计网错题整理

T1

如图所示网络。A在t=0时刻开始向C发送一个2Mbits的文件；B在t=0.1+e秒（e为无限趋近于0的小正实数）向D发送一个1Mbits的文件。忽略传播延迟和结点处理延迟。

请回答下列问题：

1）如果图中网络采用存储-转发方式的报文交换，则A将2Mbits的文件交付给C需要多长时间？B将1Mbits的文件交付给D需要多长时间？

解：

给路由器从左到右依次编号为1，2

A报文比B报文先到达路由器1

t_{A\to C} = 2/10 + 2/20 + 2/10 = 0.5s

t_{B \to D} = 1/10 + 0.1(等待A) + 1/20 + 1/10 = 0.35s

2)如果图中网络采用存储-转发方式的分组交换，分组长度为等长的1kbits，且忽略分组头开销以及报文的拆装开销，则A将2Mbits的文件交付给C需要大约多长时间？B将1Mbits的文件交付给D需要大约多长时间?

解：

t = 0s~0.1s只有A报文在传输

10Mb/s * 0.1s = 1Mb

即前0.1sA报文有1Mb已经发出，剩下的1Mb和B的1Mb报文同时传输（分组交替传输）

t > 0.1sA报文和B报文同时传输，直到报文发送完毕

此时A，B报文各有1000个1kb的分组，由于A、B同时占用路由器1，2之间的带宽，且其分组大小相同，所以各占10Mb/s的带宽。

t_{A \to C} = 0.1s(单独发送的部分) + 1000*(1k / 10M)(最后一个分组从A发出) + 2*(1k/10M)(最后一个分组到达C) = 0.2002s

t_{B \to D} = 1000*(1k / 10M)(最后一个分组从B发出) + 2*(1k/10M)(最后一个分组到达D) = 0.1002s

3)报文交换与分组交换相比，哪种交换方式更公平？（即传输数据量小用时少，传输数据量大用时长）

解：

分组交换更公平，如果直接发送报文，排队时间变长，如果一个大小为1kb的报文排在大小为100Tb的文件后面，可能造成发送时间从0.1s变成1h。

而分组交换每次发送一个小分组，不同报文的分组可以交替发送，等待时间变短，而且同一个报文的各部分同时在数据链路的各个部分发送，可以大大减小延迟。

T2

带宽时延积 = 传播时延（m/s） * 带宽

T3

假设主机A向主机B以存储-转发的分组交换方式发送一个大文件。主机A到达主机B的路径上有3段链路，其速率分别是R1=500kbps，R2=2Mbps，R3=1Mbps。试求：

1) 假设网络没有其他流量，则传送该文件的吞吐量是多少？

解:

吞吐量R = min(R1, R2, R3) = R1 = 500kbps

2) 假设文件大小为4MB，则传输该文件到主机B大约需要多少时间？

解：

由于后两段链路R1,R2的带宽比第一段R1的带宽大，所以不会对第一段链路的传输造成拥堵

设分组大小为Lbit

t = \frac{4M}{R1}(最后一个分组从A发出) + (\frac{L}{R2} + \frac{L}{R3})(最后一个分组发送到B) = 4MB / 500kb + L/2M + L/1M = 32Mb / 500 kb + L/2M + L/1M

t = 64s + L/2M + L/1M \approx 64s

由于分组L的大小一般相对于 3M 很小，即传输时间大约为 64s 。

T4

假设你在浏览某网页时点击了一个超链接，URL为“https://www.kicker.com.cn/index.html”，且该URL对应的IP地址在你的计算机上没有缓存；文件index.html引用了8个小图像。域名解析过程中，无等待的一次DNS解析请求与响应时间记为RTTd，HTTP请求传输Web对象过程的一次往返时间记为RTTh。请回答下列问题：

1）你的浏览器解析到URL对应的IP地址的最短时间是多少？最长时间是多少？

解：

如果 local DNS server 上有缓存，只需一次查询即可，最短时间为 1 RTTh

顶级域名服务器（.cn）

二级域名服务器（.com.cn）

权威 DNS 服务器（kicker.com.cn）

如果 local DNS server 没有缓存，

向 local DNS server 查询一次，

向 root DNS server 查询一次，

向 TLD DNS server （.cn）查询一次，

向二级域名服务器（也是一个权威域名服务器）（.com.cn）查询一次，

向权威 DNS 服务器（kicker.com.cn）查询一次，

最长时间为 5 RTTh

小插曲：

com和cn域名哪个好？

com域名是国际上最顶级的域名后缀，并且在全球的用户量都已经超过了1亿，一般来说比较大的企业公司首选都会选择它，而且不管是在认知度还是使用上都已经成为大众的生活常态，在输入域名的时候都会下意识的输入com，大家也更加熟悉，更适合企业、商业网站用，因此一直都是大众的首选域名。

cn域名是中国国别的顶级域名，目前cn域名注册保有量也超过几千万大关，加上中国这庞大的市场和用户群，有着极大的潜力和前景，适合国内所有企业、组织用，在国内是除com以外的主要选择。

cn和com两者之前是没有好坏的，com适合国际，cn仅仅只针对大陆，从开放程度来说的话com会更流行一点，cn域名是中国专用的，并且受到中国法律的约束，他们使用上没区别，但价值有区别，在选择上com会比cn更好！

以上就是本文给大家带来的com域名和cn域名是什么意思？com和cn域名哪个好？由上文可知，com和cn域名各具优势，但com域名相对于cn域名来说更具国际性。

T5

考虑向N个对等方（用户）分发F=15Gb的一个文件。该服务器具有us=30Mbps的上传速率，每个对等方的下载速率di=2Mbps，上传速率为u。请分别针对客户-服务器分发模式和P2P分发模式两种情况，对于N=10、100和1000以及u=500kbps、1Mbps和2Mbps的每种组合，绘制最小分发时间图表。（注：k=10^3、M=10^6、G=10^9）

CS模式，客户端需要上传N个文件，每个用户只需要下载一个文件：

d_{CS}=max{\{NF/u_s,F/min(d_i)\}}

P2P模式，客户端只需要上传一个文件，每个用户只需要下载一个文件，但是端到端之间需要传输N个文件才能满足每个用户都能接收到文件。

d_{P2P}=max{\{F/u_s,F/min(d_i),NF/(u_s+\sum{u_i}\}}

N	u	CS模式	P2P
10	500kbps	$7500s=max{\{10*15G/30M, 15G/2M\}}$	7500s $=max{\{15G/30M,15G/2M,1015G/(30M+10500K)\}}$
10	1Mbps	7500s	7500s $=max{\{15G/30M,15G/2M,1015G/(30M+101M)\}}$
10	2Mbps	7500s	7500s $=max{\{15G/30M,15G/2M,1015G/(30M+102M)\}}$
100	500kbps	$50000s=max{\{100*15G/30M, 15G/2M\}}$	18750s $=max{\{15G/30M,15G/2M,10015G/(30M+100500K)\}}$
100	1Mbps	50000s	11538s $=max{\{15G/30M,15G/2M,10015G/(30M+1001M)\}}$
100	2Mbps	50000s	7500s $=max{\{15G/30M,15G/2M,10015G/(30M+1002M)\}}$
1000	500kbps	$500000s=max{\{1000*15G/30M, 15G/2M\}}$	28302s $=max{\{15G/30M,15G/2M,100015G/(30M+1000500K)\}}$
1000	1Mbps	500000s	14563s $=max{\{15G/30M,15G/2M,100015G/(30M+10001M)\}}$
1000	2Mbps	500000s	7500s $=max{\{15G/30M,15G/2M,100015G/(30M+10002M)\}}$

主要理解公式，记住公式。

可以自己下载，或者等别人给自己上传。

T6

假设主机A向主机B发送5个连续的报文段，主机B对每个报文段进行确认，其中第二个报文段丢失，其余报文段以及重传的第二个报文段均被主机B正确接收，主机A正确接收所有ACK报文段；报文段从1开始依次连续编号（即1、2、3……），主机A的超时时间足够长。请回答下列问题：

1).如果分别采用GBN、SR和TCP协议，则对应这三个协议，主机A分别总共发了多少个报文段？主机B分别总共发送了多少个ACK？它们的序号是什么？(针对3个协议分别给出解答）

解：

GBN： A共发送9个报文段,，B发送8个ACK

A：首先发送1，2，3，4，5；等待报文2的ACK超时，再发送2，3，4，5。
B：接收到1，3，4，5发送 $ACK_1$ ， $ACK_1$ ， $ACK_1$ ， $ACK_1$ ，再接收到2，3，4，5再发送 $ACK_2$ ， $ACK_3$ ， $ACK_4$ ， $ACK_5$ 。

SR：A共发送6个报文段，B共发送5个ACK。

A：先发送1，2，3，4，5；接收到1，3，4，5的 $ACK_1$ ， $ACK_3$ ， $ACK_4$ ， $ACK_5$ ，等待报文2的 $ACK_2$ 超时，重新发送报文2。
B：首先接收1，3，4，5，并发送1，3，4，5的 $ACK_1$ ， $ACK_3$ ， $ACK_4$ ， $ACK_5$ ，然后接收到了报文2，发送报文2的 $ACK_2$ 。

TCP：A共发送6个报文段，B共发送5个ACK （TCP 采用累计确认的方式）

A：首先发送1，2，3，4，5；接收 $ACK_3$ 超时，重新发送报文2
B：接收到报文1，发送 $ACK_2$ ，之后接收到报文3，4，5，没有收到报文2，发送3个 $ACK_2$ ，接收到报文2后，发送 $ACK_6$ ，表示报文5及其之前的报文全部被接收。

2).如果对上述三个协议，超时时间比5RTT长得多，那么哪个协议将在最短的时间间隔内成功交付5个报文段？

解： TCP用时更短，由于TCP具有快速重传机制，可以在定时器超时之前就重传丢失的报文。

T7

假设A、B两个端系统通过唯一的一条8Mbps链路连接（M=10^6），该链路的双向传播时延是150ms；A通过一个TCP连接向B发送一个大文件，B的接收缓存足够大，每个TCP段最大段长度（MSS）为1500字节，TCP采用Reno版本，且总是处于拥塞避免阶段（即忽略慢启动）。请回答下列问题：

1).该TCP连接能够获得的最大窗口尺寸（以TCP段数计）是多少？

‏解：

设 WindowSize 是最大窗口尺寸，当最大发送速率超过链路带宽时会发生丢包，RTT 是一个往返的时间（传播时延）

WindowSize*MSS/RTT = 8Mbps

WindowSize = 8M * 0.15 / (1500 * 8) = 100

当 $WindowSize=100$ ，是最大窗口尺寸，再大传输的数据带宽将超过链路带宽，造成丢包。

2).该TCP连接的平均窗口尺寸（以TCP段数计）和平均吞吐量（以bps计）是多少？

‏解：

忽略慢启动，总是处于拥塞避免阶段，数据传输的窗口大小将在 $[0.5*WindowSize,WindowSize]$ 之间变化。

\overline{WindowSize} = (0.5*WindowSize + WindowSize) / 2 = 0.75*WindowSize=75

\overline{平均吞吐量}=\overline{WindowSize}*MSS/RTT=75*1500*8/0.15=6Mbps

3).该TCP连接的拥塞窗口从发生丢包到恢复到最大窗口尺寸要经历多长时间？

解：

发生丢包后，窗口尺寸减为最大窗口尺寸的一半，每个RTT增加一个MISS。

50*0.15=7.5s

T8

（1）

知识点：

子网掩码：只有一个作用，就是将某个IP地址划分成网络地址和主机地址两部分。IP & 掩码是网络地址。

默认网关：当前局域网内大门（路由器或交换机）的地址，子网通过路由器（网关）和外界沟通

参考博客1： https://www.jianshu.com/p/b9806fe2376e

参考博客2： https://blog.csdn.net/u014113117/article/details/51311837

解：

子网掩码：255.255.255.240

默认网关：192.168.1.1

（2）

解：

TTL要发生修改，每转发一次减一
首部校验和是根据首部生成的，TTL字段变化，首部校验和随之也要变化。
IP 分组首部的源 IP 地址要发生修改，经过第一个路由器转发后，由 192.168.1.0 变为 130.11.22.3 （由 NAT 记录在表中，用 NAT 路由器的出端口作为源 IP 访问）

（3）

解：

$M=MTU=512B$

$L = length=1500B$

最大分片可封装的数据为（片偏移以 8 字节为单位）

d = \lfloor \frac{512B - 20}{8}\rfloor * 8 = 488

需要的总片数为

n = \lceil \frac{1500 - 20}{488}\rceil = 4

向上取整，共分为4片

偏移量（利用偏移量将数据按序恢复，所以只考虑数据部分）

$$ offset_i = \frac{488}{8}*(i - 1) = 61 * (i-1) $$ 除最后一片外，其余片总长度
$$ L_i = d + 20 = 508B $$ 最后一片的总长度
$$ L_n = 1500B - 488B*3 = 36B $$

所以分片结果如下

第 1 片： $\{ID=6789，DF=0，MF=1，length=508, offset=0\}$

第 2 片： $\{ID=6789，DF=0，MF=1，length=508,offset=61\}$

第 3 片： $\{ID=6789，DF=0，MF=1，length=508,offset=122\}$

第 4 片： $\{ID=6789，DF=0，MF=0，length=36,\space offset=183\}$

T9

某网络拓扑如图所示，其中路由器内网接口、DHCP服务器、WWW服务器与主机1均采用静态IP地址配置，相关地址信息见图中标注；主机2～主机N通过DHCP服务器动态获取IP地址等配置信息。

请回答下列问题。

（1）DHCP服务器可为主机2～主机N动态分配IP地址的最大范围是什么？主机2使用DHCP协议获取IP地址的过程中，发送的封装DHCP Discover报文的IP分组的源IP地址和目的IP地址分别是什么？

解：

最大范围： 111.123.15.5 ~ 111.123.15.254

DHCP Discover报文中的IP分组的

源IP地址： 0.0.0.0

目的IP地址：255.255.255.255

（2）主机2在通过DHCP服务器获取IP地址的同时还可以获取哪些IP地址配置所必须的信息？

子网掩码（255.255.255.0）

默认网关（111.123.15.1）

域名服务器 IP 地址

（3）若主机1的子网掩码和默认网关分别配置为255.255.255.0和111.123.15.2，则该主机是否能访问WWW服务器？是否能访问Internet？请说明理由。

主机 1 能访问 WWW 服务器，但不能访问 Internet。

由于主机 1 的子网掩码配置正确而默认网关 IP 地址被错误地配置为 111.123.15.2（正确 IP 地址是 111.123.15.1），所以主机1 可以访问在同一个子网内的 WWW 服务器，但当主机 1 访问 Internet 时，主机 1 发出的 IP 分组会被路由到错误的默认网关（111.123.15.2），从而无法到达目的主机。