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本文解析的原文出處都是《計算機網絡第七版謝希仁》

聲明：該份試題解析是本人自己做的，再根據教材理論來完成本文編寫，手動編寫工作量大，如發現答案有錯誤或者不夠準確請及時給我留言，如需轉載請表明出處。

一、填空題

1.?以太網的爭用期是指（以太網的端到端往返時間2 $\tau$ ），以太網發送數據使用（曼切斯特）編碼

解析：第一空出處教材P88，第七段第三句：“因此以太網的端到端往返時間2 $\tau$ 稱為爭用期”

第二空原話出處教材p86，第二段第一句：“以太網發送的數據都使用曼切斯特編碼的信號”

2.?一個廣域網傳輸比特率是4Kbps，傳播時延為20ms，若采用停-等協議效率是50%，幀長至少為（160）位

解析：停止等待協議概念出處P213,

傳播時延為20ms，則往返時延rtt為40ms，效率即為信道利用率，設分組時延為T， $U = \frac{T}{T+rtt+T_A} = 0.5$ , $T_A$ 忽略不計，把已知數據代入公式求出 $T=40ms$

幀長度為 $l = T*v= 40*10^{-3} *4*10^3 =160b$ （式子中有單位轉換），因此幀長度最少為160位。

3.?一個網段的網絡號為130.10.3.0/21，子網掩碼可以寫為（255.255.248.0）

解析：用位與的方法即可求出。

4.?TCP協議中發送窗口的大小應該由（擁塞）窗口和（接收）窗口中較小的一個決定

二、選擇題

1.?數據鏈鏈路層采用后退N幀協議，若發送窗口大小是16，那至少需要（C）位序號才能保證不出錯

A. 7?

B.6 ?

C.5?

D.4

解析： 發窗口的大小? $\leq 2^n -1$ ,n代表序號位數，n位序號要減去0的組合，最大窗口只有n個1表示為 $2^n -1$ ，因此該題選C

2.?一臺主機的IP地址為152.68.70.3，子網掩碼為255.255.224.0，必須路由器才能與該主機通信的是（A）

A.152.68.62.23

B.152.68.67.15

C.152.68.85.220

D.152.68.90.30

解析：根據子網掩碼可知網絡號是19位，主機IP為152.68.70.3，與子網掩碼按位求與，其網絡號為152.68.64.0,把子網掩碼與選項中ip按位求與得到，A的網絡號為152.68.32.0，其他選項的網絡號為152.68.64.0，因此A與題干中ip不在一個網絡，因此要路由器通信。

3.?對分片后的數據進行重組的是（B）

A.中間主機

B. 目的主機

C. 核心路由器

D.下一跳路由器

解析：IP協議規定，只有最終的目的主機才可以對分片數據報進行重組，這樣做有兩個好處：首先，在目的主機上進行重組減少了路由器的計算量，當轉發一個IP數據報時，路由器不需要知道它是不是個分片；其次，路由器可以為每個分片獨立選擇路由，每個分片到達目的地所經過的路徑可以不同。

4.?CIDR地址塊192.168.10.0/20所包含的IP地址范圍是（D）

A．192.168.10.0-192.168.12.255

B．192.168.10.0-192.168.13.255

C．192.168.10.0-192.168.14.255

D．192.168.10.0-192.168.15.255

解析：根據題干192.168.10.0/20可以得到

子網掩碼是 $255.255.240.0 \Leftrightarrow 11111111|11111111|11110000|00000000$ ，

IP地址的二進制表示為： $11111111.11111111.0000*$

因此原題干IP范圍為 $11111111.11111111.00001010.00000000 - 11111111.11111111.000011111.11111111$

192.168.10.0-192.168.15.255

5.一個由25臺計算機組成的通信網絡，網絡中任意兩臺計算機之間的往返時延為20ms，他們之間采用UDP協議進行請求和響應，如果40ms內未收到響應，該計算機立即重傳請求，但很快網絡發生崩潰，解決辦法是（D）

A．增加超時計時器時間

B．增加路由中隊列長度

C．在接收方使用滑動窗口機制防止緩沖區溢出

D．超時后重傳請求時，使用二進制指數退避算法

解析：P88，二進制指數退避算法用來確定碰撞后重傳時機，這種算法讓發生碰撞的站在停止發送數據后，不是等待信道變為空閑后就立即再發送數據，而是推遲一個隨機的時間。

三、名詞解釋

1.BGP協議

解析：(P164第三段和第四段）

BGP邊界網關協議，是不同AS的路由器之間交換路由信息的協議。BGP力求尋找一條能夠到達目的網絡且比較好的路由，而并非要尋找一條最佳路由。BGP采用路徑向量路由選擇協議。

2.DHCP協議

解析：(P295-P296）

動態主機配置協議DHCP提供了一種機制，即插即用連網，這種機制允許一臺計算機加入新的網絡和獲取IP地址而不用手工參與。DHCP對于運行客戶軟件和服務軟件器軟件都適用。DHCP使用客戶服務器方式。DHCP服務器分配給DHCP客戶的IP是臨時的，因此DHCP客戶只能在一段有限時間內使用這個分配到的IP地址。

四、計算

1.一臺路由器收到一個1500字節的IPv4分組，IP頭部為20字節，如果需要將該分組轉發到一個MTU為500字節的鏈路上，

1)該IP分組共分成幾個分片，長度分別為多少字節

2)最后一個分片的片偏移是多少字節

解析：

（1）IP頭部20個字節，而轉發mtu500字節，因此數據量只有480字節。1500個字節分成4組，前三組都是480+20 = 500字節，其中數據長度為480字節，共用了1440個字節，原來的數據量為1500-20=1480，因此第四組長度為 1480-1440 +20= 60字節，其中數據長度為40字節。

（2）最后一個分片的片偏移了三個分組，mtu大小為500字節，ip占20個字節，每片大小最大為480，片偏移必須為8字節的整數倍。

第一個片偏移是：0/8 = 0，第二個片偏移是：480/8=60；

第三個片偏移是：480*2/8=960/8=120，第四個片偏移是：480*3/8=1440/8=180, 因此得到答案180。

2.一個TCP連接使用256Kbps鏈路，其端到端的傳輸時延為128ms，實際吞吐量是128Kbps，若忽略數據封裝開銷及接收方響應分組的發送時間，發送窗口大小是多少字節

解析：實際吞吐量為128Kbps，使用的是256Kbps的鏈路，則說明信道利用率只有50%

$rtt = 128*2 = 256$ ms，發送窗口大小即發送分組長度的大小，根據信道利用率公式： $U=\frac{T }{T + rtt +T_A} = 0.5$ ，其中 $T_A$ 忽略不計，rtt代入公式求出分組時間T=256ms，

則窗口大小為 $T*v=256*10^{-3}*256*10^{3} = 65536 (b) = 8192(Byte)$

3.客戶端C和S之間建立一個TCP連接，該連接總是以1KB的最大段長發送TCP段，C有足夠數據發送，當擁塞窗口為32KB時，收到了三個重復的ACK報文，如果接下來4個RTT時間內TCP段的傳輸是成功的，那么在當四個RTT時間內發送的TCP段都得到ACK，擁塞窗口大小是多少？采用了怎樣的擁塞機制？

解析：（P234-P235）有題干可知MSS=1KB，當收到3個重復確認時，就知道接收方確實沒有收到最近發的那個報文段，立即使用快重傳，此時不是用慢啟動而是使用快恢復算法，接下來的第一個rtt，發送放調整門限ssthresh = cwnd /2 = 32/2 = 16KB,于此同時設置擁塞窗口cwnd = ssthresh = 16KB。之后并開始執行擁塞避免算法，因此接下來的連續3個rtt都是連續加法增大，因此最終擁塞窗口cwnd = 16+3*MSS = 19KB

因此該擁塞機制過程為： 快重傳 → 快恢復 → 擁塞避免

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