计算机网络
2025-47
某公司将工程部网络与公司总部网络互联，决定租用卫星通信链路连接工程部网络的路由器 R1 和公司总部网络的路由器 R2，如图所示。S1 和 S2 为千兆以太网交换机；TR1 和 TR2 是卫星信号地面收发设备，实现全双工调制解调。天通一号卫星的轨道高度是 36000 km，电磁波传播速度为 300000 km/s。租用的卫星链路为 R1 和 R2 之间提供对称全双工信道，每个方向的数据传输速率为 200 kb/s。
请回答下列问题，并说明理由：
- 忽略卫星信号中继、TR1、TR2 调制解调时间开销，则 R1 到 R2 之间的卫星链路单向传播时延是多少？主机 H 向总部服务器传输数据时可达到的最大吞吐量是多少？若忽略各层协议数据包的首部开销以及以太网内的传播时延，则主机 H 向总部服务器上传一个 4000B 的文件，至少需要多长时间？
- 现需要基于 GBN 为卫星链路设计单向可靠的链路层协议 SLP，支持 R1 向 R2 发送数据。SLP 数据帧长 1500B，忽略 ACK 帧长度。要求 SLP 单向信道利用率不低于 80%，则发送窗口至少为多少？SLP 帧序号字段至少需要多少位？
- 公司总部给工程部分配 IP 地址空间是 10.10.10.0/24，工程部再进一步划分为 3 个子网，其中生活区子网可分配 IP 地址数不少于 120 个，作业区子网和管理区子网可分配 IP 地址数均不少于 60 个，主机 H 已正确配置 IP。问作业区子网、管理区子网、生活区子网地址各是什么（给出 CIDR 地址形式）？
答案
（1）卫星到地面收发设备距离一致，则两段传播时延均为 (36000 km)/(300000 km/s)=0.12 s，共 2×0.12=0.24 s，故 R1 到 R2 之间的卫星链路单向传播时延为 0.24 s。
最大吞吐量符合短板效应，找整条链路中最慢的速度。题目只给了 200 kb/s 这一个速度，也没得选，直接作为答案，即主机 H 向总部服务器传输数据时可达到的最大吞吐量为 200 kb/s。
忽略各层协议首部开销以及以太网内的传播时延时，主机 H 向总部服务器上传一个 4000B 的文件至少需要的时间为发送时延与单向传播时延之和：
0.24+4000×8200000=0.24+0.16=0.40 s
（2）帧发送时间为 1500×8/200000=0.06 s。
(1500 B× w ÷ 200 kb/s)/(0.54 s) ≥ 0.8
12000 b× w ÷ 200 kb/s ≥ 0.8 × 0.54 s
60w ≥ 432
w ≥ 7.2
发送窗口必须大于等于 7.2，所以不能取 7，最小只能取 8，故发送窗口至少为 8。接受窗口最小为 1，帧序号空间至少为 9，故帧序号至少需要 4 bit 编号。
（3）子网地址分别为：
| 子网 | 地址（CIDR） |
|---|---|
| 管理区 | 10.10.10.0/26 |
| 作业区 | 10.10.10.64/26 |
| 生活区 | 10.10.10.128/25 |