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一、综合题

1． 如果应用程序愿意使用UDP 完成可靠传输，这可能吗？请说明理由。

【答案】这是可能的，但需要对UDP 的不可靠的传输进行适当的改进，以减少数据的丢失。应用进程本身可在不影响应用的实时性的前提下，增加一些提高可靠性的措施，如采用前向纠错或重传已丢失的报文。

2． 在数据传输率为50kb/s的卫星信道上传送长度为lkb 的帧。假设确认总是由数据帧捎带。帧头很短，帧序号的长度为3比特。对于下列3种协议，可以取得的最大信道利用率是多少？（假设卫星信道端到端的单向传播延迟时间为270ms ）

（1）停止-等待协议；

（2）回退N 帧协议；

（3）选择重传协议。

【答案】已知数据帧的长度为lkb ，卫星通信信道的数据传输速率为50kb/s, 因此发送时延是1/50=0.02s。另外，卫星信道的单向传播延时为270ms=0.27s。

（1）在停止-等待协议中，发送方首先用0.02s 发送一个数据帧，然后等待确认。该帧经过0.27s 后到达接收方，接收方立即用0.02s 发送一个数据帧，其中梢带了对所接收的帧的确认，该数据帧经过另外0.27s 后到达发送方。于是，发送周期为（0.02+0.27+0.02+0.27）=0.58s, 其中用于发送数据的时间为0.02s 。因此，可以取得的信道最大利用率为0.02/0.58=3.4%。

（2）在回退N 帧协议中，由于帧序号的长度为3比特，故发送窗口大小的最大值为

期相同，也是0.58s 。因此，可以取得的信道最大利用率为

也就是在即在一个发送周期内发送方可以连续发送7帧。回退N 帧协议的发送周期与停止-等待协议的发送周（3）在选择重传协议中，由于帧序号的长度为3比特，发送窗口的最大值为

一个发送周期内发送方可以连续发送4帧。选择重传的发送周期也是0.58s 。因此取得的信道最大 利用率为

3． 图1是二进制序列的曼彻斯特编码，码元1是前低后高，试画出该二进制序列的差分曼彻斯特编码。如果以100Mbps 数据率发送该二进制序列，则所需要的信道带宽至少为多少？

【答案】（1）对于曼彻斯特编码，码元1是一个时钟周期内前低后高，码元0是一个时钟周期内前高后低，所以该二进制比特序列为11001。

图1 曼彻斯特编码

根据差分曼彻斯特编码的规则：若码元为1，则其前半个码元的电平与上一个码元的后半个码元的电平一样；若码元为0, 则其前半个码元的电平与上一个码元的电平相反。如图2所示。

图2差分曼彻斯特编码

（2）在曼彻斯特编码和差分曼彻斯特编码的系统中，编码的方法是将1个码元分成两个相等间隔。其频带宽度比原始的基带信号増加了一倍。需要的编码的时钟频率为发送速率的两倍，已知二进制序列的发送速率为100Mbps , 则所需的编码的时钟频率为200MHz ，即传输信号的信道的带宽至少为200MHz 。

4． 携带实时音频信号的固定长度分组序列发送到因特网，每隔10ms 发送一个分组。前10个分

组通过网络的时延分别是45ms ，50ms ，53ms ，46ms ，30ms ，40ms ，46ms ，49ms ，55ms 和51ms 。

（1）用图表示出这些分组发出时间和到达时间。

（2）若在接收端还原时的端到端时延为75ms ，试求出每一个分组经受的时延。

（3）画出接收端缓存中的分组数与时间的关系。

【答案】（1）如图 （a ）所示，纵横坐标分别表示这些分组的发出时间和到达时间。

图 （a ）

30，25，22, 29，45, 35, 29，（2）每一个分组经受的时延为端到端时延与网络时延之差，分别为：

26, 20和24（单位为ms ）。

（3）接收端缓存中的分组数与时间的关系如图 （b ）所示。

图 （b ）

5． 试讨论Kerberos 协议的优缺点。

【答案】（1）Kerberos 协议的优点：

①安全性高，Kerberos 系统对用户的口令进行加密后作为用户的私钥，从而避免了用户的口令在网络上显示传输，使得窃听者难以在网络上取得相应的口令信息；

Kerberos ②透明性高，用户在使用过程中，仅在登录时要求输入口令，与平常的操作完全一样，

的存在对于合法用户来说是透明的；

③可扩展性好，Kerberos 为每一个服务提供认证，确保应用的安全。

（2）Kerberos 协议的缺点：

①Kerberos 服务器与用户共享的秘密是用户的口令字，服务器在回应时不验证用户的真实性，假设只有合法用户拥有口令字，如攻击者记录申请回答报文，就易形成代码本攻击；

②Kerberos 服务器与用户共享的秘密是用户的口令字，服务器在回应时不验证用户的真实性，假设只有合法用户拥有口令字，如攻击者记录申请回答报文，就易形成代码本攻击；

③AS 和TGS 是集中式管理，容易形成瓶颈，系统的性能和安全也严重依赖于AS 和TGS 的性能和安全，在AS 和TGS 前应该有访问控制，以增强AS 和TGS 的安全；

④随用户数増加，密钥管理较复杂。Kerberos 拥有每个用户的口令字的散列值，AS 与TGS 负责户间通信密钥的分配。当N 个用户想同时通信时，仍需要个密钥。

6． 数据链路（即逻辑链路）与链路（即物理链路）有何区别？“电路接通了”与“数据链路接通了”的区别何在？

【答案】链路是指从一个结点到相邻结点的一段物理线路，中间没有任何其他的交换节点。在进行数据通信时，两个计算机之间的通信路径往往要经过许多段这样的链路，因此，链路只是一条路径的组成部分。