计算机网络MOOC作业第二章

本文深入探讨了网络中传播延迟、传输延迟及端到端延迟的概念,并通过实例计算了不同条件下的延迟时间。同时,分析了存储-转发方式下文件传输的吞吐量与所需时间。

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1

(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=10^6)

  1. 传播时延dp = 信道长度 / 电磁波在信道上的传播速率 = M / V
  2. 传输延迟dt = 数据帧长度 / 发送速率 = L / R
  3. 端到端延迟 = 传播延迟 + 传输延迟 = M / V + L / R   
  4. 在链路的V * dt m处
  5. 时延带宽积 = 传播时延 * 带宽 = M / V    *   R   所以 M  = 512bit / 1e8 bps * 2.5 * 1e8 m/s  = 1280m

2

(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=10^6)

  1.  吞吐量 = min(500kbps,2Mbps,1Mbps)= 500kbps
  2.  t = 4 * 1e6 * 8  bit  / 500 * 1e3 bps = 64s
### 计算机组成原理 MOOC 第二章学习资料与内容总结 #### 一、第二章核心知识点概述 计算机组成原理的第二章通常围绕 **数据的表示运算** 展开,这是理解计算机内部工作方式的重要基础。以下是该章节的主要内容: 1. **数值数据的表示** - 数制及其转换:十进制、二进制、八进制以及十六进制之间的相互转换[^4]。 - 原码、反码补码的概念及应用:重点在于如何利用补码来简化加减法操作并解决负数表达问题[^5]。 2. **定点数与浮点数** - 定点数:主要用于整数或小数部分固定的应用场景下,其优点是简单高效;缺点是对范围较大的实数处理能力有限[^6]。 - 浮点数:遵循IEEE754标准,能够灵活地表示非常大或者非常小的数值,在科学计算领域尤为重要[^7]。 3. **字符其他非数值数据的编码方法** - ASCII码是最常见的用于英文字母及其他控制符的标准编码方案之一[^8]。 - Unicode扩展了ASCII的支持范围至全球多种语言的文字体系[^9]。 4. **校验技术** - 差错检测机制如奇偶校验位、CRC循环冗余检验等被广泛应用于通信链路中以保障传输准确性[^10]。 #### 二、典型例题解析 为了加深对上述理论的理解,这里提供几个经典题目作为练习参考: - 如果在一个字长为n比特的系统里存储无符号整数的最大值是多少? 答案应为\(2^n - 1\) ,因为每一位都可以取两个状态(0 或者 1),所以共有 \(2^n\) 种组合形式,去掉全零情况即得最大正整数值[^11]。 ```python def max_unsigned_integer(n): return (1 << n) - 1 ``` - 给定一个有符号整数x=-128,试写出它在8bit下的原码、反码补码形式? 根据定义可以得出如下结论: - 原码:`11111111` (最高位代表符号) - 反码:`10000000` (除符号位外按位求反) - 补码:`10000000` (再加一得到最终结果) #### 三、推荐资源链接 对于希望深入探索本主题的学生来说,除了官方课程教材之外还可以查阅以下补充材料: - 华中科大出版的相关书籍《计算机组成原理》第四版[^12]. - Coursera平台上由其他知名高校开设相似主题在线开放课程.
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