（本题 9 分）某公司在承建国家重大工程项目时，工程部

第1题

（本题 9 分）某公司在承建国家重大工程项目时，工程部需要较长时间驻扎在偏远山区，工程部网络需要连接公司总部网络。假设综合考虑方案的技术可行性、安全性与经济成本等因素后，决定租用我国自主建设的天通一号卫星通信链路，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。天通一号卫星轨道高度是 36000km，电磁波信号传播速度为 300000km/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 200kb/s。请回答下列问题：

（1）若忽略卫星信号中继以及 TR1 和 TR2 调制解调的时间开销，则 R1 到 R2 之间卫星链路的单向传播时延是多少？主机 H 向总部服务器传输数据时可以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 大小的工程进度报告文件，至少需要多长时间？（3 分）

（2）现需要基于 GBN 滑动窗口协议为卫星链路设计单向可靠的数据链路层协议 SLP，支持 R1 向 R2 发送数据，SLP 数据帧长为 1500B，忽略 ACK 帧长度。若要求 SLP 的单向信道利用率不低于 80%，则 SLP 的发送窗口至少为多少？SLP 帧的序号字段至少需要多少位？（3 分）

（3）若公司总部为工程部网络分配的 IP 地址空间是 10.10.10.0/24，工程部进一步将该 IP 地址空间分配给 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，且主机 H 已正确配置了 IP 地址，则作业区子网、管理区子网和生活区子网的子网地址分别是什么（给出 CIDR 地址形式）？（3 分）

参考答案：

（1）单向传播时延 = 2×(36000×10³)/(300000×10³)=240ms；最大吞吐量 = 200kb/s；最少时间 = 240×10⁻³+(4000×8)/(200×10³)=400ms。

（2）设发送窗口为 Wₛ，序号字段位数为 k，根据信道利用率公式：(Wₛ×(1500×8)/(200×10³))/(2×240×10⁻³+(1500×8)/(200×10³))≥0.8，解得 Wₛ≥7.2，向上取整得 Wₛ≥8；对于 GBN 协议，需满足 2ᵏ≥Wₛ+1=9，故 k≥4，即序号字段至少需要 4 位。

（3）生活区子网地址：10.10.10.128/25（可分配 126 个地址）；作业区子网地址：10.10.10.64/26（可分配 62 个地址）；管理区子网地址：10.10.10.0/26（可分配 62 个地址）。