帧的前导码）

参考答案及评分标准：
（1）主机甲和主机乙之间单向传播延迟时间= 2km/(200000km/s)=10μs；（1分）
两台主机均检测到冲突时，最短所需时间和最长所需时间对应下面两种极端情况：
①主机甲和主机乙同时各发送一个数据帧，（1分）信号在信道中发生冲突后，冲突信号继续向两个方向传播。因此，双方均检测到冲突需要1个单向传播延迟，即10μs。
因此，甲乙两台主机均检测到冲突时，最短需经过10μs。（1分）
②主机甲（或主机乙）先发送一个数据帧，当该数据帧即将到达主机乙（或主机甲）时，主机乙（或主机甲）也开始发送一个数据帧。（1分）这时，主机乙（或主机甲）将立即检测到冲突；而主机甲（或主机乙）要检测到冲突，冲突信号还需要从主机乙（或主机甲）传播到主机甲（或主机乙），（1分）因此，主机甲（或主机乙）检测到冲突需要2个单向传播延迟，即20μs。
因此，甲乙两台主机均检测到冲突时，最长需经过20μs。 （1分）
（2）以太网最大帧长为1518B；（1分）发送1518B的数据帧所用时间(传输延迟) = 1518×8 bits/10 Mbps=1214.4μs；（1分）
发送64B的确认帧所用时间(传输延迟) = 64×8bits/10Mbps=51.2μs；（1分）
主机甲从发送数据帧开始到收完确认帧为止的时间记为T总，则
T总=1214.4+51.2+2×10=1285.6 μs；（1分）
在1285.6μs内发送的有效数据长度=1518B-18B=1500B=12000bits；（1分）
因此，主机甲的有效数据传输速率=12000bits/1285.6μs ≈ 9.33Mbps。（1分）

19.在如下网络中，假定主机A向主机F发送一个数据报。当在下列场合传输该帧时，给出封装在该IP数据报帧中的源、目的MAC地址和源、目的IP地址。

1）从A到左边的路由器R1；
2）从左边的路由器R1到右边的路由器R2；
3）从右边的路由器R2到F。

正确答案：
1）从A到左边的路由器R1
源MAC地址：00-00-00-00-00-00【1分】
目标MAC地址：22-22-22-22-22-22【1分】
来源IP：111.111.111.001【1分】
目标IP：133.333.333.003【1分】
2）从左路由器R1到右路由器R2：
源MAC地址：33-33-33-33-33-33 【1分】
目标MAC地址：55-55-55-55-55-55【1分】
来源IP：111.111.111.001
目标IP：133.333.333.003 【1分】
3）从右边的路由器R2到F：
源MAC地址：88-88-88-88-88-88【1分】
目标MAC地址：99-99-99-99-99-99【1分】
来源IP：111.111.111.001
目标IP：133.333.333.003 【1分】

20.设某路由器有如下路由表：

现共收到3个IP分组，其目的地址分别为：
（1）128.96.40.12；
（2）128.96.40.151；
（3）192.4.153.17；
试分别计算其下一跳。

正确答案：
（1）将目的ip与掩码进行与运算得出结果与题目中目的网络相匹配，匹配度最高的对应为下一跳，没有则用默认下一跳
相与：两个数都是1才为1
255与任何数与运算得到的都是任何数本身，类似于自然数1
128.96.40.12 & 255.255.255.128=128.96.40.0【1分】
匹配路由为：128.96.40.0 255.255.255.128 R2【1分】
故下一条为R2；【1分】
（2）128.96.40.151 & 255.255.255.128=128.96.40.128【1分】
无匹配路由，【1分】故按默认路由进行转发，其下一条为R4；【1分】
（3）192.4.153.17&255.255.255.128=192.4.153.0【1分】
192.4.153.17&255.255.255.192=192.4.153.0【1分】
匹配路由为：192.4.153.0 255.255.255.192 R3【1分】
故下一条为R3；【1分】

21.考虑互联3个子网（子网1、子网2和子网3）的一台路由器。假定在这3个子网的每个子网中的所有接口要求具有前缀200.6.16.0/24。还假定子网1要求支持多达50个接口，子网2要求支持多达100个接口和子网3要求支持多达10个接口。提供3个满足这些限制的网络地址（形式为a.b.c.d/x）

正确答案：
子网名 支持接口数 分配IP地址数 主机位数 网络前缀数 子网掩码
子网1 50 64 6 32-6=26 255.255.255.192 【1分】
子网2 100 128 7 32-7=25 255.255.255.128 【1分】
子网3 10 16 4 32-4=28 255.255.255.240 【1分】
按照地址需求从多到少分配【1分】，分配结果如下表。
子网名 分配IP地址块数 第一个地址 最后一个地址
子网2 200.6.16.0/25 200.6.16.0 200.6.16.127 【2分】
子网1 200.6.16.128/26 200.6.16.128 200.6.16.191 【2分】
子网3 200.6.16.192/28 200.6.16.192 200.6.16.207 【2分】
地址分配顺序不固定，答案不唯一，比如如下答案也正确：
子网1：200.6.16.0.0/26
子网2：200.6.16.128/25
子网3：200.6.16.64/28

22.假定两台主机A和B相隔20000km,由一条直接的R=2Mbps的链路相连。假定跨越该链路的传播速率s是2.5×10^8 m/s。
1)计算带宽-时延积R*tprop。
2)考虑从主机A到主机B发送一个800000比特的文件。假定该文件作为一个大的报文连续发送。在任何给定的时间,在链路上具有的比特数量最大值是多少?
3)给出带宽-时延积的一种解释。
4)在该链路上一个比特的宽度(以米计)是多少?它比一个足球场更长吗?
5)用传播速率s、带宽R和链路m的长度表示,推导出一个比特宽度的一般表示式。

正确答案：
1)带宽-时延积tprop×R =[20000km/(2.5×10⁸ m/s)]×2Mbps= 160,000 bits。【2分】
2)文件大小800000 bit>=时延带宽积(160,000 bit)，即链路上具有的比特数量最大值是等于时延带宽积160,000 bits。【2分】
3）链路的带宽延迟乘积是链路中可以包含的最大比特数。【2分】
4）比特的宽度=链路长度/带宽时延乘积，所以1比特长20000km /160,000bit=125米/bit，比足球场长。【2分】
5)比特的宽度=链路长度/带宽时延乘积=m/[R×(m/s)]=m/(R×m/s)=s/R 【2分】

23.试从多个方面比较电路交换、报文交换和分组交换的主要优缺点。

①电路交换：在使用电路交换进行通话之前，必须先拨号建立一条连接，通信线路为通信双方用户专用，数据直达。
优点：实现简单，可靠保障，传输效率高，传输数据的时延非常小，电路交换既适用于传输模拟信号，也适用于传输数字信号；
缺点：平均连接建立时间长，信道利用率低，在通信过程中难以实现差错控制
②报文交换：报文交换是以报文为数据交换的单位，报文携带有目标地址、源地址等信息，在交换结点采用存储转发的传输方式。
优点：不存在连接建立时延，用户可随时发送报文，提供多目标服务，即一个报文可以同时发送到多个目的地，通信线路的利用率高，允许建立数据传输的优先级。
缺点：报文交换的实时性差，报文交换只适用于数字信号，增加了传送时延。
③分组交换：分组交换仍采用存储转发传输方式，但将一个长报文先分割为若干个较短的分组，然后把这些分组（携带源、目的地址和编号信息）逐个地发送出去。
优点：分组交换比报文交换的时延小，用户可随时发送分组，提高了通信线路的利用率，发送数据更加灵活，时延更小，网络生存性好。
缺点：分组都要加上源、目的地址和分组编号等信息，增加了处理的时间，使控制复杂，时延增加可能出现失序，丢失或重复分组，发送设备和接收设备更加复杂。

24.试在下列条件下比较电路交换和分组交换。要传送的报文共x（bit）。从源点到终点共经过k段链路，每段链路的传播时延为d（s），数据率为b(b/s)。在电路交换时电路的建立时间为s(s)。在分组交换时分组长度为p(bit)，且各结点的排队等待时间可忽略不计。问在怎样的条件下，分组交换的时延比电路交换的要小？（提示：画一下草图观察k段链路共有几个结点。）

①电路交换:
必须先建立连接，需要的时间是s 秒。
发送x 比特的报文所需的时间是报文长度除以数据率b 。
因此发送时延是x/b 。
总的传播时延是链路数乘以每段链路的传播时延，即k×d=kd ,
因此，电路交换的时延由以下三项组成：
s+x/b+kd 。
②分组交换:
不需要先建立连接,
分组交换的传播时延,是k× d=kd 。
发送n 个分组所需的发送时延是：(x/p)×(p/b)。
在一段链路上发送一个分组的发送时延是p/b, (k - 1)段链路的发送时延是(k - 1)p/b。
因此把以上三部分时延相加，就得出在分组交换的清况下的总时延：
kd+(x/p)(p/b)+ (k-1)(p/b)
由此可得：当s>(k-1)×(p/b)时，电路交换的时延比分组交换的时延大，当x>>p,得出分组交换时延较电路交换时延小的条件为：((k-1)p/b)<s。

25.要发送的数据为1101011011。采用CRC的生成多项式是P(X)=X^4+X+1。试求应添加在数据后面的余数。数据在传输过程中最后一个1变成了0，问接收端能否发现？若数据在传输过程中最后两个1都变成了0，问接收端能否发现？采用CRC检验后，数据链路层的传输是否就变成了可靠的传输？

答案：作二进制除法，1101011011 0000 多项式得10011 做除法得余数1110 ，添加的检验序列是1110。作二进制除法，两种错误均可发展仅仅采用了CRC检验，缺重传机制，数据链路层的传输还不是可靠的传输。

26.有10个站连接到以太网上。试计算一下三种情况下每一个站所能得到的带宽。
（1）10个站都连接到一个10Mb/s以太网集线器；
（2）10个站都连接到一个100Mb/s以太网集线器；
（3）10个站都连接到一个10Mb/s以太网交换机。

答案：
（1）10个站都连接到一个10Mb/s以太网集线器：10mbs
（2）10个站都连接到一个100mb/s以太网集线器：100mbs
（3）10个站都连接到一个10mb/s以太网交换机：10mbs

27.如果在数据链路层不进行帧定界，会发生什么问题？

正确答案：
无法区分分组与分组；无法确定分组的控制域和数据域；无法将差错更正的范围限定在确切的局部。