一.分析題（40分）
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假定用戶A使用Web方式向B發送一封電子郵件，而B使用POP3郵件客戶端軟件訪問郵件服務器獲取自己的郵件。請描述該郵件內容是如何從A的主機到達B的主機的，列出在兩台主機間移動該郵件內容時所使用的各種應用層協議。（6分）
解答：從A利用瀏覽器登錄到A的郵件服務器網站，並在該網站上撰寫郵件，A主機瀏覽器和該網站間的通信通過HTTP協議。從A的郵件服務器到B的郵件服務器使用SMTP傳遞該郵件，B通過POP3協議使用用戶代理軟件從B的郵件服務器將郵件下載到B的主機。
試在下列條件下⽐較電路交換和分組交換。要傳送的報⽂共 x (bit)。從源點到終點 共經過 k 段鏈路，每段鏈路的傳播時延為 d (s)，數據傳輸速率為 b (bit/s)。在電路交換時電路 的建⽴時間為 s (s)。在分組交換時分組⻓度為 p (bit)，假設 x > p 且各結點的排隊等待時間可 忽略不計。問在怎樣的條件下，分組交換的時延⽐電路交換的要⼩？（提示：畫⼀下草圖觀 察 k 段鏈路共有⼏個結點。）
解答：分組交換時延為：
。電路交換時延為：
。因此， 分組交換時延較電路交換時延⼩的條件為：
3.
下圖所示為TCP擁塞窗口隨傳輸周期的變化情況，請回答下列問題。
（1）寫出運行TCP慢啟動時的時間間隔。（2）寫出運行TCP避免擁塞時的時間間隔。（3）在第16個傳輸周期后，檢測出報文段丟失是根據3個重復確認還是根據超時？（4）在第22個傳輸周期后，檢測出報文段丟失是根據3個重復確認還是根據超時？（5）在第1個傳輸周期里，閾值的初始值設置為多少？（6）在第18個傳輸周期里，閾值的值設置為多少？（7）在第24個傳輸周期里，閾值的值設置為多少？（8）第70個報文段在哪一個傳輸周期內發送？（9）假定在第26個發送周期后，收到3個冗余ACK檢測到有分組丟失，那么擁塞窗口長度和閾值的值應為多少？
解：（1）慢啟動階段即擁塞窗口的指數增長階段，因此為[1，6]和[23，26]。（2）避免擁塞階段即擁塞窗口的線性增長階段，因此為[6，16]和[17，22]。（3）第16個傳輸周期后，擁塞窗口降為當前值的一半，所以是收到3個重復確認。（4）第22個傳輸周期后，擁塞窗口值降為1，所以是發生了超時事件。（5）因為當擁塞窗口指數增大到32后開始按線性增長，所以在第1個傳輸周期里，閾值的初始值為32。（6）在第18個傳輸周期之前發生過收到3個重復確認的事件，該事件使擁塞窗口降為21，所以閾值的值為21。（7）在第24個傳輸周期之前發生過超時事件，超時前閾值為26，因此此時閾值應為26的一半，即13。（8）根據圖中標出的各個傳輸周期的擁塞窗口大小，從第1個周期的擁塞窗口大小開始累加，直到累加值達到或超過70，因為前6個周期的累加值為1+2+4+8+16+32=63<70，前7個周期的累加值=63+33=96>70，所以第70個報文段在第7個傳輸周期內發送。（9）在第26個發送周期當前擁塞窗口值為8，收到3個冗余ACK檢測到有分組丟失后，擁塞窗口值和閾值都應減半，因此擁塞窗口長度為4，閾值的值也為4。
- （字節填充，零比特填充知識點）（如何封裝幀MTU以及幀定界）
⼀個 PPP 幀的數據部分（⽤⼗六進制寫出）是 7D 5E FE 27 7D 5D 7D 5D 65 7D 5E。 試問真正的數據是什么（⽤⼗六進制寫出）？
解答：轉義符為 7D，7D 5E 還原為 7E，7D 5D 還原為 7D，真正的數據為：7E FE 27 7D 7D 65 7E。
5.如果一個路由器接收到一個IP分組的前8位是01000010，路由器丟棄了該分組，為什么?（報文格式必考還要記住協議名對應的協議字段值重點記憶TCP是6，UDP是17）
答:路由器接收到一個IP分組的前8位是01000010 1）第一個4位是0100，轉換為十進制數為4，表示是IPv4協議，沒有錯誤。 2）第二個4位是0010，轉換為十進制數為2，表示是報頭長度為8個字節，而IPv4的固定長度部分是20個字節，該字段出現錯誤，因此該IP分組應該丟棄。
答：1：源主機地址為C0.A8.01.01 目的主機地址為D8.03.E2.15
2: 總長度為48字節，頭部長度為5，即20字節
3😊標志位占三位，有效位后兩位，因為DF=1，所以沒有分片
4 TCP，這個查看協議段的值為6，則對應TCP
二：網絡規划與設計（1題）
考題類型為第三個實驗網絡層實驗，可能畫一個網絡分配圖，然后挖掉幾個空，要求填入各種設備類型，以及設備間用的傳輸介質類型，再給路由器配置靜態路由之類的東西。
1.考網絡常用的幾種傳輸介質，設計網線
直通線，交叉線，雙絞線，網線的八根線順序：
568A標准：白綠、綠、白橙、藍、白藍、橙、白棕、棕
568B標准：白橙，橙，白綠，藍，白藍，綠，白棕，棕
直通線采用B標准，交叉線一端用A標准，一端用B標准
A和B區別是1-3，2-6分別互換
三、計算題（兩題）
1.一個IP數據報總長度為4200字節（包含固定長度的首部），現在需要經過某物理網絡傳送，但是該網絡的MTU=1000字節，則該數據報被分片后最后一個分片的數據部分的長度是多少字節？
解：980/8=122.5 8X122=976 4200-20-976X4=276
2.一個信道的比特率是4kbit/s，傳播延遲是20ms，那么幀的大小在什么范圍內時，停止等待協議才有至少50%的信道利用率或效率？該計算結果說明停止等待協議適用於什么樣的網絡情況？
答：幀大於160bit。當發送一幀的時間等於信道傳播延遲的2倍時，信道利用率是50%，也就是說，當發送一幀的時間等於來回路程的傳播延遲時，效率是50%。由於20ms×2=40ms，現在發送速率是每秒4 000bit，即發送1bit需要0.25ms，40ms/(0.25ms/bit)=160bit。說明停止等待協議僅適用於傳播時延相對幀的傳輸時延的情況，例如局域網環境。
3.通信信道帶寬為1Gb ／s ，端到端時延為10ms 。TCP 的發送窗口為65535字節。試問:可能達到的最大吞吐量是多少? 信道的利用率是多少?
往返時延等於兩倍的端到端傳播時延，即20ms=0.02s
發送時延等於窗口數據量除以帶寬，即65535X8/10^9秒
TCP每發送一個窗口，需要進行等待確認信息回來，所以每發送完一個窗口，最快需要經過一個往返時延才可以發送下一個窗口（確認信息很小不考慮發送時延），所以在一個傳輸輪次中，包含一個發送時延和一個往返時延，而傳輸的數據量是一個窗口的大小（這里不考慮TCP、IP首部和幀的構成)
所以最大吞吐量為一個窗口的大小除以一個傳輸輪次的時間，即655358/(655358/10^9+0.02)=25.54Mbit/s
信道利用率為25.54Mbit/s/1000Mbit/s=2.55%
四：綜合題（30分子網划分兩題）
- 某公司有4個局域網，網絡拓撲如下圖所示。該公司獲得的網絡地址塊為202.180.56.0/22，各局域網要求能容納的主機數分別是：LAN1 500台，LAN2 250台，LAN3 120台，LAN4 120台。請為各局域網分配地址塊（按LAN1、LAN2、LAN3、LAN4的順序從小到大分配IP地址，采用CIDR記法），並為各路由器分配IP地址（將地址塊中最大的地址分配給路由器，並按先R1再R2的順序分配IP地址）並配置靜態路由表（盡可能進行路由聚合，但不使用默認路由）。（10分）
答：為各局域網分配地址塊（按LAN1、LAN2、LAN3、LAN4的順序分配IP地址，采用CIDR記法）
LAN1：202.180.56.0/23
LAN2：202.180.58.0/24
LAN3：202.180.59.0/25
LAN4：202.180.59.128/25
R1的IP地址：202.180.57.254（接口1），202.180.58.254（接口2）
R1的路由表：網絡地址子網掩碼下一跳接口
202.180.56.0 255.255.254.0 — 1
202.180.58.0 255.255.255.0 — 2
202.180.59.0 255.255.255.0 202.180.58.253 2
R2的IP地址：202.180.59.126（接口1），202.180.59.254（接口2），202.180.58.253（接口3）
R2的路由表：網絡地址子網掩碼下一跳接口
202.180.56.0 255.255.254.0 202.180.58.254 3
202.180.58.0 255.255.255.0 — 3
202.180.59.0 255.255.255.128 — 1
202.180.59.128 255.255.255.128 — 2