计算机网络慕课第三章习题与解答

说明:同类型题目题号相同,由-表示不同题目

1、系统采用带位填充的帧界标记法,收方从网络接收到一个字符串是 11101111100。那么,发送方发送的原始字符串是什么?
11101111110

【解答】:
根据成帧方式可以推断原始字符串为:
11101111110
带位填充的帧界标记法(比特填充的标志比特发)
由特殊的比特模式标记帧的开始和结束,【01111110】/【0x7E】:每当发方的数据链路层在数据中遇到连续五个1,就自动在输出的比特流中填入一个比特0。

1-2、采用比特填充的比特标记法,对0111 1100 0111 1110 组帧后,对应的比特串是多少?
011111000011111010

【解答】:
见1解答

2、有一个字符串1001011,采用奇校验进行检错。试计算应追加到字符串后的校验位是什么?
1

【解答】:
偶数个1,故在校验位加1
若是奇个1,则在校验位加0

3、在回退n帧协议中,当帧序号为5比特,发送窗口的最大尺寸是多少?
31

【解答】:
对于回退n帧协议:
对于最大帧序号为max_seq个,则最多可以发送的帧(窗口大小)为(max_seq-1)
最大帧序号:2^5=32

4、在选择性重传协议中,当帧序号为4比特,并且发送窗口和接收窗口尺寸相同时,发送窗口的最大尺寸是多少?
8

【解答】
对于选择重传协议:
窗口最大尺寸不应该超过序号空间的一半
序号空间最大帧序号:2^4=16

5、系统采用的码字分别是 0000,0011, 1100, 1111(分别对应待传送的码 00, 01, 10 和 11)。请使用海明距离判断:该系统可以检测出多少位错误?
1

【解答】:
该码字列表的海明距离为2,可以检验1位错误

5-2、系统采用纠1位错的海明码,现在要传输的数据是7位,问需要的冗余位至少是几位?
4

【解答】:
对于纠所有单个错误的海明码
假设码字有m个数据位和r个校验位,要能够纠正单个错误,应该有如下关系:
m + r + 1 ≤ 2 r \begin{array}{l}m+r+1\leq2^r\\\end{array} m+r+12r
m=7,可以计算得r至少为4

5-3、系统采用纠1位错的海明码,待传输的数据是:10101111,校验集合采用偶校验,编码后的码字是下面哪一个?
101001001111

【解答】
计算校验位的校验集合,对其校验集合用偶校验计算校验码填入该校验位

p1 p2 m3 p4 m5 m6 m7 p8 m9 m10 m11 m12
1 0 1 0 0 1 0 0 1 1 1 1

对应校验位的校验集合以及校验和:
P1:{p1,m3,m5,m7,m9,m11}->1
P2:{p2,m3,m6,m7,m10,m11}->0
P4:{p4,m5,m6,m7,m12}->0
P8:{p8,m9,m10,m11,m12}->0

5-4、一个采用了纠1位错海明码的系统,传输数据位数7位,冗余位4位,现在接收方收到了码字如下:00111000100,下面哪个说法是正确的?
这个码字传输有错,正确的码字应该是00111000101

【解答】:
(这题答案是用偶校验做的,也可以用奇校验做)
收到的码字中校验位分别为
0 0 1 0
正确的校验结果应该是0,因此p4校验位有错

p1 p2 m3 p4 m5 m6 m7 p8 m9 m10 m11
0 0 1 1 1 0 0 0 1 0 0

对每一位校验位的校验集合进行校验和计算:
P1:{p1,m3,m5,m7,m9,m11}->1
P2:{p2,m3,m6,m7,m10,m11}->1
P4:{p4,m5,m6,m7}->0
P8:{p8,m9,m10,m11,}->1
校验结果综合集为{p8 p4 p2 p1}->1011=11,即第十一位有误,因此正确码字应为
00111000101

5-5、系统采用纠1位错的海明码,码字总长度是 7 位(n=7)。 假设7 位码字由 A B C D E F G代表,问这些位中,哪些位置是校验位?
ABD

【解答】:
2的幂次位为检一位错的海明码的校验码

5-6、系统采用纠1位错的海明码,码字总长度是 11 位(n=8)。 假设8 位码字由 A B C D E F G H I J K 代表,问这些位中,哪些位置是数据位?
CEFGIJK

【解答】:
非2的幂次方位为数据位

6、数据链路层采用选择重传协议(SR)传输数据,发送方已发送了0~3号数据帧,现已收到1号帧的确认,而0、2号帧依次超时,则此时需要重传的帧数是多少?
2

【解答】:
接收方希望接收的帧序号应为:
0123,由于0号帧对应的缓冲区内相关联计时器超时,因此会回发一个NAK(否定确认帧),来提示发送方重传0和2号帧

7、一个系统采用了循环冗余校验检错码。如果生成多项式是G(x)= x^3+ x^2+ 1,待传送的原始码字分别是1111,请计算采用CRC编码后的码字是多少?
1111111

【解答】:
G(x)对应位串:1101(r=3)
M(x)对应位串:1111(+r位=1111000)
1111000/1101(mod 2)=1011+111(余数)
T(x)=1111000-111(mod 2)=1111111
详细计算原理可以见[1]

7-2、一个系统采用了循环冗余校验检错码。如果生成多项式是G(x)= x^3+ x^2+ 1,接收方收到的码字是1100101,关于这个码字,下面哪个说法是正确的?
正确,传输的原始码字位1100

【解答】:
G(x)对应位串:1101(r=3)
根据发送码字减去后r(3)位可得
M(x)对应的位串为:1100(+r位=1100000)
1100000/1101(mod 2)=1001+101(余数)
T(x)=1100000-101=1100101

8、点到点协议PPP的两种认证方式中,PAP不仅简单,而且也解决了拒绝服务攻击和明文传输的问题。

【解答】:
(这题教材里没有对应的内容,以下是网络寻找的)
PAP(Password Authentication Protocol)用户名和密码使用明文传输,安全性低。
密码认证协议/两次握手认证协议

身份验证时用户名和密码在链路上以明文发送,由于验证重试的频率和次数由远程节点控制,因此不能防止回放攻击和重复的尝试攻击,沒有一切防窃听、防播放或防不断试着、防虚报进攻的维护。

CHAP(Challenge Handshake Authentication Protocol)用户名和密码使用密文传输,安全性较高。
挑战握手认证协议/三次握手认证协议
只在网络上传送用户名而步传送口令

9、下列关于停-等ARQ协议,正确的描述是?
仅当当前帧的 ACK 是 *sent *,发送方发送下一帧。

【解答】
自动重复请求(ARQ)/带有重传的肯定确认(PAR)
发送方在前移到下一个数据之前必须等待一个肯定确认。
当一个有效帧到达接收方时,接收方首先检查它的序号,确定是否为重复数据包,否,则接收该数据包并将它传给网络层,然后生成一个确认帧。重复帧和受损帧不会传给网络层,它们的到来会时最后一个被正确接收到的数据帧的确认被重复发送,返回给发送方,以便发送方决定要前进到下一帧还是重发刚刚的受损帧。
发送发只有当其接收到ack确认帧并有效时,才发送下一帧

10、若数据链路层的发送窗口尺寸W=4,在发送3号帧、并收到2号帧的确认帧后,发送方还可以连续发送多少个帧?(采用累计确认)
3

【解答】:
累计确认:当n号帧的确认到达时,n-1号帧,n-2号帧等都会自动被确认。
w=4,最多可以同时有4个未确认帧,此时收到2号确认帧,因此0,1,2号帧都被确认,因此0,1,2号窗口缓冲区被释放,还可以连续发送3个帧。

11、数据链路层采用了回退n帧协议(GBN),发送方已经发送了编号为0~7的帧,当计时器超时时,若发送方只收到0、2、3号帧的确认,则发送方需要重发多少帧?
4

【解答】:
回退n帧协议(GBN)
接收方简单丢弃多有到达的后续帧,而且针对这些丢弃的帧不返回确认。

从4号帧开始出错,则接收方丢弃其以及其后续的所有帧,且不返回确认,要求发送方重传。
4,5,6,7号帧

12、主机甲和主机乙之间使用后退N帧协议(GBN)传输数据,甲的发送窗口尺寸为1000,数据帧长为1000字节,信道为100Mbps,乙每收到一个数据帧立即利用一个短帧(忽略其传输延迟)进行确认。若甲乙之间的单向传播延迟是50ms,则甲可以达到的最大平均传输速率约是哪一个?
80Mbps

【解答】:
用回退n帧协议,当甲在收到乙的第一个确认帧之前最多可以发送给1000帧,因此是
10001000B=1MB=8Mbits
甲收到第一个确认帧的时间为:2
50=100ms
即,在100ms内,最多可以传输8Mbits的数据,最大传输速率为:
8Mbits/100ms=80Mbps

此外,传输速率是不可能大于信道带宽的。

13、在采用检错码的系统中,接收端如果发现了错误,通常采用下面哪个措施?
反馈重发

14、肯定确认重传技术中,启用重传定定时器的主要目的是为了防止死锁。
正确

【解答】:
使用重传计时器为了等待一个完整的超时时间间隔,从而不至于造成重传不必要的帧(死锁)

15.使用滑动窗口,每个窗口10 个数据包, RTT 为100 ms ,假设有 1250 字节数据包,最大吞吐量是多少?(注意 1250 字节数据包是 10000 位。要找出最大的吞吐量,假设网络容量不是一个限制因素,忽略数据包丢失)
1Mbps

【解答】
RTT(round-trip time)
往返时延
最大吞吐量=单位时间内传输的数据量=一个往返时延内最大传输量/往返时延=10000bits*10/100ms=1Mbps

[1]奇偶校验和海明码,循环冗余校验码相关

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