高大上网站欣赏,中信建设有限责任公司深圳中信金融中心项目工期专业招标,软件开发人员招聘,免费的ai作图软件计算机网络第三版吴功宜版 课后作业 第一章作业三、计算与问答3.73.8 第二章作业三、计算与问答3.23.53.6 第三章作业三、计算与问答3.13.53.73.8 第四章作业三、计算与问答3.13.2 第五章作业三、计算与问答3.13.33.4VLAN交换机模式模式切换重置交换机VLA#xff2e;配置命令其… 计算机网络第三版吴功宜版 课后作业 第一章作业三、计算与问答3.73.8 第二章作业三、计算与问答3.23.53.6 第三章作业三、计算与问答3.13.53.73.8 第四章作业三、计算与问答3.13.2 第五章作业三、计算与问答3.13.33.4VLAN交换机模式模式切换重置交换机VLA配置命令其它命令 第一章作业
三、计算与问答
3.7
长度为 8B与536B 的应用层数据通过传输层时加上了 20B的 TCP 报头通过网络层时加上60B的IP分组头通过数据链路层时加上了18B的 Ethernet 头和尾。分别计算两种情况下的数据传输效率。 8B: 8 8 20 60 18 4 53 ≈ 0.0755 \frac{8}{8206018}\frac{4}{53} \approx 0.0755 82060188534≈0.0755 536B: 536 536 20 60 18 536 634 ≈ 0.845 \frac{536}{536206018}\frac{536}{634} \approx 0.845 536206018536634536≈0.845 3.8
计算发送延时与传播延时条件: 主机之间传输介质长度 D1000km。电磁波传播速度为 2 × 1 0 8 2\times10^8 2×108m/s。 (1) 数据长度为 1 × 1 0 3 1\times10^3 1×103bit,数据发送速率为100Kbps。 (2) 数据长度为 1 × 1 0 8 1\times10^8 1×108bit,数据发送速率为10Gbps。 1 数据长度:N 1 × 1 0 3 1\times10^3 1×103bit 数据发送速率:S100Kbps 发送延时 T N S 1 0 3 100 × 1 0 3 1 100 s \mathrm{T}\frac{N}{S}\frac{10^3}{100\times 10^3}\frac{1}{100}\mathrm{s} TSN100×1031031001s 传播距离D1000km 传播速度V 2 × 1 0 8 2\times10^8 2×108m/s 传播时间: T D V 1000 × 1 0 3 2 × 1 0 8 1 200 T \frac{D}{V}\frac{1000\times 10^3}{2\times10^8}\frac{1}{200} TVD2×1081000×1032001s (2) 发送延时 T N S 1 0 8 10 × 1 0 9 1 100 s \mathrm{T}\frac{N}{S}\frac{10^8}{10\times 10^9}\frac{1}{100}\mathrm{s} TSN10×1091081001s 传播时间: T D V 1000 × 1 0 3 2 × 1 0 8 1 200 T \frac{D}{V}\frac{1000\times 10^3}{2\times10^8}\frac{1}{200} TVD2×1081000×1032001s 第二章作业
三、计算与问答
3.2
计算机网络采用层次结构的模型有什么好处?
3.5
请描述在 OSI 参考模型中数据传输的基本过程。
3.6
TCP/IP的主要特点是什么
第三章作业
三、计算与问答
3.1
已知:电话线路带宽B3000Hz,根据奎斯特准则求无噪声信道的最大数据传输速率为多少? 参考教材 P85 根据奈奎斯特定理二进制数据信号的最大传输速率 R m a x R_{max} Rmax与理想信道带宽 B B B(单位 H z \mathrm{Hz} Hz)的关系可以写为 R m a x 2 B ( b p s ) R_{max}2B(bps) Rmax2B(bps). B 3000 H z \mathrm{B}3000Hz B3000Hz R m a x 2 B 2 × 3000 6000 b p s R_{max}2B2\times 30006000\;bps Rmax2B2×30006000bps 3.5 参考教材 P80 比特率S单位为bps与调制速率B单位为baud之间的关系可以表示为 S B ⋅ l o g 2 k SB\cdot\mathrm{log}_2k SB⋅log2k。 k k k为多相调制的相数 l o g 2 k \mathrm{log}_2k log2k值表示一次调制转态的变化传输的二进制比特数。 调制速率:Bbaud多相调制的相数: l o g 2 k \mathrm{log}_2k log2k数据传输速率:Sbps3600QPSK-8 ( l o g 2 8 3 ) (\mathrm{log}_283) (log283) 3600 × 3 10800 3600\times 310800 3600×3108003600QPSK-16 ( l o g 2 16 4 ) (\mathrm{log}_2164) (log2164) 3600 × 4 14400 3600\times 414400 3600×4144003600QPSK-64 ( l o g 2 64 6 ) (\mathrm{log}_2646) (log2646) 3600 × 6 21600 3600\times 621600 3600×6216003600QPSK-256 ( l o g 2 256 8 ) (\mathrm{log}_22568) (log22568) 3600 × 8 28800 3600\times 828800 3600×828800
3.7
已知:A01011011。请画出A的差分曼彻斯特编码的波形 参考教材 P81 Online python: Python compiler: link 如果自己机器上没有Python环境可以用在线Python解析器来运行下面的代码 # 绘制差分曼彻斯特编码code
# 定义一个函数接受一个二进制字符串作为参数返回一个差分曼彻斯特编码的波形图
# 导入matplotlib库用来绘制波形图
import matplotlib.pyplot as pltdef diff_manchester(binary_string, level-1):# 初始化一个空列表用来存储编码后的电平值levels []# 初始化一个变量用来记录当前的电频默认初始电平为-1表示低电频level level# 遍历二进制字符串中的每个比特for bit in binary_string:# 如果比特为0那么在比特周期的开始处电平跳变中间保持不变if bit 0:level -level # 电平跳变levels.append(level) # 添加到列表中levels.append(level) # 添加到列表中# 如果比特为1那么在比特周期的开始处电平保持不变中间跳变else:levels.append(level) # 添加到列表中level -level # 电平跳变levels.append(level) # 添加到列表中# 设置x轴的刻度每个比特占两个单位xticks [i for i in range(0, len(binary_string) * 2 1, 2)]# 设置x轴的标签显示原始的二进制字符串xlabels list(binary_string)# 在xlabels列表的末尾添加一个空字符串使其长度与xticks相同xlabels.append()# 创建一个新的图形plt.figure()# 绘制折线图使用阶梯状的线条颜色为蓝色线宽为2plt.plot(levels, drawstylesteps-pre, colorblue, linewidth2)# 设置x轴的范围从-0.5到最后一个比特的中间plt.xlim(-0.5, len(binary_string) * 2 - 0.5)# 设置y轴的范围从-1.5到1.5plt.ylim(-1.5, 1.5)# 设置x轴的刻度和标签plt.xticks(xticks, xlabels)# 设置y轴的刻度和标签只显示-1和1plt.yticks([-1, 1], [-1, 1])# 设置标题显示差分曼彻斯特编码plt.title(Differential Manchester Encoding)# 遍历每个比特周期的开始处for i in range(0, len(binary_string) * 2, 2):# 绘制一条从-1.5到1.5的竖着的虚线颜色为灰色线宽为1plt.vlines(i, -1.5, 1.5, linestylesdashed, colorgray, linewidth1)# 显示图形plt.show()
# test
diff_manchester(01011011)3.8
如果主机的数据发送速率达到 100Mbps,采用曼彻斯特编码,那么相应的时钟频率应该为多少? 答200MHz 参考教材 P82 第四章作业
三、计算与问答
3.1
如果数据字段为11100011,生成多项式 G ( X ) X 5 X 4 X 1 G(X)X^5X^4X1 G(X)X5X4X1。请写出发送的比特序列并画出曼彻斯特编码序号波形图。 参考教材P108 参考视频链接 模二运算除法在线工具 G ( X ) G(X) G(X)展开式 G ( X ) 1 × X 5 1 × X 4 0 × X 3 0 × X 2 1 × X 1 1 × X 0 G(X)1\times X^51\times X^40\times X^30\times X^21\times X^11\times X^0 G(X)1×X51×X40×X30×X21×X11×X0 G ( X ) G(X) G(X)展开式的系数既多项式比特序列 1 1 0 0 1 1 1\;1\;0\;0\;1\;1 110011 f ( x ) f(x) f(x)数据字段: 1 1 1 0 0 0 1 1 1\;1\;1\;0\;0\;0\;1\;1 11100011 多项式的系数序列的长度: N 6 N6 N6 余数的长度 k k k为多项式的系数序列的长度 N − 1 N-1 N−1: k N − 1 ; e . g . , 6 − 1 5 kN-1;\;e.g.,6-15 kN−1;e.g.,6−15 余数的长度: k 5 k5 k5 在数据字段后面增加k个0用来保证够除以多项式比特序列得到被除数 1 1 1 0 0 0 1 1 0 0 0 0 0 1\;1\;1\;0\;0\;0\;1\;1\;0\;0\;0\;0\;0 1110001100000 用多项式比特序列 1 1 0 0 1 1 1\;1\;0\;0\;1\;1 110011作为除数 1 1 1 0 0 0 1 1 0 0 0 0 0 1\;1\;1\;0\;0\;0\;1\;1\;0\;0\;0\;0\;0 1110001100000作为被除数求余数然后把余数加到被除数即可得到增加了CRC冗余码的传输比特流。 答案 1 1 1 0 0 0 1 1 1 1 0 1 0 1\;1\;1\;0\;0\;0\;1\;1\;1\;1\;0\;1\;0 1110001111010 计算过程 (1) 求余数 求得余数为 1 1 0 1 0 1\;1\;0\;1\;0 11010 (2) 求传输比特流 发送比特序列被除数余数 发送比特序列 1 1 1 0 0 0 1 1 0 0 0 0 0 1 1 0 1 0 1 1 1 0 0 0 1 1 1 1 0 1 0 1\;1\;1\;0\;0\;0\;1\;1\;0\;0\;0\;0\;01\;1\;0\;1\;01\;1\;1\;0\;0\;0\;1\;1\;1\;1\;0\;1\;0 1110001100000110101110001111010 曼彻斯特编码波形 参考教材 P81 教材的规则低到高为1高到低为0。 补充知识被除数 ÷ \div ÷除数商 e.g., Online python: Python compiler: link 如果自己机器上没有Python环境可以用在线Python解析器来运行下面的代码 # 绘制曼彻斯特编码波形code
# 导入matplotlib库
import matplotlib.pyplot as plt# 定义一个函数输入任意二进制比特流绘制出曼彻斯特编码图
def manchester_encoding(bitstream):# 初始化曼彻斯特编码的列表manchester []# 遍历输入的比特流for bit in bitstream:# 如果当前比特是0曼彻斯特编码为01if bit 0:manchester.extend([0, 1])# 如果当前比特是1曼彻斯特编码为10elif bit 1:manchester.extend([1, 0])# 反转曼彻斯特编码的列表让0用低电平表示1用高电平表示manchester [1 - x for x in manchester]# 绘制曼彻斯特编码的图plt.figure(figsize(5, 3))plt.step(range(len(manchester)), manchester, wherepost)plt.title(Manchester encoding of bitstream)plt.xlabel(Time)plt.ylabel(Level)plt.yticks([0, 1])plt.tight_layout()plt.show()# 测试函数
manchester_encoding(1110001111010)
3.2
某个数据通信系统采用 CRC校验方式,并且生成多项式 G ( x ) G(x) G(x)的二进制比特序列为11001,目的主机接收到的二进制比特序列为 110111001(含 CRC 校验码)。请判断传输过程中是否出现了差错?为什么? 答案出错因为除不尽呀 参考教材 P108 CRC的校验原理为 发送方 除数二进制比特序列 被除数原始数据二进制比特序列长度-1个0 余数被除数 ÷ {\div} ÷除数 发送数据被除数余数 接收方 用接收到的数据 ÷ \div ÷除数如果余数为0则认为没有错误否则有错 需要说明的是除数是提前约定好的两方都是在协议里提前说好的 计算过程 接收到的数据 ÷ \div ÷除数 ≠ 0 \ne 0 0,所以数据在传输过程中发生错误。 第五章作业
三、计算与问答
3.1
采用CSMA/CD介质访问控制方式的局域网总线长度为 1000m,数据传输速率为10Mbps,电磁波在总线传输介质中的传播速度为 2 × 1 0 8 2\times10^8 2×108m/s。计算:最小帧长度应该为多少? 参考教材p146 最短帧长度 L m i n L_{min} Lmin 主机发送速率 S S S 主机发送的数据帧最短帧长争用期时长×数据传输速率: L m i n 2 τ × V L_{min}2\tau\times V Lmin2τ×V。 传输延迟总线长度/传播速度,既: τ D / V \tauD/V τD/V 其中争用期为端到端传输时延的两倍 : T c 2 τ T_c 2\tau Tc2τ 如果发生主机发送信号后出现冲突则在 2 τ 2\tau 2τ时间内必能检测到并停止发送如果发送信息的时间短于争用期则在检测到冲突之前信息就已经发送完毕所以发送数据帧的时间应长于争用期。 既要满足关系 L m i n S ≥ T c \frac{L_{min}}{S}\ge T_c SLmin≥Tc D1000 V 2 × 1 0 8 2\times10^8 2×108 S 10Mbps τ D V 1000 2 × 1 0 8 0.5 × 1 0 − 5 \tau\frac{D}{V}\frac{1000}{2\times10^8}0.5\times10^{-5} τVD2×10810000.5×10−5 T c 2 τ 2 × 0.5 × 1 0 − 5 1 0 − 5 T_c2\tau2\times0.5\times10^{-5}10^{-5} Tc2τ2×0.5×10−510−5 L m i n T c × S 1 0 5 × 10 M b p s 1 0 − 5 × 10 × 1 0 6 b p s 100 L_{min}T_c\times S 10^{5}\times10\mathrm{Mbps}10^{-5}\times 10\times 10^{6}\mathrm{bps}100 LminTc×S105×10Mbps10−5×10×106bps100bit 3.3
3.主机A 连接在总线长度为 1000m 的局域网总线的一端,局域网介质访控制方式为CSMA/CD,发送速率为100Mbps。电磁波在总线传输介质中的传播速度为 2 × 1 0 8 2\times10^8 2×108m/s。如果主机 A 最先发送帧,并且在检测出冲突发生的时候还有数据要发送。请回答: (1)主机A 检测到冲突需要多长时间? (2)当检测到冲突的时候主机 A 已经发送多少位的数据? (1) D1000 V 2 × 1 0 8 2\times10^8 2×108 τ D V 1000 2 × 1 0 8 0.5 × 1 0 − 5 \tau\frac{D}{V}\frac{1000}{2\times10^8}0.5\times10^{-5} τVD2×10810000.5×10−5s T c 2 τ 2 × 0.5 × 1 0 − 5 1 0 − 5 T_c 2\tau2\times0.5\times10^{-5}10^{-5} Tc2τ2×0.5×10−510−5s10 μ \mu μs (2) S100Mbps 100 × 1 0 6 100\times 10^6 100×106bps L m i n S × T c 100 × 1 0 6 × 1 0 − 5 1000 L_{min}S\times T_c100\times 10^6\times10^{-5}1000 LminS×Tc100×106×10−51000bit 3.4
采用 CSMA/CD介质访问控制方式的局域网总线长度为 2000m,数据传输速率为10Mbps,电磁波在总线传输介质中的传播速度为 2 × 1 0 8 2\times10^8 2×108m/s。 假设:局域网中主机A 与主机 B连接在总线的两端并且只有主机 A、B发送数据。请回答: (1)如果发送数据后发生冲突,那么从开始发送数据到检测到冲突,最短需要多少时间?最长需要多少时间? (2)如果局域网中不存在冲突,主机A发送一个最长 Ethernet 帧(1518B)之后,主机B就用一个最短 Ethernet帧 (64B)确认。主机 A在得到确认之后就立即发送下一帧。忽略帧间间隔那么主机 A的有效传输速率是多少? 1 最短时间 T 1 T_1 T1既主机A和主机B同时开始发送数据的情况下那么他们会在传输过程中检测到冲突的时间。 最长时间 T 2 T_2 T2就是一个先发数据刚要到另一个机器的时候另一个机器开始发比如主机A在检测到总线空闲后开始发送数据而主机B在主机A的数据到达之前的一瞬间也开始发送数据那么他们会在主机B的数据到达主机A处时检测到冲突。 显然最长时间是最短时间的两倍既 T 2 2 T 1 T_22T_1 T22T1 D2000 V 2 × 1 0 8 2\times10^8 2×108 S10Mbps 10 × 1 0 6 10\times 10^6 10×106bps T 1 D V 2000 2 × 1 0 8 1 × 1 0 − 5 s 10 μ T_1\frac{D}{V}\frac{2000}{2\times10^8}1\times10^{-5}\mathrm{s}10\mu T1VD2×10820001×10−5s10μs T 2 2 T 1 20 μ T_2 2T_120\mu T22T120μs (2) 有效传输速率如果局域网中不存在冲突那么主机A发送一个最长 Ethernet 帧(1518B)的时间为 T 3 T_3 T3 T 3 1518 B × 8 b i t 10 M b p s 1.2144 × 1 0 − 3 s 1.2144 m s T_3\frac{1518 \mathrm{~B} \times 8 \mathrm{bit}}{10 \mathrm{Mbps}}1.2144\times10^{-3}\mathrm{s}1.2144 \mathrm{~ms} T310Mbps1518 B×8bit1.2144×10−3s1.2144 ms 主机B收到主机A的帧后立即发送一个最短 Ethernet 帧 (64B)作为确认其发送时间为 T 4 T_4 T4 T 4 64 B × 8 b i t 10 M b p s 0.0512 × 1 0 − 3 s 0.0512 m s T_{4}\frac{64 \mathrm{~B} \times 8 \mathrm{bit}}{10 \mathrm{Mbps}}0.0512\times 10^{-3}\mathrm{s}0.0512 \mathrm{~ms} T410Mbps64 B×8bit0.0512×10−3s0.0512 ms 主机A收到主机B的确认后立即发送下一帧那么主机A发送两个最长 Ethernet 帧的时间间隔既发送一个帧到在发送下一个帧的时间为 T 5 T_5 T5 T 5 T 3 2 × T 1 T 4 1.2865 × 1 0 − 3 s 1.2865 m s T_5T_32\times T_1T_41.2865\times10^{-3}\mathrm{s}1.2865ms T5T32×T1T41.2865×10−3s1.2865ms 其中 T 1 T_1 T1为主机A、B之间帧的传输时间,2倍 T 1 T_1 T1表示A传给BB的确认信息又传给A。 在计算主机A发送一个完整的最长 Ethernet 帧的有效传输速率时只考虑帧中的有效数据既去除帧头的18B r ( 1518 − 18 ) B × 8 b i t T 5 ≈ 9.33 M b p s r\frac{(1518-18) B \times 8 b i t}{T_{5}}\approx 9.33 \mathrm{Mbps} rT5(1518−18)B×8bit≈9.33Mbps VLAN
交换机模式 Switch 用户模式可以查看信息不能修改配置默认入口 Switch# enable特权模式可以查看信息可以执行管理命令如重启备份重置等 Switch(config)# (conf t)全局配置模式可以修改交换机的全局配置比如主机名密码IP Switch(config-if)# (interface FastEthernet0/1)接口配置模式可以修改各个接口的配置VLAN编号名称等 模式切换 从用户模式进入特权模式输入enable命令然后输入密码。 从特权模式进入全局配置模式输入configure terminal命令。 从全局配置模式进入接口配置模式输入interface命令然后输入接口编号。 从全局配置模式进入VLAN配置模式输入vlan database命令。 从任何模式返回上一级模式输入exit命令。 从任何模式返回用户模式输入end命令。 在全局配置模式下执行特权模式的命令在命令前加do关键字。 重置交换机 enable: 进入特权模式 erase startup-config:重置配置文件 reload重启交换机 VLA配置命令 Switchenable # 进入特权模式 Switch#show vlan # 查看vlan Switch#conf t # 进入全局配置模式 Switch(config)#vlan 10 # 全局模式下创建VLAN编号 Switch(config-vlan)#name VLAN10 # VLAN 配置模式 Switch(config-vlan)#exit # 退出VLAN配置模式到全局配置模式 Switch(config)#do show vlan # 全局配置模式下查看VLAN信息 Switch(config)#no vlan 10 全局模式下清除VLAN Switch(config)#interface FastEthernet0/1 进入交换机端口 Switch(config)#interface FastEthernet0/1 配置端口的模式为accessaccess表示该端口只允许一个VLAN数据通过 Switch(config-if)#switchport access vlan 10 配置端口属于vlan 10 Switch(config-if)#exit 退出端口 Switch(config-if)#switchport mode trunk 配置端口类型为trunk模式trunk模式运行多个VLAN的数据通过该端口 其它命令 ping ip #测试网络是否畅通 arp -a #查看可到达的ip-mac 地址表 ipconfig -all # 查看网络配置信息 netsh interface ip set address name“本地连接” sourcestatic addr192.168.0.3 mask255.255.255.0 gateway192.168.0.1 gwmetricautogateway和gwmetric默认不设置也可以
