1、试述CSMA/CD的含义及协议的主要内容?
CSMA/CD是一种使用争用的方法来决定介质访问权的协议,这种争用协议只适用于逻辑上属于总线拓扑结构的网络。CSMA/CD的工作原理是:发送前先监听信道是否空闲,若空闲则立即发送数据。在发送时,边发边继续监听。若监听到冲突,立即停止发送。等侍一段随机时间(称为退避)以后,再重新尝试。
3.假定在使用CSMA/CD协议的10 Mb/s以太网中某个站在发送数据时检测到碰撞,执行退避算法时选择了随机数r =100。试计算这个站需要等待多长时间后才能再次发送数据?(7分)
4.在2000m长的总线上,数据传输率为10Mbps,信号传播速率为200m/μs,采用CSMA/CD进行数据通信。
(1) 争用期是多少?
(2) 最小帧长应该为多少?
(3 ) 若A向B发送1000字节的数据,A是否必须在数据发送期间一直进行冲突检测?为什么?
(1) 争用期为
(2) 最短帧长
(3) 不需要,只需在发送前25字节是需要进行冲突检测。原因在于冲突只会出现在争用期内(等价于发送25字节),争用期内没有冲突,则在传输完之前就一定不会发生冲突;过了争用期,其他站点检测信道时,会检测到信道处于忙状态,因此不会发送数据。
5. 一网络的现在掩码为255.255.255.248,问该网络的掩码用二进制怎么表示?能够连接多少个主机?
255.255.255.248即11111111.11111111.11111111.11111000.
每一个子网上的主机为(2^3)=6 台
掩码位数29,该网络能够连接8个主机,扣除全1和全0后为6台。
6. 我们要发送信息11001001,并且使用CRC多项式x3+1来检错。使用多项式长除来确定应该发送的信息块的内容。
答:取信息11001001,附加000(多项式x3+1的系数为3),并用1001(多项式x3
+1的系数为1001)去除,余数是011应该发送的信息块是11001001011。(3分)
(2)假定信息块最左边的比特由于在传输链路上的噪音而变反,接收方CRC计算的结果是什么?接收方是怎样知道发生了错误的?
答:把第1位变,得到010********,再用1001去除,得到商01000001,余数是10。由于余数不为零,所以接收方知道发生了错误。(3分)
7. 试简单说明下列协议的作用:IP、ARP、RARP和ICMP。
IP协议:实现网络互连。使参与互连的性能各异的网络从用户看起来好像是一个统一的网络。网际协议IP是TCP/IP体系中两个最主要的协议之一,与IP协议配套使用的还有四个协议。
ARP协议:是解决同一个局域网上的主机或路由器的IP地址和硬件地址的映射问题。 RARP:是解决同一个局域网上的主机或路由器的硬件地址和IP地址的映射问题。 ICMP:提供差错报告和询问报文,以提高IP数据交付成功的机会 因特网组管理协议IGMP:用于探寻、转发本局域网内的组成员关系。
8. 要发送的数据为1101011011。采用CRC的生成多项式是P(x)=x4+x+1 。试求应添加在数据后面的余数。数据在传输过程中最后一个1变成了0,问接收端能否发现?若数据在传输过程中最后两个1都变成了0,问接收端能否发现?
答:添加的检验序列为1110(11010110110000除以10011)。
数据在传输过程中最后一个1变成了0,11010110111100除以10011,余数为10,不为0,接收端可以发现差错。
数据在传输过程中最后两个1都变成了0,11010110111000除以10011,余数为110,不为0,接收端可以发现差错。
9. IP地址是怎样定义的?一共分为几类?怎样辨别?
IP地址::={<网络号>,<主机号>}
IP地址由网络号和主机号组成,总共32位,共分为A、B、C、D和E五类。
A类:网络号占8位,且最前面一位为0,主机号占24位。 B类:网络号占16位,且最前面两位为10,主机号占16位。 C类:网络号占24位,且最前面三位为110,主机号占8位。 D类:最前面四位为1110,用于多播。 E类:最前面四位为1111,保留为以后用
10. 实体、协议、服务之间的关系
实体——任何可发送或接受信息的硬件或软件进程;
协议——控制两个对等实体(或多个实体)进行通信的规则的集合;(水平的)
在协议的控制下,两个对等实体间的通信使得本层能够向上一层提供服务(垂直的)。
要实现本层协议,还需要使用下层所提供的服务。
同一系统相邻两层的实体进行交互的地方,称为服务访问点 SAP (Service Access Point)。
下面的协议对上面的服务用户是透明的。
IP over Everything Everything over IP
11. 套接字(socket)=(IP地址:端口号)
TCP连接::={socket1,socket2};
12. 可靠传输的工作原理
停止等待协议(等待确认后在发送)
在发送完一个分组后,必须暂时保留已发送的分组的副本。
分组和确认分组都必须进行编号。
超时计时器的重传时间应当比数据在分组传输的平均往返时间更长一些。
自动重传请求 ARQ;
简单,但信道利用率太低;
13. 连续ARQ协议
发送窗口,累积确认(对按序到达的最后一个分组发送确认)
14. DNS
计算机用户间接使用DNS;
使用UDP向域名服务器传输DNS请求报文;
结构:采用层次树状结构;域名只是逻辑概念;
域名服务器:
以区为管辖单位;
根域名服务器→顶级域名服务器(TLD)→权限域名服务器→本地域名服务器;
域名解析过程:
主机向本地域名服务器的查询采用递归查询;(请求者身份向上递归)
本地域名服务器向根域名服务器的查询采用迭代查询;(常用)
高速缓存:
本地域名服务器和主机都会有;
有计时器(增加时间减少网络开销,减少时间提高域名转换的准确性);
15. CSMA/CD(载波监听多点接入/碰撞检测)协议
实施通信简便的两个措施:
①采用无连接的工作方式(不编号,不确认);
②socket通信在哪一层曼切斯特编码(一分为二);
对点接入——总线型网络;
载波监听——发送前先监听;
碰撞检测(冲突检测)——边发送边监听,发送的不确定性;
半双工通信
16.
发送邮件的协议:SMTP
读取邮件的协议:POP3 (客户服务器)和 IMAP(联机协议)
用户代理 UA 就是用户与系统的接口,是客户端软件。
由信封(envelope)和内容(content)两部分组成。
集线器仅是一种硬设备,而网桥既包括硬件又包括软件。(1分)
集线器仅只能互连同等速率的LAN,而网桥可支持不同速率的LAN互连。(1分)
3、常见的网络拓扑有哪四种,特点分别是什么?
常用拓扑结构有星形,树形,总线形和环形。星形结构由一个功能较强的中心节点以及一些通过点到点链路连接到中心节点的从节点组成,其特点是建网容易,易于扩充,控制相对简单,缺点是属集中控制,对中心节点的依赖性很大。树形结构的特点是联网的各计算机按树形或塔形组成,树的每个节点都是计算机,适用于相邻层通信较多的情况。总线形结构是由一条高速公用总线连接各个节点所组成的网络,结构简单灵活,可扩充,投入量少,成本低,安装使用方便,但某个工作站点出现故障时,对整个网络的影响较大。环形网是一种首尾相连的总线形拓扑结构,它由通信线路将各节点连接成一个闭合环,特点与总线形类似,但网络的可靠性对环路更加依赖。
简述CSMA/CD的工作过程 答:CSMA/CD的工作过程如下:
①发送站发送时首先侦听载波(载波检测)。
②如果网络(总线)空闲,发送站开始发送它的帧。
③如果网络(总线)被占用,发送站继续侦听载波并推迟发送直到网络空闲。 ④发送站在发送过程中侦听碰撞(碰撞检测)。
⑤如果检测到碰撞,发送站立即停止发送,这意味着所有卷入碰撞的站都停止发送。 每个卷入碰撞的站都进入退避周期,即按一定的退避算法等一端随机时间后进行重发,亦即重复上述①~⑥步骤,直到发送成功。
CSMA/CD的主要特点:
(1)CSMA/CD介质访问控制方法算法简单,易于实现;
(2)CSMA/CD是一种随机访问控制方法,适用于对传输实时性要求不高的办公环境; (3)CSMA/CD在网络通信负荷较低时表现出较好的吞吐率与延迟特性,但是,当网络通信负荷增大时,由于冲突增多,网络吞吐率下降、传输延迟增加。
试从多个方面比较电路交换、报文交换和分组交换的主要优缺点。
电路交换,它的主要特点是:① 在通话的全部时间内用户独占分配的传输线路或信道带宽,即采用的是静态分配策略;② 通信双方建立的通路中任何一点出现了故障,就会中断通话,必须重新拨号建立连接,方可继续,这对十分紧急而重要的通信是不利的。显然,这种交换技术适应模拟信号的数据传输。然而在计算机网络中还可以传输数字信号。数字信号通信与
模拟信号通信的本质区别在于数字信号的离散性和可存储性。这些特性使得它在数据传输过程中不仅可以间断分时发送,而且可以进行再加工、再处理。 ③ 计算机数据的产生往往是“突发式”的,比如当用户用键盘输入数据和编辑文件时,或计算机正在进行处理而未得出结果时,通信线路资源实际上是空闲的,从而造成通信线路资源的极大浪费。据统计,在计算机间的数据通信中,用来传送数据的时间往往不到10%甚至1%。另外,由于各异的计算机和终端的传输数据的速率各不相同,采用电路交换就很难相互通信。 分组交换具有高效、灵活、可靠等优点。但传输时延较电路交换要大,不适用于实时数据业务的传输。
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