計算機網絡spoc做業1參考

僅供參考，對答案的目的。 切勿抄襲，於己無益。

第一題
如圖所示網絡。A在t=0時刻開始向C發送一個2Mbits的文件；B在t=0.1+e秒（e爲無限趨近於0的小正實數）向D發送一個1Mbits的文件。忽略傳播延遲和結點處理延遲。

請回答下列問題：

1. 若是圖中網絡採用存儲-轉發方式的報文交換，則A將2Mbits的文件交付給C須要多長時間？B將1Mbits的文件交付給D須要多長時間？
2. 若是圖中網絡採用存儲-轉發方式的分組交換，分組長度爲等長的1kbits，且忽略分組頭開銷以及報文的拆裝開銷，則A將2Mbits的文件交付給C須要大約多長時間？B將1Mbits的文件交付給D須要大約多長時間？
3. 報文交換與分組交換相比，哪一種交換方式更公平？（即傳輸數據量小用時少，傳輸數據量大用時長）

評分標準：

1. 本小題滿分12分，只要認真完成做業（不管對錯），就能夠獲得基本分：5分；
2. 每一個小問正確解答，參考答案中標註分數給分，共14分； 結果不正確但分析過程正確或部分正確，可酌情給分。

參考答案：
1)因爲A先發報文因此，A的報文在路由器的隊列中排在B的報文前面，因此A交付2Mbits報文須要時間爲：2/10+2/20+2/10=0.5s=500ms；（3分） B將1Mbits的文件交付給D須要時間爲：1/10+2/20(排隊時間)+1/20+1/10=0.35s=350ms。（3分）
2)從t=0時刻到t=0.1s，A發送了1000個分組，用時：1000×1000/10000000=0.1s，從t=0.1s時刻起與B共享鏈接路由器的鏈路，平均各共享到帶寬10Mbps，A大約再用時：1/10+2×1000/10000000=0.1002s交付剩餘的1000個分組，故A向C交付2Mbits文件大約須要(0.1+0.1002)s≈0.2s；（3分） B向D交付1Mbits文件須要時間大約爲：1/10+2×1000/10000000=0.1002s≈0.1s。（3分）
3) 分組交換比報文交換更公平。（2分）

個人答案：
(1) 設左邊的路由器節點爲E, 右邊的路由器節點爲F。

E傳輸總體報文所需時間(2Mbits / 10Mbits/s) = 0.2 s；傳輸完畢於 0.2 s。

B-E 傳輸總體報文所需時間(1Mbits / 10Mbits/s) = 0.1s；傳輸完畢於 (0.2 + e)s。

E-F 先傳輸A的報文，須要(2Mbits / 20Mbits/s) = 0.1s；傳輸完畢於 0.3s。

E-F 在結束A的報文後開始傳輸B的報文，須要(1Mbits / 20Mbits/s) = 0.05s；傳輸完畢於 (0.25 + e) s。

F-C 傳輸需 0.2 s，傳輸完畢於0.5s。

F-D 傳輸需 0.1 s，傳輸完畢於 (0.35 + e) s。

綜上，A到C交付2Mbits須要500ms。B到D交付1Mbits須要350ms。

（2）由公式T = M/R + nL/R可知

花費時間應該是總體消息的大小除以瓶頸鍊路的帶寬，再加上最後一個包由出發到第二個路由器的時間。

B-D發送過程當中，A-C也還正在發送，B-D的最後一個包的歷程中，它在中間的兩個路由器上只享受到了10M的帶寬。

從t=0時刻到t=0.1s，A發送了1000個分組，用時：1000×1000/10000000=0.1s，

從t=0.1s時刻起與B共享鏈接路由器的鏈路，平均各共享到帶寬10Mbps，A大約再用時：1/10+2×1000/10000000=0.1002s交付剩餘的1000個分組，故A向C交付2Mbits文件大約須要(0.1+0.1002)s=0.2002s

B-D分組交換 1Mbits/10Mbits/s++2×1kbits/10Mbits/s=0.1002s

因此A-C用時大約0.2s，B-D大概用0.1s.

(3) 分組交換更公平。分組交換用時少。且在報文交換狀況下，當B-D慢了0.1+e秒開始傳輸時，在E-F鏈路上須要等待A的報文發送完畢。在分組交換狀況中，能夠按需共享來複用鏈路，使得B的報文分組不被阻塞。

第二題（10分）

考慮兩臺主機A和主機B由一條帶寬爲R bps、長度爲M米的鏈路互連，信號傳播速率爲V m/s。假設主機A從t=0時刻開始向主機B發送分組，分組長度爲L比特。試求：

1. 傳播延遲（時延）dp；
2. 傳輸延遲dt；
3. 若忽略結點處理延遲和排隊延遲，則端到端延遲de是多少？
4. 若dp>dt，則t=dt時刻，分組的第一個比特在哪裏？
5. 若V=250000km/s，L=512比特，R=100 Mbps，則使帶寬時延積恰好爲一個分組長度（即512比特）的鏈路長度M是多少？
   (注：1k=10^3,1M=106)
   

個人答案：
1)M/V
2)L/R
3)delay = M/V + L/R
4)第一個比特還存在於鏈路中，沒有到達目的主機
5)傳播延遲 dp = M/V
帶寬時延積 512 = R×10^6 × dp
V = 250000Km/s
M = 1280m

第三題（6分）

假設主機A向主機B以存儲-轉發的分組交換方式發送一個大文件。主機A到達主機B的路徑上有3段鏈路，其速率分別是R1=500kbps，R2=2Mbps，R3=1Mbps。試求：

1. 假設網絡沒有其餘流量，則傳送該文件的吞吐量是多少？
2. 假設文件大小爲4MB，則傳輸該文件到主機B大約須要多少時間？
   (注：1k=10^3,1M=106)
   

個人答案：
1） 吞吐量採用瓶頸的那個 即R1 = 500kbps，它限制了總體流量。
2） 吞吐量爲500kbps，因此大約須要用時4 * 1000*1000 *8/ 500 * 1000 = 64s(注：1k=10^3,1M=106來計算的)