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軟考中級網絡工程師常用計算題公式及試題

軟考中級網絡工程師考試計算題是必考的題型之一,對于計算題的解答,我們首先是要了解其相關公式,理解其含義,知道其用法,然后應用于試題解答,為了方便大家復習計算題,在此為大家整理了一些軟考中級網絡工程師常用計算題公式,希望對大家有所幫助。

軟考中級網絡工程師常用計算題公式匯總(后附部分相關試題)

一、單位的換算

1字節(B)=8bit

1KB=1024字節

1MB=1024KB

1GB=1024MB

1TB=1024GB

通信單位中K=千,M=百萬

計算機單位中K=2^10,M=2^20

倍數剛好是1.024的冪^為次方;/為除;*為乘;(X/X)為單位

二、計算總線數據傳輸速率

總線數據傳輸速率=時鐘頻率(Mhz)/每個總線包含的時鐘周期數*每個總線周期傳送的字節數(b)

三、計算系統速度

每秒指令數=時鐘頻率/每個總線包含時鐘周期數/指令平均占用總線周期數

平均總線周期數=所有指令類別相加(平均總線周期數*使用頻度)

控制程序所包含的總線周期數=(指令數*總線周期數/指令)

指令數=指令條數*使用頻度/總指令使用頻度

每秒總線周期數=主頻/時鐘周期

FSB帶寬=FSB頻率*FSB位寬/8

四、計算機執行程序所需時間

P=I*CPI*T

執行程序所需時間=編譯后產生的機器指令數*指令所需平均周期數*每個機器周期時間

五、指令碼長

定長編碼:碼長>=log2

變長編碼:將每個碼長*頻度,再累加其和

平均碼長=每個碼長*頻度

六、流水線計算

流水線周期值等于最慢的那個指令周期(時間最長的那個)

流水線執行時間=首條指令的執行時間+(指令總數-1)*流水線周期值(T1+n2+n3+[n-1]*T1)

流水線吞吐率=任務數/完成時間

流水線加速比=不采用流水線的執行時間/采用流水線的執行時間

流水線的總時間=(指令總數+2)*周期值

七、存儲器計算

存儲器帶寬:每秒能訪問的位數單位ns=10-9秒

存儲器帶寬=1秒/存儲器周期(ns)*每周期可訪問的字節數

(隨機存取)傳輸率=1/存儲器周期

(非隨機存取)讀寫N位所需的平均時間=平均存取時間+N位/數據傳輸率

內存片數:(W/w)*(B/b)W、B表示要組成的存儲器的字數和位數;

w、b表示內存芯片的字數和位數

存儲器地址編碼=(第二地址–第一地址)+1

{例:[(CFFFFH-90000H)+1]/[(16K*1024)*8bit]}

內存位數:log2(要編址的字或字節數)

八、Cache計算

平均訪存時間:Cache命中率*Cache訪問周期時間+Cache失效率*主存訪問周期時間

[例:(2%*100ns+98%*10ns)+1/5*(5%*100ns+95%*10ns)=14.7ns]

映射時,主存和Cache會分成容量相同的組

cache組相聯映射主存地址計算

主存地址=(主存容量塊數*字塊大小)log2(主存塊和cache塊容量一致)

[例:128*4096=219(27*212)

主存區號=(主存容量塊數/cache容量塊數)log2

Cache訪存命中率=cache存取次數/(cache存取次數+主存存取次數)

九、磁帶相關性能公式

數據傳輸速率(B/s)=磁帶記錄密度(B/mm)*帶速(mm/s)

數據塊長充=B1(記錄數據所需長度)+B2(塊間間隔)

B1=(字節數/記錄)*塊因子/記錄密度

讀N條記錄所需時間:T=S(啟停時間)+R+D

R(有效時間)=(N*字節數/記錄)/傳輸速度

D(間隔時間)=塊間隔總長/帶速=[(N/塊化因子)*(塊間間隔)]/帶速

每塊容量=記錄長度*塊化系數

每塊長度=容量/(記錄密度)

存儲記錄的塊數=磁帶總帶長/(每塊長度+每塊容量)

磁帶容量=每塊容量*塊數

十、磁盤常見技術指標計算公式

雙面盤片要*2因為最外面是保護面又-2N*2-2

非格式化容量=位密度*3.14159*最內圈址徑*總磁道數

[例:(250*3.14*10*10*6400)/8/1024/1024=59.89MB]

總磁道數=記錄面數*磁道密度*(外直徑-內直徑)/2

[例:8面*8*(30-10)/2*10=6400]

每面磁道數=((外徑-內徑)/2)×道密度

每道位密度不同,容易相同

每道信息量=內徑周長×位密度

[例:10cm×10×3.14159×250位/mm=78537.5位/道]

格式化容量=每道扇區數*扇區容量*總磁道數

[例:(16*512*6400)/1024/1024=50MB]

or

格式化容量=非格式化容量×0.8

平均傳輸速率=最內圈直徑*位密度*盤片轉速

[例:[2*3.14*(100/2)]*250*7200/60/8=1178Kb/s]

數據傳輸率=(外圈速率+內圈速率)/2

外圈速率=外徑周長×位密度×轉速

[例:(30cm×10×3.14159×250位/mm×120轉/秒)/8/1024=3451.4539KB/s]

內圈速率=內徑周長×位密度×轉速

[例:(10cm×10×3.14159×250位/mm×120轉/秒)/8/1024=1150.4846KB/s]

數據傳輸率(3451.4539+1150.4846)/2=2300.9693KB/s

存取時間=尋道時間+等待時間

處理時間=等待時間+記錄處理時間

(記錄處理最少等待時間=0,最長等待時間=磁盤旋轉周期Nms/周[-1:記錄道數)

移動道數(或扇區)=目標磁道(或扇區)-當前磁道(或扇區)

尋道時間=移動道數*每經過一磁道所需時間

等待時間=移動扇區數*每轉過一扇區所需時間

讀取時間=目標的塊數*讀一塊數據的時間

數據讀出時間=等待時間+尋道時間+讀取時間

減少等待時間調整讀取順序能加快數據讀取時間

平均等待時間=磁盤旋轉一周所用時間的一半

(自由選擇順逆時鐘時,最長等待時間為半圈,最短為無須旋轉.

平均等待時間=(最長時間+最短時間)/2

平均尋道時間=(最大磁道的平均最長尋道時間+最短時間)/2

最大磁道的平均最長尋道時間=(最長外徑+圓心)/2

十一、操作系統

虛存地址轉換

(((基號)+段號)+頁號)*2n(注:這里是指2的N次方)+頁內偏移

十二、網絡流量與差錯控制技術最高鏈路利用率

a:幀計數長度

a可以是傳播延遲/發一幀時間

數據速率*線路長度/傳播速度/幀長

數據速率*傳播延遲/幀長

l停等協議最高鏈路利用率E=1/(2a+1)

W:窗口大小

l滑動窗口協議E=W/(2a+1)

P:幀出錯概率

l停等ARQ協議E=(1-P)/(2a+1)

l選擇重發ARQ協議

若W>2a+1則E=1-P

若W<=2a+1則E=W(1-P)/(2a+1)

l后退N幀ARQ協議

若W>2a+1則E=(1-P)/(1-P+NP)

若W<=2a+1則E=W(1-P)/(2a+1)(1-P+NP)

十三、CSMA/CD常用計算公式

網絡傳播延遲=最大段長/信號傳播速度

沖突窗口=網絡傳播延遲的兩倍.(寬帶為四倍)

最小幀長=2*(網絡數據速率*最大段長/信號傳播速度)

例:Lmin=2*(1Gb/s*1/200000)=10000bit=1250字節

十四、性能分析

吞吐率T(單位時間內實際傳送的位數)

T=幀長/(網絡段長/傳播速度+幀長/網絡數據速率)

網絡利用率E

E=吞吐率/網絡數據速率

十五、以太網沖突時槽

T=2(電波傳播時間+4個中繼器的延時)+發送端的工作站延時+接收站延時

即T=2*(S/0.7C)+2*4Tr+2Tphy

T=2S/0.7C+2Tphy+8Tr

S=網絡跨距

0.7C=電波在銅纜的速度是光波在真空中的0.7倍光速

Tphy=發送站物理層時延

Tr=中繼器延時

十六、快速以太網跨距

S=0.35C(Lmin/R–2Tphy-8Tr)

十七、令牌環網

l傳輸時延=數據傳輸率*(網段長度/傳播速度)

例:4Mb/s*(600米/200米/us)us=12比特時延(1us=10-6秒)

存在環上的位數=傳播延遲(5us/km)*發送介質長度*數據速率+中繼器延遲

十八、路由選擇

l包的發送=天數*24小時(86400秒)*每秒包的速率=***==2*

十九、IP地址及子網掩碼計算(重點)

可分配的網絡數=2^網絡號位數

網絡中最大的主機數=2^主機號位數-2例:10位主機號=2^10-2=1022

IP和網絡號位數取子網掩碼

例:IP:176.68.160.12網絡位數:22

子網:ip->二進制->網絡號全1,主機為0->子網

前22位1,后為0=255.255.252.0

二十、Vlsm復雜子網計算

Ip/子網編碼

1.取網絡號.求同一網絡上的ip

例:112.10.200.0/21前21位->二進制->取前21位相同者

(ip)/(子網)

2.路由匯聚

例:122.21.136.0/24和122.21.143.0/24判斷前24位->二進制->取前24位相同者

1000100010001111

二十一、系統可靠性

串聯:R=R1*R2*....RX

并聯:R=1-(1-R1)*(1-R2)*...(1-RX)

二十二、pcm編碼

取樣:最高頻率*2

量化:位數=log2^級數

編碼量化后轉成二進制

二十三、海明碼信息位:

k=冗余碼

n=信息位

2^k-1>=n+k

二十四、數據通信基礎

信道帶寬

模擬信道W=最高頻率f2–最低頻率f1

數字信道為信道能夠達到的最大數據速率.

有噪聲

香農理論C(極限數據速率b/s)=W(帶寬)*log2(1+S/N(信噪比))

信噪比dB(分貝)=10*log10S/NS/N=10^(dB/10)

無噪聲

碼元速率B=1/T秒(碼元寬度)

尼奎斯特定理最大碼元速率B=2*W(帶寬)

一個碼元的信息量n=log2N(碼元的種類數)

碼元種類

數據速率R(b/s)=B(最大碼元速率/波特位)*n(一個碼元的信息量/比特位)=2W*log2N

二十五、交換方式傳輸時間

鏈路延遲時間=鏈路數*每鏈路延遲時間

數據傳輸時間=數據總長度/數據傳輸率

中間結點延遲時間=中間結點數*每中間結點延遲時間

電路交換傳輸時間=鏈路建立時間+鏈路延遲時間+數據傳輸時間

報文交換傳輸時間=(鏈路延時時間+中間結點延遲時間+報文傳送時間)*報文數

分組交換

數據報傳輸時間=(鏈路延時時間+中間結點延遲時間+分組傳送時間)*分組數

虛電路傳輸時間=鏈路建立時間+(鏈路延時時間+中間結點延遲時間+分組傳送時間)*分組數

信元交換傳輸時間=鏈路建立時間+(鏈路延時時間+中間結點延遲時間+分組傳送時間)*信元數

二十六、差錯控制

CRC計算

l信息位(K)轉生成多項式=K-1àK(x)

例:K=1011001=7位–1=從6開始

=1*x^6+0*x^5+1*x^4+1*x^3+0*x^2+0*x^1+1*x^0

=x6+x4+x3+1

l冗余位(R)轉生成多項式=和上面一樣

l生成多項式轉信息位(除數)=和上面一樣.互轉.

例:G(x)=x3+x+1=1*x^3+0*x^2+1*x^1+1*x^0=1011

l原始報文后面增加”0”的位數.和多項式的最高冪次值一樣

l生成校驗碼的位數和多項式的最高冪次值一樣

l計算CRC校驗碼,進行異或運算(相同=0,不同=1)

二十七、網絡評價

網絡時延=本地操作完成時間和網絡操作完成時間之差

吞吐率計算

吞吐率=(報文長度*(1-誤碼率))/((報文長度/線速度)+報文間空閑時間

吞吐率估算

吞吐率=每個報文內用戶數據占總數據量之比*(1–報文重傳概率)*線速度

吞吐率=數據塊數/(響應時間–存取時間)

響應時間=存取時間+(數據塊處理/存取及傳送時間*數據塊數)

數據塊處理/存取及傳送時間=(響應時間–存取時間)/數據塊數

有效資源利用率計算

有效利用率=實際吞吐率/理論吞吐率

例:=(7Mb/s*1024*1024*8)/(100Mb/s*1000*1000)=0.587

二十八、組網技術

(adsl)計算文件傳輸時間

T=(文件大小/*換算成bit)/(上行或下行的速度Kb)/*以mb速度*/

如24M512kb/sT=(24*1024*1024*8)/(512*1000)=393秒

軟考中級網絡工程師計算題示例

  • 1、某信道帶寬為1MHz,采用4幅度8相位調制最大可以組成(1)種碼元。若此信道信號的碼元寬度為10微秒,則數據速率為(2)kb/s。
    (1)A.5
    B.10
    C.16
    D.32
    (2)A.50
    B.100
    C.500
    D.1000

    查看答案

    參考答案:D、C

    參考解析:www.010jia.cn/st/4577021950.html

  • 2、某公司的員工區域使用的IP地址段是172.16.132.0/23.該地址段中最多能夠容納的主機數量是( )臺。
    A.254
    B.510
    C.1022
    D.2046

    查看答案

    參考答案:B

    參考解析:www.010jia.cn/st/454204370.html

  • 3、 如果網絡結點傳輸1M字節數據需要0.002s,則該網絡的數據傳輸速率為( ?。?。
    A. 5Gbps
    B. 4Gbps
    C. 500Mbps
    D. 400Mbps

    查看答案

    參考答案:B

    參考解析:www.010jia.cn/st/3146612298.html

  • 4、5個64kb/s 的信道按統計時分多路復用在一條主線路上傳輸,主線路的開銷為4% ,假定每個子信道利用率為90% ,那么這些信道在主線路上占用的帶寬為()kb/s。
    A.128
    B.248
    C.300
    D.320

    查看答案

    參考答案:C

    參考解析:www.010jia.cn/st/396473175.html

  • 5、 若指令流水線把一條指令分為取指、分析和執行三部分,且三部分的時間分別是t取指=2ns,t分析=2ns,t執行=1ns。則100條指令全部執行完畢需 ( ) ns。
    A、163
    B、183
    C、193
    D、203

    查看答案

    參考答案:D

    參考解析:www.010jia.cn/st/83792885.html

  • 6、某四級指令流水線分別完成取指、取數、運算、保存結果四步操作。若完成上述操作的時間依次為 8ns、9ns、4ns、8ns,則該流水線的操作周期應至少為()ns。
    A.4
    B.8
    C.9
    D.33

    查看答案

    參考答案:C

    參考解析:www.010jia.cn/st/396322683.html

  • 7、 容量為64塊的Cache采用組相聯方式映像,字塊大小為128個字,每4塊為一組。若主存容量為4096塊,且以字編址,那么主存地址應為 (1) 位,主存區號應為 (2)位。
    (1)A、16
    B、17
    C、18
    D、19
    (2)A、5
    B、6
    C、7
    D、8

    查看答案

    參考答案:D、B

    參考解析:www.010jia.cn/st/83822886.html

  • 8、在CSMA/CD以太網中,數據速率為100Mb/s,網段長2km,信號速率為200m/us,則此網絡的最小幀長是()比特。
    A.1000
    B.2000
    C.10000
    D.200000

    查看答案

    參考答案:B

    參考解析:www.010jia.cn/st/4033522775.html

  • 9、 某指令流水線由5段組成,第1、3、5段所需時間為Δt,第2、4段所需時間分別為3Δt、2Δt,如下圖所示,那么連續輸入n條指令時的吞吐率(單位時間內執行的指令個數)TP為( )

    A. A
    B. B
    C. C
    D. D

    查看答案

    參考答案:B

    參考解析:www.010jia.cn/st/89333076.html

  • 10、 某公司為多個部門劃分了不同的局域網,每個局域網中的主機數量如下表所示,計劃使用地址段192.168.10.0/24劃分子網,以滿足公司每個局域網的IP地址需求,請為各部門選擇最經濟的地址段或子網掩碼長度。

    (1)A.24
    B.25
    C.26
    D.27
    (2)A.192.168.10.0
    B.192.168.10.144
    C.192.168.10.160
    D.192.168.10.70
    (3)A.30
    B.29
    C.28
    D.27

    查看答案

    參考答案:D、A、C

    參考解析:www.010jia.cn/st/454217296.html

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