1、一条狗携带3盒8毫米的磁带以18km/h的速度奔跑,每盒磁带容量是7GB。试问在什么距离范围内狗的数据传输率会超过一条速率为150Mbps的传输线?在以下情况下:(1)狗的速度加倍(2)每盒磁带容量增加(3)传输线路的速录加倍,上述结果的变化。
解:150Mbps传输线传输7*3=21GB的时间为:
21GB/150Mbps=1202秒(21GB=21*1024*1024*1024*8bit,150Mbps=150*1000*1000bit)
狗奔跑的最长距离:1202*18km/h=6010米
即在6010米之内狗的传输速率更快。
第一种情况下,狗奔跑的最长距离:12020米;第二种情况下,狗奔跑的最长距离增长;第三种情况下,狗奔跑的最长距离为:3005米

2、LAN的一个替代方案是简单采用一个大型分时系统,通过终端为用户提供服务。试着给出使用LAN的客户机—服务器系统的两个好处。
答:分时系统共享硬件,单一线路一经损坏就无法工作;LAN能更好的发挥计算机性能。

(分时是指多个用户分享使用同一台计算机。多个程序分时共享硬件和软件资源。分时操作系统是指在一台主机上连接多个带有显示器和键盘的终端,同时允许多个用户通过主机的终端,以交互方式使用计算机,共享主机中的资源。分时操作系统是一个多用户交互式操作系统。)


3、客户机—服务器系统的性能受到两个网络因素的严重影响:网络的带宽(即网络每秒可以传输多少数据)和延迟(即第一个数据位从客户端传送到服务器端需要多少时间)。举例:具有高带宽和高延迟的例子;具有低带宽和低延迟的例子。
答:远距离光纤(如大陆间的光纤)可以搭载很多数据,但距离遥远,延迟高。电话拨号上网只有56kbps,带宽也比较低。

4、除了带宽和延外,网络若要为下列流量提供更好的服务质量,试问还要哪个参数?(1)数字语音服务(2)视频流量(3)金融业务服务
答:为提供数字语音流量和视频流量,需要统一的投递时间。如果针对金融业务流量,稳定性和安全性很重要


5、在储存—转发数据包交换系统中,衡量延迟的一个因素是数据包在交换机上储存和转发需要多少时间。假设在此系统中,客户机在纽约而服务器在加州,交换时间为10微秒,试问交换时间是否会成为影响延迟的一个主要因素?假设信号在铜线和光纤中传播速度是真空光速的2/3。
解:信号传输速率为300 000 000m/s*2/3=200 000 000m/s ;
在10us 内传输距离为200 000 000m/1000 000us*10us=2km,
而纽约到加州距离为5000km, 即使有50 个交换机,也只增加了2km*50=100km 的距离,整体影响为只有100km/5000km=2%。
(s(秒)、ms(毫秒)、μs(微秒)、ns(纳秒),其中:1s=1000ms,1 ms=1000μs,1μs=1000ns;光速取300 000
000m/s)

6、一个客户机—服务器使用了卫星网络,卫星高度为40000km,试问在响应一个请求时,最佳情形下的延迟是什么。

解:客户机到服务器路径:客户机—卫星—服务器。所以发送请求到响应一个请求的距离是:4*40000km=160000km。延迟以光速作为除数:160000km/300
000km/s=533毫秒


7、5个路由器通过一个点到点的子网连接到一起。网络设计者可以为任何一对路由器设置一条高速线路、中速线路、低速线路或者不设置线路。如果计算机需要100毫秒来生成并遍历每个网络拓扑,试问它需要多长时间才能完成遍历所有拓扑的任务。
解:5个路由器必须两两互连才能彼此通信,因此共有C25=10条连接,每对路由器都可以设置一条高速、
中速、低速线路或者不设置。共有4^10=1048576种可能,每条线路100毫米,共需要104857.6秒。


8、广播式子网的一个缺点是当多台主机同时企图访问信道时会造成容量浪费。假设时间被分成了离散的时间槽,共有n台主机;在每个时间槽内,每台主机企图访问信道的概率为p,试问由于冲突而被浪费的时间槽比例是多少?
解:一共有n+2个事件。 其中事件1到n代表主机在其时间槽成功地使用这条信道,没有产生冲突。 单个主机访问信道的事件的概率为p(1-p)n-1
 。事件n+1代表信道空闲,其概率为(1- p)n
。事件n+2代表产生冲突。由于n+2个可能发生的事件的概率等于1。 因此由于碰撞而被浪费的时槽的概率为1-np(1-p)n-1-(1- p)n
。(之所以服从二项式分布,是因为对于每台主机来说结果只分为使用信道与不使用信道两种情况,就像射击分为射中与射不中;没有冲突即是仅仅可以在第n次射中,空闲即是一次没有射中,冲突即是射中至少有两次;这里不过是发生在同一时间点)

9、试问使用层次协议的两个理由是什么?使用层次协议的一个可能缺点是什么?

答:使用层次性协议,可以将设计问题,分解成各个更小并且更易于管理的小块。这意味着协议可以更改却不会影响到高层或者低层的协议。可能出现的缺点是虽然单层网络不便于完成和管理,但层次型网络的性能比单层网络要差。


10、某公司的总裁打算与一个本地的啤酒酿造商合作生产一种无形啤酒罐。总裁告诉他的法律部门调研此事,后者请工程部帮忙,总工程师打电话给啤酒酿造公司讨论该项目的技术问题。然后两位总工程师又各自向他们的法律部门作了汇报。然后法律部门通过电话安排了有关的法律方面的事宜。最后,两位总裁讨论了这次合作的经济方面的问题。试问这个通信机制违反了OSI模型意义上的哪个多层协议原则?
答:在OSI协议模型中,物理层通信只反生在最底层,不会出现在每一层


11、两个网络都可以提供可靠的面向连接的服务。其中一个提供可靠的字节流,另一个提供可靠的报文流。试问两者是否相同?如果相同,为何有这样的区别?否则举例说明它们如何不同。

答:报文流和字节流是不同,报文流中,网络会保持信息间的边界,字节流不会。比如,一个进程先发送1024个字节到某个连接,后又再次发送1024个字节,接收者使用报文流读取2048个字节,会接收到2个报文,每个1024字节。如果使用字节流,信息的边界不会被识别,接收者会认为2048个字节是一个整体,这样会造成两个不同信息丢失。

12、在讨论网络协议的时候,“协商”意味着什么?请举例说明。
答:协商意味着规定通信使用的相关参数,例如最大数据包长度。

13、k层向k+1层提供服务。


14、在有些网络中,数据链路层处理传输错误的做法是请求发送方重传被损坏的帧。如果一帧被损坏的概率为p。试问发送一帧所需要的平均传输次数是多少?假设确认帧永远不会丢失。
解:1/(1-p)次

15一个系统具有n层协议。应用层产生长度为M字节的报文,在每一层加上长度为h字节的报文头。试问报文头所占的网络带宽比例是多少?
解:hn/(hn+M)

16、试问TCP和UDP的主要不同是什么?
答:TCP是面向连接的,而UDP是无连接的服务


17、当两台计算机之间传输一个文件时,可以采用两种不同的确认策略。在第一种策略中,该文件被分为许多数据包,接收方独立地确认每一个数据包,但没有对整个文件进行确认;在第二种策略中,这些数据包没有单独确认,只会对整个文件进行确认。请讨论适用情况。
答:如果网络丢包率较大,使用第一种方案,独立确认每一个包,所以丢失的包可以重传。另一方面,如果网络稳定性好,使用第二种方案,最后确认整个文件可以节省带宽。

18、移动网络运营商需要知道它们用户的移动电话在哪里。试问这对于用户来说,为什么很糟糕?现在,再给出为什么又很好的理由。

答:移动运营商知道用户的位置意味着用户在哪里睡觉、工作、旅行或者购物都会被知晓,这些信息可能被卖给其他人或者被窃取。好处是这可以使政府更好的监管城市,另一方面也可以让运营商为用户在正确位置提供帮助,也可以用于防范诈骗,例如有人在不是常驻地区呼叫你时。

19、试问在原始802.3标准中,一比特多长(按米计算)?请用10Mbps传输速率,并且假设同轴电缆的传播速度是真空中光速的2/3。
解:同轴电缆的传播速度是200 000km/s,即200m/μs。10Mbps即10 000
000bit/s,也即10bit/μs,所以每10位等于200米,即1bit等于20米。


20、一幅图像的分辨率为1024×768像素,每个像素用3字节表示。假设该图像没有被压缩。试问,通过56kbps的调制解调器传输这幅图像需要多少长时间?通过1Mbps的线缆调制解调器呢?通过10Mbps的以太网呢?通过100Mbps的以太网呢?
解:图像大小:1024×768×3×8=18874368bit。
通过56kbps的调制解调器:18874368bit/56kbps=337.042s
通过1Mbps的线缆调制解调器:18874368bit/1Mbps=18.874s
通过10Mbps的以太网:18874368bit/10Mbps=1.887s
通过100Mbps的以太网:18874368bit/100Mbps=0.189s

21、以太网和无线电网络既有相同点,也有不同点。以太网的一个特性是同一时刻只能传输一帧数据。试问802.11也具有这个特点吗?

答:考虑隐藏终端问题。想象一个具有五个站点的无线网络,A到E,使得每一个站点信号的作用距离仅限在邻居的范围。这样在同一时间A可以与B对话,D也可以与E对话。无线网络具有潜在的并行性,这种方式不同于以太网。

22、请分别列出网络协议国际标准化后的两个优点和缺点

答:优点一:如果每个人都使用该标准,则每个人都可以互相通信。优点二:标准的大规模使用,可以节约芯片生产成本。缺点一:为了标准化,经常需要为兼容低标准而做出妥协。缺点二:当标准被广泛使用时,即使新的技术和方法出现时,也很难替代旧的东西。


23、当一个系统既有永久(固定)部分又有可移动部分(比如CD-ROM驱动器和CD-ROM)时,系统的标准化显得非常重要。标准化之后,不同的公司可以同时生产永久部分和可移动部分产品,而且这些产品总能在一起工作。请给出计算机工业界之外的三个例子,在每个例子中都有相应的国际标准。再给出计算机工业界之外的另外三个例子,但它们没有国际标准。
答:光碟机和光碟,数字相机和储存卡,ATM和银行卡。录像机和录像带,手提电话,灯泡和灯座。

24、假设实现第k层操作算法发生了变化。试问这会影响到第k-1层和k+1层的操作吗?
答:算法属于协议部分,协议是每层的内部操作,所以不会影响。

25、假设第k层提供的服务发生了变化。试问这会影响到第k-1层和k+1层的服务吗?
答:不会影响到k-1层,会影响到k+1层,k+1层必须重新实现。(下层向上层提供服务)

26、请列出一些理由说明客户端的响应时间有可能大于最好情况下的延迟。
答:请求包和响应包可能在传输过程中丢失,服务器可能要处理几个客户端的请求。

27、请问在ATM网络中使用小的固定长度的信元有什么缺点?
答:小数据报文会浪费包头占用的带宽,固定长度导致无用数据负载浪费。(即使小数据报文也要使用报文头)