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- 第一章 計算機網路和因特網 課後複習題
- 第二章 應用層 課後複習題
- 第三章 運輸層 課後複習題
- 第四章 網路層:資料平面 課後複習題
- 第五章 網路層:控制平面 課後複習題
- 第六章 鏈路層和區域網 課後複習題
第六章: 鏈路層和區域網
6.1~6.2節
R1. 考慮在6.1.1節中的運輸類比. 如果一個乘客類比為一個資料包, 什麼類比於鏈路層幀?
- 書中的原文是: 一個遊客好比一個資料包, 每個運輸區段好比一個鏈路, 每種運輸方式好比一種鏈路層協議, 而該旅行社好比一個路由選擇協議.
- 鏈路層幀是承載資料包的載體, 因此我覺得可以用每種運輸方式中具體的運輸工具來類比鏈路層幀, 比如汽車, 飛機等.
R2. 如果在因特網中的所有鏈路都提供可靠的交付服務, TCP可靠傳輸服務是多餘的嗎? 為什麼?
- 這要看鏈路層的可靠交付服務的可靠指的是什麼可靠, 如果是一切可靠, 那TCP就沒必要了. 如果只是保證能不丟失, 那麼TCP中流量控制, 擁塞控制等可靠服務還是要的.
R3. 鏈路層協議能夠向網路層提供哪些可能的服務?
- 成幀: 每個網路層資料包經鏈路傳送之前, 幾乎所有鏈路層協議都會將其用鏈路層幀封裝起來.
- 鏈路接入: 媒體訪問控制(MAC, Medium Access Control)協議規定了幀在鏈路上傳輸的規則.
- 可靠交付: 保證無差錯地經鏈路層移動每個網路層資料包.
- 差錯檢測和糾正: 不僅能檢測幀中出現的位元差錯, 而且能夠準確地確定幀中的差錯出現的位置.
6.3節
R4. 假設兩個節點同時經一個速率為R的廣播通道開始傳輸一個長度為L的分組. 用d(prop)表示這兩個節點之間的傳播時延. 如果d(prop) < L / R, 會出現碰撞嗎? 為什麼?
- d(prop) < L / R 意味著傳輸速率大於傳播時延, 是否發生碰撞可能還要考慮傳播距離.
R5. 在6.3節中, 我們列出了廣播通道的4種希望的特性. 這些特性中哪些是時隙ALOHA所具有的? 令牌傳遞具有這些特性中的哪些?
- ALOHA: 1)當僅有一個節點傳送資料時, 該節點具有R bps的吞吐量. 3) 協議是分散的, 就是說不會因為某主節點故障而使整個系統崩潰; 4) 協議是簡單的, 使實現昂貴.
- 令牌傳遞: 1)當僅有一個節點傳送資料時, 該節點具有R bps的吞吐量. 2)當有M個節點傳送資料時, 每個節點吞吐量為R/M bps. 這不必要求M個節點中的每一個節點總是有R/M的瞬間速率, 而是每個節點在一些適當頂一個的時間間隔內應該有R/M的平均傳輸速率.
R6. 在CSMA/CD中, 在第5次碰撞後, 節點選擇K=4的概率有多大? 結果K=4在10Mbps乙太網上對應於多少秒的時延?
- 在第5次碰撞後, 一共有2^5個數可以選擇, 選擇K=4的概率為1 / 2^5 = 0.03125.
- 需要等待 4 * 51.2 ms = 204.8ms
R7. 使用人類雞尾酒會互動的類比來描述輪詢和令牌傳遞協議.
- 輪詢協議: 相當於在雞尾酒會上有個主持人, 輪流安排賓客A, 賓客B, 賓客C等嘉賓進行講話.
- 令牌傳遞協議: 雞尾酒會上有一個小令牌, 小令牌在所有人手上輪流傳遞, 拿到令牌才能說話, 如果拿到令牌但不想說話就遞給下一個人.
R8. 如果區域網有很大的周長時, 為什麼令牌環協議是低效的.
- 因為每個節點只有在持有令牌的時候才能傳送鏈路層幀, 如果周長很大, 意味著等待令牌的節點很多, 如果其中某幾個節點還要傳輸很多幀的話, 那效率會很低下.
6.4節
R9. MAC地址空間有多大? IPv4的地址空間呢? IPv6的地址空間呢?
- MAC地址空間為6位元組, 2^48位元
- IPv4: 4位元組, 2^32位元
- IPv6: 21位元組, 2^128位元
R10. 假設節點A, B和C(通過它們的介面卡)都連線到同一個廣播區域網上.
- 如果A向B傳送數千個IP資料包, 每個封裝幀都有B的MAC地址, C的介面卡會處理這些幀嗎? 如果會, C的介面卡將會把這些幀中的IP資料包傳遞給C的網路層嗎? 如果A用MAC廣播地址來傳送這些幀, 你的回答將有怎樣的變化呢?
- 答: 如果A向B傳送IP資料包, C的介面卡不會處理這些幀.
- 如果會, C的介面卡不會把這些幀中的IP資料包傳遞給C的網路層, 它只會直接丟掉該幀.
- 如果A用MAC廣播地址來傳送這些幀, C的介面卡會接受到並處理這些幀, 處理手段是丟掉.
R11. ARP查詢為什麼要在廣播幀中傳送呢? ARP響應為什麼要在一個具有特定目的MAC地址的幀中傳送呢?
- ARP查詢報文僅含有源和目的的IP地址, 還有源MAC地址, 它並不知道目的IP地址的MAC地址, 所以要在廣播幀中傳送.
- ARP響應報文已經知道了源和目的IP地址和MAC地址四個關鍵資訊, 完全可以構建一個具有特定目的MAC地址的幀了, 不需要傳送廣播幀增加鏈路的負擔.
R12. 對於圖6-19中的網路, 路由器有兩個ARP模組, 每個都有自己的ARP表. 同樣的MAC地址可能在兩張表中出現嗎?
- 不會, 一個ARP表對應子網1中的主機, 一個ARP表對應子網2中的主機. 不同主機MAC地址不同, 所以同樣的MAC地址不可能在兩張表中出現.
R13. 比較10BASE-T, 100BASE-T和吉位元乙太網的幀結構, 它們有什麼不同嗎?
- 它們沒有什麼不同, 因此新的乙太網和已安裝的乙太網裝置基礎保持完全相容.
R14. 考慮圖6-15. 在4.3節的定址意義下, 有多少個子網呢?
- 5個
R15. 在一個支援802.1Q協議交換機上能夠配置的VLAN的最大數量是多少呢? 為什麼?
- 取決於交換機的埠數量, 理論上一個埠能配置為一個一個VLAN
R16. 假設支援K個VLAN組的N臺交換機經過一個幹線協議連線起來. 連線這些交換機需要多少埠?
- 連線這些交換機需要(N - 2) * 2 + 2個埠