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Chapter-4-Problems-Answers.md

File metadata and controls

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Raw

  • P1
    a. 数据报网络更好，如果无法运转时可以使用其他的路线继续发送。如果是虚电路就需要重新建立连接了。
    b. 虚电路体系更好，因为提供固定的容量正好能搭建一个虚电路。
    c. 数据报体系的控制流量开销更多，因为数据报需要更大报文首部。

  • P2
    a. 256个
    b. 可能的确定方法：有一个虚电路表，记录当前已经使用的VC号，中心结点设定一个未被使用的VC号。这样设置就不会出现比确定的最大值少的情况。
    c. 链路只需要向它的下一跳协商，VC号不与当前结点和下一跳结点中的其它VC号重复即可。

  • P3
    虚电路网络：
    入接口，入VC号，出接口，出VC号
    数据报网络：
    目的子网，出接口

  • P4
    a.

目的地址 出接口
H1 1
H2 2
H3 3

b. 修改转发表的格式：

入接口 目的地址 出接口
1 H2 2
2 H1 1
1 H3 3
2 H3 4

c.
设H1-H3各段的VC号为 01 02 03 04
设H2-H3各段的VC号为 05 06 07 08

入接口 入VC号 出接口 出VC号
1 01 3 02
2 05 4 06

d.
路由器B:

入接口 入VC号 出接口 出VC号
1 02 2 03

路由器C:

入接口 入VC号 出接口 出VC号
1 06 2 07

路由器D:

入接口 入VC号 出接口 出VC号
1 03 3 04
2 07 3 08

  • P5
    a. VC号分别为 00，01，10，11
    b. 24种不同的组合

  • P6
    网络层提供了主机之间的连接服务，运输层则使用这个服务建立进程间的连接。

  • P7
    a. 不能
    b. 可以
    c. 不能

  • P8
    内存(单处理器)： （n-1）D
    共享总线： （n-1）D
    纵横式总线： （n-1）D

  • P9
    最好方法：2个时隙

时间 入端口号 端口号
1 1 X
1 2 Y
1 3 Z
2 2 X
2 3 Y

最差方法：3个时隙

时间 入端口号 端口号
1 1 X
1 3 Y
2 2 Y
2 3 Z
3 2 X
  • P10
    a.
目的子网 出接口
224.0.0.0/22 0
224.64.0.0/16 1
224.64.0.0/22 2
其它 3

b. 3, 1, 3

  • P11
    0/6, 26个
    64/5, 25个
    96/5, 25个
    128/6, 26个
    160/6, 26个

  • P12
    0/7, 27个
    128/6, 26个
    244/5, 25个
    96/5, 25个

  • P13
    子网2： 223.1.17.0/25
    子网1： 223.1.17.128/26
    子网3： 223.1.17.192/26

  • P14

目的子网 出接口
200.23.16.0/11 0
200.23.24.0/8 1
200.23.24.0/11 2
其他 3

  • P15
    已经使用a.b.c.d/x记法。

  • P16
    IP地址例子: 128.119.40.129
    四个子网：
    128.119.40.128/5
    128.119.40.160/5
    128.119.40.192/5
    128.119.40.224/5

  • P17
    a.
    A: 214.97.254.0/24 去掉 214.97.254.0/30
    B: 214.97.255.0/25 去掉 214.97.255.0/30
    C: 214.97.255.128/25 去掉 214.97.255.128/30
    D: 214.97.254.0/30
    E: 214.97.255.0/30
    F: 214.97.255.128/30

b.
路由器R1

目的子网 出接口
214.97.254.0/24 1
214.97.255.0/25 2
214.97.255.128/25 3
214.97.254.0/30 2
214.97.255.0/30 ?
214.97.255.128/30 3

路由器R2

目的子网 出接口
214.97.254.0/24 1
214.97.255.0/25 3
214.97.255.128/25 2
214.97.254.0/30 ?
214.97.255.0/30 2
214.97.255.128/30 1

路由器R3

目的子网 出接口
214.97.254.0/24 1
214.97.255.0/25 2
214.97.255.128/25 3
214.97.254.0/30 1
214.97.255.0/30 3
214.97.255.128/30 ?

  • P18
    中国的大学被设置禁止查询。
    whois服务不能被用来查询确定的地理位置，但是可以看到注册所在的地区。
    例如taobao.com 地区：浙江省杭州市

  • P19
    700字节的MTU，承载的传输层数据为680字节，因此生成4个分片。
    第一个分片： 标识号：422, 偏移：0, 标志：1
    第二个分片： 标识号：422, 偏移：82, 标志：1
    第三个分片： 标识号：422, 偏移：164, 标志：1
    第四个分片： 标识号：422, 偏移：246, 标志：0

  • P20
    1500字节的MTU，承载的应用层数据为1460字节
    5MB为5242880字节，因此需要3592个数据报。

  • P21
    a.
    主机1： 192.168.0.1
    主机2： 192.168.0.2
    主机3： 192.168.0.3
    路由器家庭网络端口： 192.168.0.4

b. NAT转换表

WAN端 LAN端
24.34.112.235, 10001 192.168.0.1, 12345
24.34.112.235, 10001 192.168.0.1, 1234
24.34.112.235, 10002 192.168.0.2, 2345
24.34.112.235, 10002 192.168.0.2, 2375
24.34.112.235, 10003 192.168.0.2, 3345
24.34.112.235, 10003 192.168.0.2, 3845
  • P22
    可以来检测不同主机的数量。
    检测IP分组的标识号。最开始遇到分组标识号时，记录下来，识别为一个主机。
    后面遇到标识号如果是记录中某标识号的顺序后继，则更新记录中的标识号。
    如果不是，则识别一个新主机，添加进记录中。

b. 无法工作，因为分不清是新主机还是同一主机的不同报文。

  • P23
    因为两方都处在NAT后面，只能主动发起连接，不能当作服务器去接收连接，因为NAT表中没有对应项。
    即使查找某一方已经连接的主机中，让其与该主机发起连接，但是也无法直接转换为两方都是NAT后的对等方连接。

  • P24
    y v u, y t u 等等。。

  • P25
    x-y-z等
    z-y-x-u等
    z-w等

  • P26

步骤 N' D(y), p(y) D(z), p(z) D(v), p(v) D(u), p(u) D(w), p(w) D(t), p(t)
0 x 6,x 8,x 3,x ∞ 6,x ∞
1 xv 6,x 8,x 6,v 6,x 7,v
2 xvy 8,x 6,v 6,x 7,v
3 xvyu 8,x 6,x 7,v
4 xvyuw 8,x 7,v
5 xvyuwt 8,x
6 xvyuwtz

x-v
x-y
x-z
x-w
x-v-t
x-v-u

  • P27
    a.
步骤 N' D(y), p(y) D(z), p(z) D(v), p(v) D(u), p(u) D(w), p(w) D(x), p(x)
0 t 7,t ∞ 4,t 2,t ∞ ∞
1 tu 7,t ∞ 4,t 5,u ∞
2 tuv 7,t ∞ 5,u 7,v
3 tuvw 7,t ∞ 7,v
4 tuvwy 19,y 7,v
5 tuvwyx 15,x
6 tuvwyxz

t-y
t-v
t-u
t-u-w
t-v-x
t-v-x-z

b.

步骤 N' D(y), p(y) D(z), p(z) D(v), p(v) D(t), p(t) D(w), p(w) D(x), p(x)
0 u ∞ ∞ 3,u 2,u 3,u ∞
1 ut 9,t ∞ 3,u 3,u ∞
2 utv 9,t ∞ 3,u 6,v
3 utvw 9,t ∞ 6,v
4 utvwx 9,t 14,x
5 utvwxy 14,x
6 utvwxyz

u-v
u-t
u-w
u-v-x
u-t-y
u-v-x-z

c.

步骤 N' D(y), p(y) D(z), p(z) D(u), p(u) D(t), p(t) D(w), p(w) D(x), p(x)
0 v 8,v ∞ 3,v 4,v 4,v 3,v
1 vu 8,v ∞ 4,v 4,v 3,v
2 vux 8,v 11,x 4,v 4,v
3 vuxt 8,v 11,x 4,v
4 vuxtw 8,v 11,x
5 vuxtwy 11,x
6 vuxtwyz

v-u
v-t
v-w
v-x
v-y
v-x-z

d.

步骤 N' D(y), p(y) D(z), p(z) D(u), p(u) D(t), p(t) D(v), p(v) D(x), p(x)
0 w ∞ ∞ 3,w ∞ 4,w 6,w
1 wu ∞ ∞ 5,u 4,w 6,w
2 wuv 12,v ∞ 5,u 6,w
3 wuvt 12,v ∞ 6,w
4 wuvtx 12,v 14,x
5 wuvtxy 14,x
6 wuvtxyz

w-u
w-v
w-x
w-u-t
w-v-y
w-x-z

e.

步骤 N' D(w), p(w) D(z), p(z) D(u), p(u) D(t), p(t) D(v), p(v) D(x), p(x)
0 y ∞ 12,y ∞ 7,y 8,y 6,y
1 yx 12,x 12,y ∞ 7,y 8,y
2 yxt 12,x 12,y 9,t 8,y
3 yxtv 12,x 12,y 9,t
4 yxtvu 12,x 12,y
5 yxtvuw 12,y
6 yxtvuwz

y-z
y-u
y-t
y-v
y-x
y-t-u
y-x-w

f.

步骤 N' D(w), p(w) D(y), p(y) D(u), p(u) D(t), p(t) D(v), p(v) D(x), p(x)
0 z ∞ 12,z ∞ ∞ ∞ 8,z
1 zx 14,x 12,z ∞ ∞ 11,x
2 zxv 14,x 12,z 14,v 15,v
3 zxvt 14,x 14,v 15,v
4 zxvtw 14,v 15,v
5 zxvtwu 15,v
6 zxvtwut

z-x
z-y
z-x-w
z-x-v
z-x-v-u
z-x-v-t

  • P28
  1. 初始表
    结点u的表：
从/到 u v x y z
u 0 1 ∞ 2 ∞
v ∞ ∞ ∞ ∞ ∞
y ∞ ∞ ∞ ∞ ∞

结点v的表：

从/到 u v x y z
u ∞ ∞ ∞ ∞ ∞
v 1 0 3 ∞ 6
x ∞ ∞ ∞ ∞ ∞
z ∞ ∞ ∞ ∞ ∞

结点x的表：

从/到 u v x y z
v ∞ ∞ ∞ ∞ ∞
x ∞ 3 0 3 2
y ∞ ∞ ∞ ∞ ∞
z ∞ ∞ ∞ ∞ ∞

结点y的表：

从/到 u v x y z
v ∞ ∞ ∞ ∞ ∞
x ∞ ∞ ∞ ∞ ∞
y 2 ∞ 3 0 ∞

结点z的表：

从/到 u v x y z
v ∞ ∞ ∞ ∞ ∞
x ∞ ∞ ∞ ∞ ∞
z ∞ 6 2 ∞ 0
  1. 第1次迭代
    结点u的表：（变化）
从/到 u v x y z
u 0 1 4 2 7
v 1 0 3 ∞ 6
y 2 ∞ 3 0 ∞

结点v的表：（变化）

从/到 u v x y z
u 0 1 ∞ 2 ∞
v 1 0 3 3 5
x ∞ 3 0 3 2
z ∞ 6 2 ∞ 0

结点x的表：（变化）

从/到 u v x y z
v 1 0 3 ∞ 6
x 4 3 0 3 2
y 2 ∞ 3 0 ∞
z ∞ 6 2 ∞ 0

结点y的表：（变化）

从/到 u v x y z
u 0 1 ∞ 2 ∞
x ∞ 3 0 3 2
y 2 3 3 0 5

结点z的表：（变化）

从/到 u v x y z
v 1 0 3 ∞ 6
x ∞ 3 0 3 2
z 7 5 2 5 0
  1. 第2次迭代
    结点u的表：（变化）
从/到 u v x y z
u 0 1 4 2 6
v 1 0 3 3 5
y 2 3 3 0 5

结点v的表：

从/到 u v x y z
u 0 1 4 2 7
v 1 0 3 3 5
x 4 3 0 3 2
z 7 5 2 5 0

结点x的表：

从/到 u v x y z
v 1 0 3 3 5
x 4 3 0 3 2
y 2 3 3 0 5
z 7 5 2 5 0

结点y的表：

从/到 u v x y z
u 0 1 4 2 7
x 4 3 0 3 2
y 2 3 3 0 5

结点z的表：（变化）

从/到 u v x y z
v 1 0 3 3 5
x 4 3 0 3 2
z 6 5 2 5 0
  1. 第3次迭代
    结点v的表：
从/到 u v x y z
u 0 1 4 2 6
v 1 0 3 3 5
x 4 3 0 3 2
z 6 5 2 5 0

结点x的表：

从/到 u v x y z
v 1 0 3 3 5
x 4 3 0 3 2
y 2 3 3 0 5
z 6 5 2 5 0

结点y的表：

从/到 u v x y z
u 0 1 4 2 6
x 4 3 0 3 2
y 2 3 3 0 5

  • P29
    收敛前所需的最大迭代次数是最长的无环路径。

  • P30
    a.

从/到 x w y u
x 0 2 5 7
y 4 2 0 6
w 2 0 2 5

b. c(x,w) = 10
c. c(x,w) = 1
此情况费用变化，但是路径并没有变化

  • P31
  1. 初始表
    结点x的表：
从/到 x y z
x 0 3 4
y ∞ ∞ ∞
z ∞ ∞ ∞

结点y的表：

从/到 x y z
x ∞ ∞ ∞
y 3 0 6
z ∞ ∞ ∞

结点z的表：

从/到 x y z
x ∞ ∞ ∞
y ∞ ∞ ∞
z 4 6 0
  1. 第一次迭代 结点x的表：
从/到 x y z
x 0 3 4
y 3 0 6
z 4 6 0

结点y的表：

从/到 x y z
x 0 3 4
y 3 0 6
z 4 6 0

结点z的表：

从/到 x y z
x 0 3 4
y 3 0 6
z 4 6 0

  • P32
    减小一条链路的费用，将不会出现无穷计数问题。
    连接没有链路的两个结点相当于c减小，不会出现无穷计数问题。

  • P33
    如果链路的费用不发生变化，那么D(x)的值一般是递减的，因为我们要寻找费用最小的路径。
    如果图的大小有限，那么经过的路径有限，发送报文的次数是有限的，因此会在有限步稳定下来。

  • P34
    a.
    x-y 4
    x-z 6
    x-w 5
    b.
    t1时刻：
    w传播给y，w到x的距离为无穷，z传播给y，z到x的距离为6
    由于z不符合y的毒性逆转，因此y到x的距离修改为9
    t2时刻：
    y传播给z，此时z依然选择以前的最短路径，到x距离为6
    y传播给w，由于z经过w作为路径，因此w到x路径为无穷。经过y到x为9，因此选择距离10
    t3时刻：
    w传播给z为10，y传播给z为无穷，因此选择距离为11
    t4时刻：
    x传播给y，y修改为14
    .....
    依然发生无穷计数问题。 y每经过3个迭代被增加5，因此需要28次迭代才能到达稳定状态
    c.
    c(y,z)至少变为55

  • P35
    如果路由器收到一个通告发现它所在的AS包含在AS-PATH中，则他将拒绝这个通告。

  • P36
    不一定，因为路由器会被设置一些偏好，从而选择一些特殊的路径。

  • P37
    a. eBGP
    b. iBGP
    c. eBGP
    d. iBGP

  • P38
    a. I1
    因为I1是到1c的最短路径
    b. I2
    因为在AS-PATH长度相同时，I2的内部路径最短
    c. I1
    因为在AS-PATH长度更短

  • P39
    ISP C在西海岸的路由不提供给B可以到D的通告信息。

  • P40
    Image text

  • P41
    这种应用程序先选择X作为终点，到达X之后再切换终点为Y。

  • P42
    A向B通告W和V，向C仅通告V

  • P43
    Z不向其他AS通告通告它可以到达X，但是Y知道它可以到达Z，并通告给X，因此X也知道它到Z存在路径。

  • P44
    Image text
    根据基于中心的方法构造。
    中心选择z，如果到z的流量占比不大时，并不是一个最低费用的方法。

  • P45
    32个路由器排成一条线时相差最大。
    此时单播模拟需要费用32+31+...+1 = 528
    网络层广播需要费用32

  • P46
    图4-44已经画出了路径。

  • P47
    Image text

  • P48
    Image text

  • P49
    Image text
    是最低费用树

  • P50
    设图中所有链路都是单位费用。
    Image text
    是最低费用树

  • P51
    如果是基于中心的生成树方法，那么构成的图实际上是一样的，仅考虑到Dijkstra生成的最低单播费用路径树并不唯一时，才会有不同。
    如果生成树和Dijkstra的起点不同，那么就有很大的概率生成树不同了。

  • P52

时间 本次传输次数 内容
1 3 源节点向三个邻居分送分组
2 9 三个邻居分别发送3个分组
3 27 三个邻居每个发送6个分组，源节点发送9个分组

在时间t时，有3t的分组被传输。

  • P53
    向多播组发送连接报文即可。

  • P54
    多播组成员多播自己的IP地址，其它用户收到之后更新保存的地址。使用多播协议，在带内发送报文。

  • P55
    多播组地址的尺寸是：224.0.0.0/4
    两个多播选择同一地址的概率是 1/(228)
    1000个选择的概率是：1-((228 * (228 - 1) * (228 - 2) * ... * (228 - 999))/(1000 * 228))