计网-ch01-题目与解释

复习题：

1.12 为什么说分组交换应用了统计多路复用？将统计多路复用与TDM中使用的多路复用技术进行对比。

1.13 假定在发送主机和接收主机间只有一个分组交换机。发送主机和交换机间以及交换机和接收主机间的传输速率分别是R1和R2.架设该交换机使用存储转发分组交换方式，发送一个长度为Ｌ的分组的端到端总时延是什么（忽略排队时延、传播时延和处理时延）
ANS：LR1+LR2

1.15 假定用户共享一条2Mbps的链路。同时假定每个用户持续以1 Mbps速率传输，但每个用户仅有20%的时间在传输。
a.当使用电路交换时，能够支持多少用户？
b. 对于下面的问题，假定使用分组交换。为什么如果两个以下的用户同时传输的话，链路前面基本上没有排队时延？为什么如果3个用户同时传输的话，将有排队时延？
c. 求某指定用户传输的概率
假定现在有3个用户。求出在任何给定时刻，所有3个用户在同时传输的概率。求出排队增长的时间比率。
ANS：
a. 当使用电路交换时，信道带宽需要用户独占，最多只能支持2个用户。
b. 因为2Mbps链路仅能容纳两个或更少的用户同时以1Mbps连续传输时，这时统计上会有资源富余，而当3个用户同时传输时，统计上便会出现供不应求的现象，导致排队时延。
c. 每个用户仅可能有20%的时间在传输，因此正在传输的概率是p=0.2。
d. 其中传输概率由二项式公式决定：pn(1−p)3−n，其中n≤3为传输用户数。当n=3时，上式=0.23∗(1−0.2)3−3=0.008。因为仅当n=3时排队才会增长，因此排队增长的时间比率也为0.008。

1.19 假定主机A要向主机B发送一个大文件。从主机A到主机Ｂ的路径上有３段链路，其速率分别为R1=500kbps,R2=2Mbps,R3=1Mbps
a. 假定该网络中没有其它流量，该文件传送的吞吐量是什么？
b. 假定该文件大小为4000 kB。将该文件传输到主机B大致需要多长时间？
c. R2减小到100kbps，重复(a)和(b)
ANS：
a. 吞吐量Throughput=min{R1,R2,R3}=500kbps
b. 4000Throughput=4000kB500kbps=64sec
c. 吞吐量Throughput=min{R1,R2,R3}=100kbps
4000Throughput=4000kB100kbps=320sec

习题

12.假定有N个分组同时到达一条当前没有分组传输或排队的链路。每个分组的长度为L，链路传输速率为R。对N个分组而言，其平均排队时延是多少？
ANS:第一个发送的packet没有排队时延，第二发送的packet排队时延为LR，…,最后一个发送的packet排队时延为(N−1)LR，因此总排队时延为：LR+...+(N−1)LR=N(N−1)2LR
因此平均排队时延为：N(N−1)2LR/N=(N−1)L2R

13. 考虑在路由器缓存中的排队时延（在输出链路的前端）。假定所有分组有L比特，传输速率是R bps,每隔LN/R s有N个分组同时到达缓存。求出分组的平均排队时延。（提示：第一个分组的排队时延是0，第二个分组的时延是L/R;第三个分组的排队时延是2L/R。当第二批分组到达时，第N个分组已经传输。）
ANS: 同上：平均排队时延为：N(N−1)2LR/N=(N−1)L2R