计算机网络spoc作业1参考

仅供参考，对答案的目的。 切勿抄袭，于己无益。

第一题
如图所示网络。A在t=0时刻开始向C发送一个2Mbits的文件；B在t=0.1+e秒（e为无限趋近于0的小正实数）向D发送一个1Mbits的文件。忽略传播延迟和结点处理延迟。

请回答下列问题：

1. 如果图中网络采用存储-转发方式的报文交换，则A将2Mbits的文件交付给C需要多长时间？B将1Mbits的文件交付给D需要多长时间？
2. 如果图中网络采用存储-转发方式的分组交换，分组长度为等长的1kbits，且忽略分组头开销以及报文的拆装开销，则A将2Mbits的文件交付给C需要大约多长时间？B将1Mbits的文件交付给D需要大约多长时间？
3. 报文交换与分组交换相比，哪种交换方式更公平？（即传输数据量小用时少，传输数据量大用时长）

评分标准：

1. 本小题满分12分，只要认真完成作业（无论对错），就可以得到基本分：5分；
2. 每个小问正确解答，参考答案中标注分数给分，共14分； 结果不正确但分析过程正确或部分正确，可酌情给分。

参考答案：
1)由于A先发报文所以，A的报文在路由器的队列中排在B的报文前面，所以A交付2Mbits报文需要时间为：2/10+2/20+2/10=0.5s=500ms；（3分） B将1Mbits的文件交付给D需要时间为：1/10+2/20(排队时间)+1/20+1/10=0.35s=350ms。（3分）
2)从t=0时刻到t=0.1s，A发送了1000个分组，用时：1000×1000/10000000=0.1s，从t=0.1s时刻起与B共享连接路由器的链路，平均各共享到带宽10Mbps，A大约再用时：1/10+2×1000/10000000=0.1002s交付剩余的1000个分组，故A向C交付2Mbits文件大约需要(0.1+0.1002)s≈0.2s；（3分） B向D交付1Mbits文件需要时间大约为：1/10+2×1000/10000000=0.1002s≈0.1s。（3分）
3) 分组交换比报文交换更公平。（2分）

我的答案：
(1) 设左边的路由器节点为E, 右边的路由器节点为F。

E传输整体报文所需时间(2Mbits / 10Mbits/s) = 0.2 s；传输完毕于 0.2 s。

B-E 传输整体报文所需时间(1Mbits / 10Mbits/s) = 0.1s；传输完毕于 (0.2 + e)s。

E-F 先传输A的报文，需要(2Mbits / 20Mbits/s) = 0.1s；传输完毕于 0.3s。

E-F 在结束A的报文后开始传输B的报文，需要(1Mbits / 20Mbits/s) = 0.05s；传输完毕于 (0.25 + e) s。

F-C 传输需 0.2 s，传输完毕于0.5s。

F-D 传输需 0.1 s，传输完毕于 (0.35 + e) s。

综上，A到C交付2Mbits需要500ms。B到D交付1Mbits需要350ms。

（2）由公式T = M/R + nL/R可知

花费时间应该是整体消息的大小除以瓶颈链路的带宽，再加上最后一个包由出发到第二个路由器的时间。

B-D发送过程中，A-C也还正在发送，B-D的最后一个包的历程中，它在中间的两个路由器上只享受到了10M的带宽。

从t=0时刻到t=0.1s，A发送了1000个分组，用时：1000×1000/10000000=0.1s，

从t=0.1s时刻起与B共享连接路由器的链路，平均各共享到带宽10Mbps，A大约再用时：1/10+2×1000/10000000=0.1002s交付剩余的1000个分组，故A向C交付2Mbits文件大约需要(0.1+0.1002)s=0.2002s

B-D分组交换 1Mbits/10Mbits/s++2×1kbits/10Mbits/s=0.1002s

所以A-C用时大约0.2s，B-D大概用0.1s.

(3) 分组交换更公平。分组交换用时少。且在报文交换情况下，当B-D慢了0.1+e秒开始传输时，在E-F链路上需要等待A的报文发送完毕。在分组交换情况中，可以按需共享来复用链路，使得B的报文分组不被阻塞。

第二题（10分）

考虑两台主机A和主机B由一条带宽为R bps、长度为M米的链路互连，信号传播速率为V m/s。假设主机A从t=0时刻开始向主机B发送分组，分组长度为L比特。试求：

1. 传播延迟（时延）dp；
2. 传输延迟dt；
3. 若忽略结点处理延迟和排队延迟，则端到端延迟de是多少？
4. 若dp>dt，则t=dt时刻，分组的第一个比特在哪里？
5. 若V=250000km/s，L=512比特，R=100 Mbps，则使带宽时延积刚好为一个分组长度（即512比特）的链路长度M是多少？
   (注：1k=10^3,1M=106)
   

我的答案：
1)M/V
2)L/R
3)delay = M/V + L/R
4)第一个比特还存在于链路中，没有到达目的主机
5)传播延迟 dp = M/V
带宽时延积 512 = R×10^6 × dp
V = 250000Km/s
M = 1280m

第三题（6分）

假设主机A向主机B以存储-转发的分组交换方式发送一个大文件。主机A到达主机B的路径上有3段链路，其速率分别是R1=500kbps，R2=2Mbps，R3=1Mbps。试求：

1. 假设网络没有其他流量，则传送该文件的吞吐量是多少？
2. 假设文件大小为4MB，则传输该文件到主机B大约需要多少时间？
   (注：1k=10^3,1M=106)
   

我的答案：
1） 吞吐量采用瓶颈的那个 即R1 = 500kbps，它限制了整体流量。
2） 吞吐量为500kbps，所以大约需要用时4 * 1000*1000 *8/ 500 * 1000 = 64s(注：1k=10^3,1M=106来计算的)