計算機網路碰撞檢測的練習題

① 採用「載波監聽多點接入/碰撞檢測」介質訪問控制方法的區域網

載波監聽多點接入/碰撞檢測
CSMA/CD 表示 Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection。
「多點接入」表示許多計算機以多點接入的方式連接在一根匯流排上。
「載波監聽」是指每一個站在發送數據之前先要檢測一下匯流排上是否有其他計算機在發送數據，如果有，則暫時不要發送數據，以免發生碰撞。
匯流排上並沒有什麼「載波」。因此， 「載波監聽」就是用電子技術檢測匯流排上有沒有其他計算機發送的數據信號。
碰撞檢測」就是計算機邊發送數據邊檢測信道上的信號電壓大小。當幾個站同時在匯流排上發送數據時，匯流排上的信號電壓擺動值將會增大（互相疊加）。當一個站檢測到的信號電壓擺動值超過一定的門限值時，就認為匯流排上至少有兩個站同時在發送數據，表明產生了碰撞。所謂「碰撞」就是發生了沖突。因此「碰撞檢測」也稱為「沖突檢測」
每一個正在發送數據的站，一旦發現匯流排上出現了碰撞，就要立即停止發送，免得繼續浪費網路資源，然後等待一段隨機時間後再次發送。

按照它的工作原理，可以歸類為時間、距離、速度的運算，t=l/s，
1/200000 秒 = 0.000005 秒

問題是，你的問題中沒有給出區域網中有多少主機接入，所以，要把最近的主機距離算在內的話，這個值應該小於 0.000005 秒。

② 急求計算機網路基礎平時作業，下面是我的題目：

1、網路協議
2、面向連接服務 無連接服務
3、源路徑選擇網橋的基本原理是採用源路徑選擇演算法。該演算法假定每個發送站知道所發送的幀是送往本地區域網還是送往別的區域網。當送往不同的區域網時，則將目的地址的高位置1，且在幀格式的頭內包括該幀傳遞的確切路徑。該演算法的一個關鍵問題是如何確定這個路徑。其基本思想是採用探知法，如果源站不知道目的站接在哪一個區域網上，則先發一個廣播幀，詢問該目的站所在區域網，廣播的幀被么個網橋所接收並轉發到每個區域網。當目的站收到廣播幀後，發一個回答幀給源站，源站記錄它的標識，並獲得確切的路徑信息。和透明網橋相比，透明網橋的優點是安裝容易猶如一個黑盒子，對網上主機完全透明；缺點是不能選擇最佳路徑，無法利用榮譽的網橋來分擔負載。源路徑選擇網橋能尋找最佳路徑，因而可以充分利用冗餘的網橋來分擔負載；其缺點是存在幀爆發現象，特別當互連網路規模很大，包含很多網橋和區域網時，廣播幀的數目在網內劇增，會產生擁擠現象。從路徑選擇優化角度看，源路徑選擇網橋更優，但在規模不大的網路中，透明網橋的缺點並不嚴重，而其它優點卻很明顯。IEEE802.3和802.4小組選用透明網橋方案，802.5選用源路徑選擇網橋方案。
4、傳統的區域網一般是共享匯流排帶寬，若是共享10M的區域網，有5個用戶，則每個用戶平均分得的帶寬最多為2M。這樣，對於帶寬要求比較高的多媒體應用，如視頻會議、視頻點播等，這種網路將難以勝任。交換式區域網則改變了這種狀況，它利用中央交換器，使得每個接入的鏈路都能得到帶寬保證，典型的交換器總頻帶可達千兆位，比現有的共享介質區域網的速度提高2個數量級，可充分保證達數據量多媒體應用的帶寬要求。
5、:(1)電路交換;(2)報文交換;(3)分組交換
6、IEEE802是在1980年2月成立了LAN標准化委員會（簡稱為IEEE802委員會）後，由專門從事LAN的協議制訂，形成的一系列標准，這些稱為IEEE802系列標准。IEEE802.3是載波監聽多路訪問/沖突檢查訪問方法和物理層協議，IEEE802.4是令牌匯流排訪問方法和物理層協議，IEEE802.5是令牌環訪問方法和物理層協議，IEEE802.6是關於城市區域網的標准，IEEE802.7是時隙環訪問方法和物理層協議。
7、LAN的多個設備共享公共傳輸介質。在設備之間傳輸數據之前，首先要解決由哪個設備佔用介質的問題，所以數據鏈路層必須由介質訪問控制功能。為了使數據幀的傳送獨立於所採用的物理介質和介質訪問控制方法，IEEE802標准特意把LLC獨立出來，形成一個單獨子層，使LLC子層與介質無關。MAC子層則以來於物理介質和拓撲結構。
8、（1）如果介質是空閑的，則可以發送。

（2）如果介質是忙的，則繼續監聽，直至檢測到介質空閑，立即發送。

（3）如果由沖突，則等待一隨機量的時間，重復第一步。

（4）這種方法的優點是只要介質空閑，站就立即發送；缺點是假如由兩個或來年各個以上的站同時有數據要發送，沖突就不可避免。因為多個站同時檢測到了空閑。

9、全雙工乙太網可以雙向傳輸數據，不需要沖突檢查功能，允許同時發送和接收，由全雙工乙太網開關實施網路通信管理，比傳統的10BASE-T的吞吐量大一倍。
10、1）發送站發送時首先偵聽載波（載波檢測）。

（2）如果網路（匯流排）空閑，發送站開始發送它的幀。

（3）如果網路（匯流排）被佔用，發送站繼續偵聽載波並推遲發送直至網路空閑。

（4）發送站在發送過程中偵聽碰撞（碰撞檢測）。

（5）如果檢測到碰撞，發送站立即停止發送，這意味著所有捲入碰撞的站都停止發送。

（6）每個捲入碰撞的站都進入退避周期，即按照一定的退避演算法等一段隨機時間後進行重發，亦即重復上述1-6步驟，直至發送成功。

11、集線器是一種特殊的中繼器，又稱HUB。它通常作為網路中心並以星型拓撲結構方式，使用非屏蔽雙絞線將網上各個結點連接起來。自90年代開始，10BASE-T標准已經商量使用，使得匯流排型網路逐步向集線器方式靠近。採用集線器的優點是：如果網上某條線路或結點出現故障，它不會印象網路上其它結點的正常工作。集線器作為一種中繼器，它的基本功能是將網路中的各個介質連在一起。但今天的集線器發展很快，可以分成三類：無源集線器、有源集線器和智能集線器。無源集線器只負責將多段介質連在一起，不對信號做任何處理，這樣它對每一介質段，只允許擴展到最大有效距離的一半。有源和無源集線器相似，但它能對信號起再生與放大作用，有擴展介質長度的功能。智能集線器除具有有源集線器的全部功能外，還將網路的很多功能（如網管功線路交換功能、選擇網路路徑功能等）集成到集線器中。
12、透明網橋具有學習、過濾和幀轉發等功能，每個透明網橋皆設有自己的路徑選擇表。當網橋剛接入時，所有路徑選擇表都為空，此時尚不直到如何選擇路徑。若要轉發幀，就按照擴散法轉發，即除了接收該幀的輸入通道以外，還將幀送到所有通道，這在網橋剛啟動時，可能會造成廣播風暴（Broadcast Storm)。透明網橋按照向後學習演算法來建立路徑選擇表，網橋觀察和記錄每次到達幀的源地址和表示，以及從哪一個區域網入橋，並將記錄登入路徑選擇表。當表建立好以後，網橋則按照路徑選擇表轉發幀。例如某一幀到達時，需要查找路徑選擇表中的目地地址。如果查到，則按制訂的通道將該幀轉發；如其目地地址就在網橋所在的同段區域網中，則將該幀過濾掉；如未查到目地地址，就按照擴散法處理。路徑選擇表有時效性，以使用網路可能的變動。透明網橋的路徑選擇演算法可歸納如下：（1）若目的區域網和源區域網一樣，則網橋將該幀刪除。（2）若源區域網和目的區域網是不同的網，則將該幀轉發到目的區域網。（3）若目的區域網不知道，則採用擴散法處理。
三、
1、

③ 計算機網路中爭用期怎麼算

爭用期=2*端到端距離/電磁波速率=2τ

爭用期是指電磁波在兩基站之間來回傳播的時間，唯一可控的物理因素是最大距離，所以兩基站間的最大距離決定了爭用期的大小。

由於在爭用期內的電磁信號沖突無法確定是否會被發送方檢測得到，所以無法判定發送時長小於爭用期的數據是否已沖突，於是規定發送時長大於爭用期的數據才屬於有效數據，這才可以根據比特發送速率(如10Mb/s)算出最小有效數據幀長(忘記符號怎麼表示就不列式子了)。

所以在比特發送速率一定時，爭用期和最小數據幀長是成正比的，也就是最大距離和最小數據幀長成正比，而如果最小數據幀長一定，最大距離(可以直接理解為爭用期時長)和比特發送速率就成反比了。

所以最早期在發送速率一定的情況下，爭用期(512b，51.2us)應該是最大距離和最小數據幀長相互妥協的結果。

後來，由於技術發展，比特發送速率提高(100Mb/s)，想要維持原有協議(在這里指最小數據幀長)盡可能不變(可能改協議代價大？)，爭用期就隨比特發送速率降低(5.12us)，對應的最大距離也必須減小(/10)，所以基建狂魔又要開始上班建造更多基站了。

爭用期（Contention Period）就是乙太網端到端往返時間2τ，又稱為碰撞窗口（Collision Window）。 在區域網的分析中，常把匯流排上的單程端到端傳播時延記為τ。通常取51.2微秒為爭用期時間，對於10Mb/s乙太網，期間可以發送512bit數據，即64位元組。

我們知道，匯流排上只要有一台計算機在發送數據，匯流排的傳輸資源就被佔用，因此，在同一時間只能允許一台計算機發送信息，否則各計算機之間就會互相干擾。

乙太網採用的協調方法是使用一種特殊的協議CSMA/CD，就是載波監聽多點接入/碰撞檢測（Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection）。

我們可以清楚地看到，在發送數據幀後至多經過時間2τ就可以知道所發送的數據幀是否發生碰撞。即一個站在發送完數據後，只要通過爭用期的「考驗」，即經過爭用期這段時間還沒有檢測到碰撞，就能夠肯定這次發送不會發生碰撞。

④ 電腦網卡壞了 有哪些現象如何判斷

1、如果網卡壞了，那麼網卡可能在設備管理器——網卡適配器中看不到，並且沒有未知設備，所以情況是電腦無法檢測到網卡。

2、在「設備管理器」和「RealtekRTL8139?」中也有「網路適配器」。在「RealtekRTL8139?」上面有個感嘆號。而無論如何安裝驅動程序、重新安裝系統等，這個感嘆號都不能消失，也就是說，網卡不能正常工作。

3、當插入網路線纜時，電腦右下角總是提示「網路線纜未插入」。在無論如何拔掉或拔掉網路電纜或更換新的網路電纜的情況下，消除網路電纜和網路故障，電腦仍然提示「網路電纜未插入」，此時也可以斷定網卡已被損壞。

4、通常，網卡和網路電纜連接後指示燈將，綠色表示已經連接，如果網路電纜插入網卡燈不亮，和所取代，路由器測試或不亮，然後，將有可能損害網卡。

網卡只發送數據包，網卡只發送數據包，而不接收數據包。在這種情況下，如果網路本身消除了故障，計算機系統出現問題，也屬於網卡損壞。

(4)計算機網路碰撞檢測的練習題擴展閱讀：

網卡功能：

1、數據的封裝和解封

來自前一層的數據連同一個頭和一個尾一起發送，它們成為乙太網的幀。當接收乙太網幀時，去掉幀頭和幀尾並將它們發送到下一層。

2、鏈接管理

它主要是通過CSMA／CD（載波感知多址與碰撞檢測）協議來實現的。

3、數據編解碼

曼徹斯特編碼和解碼。曼徹斯特碼，又稱七路雙路數字碼，分相碼或相位編碼（PE），是一種常用的二進制碼，其中一行的二進制碼是由物理層用來編碼同步時鍾和數據位流的。

在通信技術中，一種用於表示比特流中與定時信號一起發送的數據組合的代碼。常用在乙太網通信、列車匯流排控制、工業匯流排等領域。

⑤ 計算機網路——CSMA/CD協議

CSMA/CD協議是計算機網路中乙太網的重要協議，用於維持匯流排型網路中的半雙工通信方式，避免數據碰撞。以下是CSMA/CD協議的關鍵要點：

1. 工作原理：

   • 在發送數據幀時，邊發送邊檢測信道狀態。
   • 若信道忙碌，則不能發送數據；若信道空閑，則開始發送數據。
   • 當電壓變化幅度超過門限值時，認為發生碰撞。

2. 碰撞檢測：

   • 傳播時延和比特時間：影響數據發送和碰撞檢測的時機。
   • 碰撞檢測過程：若在數據發送過程中檢測到碰撞，則雙方停止發送，接收方丟棄接收到的幀並向上層報告。

3. 爭用期：

   • 指在數據發送過程中檢測到碰撞前的時間間隔。
   • 爭用期的長度決定了能夠使用CSMA/CD協議的最短幀長，以確保有足夠的時間進行碰撞檢測。

4. 截斷二進制指數退避演算法：

   • 處理碰撞後重傳數據幀的重要機制。
   • 通過隨機選擇等待時間，避免多個站同時重傳數據幀，減少網路擁堵和數據碰撞。

5. 人為干擾信號的發送：

   • 碰撞檢測機制的一部分，旨在通知所有用戶發生碰撞。
   • 在檢測到碰撞後發送特定的干擾信號，使網路中的其他站得知碰撞發生並調整發送策略。

6. 幀間最小間隔：

   • 確保接收方有足夠的時間處理接收到的幀，並做好接收下一幀的准備。
   • 規定在檢測到信道空閑後一定時間內發送幀，提升網路的傳輸效率和可靠性。

這些要點共同構成了CSMA/CD協議的核心，確保了乙太網中數據傳輸的高效、可靠性和穩定性。