第六章

8.解釋一下名詞。個英文縮寫詞的原文是什么？

www, URL. HTTP, HTML, CGI, 瀏覽器, 超文本, 超媒體, 超鏈, 頁面, 活動文檔, 搜索引擎。

。。。

HTTP: 為了實現萬維網上各種鏈接，就要使萬維網客戶程序與萬維網服務器程序之間的交互遵守嚴格的協議，這就是超文本傳送協議HTTP。HTTP使一個應用層協議，它使用TCP鏈接進行可靠的傳送。

CGI：通用網關接口CGI使一種標准，它定義了動態文檔應該如何創建，輸入數據應如何提供給應用程序，以及輸出結果應如何使用。CGI程序的正式名字是CGI腳本。按照計算機科學的一般概念。

瀏覽器：一個瀏覽器包括一組客戶程序、一組解釋程序，以及一個控制程序。

超文本：超文本的基本特征就是可以超鏈接文檔；你可以指向其他位置，該位置可以在當前的文檔中、局域網中的其他文檔，也可以在因特網上的任何位置的文檔中。這些文檔組成了一個雜亂的信息網。目標文檔通常與其來源有某些關聯，並且豐富了來源；來源中的鏈接元素則將這種關系傳遞給瀏覽者。

超媒體：超級媒體的簡稱，是超文本（hypertext）和多媒體在信息瀏覽環境下的結合。

超鏈：超鏈接可以用於各種效果。超鏈接可以用在目錄和主題列表中。瀏覽者可以在瀏覽器屏幕上單擊鼠標或在鍵盤上按下按鍵，從而選擇並自動跳轉到文檔中自己感興趣的那個主題，或跳轉到世界上某處完全不同的集合中的某個文檔。超鏈接（hyper text），或者按照標准叫法成為錨（anchor），是使用標簽標記的，可以用兩種方式表示。錨的一種類型是在文檔中創建一個熱點，當用戶激活或選中（通常是使用鼠標）這個熱點時，會導致瀏覽器進行鏈接。

頁面：頁面，類似於單篇文章頁面，但是和單篇文章不同的是：1.每個頁面都可以自定義樣式，而單篇文章則共用一個樣式。2.頁面默認情況一般不允許評論，而單篇文章默認情況允許評論。3.頁面會出現在水平導航欄上，不會出現在分類和存檔里，而單篇文章會出現在分類和存單阿古力，不會出現在水平導航欄上。

活動文檔：即正在處理的文檔。在Microsoft Word中鍵入的文本或插入的圖形將出現在活動文檔中。活動文檔的標題欄是突出顯示的。一個基於Windows的、嵌入到瀏覽器中的非HTML應用程序，提供了從瀏覽器界面訪問這些應用程序的功能的方法。

搜索引擎：搜索引擎指能夠自動從互聯網上搜集信息，經過整理以后，提供給用戶進行查閱的系統。

9.假定一個超鏈從一個萬維網文檔鏈接到另一個萬維網文檔時，由於萬維網文檔上出現了差錯而使得超鏈指向一個無效的計算機名字。這是瀏覽器將向用戶報告什么？

答：404 Not Found

10、假定要從已知的URL獲得一個萬維網文檔。若該萬維網服務器的IP地址開始時並不知道。試問：除HTTP外，還需要什么應用層協議和傳輸層協議？

答：應用層協議需要的是DNS。運輸層協議需要的是UDP（DNS）使用和TCP（HTTP使用）。

11.你所使用的瀏覽器的高速緩存有多大？請進行一個試驗：訪問幾個萬維網文檔，然后將你的計算機與網絡斷開，然后再回到你剛才訪問過的文檔。你的瀏覽器的高速緩存能夠存放多少個頁面？

答：因不同機器而定，沒有固定答案。用戶可以自己設定瀏覽器的高速緩存的大小，緩存越大可存儲的脫機頁面就越大，根據頁面的內容多少不同而占用的空間也不同。

12.什么是動態文檔？試舉出萬維網使用動態文檔的一些例子。

答：如果文檔的內容在瀏覽器訪問萬維網時才由應用程序動態創建，這種文檔稱為動態文檔（dynamic document）。當瀏覽器請求到達時，萬維網服務器要運行另一個應用程序，並將控制轉移到此程序。接着，該應用程序對瀏覽器發來的數據進行處理，期間可能訪問數據庫或圖形軟件包等其他服務器資源，並輸出HTML格式的文檔，萬維網服務器將應用程序的輸出作為對瀏覽器的響應。由於對瀏覽器每次請求的相應都是臨時生成的，因此用戶通過動態文檔看到的內容可根據需要不斷變化。例如Google搜索到的信息，博客，論壇等。

13.瀏覽器同時打開多個TCP連接進行瀏覽的優缺點如何？請說明理由。

答：優點：簡單明了方便。

缺點：卡的時候容易死機。

14.請判斷以下論述的正誤，並簡述理由。

（1）用戶點擊某網頁，該網頁由1個文本文件和3個圖片。此用戶可以發送一個請求就可以收到4個響應報文。

（2）有以下兩個不同的網頁：www.abc.com/m1.html和www.abc.com/m2.html。用戶可以使用同一個HTTP/1.1持續連接傳送對這兩個網頁的請求和響應。

（3）在客戶與服務器之間的非持續連接，只需要用一個TCP報文段就能夠裝入兩個不同的HTTP請求報文。

（4）在HTTP響應報文中的主體實體部分永遠不會是空的。

答：（1）錯誤。這個是只會收到一個響應報文，是一次讀取整個WWW文檔，而不是分開進行讀取相應。

（2）正確。這兩個網站在同一個服務器上，可以使用持續連接進行請求和響應。

（3）錯誤。不是非持續連接，發送不同的HTTP的請求，就需要使用不同的TCP報文段。

（4） 錯誤。可能響應的報文中實體部分為空。

15.假定你在瀏覽器上點擊一個URL，但是這個URL的IP地址以前並沒有緩存在本地主機上。因此需要用DNS自動查找和解析。假定要解析到所有要找到的URL的IP地址共經過n個DNS服務器，所經過的時間分別為RTT₁，RTT₂,...,RTT_n。假定要找的網頁上只需讀取一個很小的圖片（即忽略這個小圖片的傳輸時間）。從本地主機到這個網頁的往返時間是RTT_w。試問從點擊這個URL開始，一直到本地主機的屏幕上出現所讀取的小圖片，一共要經過多少時間？

答：解析IP地址需要時間是：RTT₁+RTT₂+...+RTT_n。建立TCP連接和請求萬維網文檔需要2RTT_w。所以總共需要的時間是：RTT₁+RTT₂+...+RTT_n+2RTT_w

16.在上題中假定同一台服務器的HTML文件中由鏈接了三個份非常小的對象。若忽略這些對象的發送時間，試計算客戶端點擊讀取這些對象所需的時間。

（1）沒有並行TCP連接的非持續HTTP；

（2）使用並行TCP連接的非持續HTTP；

（3）流水線方式的持續HTTP。

答：（1）所需時間=RTT₁+RTT₂+...+RTT_n(解析地址) +2RTT_w(建立TCP和讀取HTML文件) +3$\times$(2RTT_w)(依次讀取3個對象)=RTT₁+RTT₂+...+RTT_n+8RTT_w

（2）所需時間=

RTT₁+RTT₂+...+RTT_n(解析地址)

+2RTT_w(建立TCP和讀取HTML文件)

+2RTT_w(並行地建立TCP連接和並行地讀取三個對象)=RTT₁+RTT₂+...+RTT_n+4RTT_w

（3）所需時間=

RTT₁+RTT₂+...+RTT_n(解析地址)

+2RTT_w(建立TCP和讀取HTML文件)

+RTT_w(連續讀取三個對象)=RTT₁+RTT₂+...+3RTT_w

17.在瀏覽器中應當有幾個可選解釋程序。試給出一些可選解釋和程序的名稱。

答：在瀏覽器中，HTML解釋程序是必不可少的，而其他的解釋程序則是可選的。如java可選解釋程序，但是在運行java的瀏覽器則需要兩個解釋程序，即HTML解釋程序和Java小應用程序解釋程序。

18.一個萬維網網點有1000萬個頁面，平均每個頁面有10個超鏈，讀取一個頁面平均要100ms。問要檢索整個網點所需的最少時間。

答：依題意，一個頁面上有10個超鏈，和本題並無關系，因為題目未指出是否還要點擊這10個超鏈（也沒有給出點擊一個超鏈所需要的時間），以及是否要在點擊超鏈后再繼續點擊下去，等等。本題實際上問的是，讀取這1000萬個頁面需要多少時間。

既然讀取一個頁面平均要100ms，那么讀取1000萬個頁面，就需要時間：

T = 10⁷$\times$100$\times$10^-3 = 10⁶ s，即約11.6天。

19.搜索引擎可分為哪兩種類型？各有什么特點？

答：搜索引擎的種類很多，大體上可划分為兩大類，即全文檢索搜索引擎和分類目錄搜索引擎。全文檢索搜索引擎是一種純技術型的檢索工具。它的工作原理是通過搜索軟件到互聯網上的各網站收集信息，找到一個網站后可以從這個網站再鏈接到另一個網站。然后按照一定的規則建立一個很大的在線數據庫供用戶查詢。用戶在查詢時只要輸入關鍵詞，就從已經建立的索引數據庫上進行查詢（並不是實時地在互聯網上檢索到的信息）。分類目錄搜索引擎並不采集網站的任何信息，而是利用各網站向搜索引擎提交的網站信息中填寫的關鍵詞和網站描述等信息，經過人工審核編輯后，如果認為符合網站登錄的條件，則輸入到分類目錄的數據庫中，供網上用戶查詢。

20.試述電子郵件的最重要的組成部件。用戶代理UA的作用是什么？沒有UA行不行？

答：電子郵件系統的最主要組成部件：用戶代理、郵件服務器、以及電子郵件使用的協議。UA就是用戶與電子郵件系統的接口。用戶代理使用戶能夠通過一個很友好的接口來發送和接收郵件。沒有UA不行。因為並非所有的計算機都能運行郵件服務器程序。有些計算機可能沒有足夠的存儲器來運行程序在后台運行的操作系統，或是可能沒有足夠的CPU能力在運行郵件服務器程序。更重要的是，郵件服務器程序必須不間斷地運行，每天24小時都必須不間斷地連接在互聯網上，否則就可能使很多外面發來的郵件丟失。這樣看來，讓用戶的PC機運行郵件服務器程序顯然是很不現實的。

21.電子郵件的信封和內容在郵件的傳送過程中起什么作用？和用戶的關系如何？

答：一個電子郵件分為信封和內容兩大部分。電子郵件的傳輸程序根據郵件信封上的信息（收信人地址）來傳送郵件。RFC-822只規定了郵件內容中的首部格式，而對郵件的主體部分則讓用戶自由撰寫。用戶填寫好首部后，郵件系統將自動地將所需的信息提取出來並寫在信封上。

22.電子郵件的地址格式是怎樣的？請說明各部分的意思。

答：TCP/IP體系的電子郵件系統規定電子郵件地址的格式如下：

收信人郵箱名@郵箱所在主機的域名

符號"@"讀作"at"，表示"在"的意思。

收信人郵箱名又簡稱為用戶名，是收件人自己定義的字符串標識符。但應當注意，標志收件人郵箱名的字符串在郵箱所在的郵件服務器的計算機中必須是唯一的。我們知道，郵就箱所在的主機的域名在互聯網中是唯一的，這樣就保證了這個電子郵件地址在整個互聯網內是唯一的。這對保證電子郵件能夠在整個互聯網范圍內准確交付是十分重要的。電子郵件的用戶一般采用容易記憶的字符串。

例如，電子郵件地址：[e-mail]

23.試簡述SMTP通信的三個階段的過程。

答：①連接建立：連接是在發送主機的SMTP客戶和接收主機的SMTP服務器之間建立的。SMTP不使用中間的郵件服務器。

②郵件傳送。

③連接釋放：郵件發送完畢后，SMTP應釋放TCP連接。

24.試述郵局協議POP的工作過程。在電子郵件中，為什么需要使用POP和SMTP這兩個協議？IMAP與POP有何區別？

答：POP使用客戶/服務器的工作方式。在接收郵件的用戶的PC機中必須運行POP客戶機程序，而在其ISP的郵件服務器中則運行POP服務器程序。POP服務器只有在用戶輸入鑒別信息（用戶名和口令）后才允許對郵箱進行讀取。POP是一個脫機協議，所有對郵件的處理都在用戶的PC機上進行；IMAP是一個聯機協議，用戶可以操縱ISP的郵件服務器的郵箱。

25.MIME與SMTP的關系是什么？什么是quoted-printable編碼和base64編碼？

答：MIME全稱是通用互聯網郵件擴充MIME。它並沒有改動或取代SMTP。MIME的意圖是繼續使用目前的RFC-822格式，但增加了郵件主體的結構，並定義了傳送非ASCII碼的編碼規則。也就是說，MIME郵件可以在現有的電子郵件程序和協議下傳送。

下圖表明了MIME和SMTP的關系：

quoted-printable 編碼：對於所有可打印的ASCII碼，除特殊字符等號外，都不改變。等號和不可打印的ASCII碼以及非ASCII碼的數據的編碼方法是：先將每個字節的二進制代碼用兩個十六進制數字表示，然后在前面再加上一個等號。

base64 編碼是先把二進制代碼划分為一個24位長的單元，然后把每個24位單元划分為4個6位組。每一個6位組按以下方法替換成ASCII碼。6位的二進制代碼共有64種不同的值，從0到63。用A表示0，用B表示1，等等。26個大寫字母排列完畢后，接下來再排26個小寫字母，再后面是10個數字，最后用 + 表示62，而用 / 表示63。再用兩個連在一起的等號 == 和一個等號 = 分別表示最后一組的代碼只有8位或16位。回車和換行都忽略，它們可在任何地方插入。

26.一個二進制文件共3072字節長，若使用base64 編碼，並且每發送完80 字節就插入一個回車符CR 和一個換行符LF ，問一共發送了多少個字節？

答：在base64 編碼方案中，24比特的組被分成4個6比特單位，每個單位都作為一個合法的ASCII字符發送。編碼規則是A表示 0 ，B 表示 1 等等，接着是 26 個小寫字母表示26到51,10個數字（0到9）表示 52 到 61，最后， + 和 / 分別表示62和63。= 和 == 分別用來指示最后一組僅包含8位或16位。回車和換行被忽略不計，因此可以任意插入它們來保持一行足夠短。

在本題中，base64 編碼將把報文划分成1024個單元，每個單元 3 字節長。每個單元被編碼為 4 個字節，所以共有4096個字節。如果把這些字節每 80 字節划分為一行，將需要 52 行，所以需要加 52 個CR 和 52 個LF。4096+52$\times$2=4200。所以一共需要發送4200個字節。

27.試將數據 11001100 10000001 00111000 進行 base64 編碼，並得到最后傳輸的ASCII 數據。

答： 先將24比特的二進制數字划分為 4 個 6 位組：

110011 001000 000100 111000，得出十進制的值51，8，4，56。因為 6 位組的值在0到63之間，因此每一個值可以唯一地與一個ASCII 代碼相對應。

根據base64 編碼表，把上面的這些值轉換為對應的ASCII代碼：zIE4

28.試將數據01001100 10011101 00111001 進行quoted-printable 編碼，並得出最后傳送的ASCII 數據。這樣的數據用 quoted-printable 編碼后其編碼開銷有多大？

答：01001100 10011101 00111001 有3個字節，中間的一個高位為1，因此它不是ASCII 碼，需要使用quoted-printable 編碼。第一個和第三個字節是ASCII 碼，不變化。

10011101的十六進制表示是：9D，前面再加上等號"="，變成"=9D"。

=，9，D的8位ASCII 碼分別為

00111101 00111001 01000100，因此最后的結果是 5 個字節的數據：

01001100 00111101 00111001 01000100 00111001

編碼開銷 = 5 - 3 = 2字節。原來只有 3 字節的數據。

用百分數表示的編碼開銷 = 2/3 = 66.7%

29.電子郵件系統需要將人們的電子郵件地址編成目錄以便於查找，要建立這種目錄應將人名划分為標准部分（例如，姓/名）。若要形成一個國際標准，那么必須解決哪些問題？

答：非常困難。

例如，人名的書寫方法，很多國家（如英、美等西方國家）是先書寫姓。但像中國或日本等國家則是先書寫姓再寫名。有些國家的一些人還有中間的名。稱呼也有非常多種類。還有各式各樣的頭銜。很難有統一的格式。

30.電子郵件系統使用TCP傳送郵件。為什么有時我們會遇到郵件發送失敗的情況？為什么有時對方會收不到我們發送的郵件？

答：有時對方的郵件服務器不工作，郵件就發送不出去。對方的郵件服務器出故障也會使郵件丟失。

31.基於萬維網的電子郵件系統有什么特點？在傳送郵件時是用什么協議？

答：特點：不管在什么地方，只要能上網，在打開萬維網瀏覽器后，就可以收發電子郵件。這時，郵件系統中的用戶代理就是普通的萬維網。

電子郵件從 A 發送到網易郵件服務器是使用 HTTP 協議。兩個郵件服務器之間的傳送使用SMTP。郵件從新浪郵件服務器傳送到 B 是使用 HTTP 協議。

32.DHCP 協議用在什么情況下？當一台計算機第一次運行引導程序時，其 ROM 中有沒有該 IP 地址，子網掩碼或某個域名服務器的 IP 地址？

答：動態主機配置協議 DHCP 提供了即插即用連網的機制。這種機制允許一台計算機加入新的網絡和獲取 IP 地址而不用手工參與。

33.什么是網絡管理？為什么說網絡管理是當今網絡領域中的熱鬧課題？

答：網絡管理即網絡的運行、處理、維護（Matintenance）、服務提供等所需要的各種活動。網絡管理是控制一個復雜的計算機網絡使得它具有最高的效率和生產力的過程。

34.解釋下列術語，網絡元素，被管對象，管理進程，代理進程和管理庫。

答：網絡元素：被管對象有時可稱為網絡元素。

被管對象：在每一個被管設備中有許多被管對象，被管對象可以是被管設備中的某個硬件（例如，一塊網絡接口卡），也可以是某些硬件或軟件（例如，路有選擇協議）的配置參數集合。

管理進程：管理程序在運行時就成為管理進程。

代理進程：在每一個被管理設備中都要運行一個程序以便和管理站中的管理程序進行通信。這些運行着的程序叫作網絡管理代理程序。

管理庫：在被管理的實體中創建了命名對象，並規定了其類型。

35.SNMP使用UDP傳送報文，為什么不使用TCP？

答：使用UDP是為了提高網管的效率。

36.為什么SNMP的管理進程使用輪詢掌握全網狀態用於正常情況而代理進程用陷阱向管理進程報告屬於較少發生的異常情況？

答：使用輪詢以維持對網絡資源的實時監視，系統簡單並限制通信量。陷阱的中斷方式更靈活、快。

37.SNMP使用哪幾種操作？SNMP在Get報文中設置了請求標識符字段，為什么？

答：① SNMP有兩種操作：

（1）"讀"操作，用 GET 報文來檢測各被管對象的狀況。

（2）"寫"操作，用 SET 報文來改變各被管對象的狀況。

② 因為 SNMP 在 GET 報文中設置請求標識符字段，可以允許管理進程同時向許多代理發送請求，代理響應回答的 get-response 報文中也包含響應的請求標識符，以區分不同的代理發回的響應報文。

38.什么是管理信息庫 MIB？為什么要使用 MIB？

答：管理信息庫 MIB 是一個網絡中所有可能的被管對象集合的數據結構。只有在 MIB 的對象才是 SNMP 能夠管理的。 MIB 的定義與具體的網絡管理協議無關，這對於廠商和用戶都有。

39.什么是管理信息結構 SMI？它的作用是什么？

答：管理信息結構 SMI 是 SNMP 的重要組成部分。 SMI 標准指明了所有的 MIB 變量必須使用 抽象語法記法1（ANS.1）來定義。SMI 定義了命名對象和定義對象類型的通用規則，以及把對象和對象的值進行編碼的規則。

40.用 ASN.1 基本編碼規則對以下 4 個數組（SEQUENCE-OF）進行編碼。假定每一個數字占用 4 個字節。

2345，1236，122，1236

答：依題意，要進行 ASN.1 編碼的數據元素是：

SEQUENCE-OF{INTEGER 2345, 		
            INTEGER 1236, 		
            INTEGER 122, 		
            INTEGER 1236}

利用 TLV 方法進行編碼的要點如下圖所示：

① 先看 INTEGER 2345 應當如何進行 ASN.1 編碼

從下表中，可以查出 INTERGER 類型的類別屬於 ASN.1 定義的通用類（編碼為 00），格式屬於簡單數據類型（編碼是 0），編號為 00010。

因此，INTEGER 2345 的 TLV 編碼的標記 T 字段的二進制編碼是 00000010，用十六進制寫出是：0x02。

INTEGER 類型的數（值 V）用 4 字節表示，因此長度字段 L 的字節長度單位是1字節，故其值是十進制的4，或用十六進制表示是0x04。請注意，長度字段 L 的值是 4，指明了后面的值字段 V 的長度（而不是整個 TLV 編碼的字節長度）是 4 字節。

41.還沒做

42.對 TCP 的 OBJECT IDENTIFIER 是什么？

答：{1.3.6.1.2.1.6}

43.還沒做

44.什么是應用編程接口 API？它是應用程序和誰的接口？

答：當某個應用進程啟動系統調用時，控制權就從應用進程傳遞給了系統調用接口。此接口再將控制權傳遞給計算機的操作系統，操作系統將此調用給某個內部過程，並執行所請求的操作。內部過程一旦執行完畢，控制權就又通過系統調用接口返回給應用程序。只要應用進程需要從操作系統獲得服務，就要將控制權傳遞給操作系統，操作系統在執行必要的操作后將控制權返回給應用進程，這種系統調用接口又稱為應用編程接口API。API 是應用程序和操作系統之間的接口。

45.試舉出常用的幾種系統調用的名稱，說明它們的用途。

答：bind 系統調用：用來指明套接字的本地地址（本地端口號和本地 IP 地址）；

listen 系統調用：服務器收聽，以便隨時接受客戶的服務請求；

accept 系統調用：服務器接受，以便把遠地客戶進程發來的連接請求提取出來；

send 系統調用：客戶和服務器都在 TCP 連接上使用 send 系統調用傳送數據；

recv 系統調用：客戶和服務器都在 TCP 連接上使用 recv 系統調用接收數據。

46.下圖表示了各應用協議在層次中的位置。

（1）簡單討論一下為什么有的應用層協議要使用 TCP 而有的卻要使用 UDP？

（2）為什么 MIME 畫在 SMTP 之上？

（3）為什么路由選擇協議 RIP 放在應用層？

答：（1）應用層協議根據各自功能的需求，有的需要使用面向連接的 TCP 服務，提供可靠的數據傳輸服務，如FTP，HTTP等；而有的協議使用無連接的 UDP 服務，提供比較靈活的服務，如DHCP，SNMP

（2）MIME 協議是擴展了的 SMTP 協議，是基於 SMTP 的，所以要放在 SMTP 上畫。

（3）由於 RIP 協議是基於 UDP 協議而創建的。所以 RIP 協議應該放在 UDP 協議的上一層，即應用層協議。

47.現在流行的 P2P 文件共享應用程序都有哪些特點，存在哪些值得注意的問題？

答：（1）P2P 文件共享程序的特點：在 P2P 工作方式下，需要使用非集中式的媒體服務器，這就解決了集中式媒體服務器可能出現的瓶頸問題。這種工作方式所有的音頻/視頻文件都是在普通的因特網用戶間傳播。這其實是相當於有很多分散在各地的媒體服務器（由普通用戶的 PC 機充當這種服務器）其他用戶提供所要下載的音頻/視頻文件。

（2）P2P文件共享程序也面臨一些問題：文件的知識產權保護問題；P2P 流量的有效管理問題；占用大量帶寬資源問題；制定流量收費標准問題。

48.使用客戶-服務器方式進行文件分發，一台服務器把一個長度為 F 的大文件分發給 N 個對等方。假設文件傳輸的瓶頸是各計算機（包括服務器）的上傳速率 u。試計算文件分發到所有對等方的最短時間。

解：從服務器端角度考慮，N 台主機共需要從服務器得到的數據總量（比特數）是 NF。如果服務器能夠不停地以上傳速率 u 向各主機發送數據，一直到各主機都收到文件 F ，時間為(NF)/(u)s。則等待的最短時間為(NF)/(u) s。則等待的最短時間為(NF)/(u)s。

49.重新考慮上體文件分發任務，但采用P2P文件分發方式，並且每個對等方只能在接收完整個文件后才能向其他對等方轉發。試計算文件分發到所有 N 個對等方的最短時間。

答：傳送一次的時間為 F/u。

第一次只能傳送給 1 個對等方，第二次可以傳送給 2 個對等方， 第三次可以傳送給 4 個對等方，到了最后的第 n 次可以傳送給 2^n-1個對等方。

因此N=1+2+...+2^n-1，即2ⁿ-1=N。解得n=[log₂(N+1)]，所以求得最短時間為 nF/u=[log₂(N+1)]F/u。

50.再重新考慮上體文件分發任務，但可以把這個非常大的文件划分為一個個非常小的數據塊進行分發，即一個對等方在下載完一個數據塊后就能像其他對等方轉發，並同時可以下載其他數據塊。不考慮分塊增加的控制信息，試計算整個大文件分發到所有對等方的最短時間。

答：① 這個很大的文件可以划分為很多很多（例如， N 個，N是對等方用戶的數目）非常小的數據塊。服務器把每一個小數據塊分別發送給每一個對等方的用戶。例如，第 k 個小數據塊發送給第 k 個對等方用戶。這樣，總共用時間 F/u 就能夠把整個大文件發送完畢。請注意，每個小數據塊只需要從服務器發送一次，以后不需要再重復發送。

② 現在這個大文件已經分散在 N 個對等方了，每個對等方只下載到其中的一個小數據塊。所花費的時間是 (F/u)/(1/N)，N 是對等方用戶的數目。

③ 然后，大量對等方用戶之間互相傳送數據。只要設計很好的傳送規則，那么每經過時間 F/u，所有的對等方用戶就都能夠把整個大文件下載完畢。例如，我們可以在以后的每一次傳送時，令第 k 個對等方，把剛才收到的第 k 個小數據塊，傳送給第 k-1 個對等方用戶。第 1 個對等方則把剛剛收到的小數據塊傳送給第 N 個對等方用戶。

④ 可見，整個大文件分發到所有對等方的最短時間是 F/u。

51.假定某服務器有一文件F=15Gbit要分發給分布在互聯網各處的 N 個等待方。服務器上傳速率u_s=30Mbit/s，每個對等方的下載速率d=2Mbit/s，上傳速率為u=300kbit/s。設(1)N=10，(2)N=1000。

是分別計算在客戶-服務器方式下和在P2P方式下，該文件分發時間的最小值。

答：(1)N=10

客戶-服務器：T_cs=max{(NF)/u_s，F/d_min}

(NF)/us=5000s；
F/d_min=7500s。
則客戶-服務器的最小分發時間為7500s。
P2P： T_p2p= max{F/d_min，F/u_s，NF/(us+∑ui)}
F/d_min=7500s；
F/u_s=500s；
NF/(us+∑ui)=(10×15Gbit)/(30Mbit/s+10×300kbit/s)=4545.5s
則P2P的最小分發時間為7500s。
(2)N=100
客戶-服務器： T_cs=max{(NF)/u_s，F/d_min}
(NF)/u_s=50000s；
F/d_min=7500s。
則客戶-服務器的最小分發時間為50000s。
P2P： T_p2p= max{F/d_min，F/u_s，NF/(us+∑ui)}
F/d_min=7500s；
F/u_s=500s；
NF/(us+∑ui)=(100×15Gbit)/(30Mbit/s+10×300kbit/s)=45454.5s
則P2P的最小分發時間為45454.5s。