计算机网络碰撞检测的练习题

① 采用“载波监听多点接入/碰撞检测”介质访问控制方法的局域网

载波监听多点接入/碰撞检测
CSMA/CD 表示 Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection。
“多点接入”表示许多计算机以多点接入的方式连接在一根总线上。
“载波监听”是指每一个站在发送数据之前先要检测一下总线上是否有其他计算机在发送数据，如果有，则暂时不要发送数据，以免发生碰撞。
总线上并没有什么“载波”。因此， “载波监听”就是用电子技术检测总线上有没有其他计算机发送的数据信号。
碰撞检测”就是计算机边发送数据边检测信道上的信号电压大小。当几个站同时在总线上发送数据时，总线上的信号电压摆动值将会增大（互相叠加）。当一个站检测到的信号电压摆动值超过一定的门限值时，就认为总线上至少有两个站同时在发送数据，表明产生了碰撞。所谓“碰撞”就是发生了冲突。因此“碰撞检测”也称为“冲突检测”
每一个正在发送数据的站，一旦发现总线上出现了碰撞，就要立即停止发送，免得继续浪费网络资源，然后等待一段随机时间后再次发送。

按照它的工作原理，可以归类为时间、距离、速度的运算，t=l/s，
1/200000 秒 = 0.000005 秒

问题是，你的问题中没有给出局域网中有多少主机接入，所以，要把最近的主机距离算在内的话，这个值应该小于 0.000005 秒。

② 急求计算机网络基础平时作业，下面是我的题目：

1、网络协议
2、面向连接服务 无连接服务
3、源路径选择网桥的基本原理是采用源路径选择算法。该算法假定每个发送站知道所发送的帧是送往本地局域网还是送往别的局域网。当送往不同的局域网时，则将目的地址的高位置1，且在帧格式的头内包括该帧传递的确切路径。该算法的一个关键问题是如何确定这个路径。其基本思想是采用探知法，如果源站不知道目的站接在哪一个局域网上，则先发一个广播帧，询问该目的站所在局域网，广播的帧被么个网桥所接收并转发到每个局域网。当目的站收到广播帧后，发一个回答帧给源站，源站记录它的标识，并获得确切的路径信息。和透明网桥相比，透明网桥的优点是安装容易犹如一个黑盒子，对网上主机完全透明；缺点是不能选择最佳路径，无法利用荣誉的网桥来分担负载。源路径选择网桥能寻找最佳路径，因而可以充分利用冗余的网桥来分担负载；其缺点是存在帧爆发现象，特别当互连网络规模很大，包含很多网桥和局域网时，广播帧的数目在网内剧增，会产生拥挤现象。从路径选择优化角度看，源路径选择网桥更优，但在规模不大的网络中，透明网桥的缺点并不严重，而其它优点却很明显。IEEE802.3和802.4小组选用透明网桥方案，802.5选用源路径选择网桥方案。
4、传统的局域网一般是共享总线带宽，若是共享10M的局域网，有5个用户，则每个用户平均分得的带宽最多为2M。这样，对于带宽要求比较高的多媒体应用，如视频会议、视频点播等，这种网络将难以胜任。交换式局域网则改变了这种状况，它利用中央交换器，使得每个接入的链路都能得到带宽保证，典型的交换器总频带可达千兆位，比现有的共享介质局域网的速度提高2个数量级，可充分保证达数据量多媒体应用的带宽要求。
5、:(1)电路交换;(2)报文交换;(3)分组交换
6、IEEE802是在1980年2月成立了LAN标准化委员会（简称为IEEE802委员会）后，由专门从事LAN的协议制订，形成的一系列标准，这些称为IEEE802系列标准。IEEE802.3是载波监听多路访问/冲突检查访问方法和物理层协议，IEEE802.4是令牌总线访问方法和物理层协议，IEEE802.5是令牌环访问方法和物理层协议，IEEE802.6是关于城市区域网的标准，IEEE802.7是时隙环访问方法和物理层协议。
7、LAN的多个设备共享公共传输介质。在设备之间传输数据之前，首先要解决由哪个设备占用介质的问题，所以数据链路层必须由介质访问控制功能。为了使数据帧的传送独立于所采用的物理介质和介质访问控制方法，IEEE802标准特意把LLC独立出来，形成一个单独子层，使LLC子层与介质无关。MAC子层则以来于物理介质和拓扑结构。
8、（1）如果介质是空闲的，则可以发送。

（2）如果介质是忙的，则继续监听，直至检测到介质空闲，立即发送。

（3）如果由冲突，则等待一随机量的时间，重复第一步。

（4）这种方法的优点是只要介质空闲，站就立即发送；缺点是假如由两个或来年各个以上的站同时有数据要发送，冲突就不可避免。因为多个站同时检测到了空闲。

9、全双工以太网可以双向传输数据，不需要冲突检查功能，允许同时发送和接收，由全双工以太网开关实施网络通信管理，比传统的10BASE-T的吞吐量大一倍。
10、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至网络空闲。

（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。

（6）每个卷入碰撞的站都进入退避周期，即按照一定的退避算法等一段随机时间后进行重发，亦即重复上述1-6步骤，直至发送成功。

11、集线器是一种特殊的中继器，又称HUB。它通常作为网络中心并以星型拓扑结构方式，使用非屏蔽双绞线将网上各个结点连接起来。自90年代开始，10BASE-T标准已经商量使用，使得总线型网络逐步向集线器方式靠近。采用集线器的优点是：如果网上某条线路或结点出现故障，它不会印象网络上其它结点的正常工作。集线器作为一种中继器，它的基本功能是将网络中的各个介质连在一起。但今天的集线器发展很快，可以分成三类：无源集线器、有源集线器和智能集线器。无源集线器只负责将多段介质连在一起，不对信号做任何处理，这样它对每一介质段，只允许扩展到最大有效距离的一半。有源和无源集线器相似，但它能对信号起再生与放大作用，有扩展介质长度的功能。智能集线器除具有有源集线器的全部功能外，还将网络的很多功能（如网管功线路交换功能、选择网路路径功能等）集成到集线器中。
12、透明网桥具有学习、过滤和帧转发等功能，每个透明网桥皆设有自己的路径选择表。当网桥刚接入时，所有路径选择表都为空，此时尚不直到如何选择路径。若要转发帧，就按照扩散法转发，即除了接收该帧的输入通道以外，还将帧送到所有通道，这在网桥刚启动时，可能会造成广播风暴（Broadcast Storm)。透明网桥按照向后学习算法来建立路径选择表，网桥观察和记录每次到达帧的源地址和表示，以及从哪一个局域网入桥，并将记录登入路径选择表。当表建立好以后，网桥则按照路径选择表转发帧。例如某一帧到达时，需要查找路径选择表中的目地地址。如果查到，则按制订的通道将该帧转发；如其目地地址就在网桥所在的同段局域网中，则将该帧过滤掉；如未查到目地地址，就按照扩散法处理。路径选择表有时效性，以使用网络可能的变动。透明网桥的路径选择算法可归纳如下：（1）若目的局域网和源局域网一样，则网桥将该帧删除。（2）若源局域网和目的局域网是不同的网，则将该帧转发到目的局域网。（3）若目的局域网不知道，则采用扩散法处理。
三、
1、

③ 计算机网络中争用期怎么算

争用期=2*端到端距离/电磁波速率=2τ

争用期是指电磁波在两基站之间来回传播的时间，唯一可控的物理因素是最大距离，所以两基站间的最大距离决定了争用期的大小。

由于在争用期内的电磁信号冲突无法确定是否会被发送方检测得到，所以无法判定发送时长小于争用期的数据是否已冲突，于是规定发送时长大于争用期的数据才属于有效数据，这才可以根据比特发送速率(如10Mb/s)算出最小有效数据帧长(忘记符号怎么表示就不列式子了)。

所以在比特发送速率一定时，争用期和最小数据帧长是成正比的，也就是最大距离和最小数据帧长成正比，而如果最小数据帧长一定，最大距离(可以直接理解为争用期时长)和比特发送速率就成反比了。

所以最早期在发送速率一定的情况下，争用期(512b，51.2us)应该是最大距离和最小数据帧长相互妥协的结果。

后来，由于技术发展，比特发送速率提高(100Mb/s)，想要维持原有协议(在这里指最小数据帧长)尽可能不变(可能改协议代价大？)，争用期就随比特发送速率降低(5.12us)，对应的最大距离也必须减小(/10)，所以基建狂魔又要开始上班建造更多基站了。

争用期（Contention Period）就是以太网端到端往返时间2τ，又称为碰撞窗口（Collision Window）。 在局域网的分析中，常把总线上的单程端到端传播时延记为τ。通常取51.2微秒为争用期时间，对于10Mb/s以太网，期间可以发送512bit数据，即64字节。

我们知道，总线上只要有一台计算机在发送数据，总线的传输资源就被占用，因此，在同一时间只能允许一台计算机发送信息，否则各计算机之间就会互相干扰。

以太网采用的协调方法是使用一种特殊的协议CSMA/CD，就是载波监听多点接入/碰撞检测（Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection）。

我们可以清楚地看到，在发送数据帧后至多经过时间2τ就可以知道所发送的数据帧是否发生碰撞。即一个站在发送完数据后，只要通过争用期的“考验”，即经过争用期这段时间还没有检测到碰撞，就能够肯定这次发送不会发生碰撞。

④ 电脑网卡坏了 有哪些现象如何判断

1、如果网卡坏了，那么网卡可能在设备管理器——网卡适配器中看不到，并且没有未知设备，所以情况是电脑无法检测到网卡。

2、在“设备管理器”和“RealtekRTL8139?”中也有“网络适配器”。在“RealtekRTL8139?”上面有个感叹号。而无论如何安装驱动程序、重新安装系统等，这个感叹号都不能消失，也就是说，网卡不能正常工作。

3、当插入网络线缆时，电脑右下角总是提示“网络线缆未插入”。在无论如何拔掉或拔掉网络电缆或更换新的网络电缆的情况下，消除网络电缆和网络故障，电脑仍然提示“网络电缆未插入”，此时也可以断定网卡已被损坏。

4、通常，网卡和网络电缆连接后指示灯将，绿色表示已经连接，如果网络电缆插入网卡灯不亮，和所取代，路由器测试或不亮，然后，将有可能损害网卡。

网卡只发送数据包，网卡只发送数据包，而不接收数据包。在这种情况下，如果网络本身消除了故障，计算机系统出现问题，也属于网卡损坏。

(4)计算机网络碰撞检测的练习题扩展阅读：

网卡功能：

1、数据的封装和解封

来自前一层的数据连同一个头和一个尾一起发送，它们成为以太网的帧。当接收以太网帧时，去掉帧头和帧尾并将它们发送到下一层。

2、链接管理

它主要是通过CSMA／CD（载波感知多址与碰撞检测）协议来实现的。

3、数据编译码

曼彻斯特编码和解码。曼彻斯特码，又称七路双路数字码，分相码或相位编码（PE），是一种常用的二进制码，其中一行的二进制码是由物理层用来编码同步时钟和数据位流的。

在通信技术中，一种用于表示比特流中与定时信号一起发送的数据组合的代码。常用在以太网通信、列车总线控制、工业总线等领域。

⑤ 计算机网络——CSMA/CD协议

CSMA/CD协议是计算机网络中以太网的重要协议，用于维持总线型网络中的半双工通信方式，避免数据碰撞。以下是CSMA/CD协议的关键要点：

1. 工作原理：

   • 在发送数据帧时，边发送边检测信道状态。
   • 若信道忙碌，则不能发送数据；若信道空闲，则开始发送数据。
   • 当电压变化幅度超过门限值时，认为发生碰撞。

2. 碰撞检测：

   • 传播时延和比特时间：影响数据发送和碰撞检测的时机。
   • 碰撞检测过程：若在数据发送过程中检测到碰撞，则双方停止发送，接收方丢弃接收到的帧并向上层报告。

3. 争用期：

   • 指在数据发送过程中检测到碰撞前的时间间隔。
   • 争用期的长度决定了能够使用CSMA/CD协议的最短帧长，以确保有足够的时间进行碰撞检测。

4. 截断二进制指数退避算法：

   • 处理碰撞后重传数据帧的重要机制。
   • 通过随机选择等待时间，避免多个站同时重传数据帧，减少网络拥堵和数据碰撞。

5. 人为干扰信号的发送：

   • 碰撞检测机制的一部分，旨在通知所有用户发生碰撞。
   • 在检测到碰撞后发送特定的干扰信号，使网络中的其他站得知碰撞发生并调整发送策略。

6. 帧间最小间隔：

   • 确保接收方有足够的时间处理接收到的帧，并做好接收下一帧的准备。
   • 规定在检测到信道空闲后一定时间内发送帧，提升网络的传输效率和可靠性。

这些要点共同构成了CSMA/CD协议的核心，确保了以太网中数据传输的高效、可靠性和稳定性。