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計算機網路幀間隔

發布時間: 2022-12-28 12:57:38

1. 計算機網路

有兩種含義

「帶寬」 指信號具有的頻帶寬度。基本單位是赫。

「帶寬」是數字信道所能傳送的最高數據率的同義語,單位是比特/秒(bit/s)。

表示在單位時間內通過某個網路(或信道、介面)的數據量。
吞吐量更經常地用於對現實世界中的網路的一種測量,以便知道實際上到底有多少數據量能夠通過網路。
吞吐量受網路的帶寬或網路的額定速率的限制。

指數據從網路(或鏈路)的一端傳送到另一端所需的時間。

主機或路由器發送數據幀所需要的時間。

電磁波在信道中需要傳播一定的距離而花費的時間。

結點緩存隊列中分組排隊所經歷的時延。

交換結點為存儲轉發而進行一些處理所費的時間。

信道利用率指出某信道有百分之幾的時間是被利用的(有數據通過)。完全空閑的信道的利用率是零。
網路利用率則是全網路的信道利用率的加權平均值。

物理層的主要任務描述為確定與傳輸媒體介面的四個特性。

指明介面所用接線器的形狀和尺寸、引線數目和排列等。

指明在介面電纜的各條線上出現的電壓的范圍。

指明某條線上出現的某一電平的電壓表示何種意義。

指明對於不同功能的各種可能事件的出現順序

發送器:將數據轉換成可以在傳輸介質上傳輸的信號

數據:運送消息的實體。
信號:數據的電氣的或電磁的表現。
模擬信號:代表消息的參數的取值是連續的。
數字信號:代表消息的參數的取值是離散的。
信道: 向某一個方向傳遞信息的通道。

單向通信(單工通信):只能有一個方向的通信
而沒有反方向的交互。
雙向交替通信(半雙工通信):通信的雙方都可
以發送信息,但不能雙方同時發送、同時接收。
雙向同時通信(全雙工通信):通信的雙方可以
同時發送和接收信息。

調制:使用載波進行調制, 把數字信號的頻率范
圍搬移到較高的頻段,並轉換成模擬信號,以便在模
擬信道中傳輸。
解調:把接收到的模擬信號還原成數字信號。

又稱為編碼,轉換後依然是基帶信號

利用載波低頻轉高頻,更好的在模擬信道上傳輸,調制完的信號叫做帶通信號

在任何信道中,碼元傳輸的速率是有上限的,超過此上限,就會出現嚴重的碼間串擾問題。

如果信道的頻帶越寬,則可以用更高的速率傳送碼元
而不出現碼間串擾。

帶寬受限且有高斯白雜訊干擾的信道的極限信息傳輸速率

W 是信道的帶寬(以 Hz 為單位);
S 為信道內所傳信號的平均功率; N 為信道內部的雜訊功率。
信噪比S/N通常用分貝(dB)來表示:

通過編碼,可以增加每一個碼元攜帶的信息量

將信道的可用頻帶分割成若干條較窄的子頻帶,每一條子頻帶傳輸一路信號。
用戶在分配到一定的頻帶後,在通信過程中自始至終都佔用這個頻帶。

光的頻分復用:波分復用

將時間劃分為一段段等長的時隙,每一個用戶佔用固定序號的時隙傳輸數據。
每一個用戶所佔用的時隙是周期性地出現。

時分復用的所有用戶在不同的時間佔用同樣的頻帶寬度

先進行統計,然後依次將需要發送的數據進行時分復用,但是因為每一個時間是不確定的,所以需要在數據幀上加上地址信息

每個用戶被分配一個碼片序列,這些碼片序列是互相正交的,

當需要發送1的時候,則發送序列

當需要發送0的時候,則發送序列反碼

所以用戶的序列和其他用戶的序列內積是0

而序列和序列的規格化內積是1,序列與序列的反碼的規格化內積為-1

在原始的、有差錯的物理傳輸線路的基礎上,採取 差錯檢測、差錯控制與流量控制 等方法,將有差錯的物理線路改進成邏輯上無差錯的數據鏈路,向網路層提供高質量的服務。

是從一個結點到相鄰結點的一段物理線路,中間沒有任何其他的交換結點。

把實現通信協議的硬體和軟體加到鏈路上,就構成了數據鏈路,也稱為邏輯鏈路。

每個幀有最大長度限制

通過添加字元防止誤判

在發送端:

數據分成組,每一組k個bit,然後在後面加上n位冗餘碼

接收端:

將這段數據除以P,看最後的余數

因為標志欄位的0x7E用二進制標志為01111110,即中間是6個0,為了避免產生錯誤,所以採用 零比特填充 的方式,即發送方每遇到5個1則填充一個0,接收方每遇到5個1刪除後面的一個0

信道並非在用戶通信時固定分配給用戶。

DIX Ethernet V2 是世界上第一個區域網產品(乙太網)的規約,定義了以無源的電纜為匯流排的基帶匯流排區域網。
IEEE 的 802.3 標准。

載波監聽多點接入/碰撞監測

當發送數據的站一旦發現發生了碰撞

最先發送數據幀的站,在發送數據幀後至多經過時間(2τ)就可知道發送的數據幀是否遭受了碰撞。 乙太網的端到端往返時延 2τ 稱為爭用期,或碰撞窗口。經過爭用期這段時間還沒有檢測到碰撞,才能肯定這次發送不會發生碰撞。

發生碰撞的站在停止發送數據後,要推遲(退避)一個隨機時間才能再發送數據。

作用:

爭用期的長度: 51.2 µs

最短有效幀長: 64 位元組

幀間最小間隔: 9.6 µs

每一類地址都由 兩個固定長度 的欄位組成, 其中一個欄位是 網路號 net-id , 它標志主機(或路由器) 所連接到的網路, 而另一個欄位則是 主機號 host-id , 它標志該主機(或路由器) 。

用轉發器或網橋連接起來的若干個區域網仍為一個網路, 因此這些區域網都具有同樣的網路號 net-id。

A:網路數減2原因: 網路號全0表示本網路 127(01111111)表示本地軟體環回測試地址

B、C:網路數減1原因:128.0.0.0和192.0.0.0都是不指派的

主機數減2原因:全0和全1都不指派

路由表需要配置,或者根據演算法生成

下一跳指的是下一個路由器的地址

特定主機路由 :為特定的目的主機指明一個路由。

默認路由:沒有特定設置則採用默認路由

作用: 從網路層使用的 IP 地址,解析出在數據鏈路層使用的硬體地址。

每一個主機都設有一個 ARP 高速緩存 ,保存著所在的區域網上的各主機和路由器的 IP 地址到硬體地
址的映射表。ARP把保存在高速緩存中的每一個映射地址項目都設置生存時間,凡超過生存時間的項目就從高速緩存中刪除掉。

ARP的工作過程

當主機A欲向本區域網上的某個主機B發送 IP數據報時,就先在其ARP高速緩存中查看有無主機B的IP 地址。

如果是不同網路之間的情況,就需要通過路由器來解決

例如:H1訪問H3

一個 IP 數據報由首部和數據兩部分組成。

首部分為固定部分和可變部分,固定部分長度為20個位元組,可變部分長度是可變的。

版本ip協議版本:ipv4和ipv6

首部長度:占 4 位,可表示的最大數值是 15 (2 4 -1)個單位(一個單位為 4 位元組)。因此 IP 的首部長度的最大值是 60 位元組(15*4)。

區分服務:占 8 位,只有在使用區分服務(DiffServ)時,這個欄位才起作用。在一般的情況下都不使用這個欄位。

總長度:占 16 位,指首部和數據之和的長度,單位為位元組,因此數據報的最大長度為 65535 位元組。

進行數據報的分片的原因

標識:占 16 位,它是一個計數器,用來產生 IP 數據報的標識。

標志(flag):占 3 位,目前只有前兩位有意義。

片偏移:佔13 位,指出:較長的分組在分片後某片在原分組中的相對位置。片偏移以 8 個位元組為偏移單位

生存時間——佔8 位,記為 TTL (Time To Live),表明數據報在網路中的壽命。表示為數據報在網路中 可通過的路由器數的最大值

協議:佔8 位,指出此數據報攜帶的數據使用何種協議,以便目的主機的 IP 層將數據部分上交給哪個處理過程。

首部檢驗和:佔16 位,只檢驗數據報的首部,不檢驗數據部分

2. 關於計算機網路中幀的問題

網路上的幀
數據在網路上是以很小的稱為幀(Frame)的單位傳輸的,幀由幾部分組成,不同的部分執行不同的功能.幀通過特定的稱為網路驅動程序的軟體進行成型,然後通過網卡發送到網線上,通過網線到達它們的目的機器,在目的機器的一端執行相反的過程.接收端機器的乙太網卡捕獲到這些幀,並告訴操作系統幀已到達,然後對其進行存儲.就是在這個傳輸和接收的過程中,嗅探器會帶來安全方面的問題 .
幀——就是影像動畫中最小單位的單幅影像畫面,相當於電影膠片上的每一格鏡頭.一幀就是一副靜止的畫面,連續的幀就形成動畫,如電視圖像等.我們通常說幀數,簡單地說,就是在1秒鍾時間里傳輸的圖片的幀數,也可以理解為圖形處理器每秒鍾能夠刷新幾次,通常用fps(Frames Per Second)表示.每一幀都是靜止的圖像,快速連續地顯示幀便形成了運動的假象.高的幀率可以得到更流暢、更逼真的動畫.每秒鍾幀數 (fps) 越多,所顯示的動作就會越流暢.
數據幀
「幀」數據由兩部分組成:幀頭和幀數據.幀頭包括接收方主機物理地址的定位以及其它網路信息.幀數據區含有一個數據體.為確保計算機能夠解釋數據幀中的數據,這兩台計算機使用一種公用的通訊協議.互聯網使用的通訊協議簡稱IP,即互聯網協議.IP數據體由兩部分組成:數據體頭部和數據體的數據區.數據體頭部包括IP源地址和IP目標地址,以及其它信息.數據體的數據區包括用戶數據協議(UDP),傳輸控制協議(TCP),還有數據包的其他信息.這些數據包都含有附加的進程信息以及實際數據.
FLASH的幀
幀——就是影像動畫中最小單位的單幅影像畫面,相當於電影膠片上的每一格鏡頭.
關鍵幀——任何動畫要表現運動或變化,至少前後要給出兩個不同的關鍵狀態,而中間狀態的變化和銜接電腦可以自動完成,在Flash中,表示關鍵狀態的幀叫做關鍵幀.
過渡幀——在兩個關鍵幀之間,電腦自動完成過渡畫面的幀叫做過渡幀.
關鍵幀和過渡幀的聯系和區別
兩個關鍵幀的中間可以沒有過渡幀(如逐幀動畫),但過渡幀前後肯定有關鍵幀,因為過渡幀附屬於關鍵幀;
關鍵幀可以修改該幀的內容,但過渡幀無法修改該幀內容.
關鍵幀中可以包含形狀、剪輯、組等多種類型的元素或諸多元素,但過渡幀中對象只能是剪輯(影片剪輯、圖形剪輯、按鈕)或獨立形狀.
影片是由一張張連續的圖片組成的,每幅圖片就是一幀,PAL制式每秒鍾25幀,NTSC制式每秒鍾30幀.

3. 計算機網路第三章(數據鏈路層)

3.1、數據鏈路層概述

概述

鏈路 是從一個結點到相鄰結點的一段物理線路, 數據鏈路 則是在鏈路的基礎上增加了一些必要的硬體(如網路適配器)和軟體(如協議的實現)

網路中的主機、路由器等都必須實現數據鏈路層

區域網中的主機、交換機等都必須實現數據鏈路層

從層次上來看數據的流動

僅從數據鏈路層觀察幀的流動

主機H1 到主機H2 所經過的網路可以是多種不同類型的

注意:不同的鏈路層可能採用不同的數據鏈路層協議

數據鏈路層使用的信道

數據鏈路層屬於計算機網路的低層。 數據鏈路層使用的信道主要有以下兩種類型:

點對點信道

廣播信道

區域網屬於數據鏈路層

區域網雖然是個網路。但我們並不把區域網放在網路層中討論。這是因為在網路層要討論的是多個網路互連的問題,是討論分組怎麼從一個網路,通過路由器,轉發到另一個網路。

而在同一個區域網中,分組怎麼從一台主機傳送到另一台主機,但並不經過路由器轉發。從整個互聯網來看, 區域網仍屬於數據鏈路層 的范圍

三個重要問題

數據鏈路層傳送的協議數據單元是 幀

封裝成幀

封裝成幀 (framing) 就是在一段數據的前後分別添加首部和尾部,然後就構成了一個幀。

首部和尾部的一個重要作用就是進行 幀定界 。

差錯控制

在傳輸過程中可能會產生 比特差錯 :1 可能會變成 0, 而 0 也可能變成 1。

可靠傳輸

接收方主機收到有誤碼的幀後,是不會接受該幀的,會將它丟棄

如果數據鏈路層向其上層提供的是不可靠服務,那麼丟棄就丟棄了,不會再有更多措施

如果數據鏈路層向其上層提供的是可靠服務,那就還需要其他措施,來確保接收方主機還可以重新收到被丟棄的這個幀的正確副本

以上三個問題都是使用 點對點信道的數據鏈路層 來舉例的

如果使用廣播信道的數據鏈路層除了包含上面三個問題外,還有一些問題要解決

如圖所示,主機A,B,C,D,E通過一根匯流排進行互連,主機A要給主機C發送數據,代表幀的信號會通過匯流排傳輸到匯流排上的其他各主機,那麼主機B,D,E如何知道所收到的幀不是發送給她們的,主機C如何知道發送的幀是發送給自己的

可以用編址(地址)的來解決

將幀的目的地址添加在幀中一起傳輸

還有數據碰撞問題

隨著技術的發展,交換技術的成熟,

在 有線(區域網)領域 使用 點對點鏈路 和 鏈路層交換機 的 交換式區域網 取代了 共享式區域網

在無線區域網中仍然使用的是共享信道技術

3.2、封裝成幀

介紹

封裝成幀是指數據鏈路層給上層交付的協議數據單元添加幀頭和幀尾使之成為幀

幀頭和幀尾中包含有重要的控制信息

發送方的數據鏈路層將上層交付下來的協議數據單元封裝成幀後,還要通過物理層,將構成幀的各比特,轉換成電信號交給傳輸媒體,那麼接收方的數據鏈路層如何從物理層交付的比特流中提取出一個個的幀?

答:需要幀頭和幀尾來做 幀定界

但比不是每一種數據鏈路層協議的幀都包含有幀定界標志,例如下面例子

前導碼

前同步碼:作用是使接收方的時鍾同步

幀開始定界符:表明其後面緊跟著的就是MAC幀

另外乙太網還規定了幀間間隔為96比特時間,因此,MAC幀不需要幀結束定界符

透明傳輸

透明

指某一個實際存在的事物看起來卻好像不存在一樣。

透明傳輸是指 數據鏈路層對上層交付的傳輸數據沒有任何限制 ,好像數據鏈路層不存在一樣

幀界定標志也就是個特定數據值,如果在上層交付的協議數據單元中, 恰好也包含這個特定數值,接收方就不能正確接收

所以數據鏈路層應該對上層交付的數據有限制,其內容不能包含幀定界符的值

解決透明傳輸問題

解決方法 :面向位元組的物理鏈路使用 位元組填充 (byte stuffing) 或 字元填充 (character stuffing),面向比特的物理鏈路使用比特填充的方法實現透明傳輸

發送端的數據鏈路層在數據中出現控制字元「SOH」或「EOT」的前面 插入一個轉義字元「ESC」 (其十六進制編碼是1B)。

接收端的數據鏈路層在將數據送往網路層之前刪除插入的轉義字元。

如果轉義字元也出現在數據當中,那麼應在轉義字元前面插入一個轉義字元 ESC。當接收端收到連續的兩個轉義字元時,就刪除其中前面的一個。

幀的數據部分長度

總結

3.3、差錯檢測

介紹

奇偶校驗

循環冗餘校驗CRC(Cyclic Rendancy Check)

例題

總結

循環冗餘校驗 CRC 是一種檢錯方法,而幀校驗序列 FCS 是添加在數據後面的冗餘碼

3.4、可靠傳輸

基本概念

下面是比特差錯

其他傳輸差錯

分組丟失

路由器輸入隊列快滿了,主動丟棄收到的分組

分組失序

數據並未按照發送順序依次到達接收端

分組重復

由於某些原因,有些分組在網路中滯留了,沒有及時到達接收端,這可能會造成發送端對該分組的重發,重發的分組到達接收端,但一段時間後,滯留在網路的分組也到達了接收端,這就造成 分組重復 的傳輸差錯

三種可靠協議

停止-等待協議SW

回退N幀協議GBN

選擇重傳協議SR

這三種可靠傳輸實現機制的基本原理並不僅限於數據鏈路層,可以應用到計算機網路體系結構的各層協議中

停止-等待協議

停止-等待協議可能遇到的四個問題

確認與否認

超時重傳

確認丟失

既然數據分組需要編號,確認分組是否需要編號?

要。如下圖所示

確認遲到

注意,圖中最下面那個數據分組與之前序號為0的那個數據分組不是同一個數據分組

注意事項

停止-等待協議的信道利用率

假設收發雙方之間是一條直通的信道

TD :是發送方發送數據分組所耗費的發送時延

RTT :是收發雙方之間的往返時間

TA :是接收方發送確認分組所耗費的發送時延

TA一般都遠小於TD,可以忽略,當RTT遠大於TD時,信道利用率會非常低

像停止-等待協議這樣通過確認和重傳機制實現的可靠傳輸協議,常稱為自動請求重傳協議ARQ( A utomatic R epeat re Q uest),意思是重傳的請求是自動進行,因為不需要接收方顯式地請求,發送方重傳某個發送的分組

回退N幀協議GBN

什麼用回退N幀協議

在相同的時間內,使用停止-等待協議的發送方只能發送一個數據分組,而採用流水線傳輸的發送方,可以發送多個數據分組

回退N幀協議在流水線傳輸的基礎上,利用發送窗口來限制發送方可連續發送數據分組的個數

無差錯情況流程

發送方將序號落在發送窗口內的0~4號數據分組,依次連續發送出去

他們經過互聯網傳輸正確到達接收方,就是沒有亂序和誤碼,接收方按序接收它們,每接收一個,接收窗口就向前滑動一個位置,並給發送方發送針對所接收分組的確認分組,在通過互聯網的傳輸正確到達了發送方

發送方每接收一個、發送窗口就向前滑動一個位置,這樣就有新的序號落入發送窗口,發送方可以將收到確認的數據分組從緩存中刪除了,而接收方可以擇機將已接收的數據分組交付上層處理

累計確認

累計確認

優點:

即使確認分組丟失,發送方也可能不必重傳

減小接收方的開銷

減小對網路資源的佔用

缺點:

不能向發送方及時反映出接收方已經正確接收的數據分組信息

有差錯情況

例如

在傳輸數據分組時,5號數據分組出現誤碼,接收方通過數據分組中的檢錯碼發現了錯誤

於是丟棄該分組,而後續到達的這剩下四個分組與接收窗口的序號不匹配

接收同樣也不能接收它們,講它們丟棄,並對之前按序接收的最後一個數據分組進行確認,發送ACK4, 每丟棄一個數據分組,就發送一個ACK4

當收到重復的ACK4時,就知道之前所發送的數據分組出現了差錯,於是可以不等超時計時器超時就立刻開始重傳,具體收到幾個重復確認就立刻重傳,根據具體實現決定

如果收到這4個重復的確認並不會觸發發送立刻重傳,一段時間後。超時計時器超時,也會將發送窗口內以發送過的這些數據分組全部重傳

若WT超過取值范圍,例如WT=8,會出現什麼情況?

習題

總結

回退N幀協議在流水線傳輸的基礎上利用發送窗口來限制發送方連續發送數據分組的數量,是一種連續ARQ協議

在協議的工作過程中發送窗口和接收窗口不斷向前滑動,因此這類協議又稱為滑動窗口協議

由於回退N幀協議的特性,當通信線路質量不好時,其信道利用率並不比停止-等待協議高

選擇重傳協議SR

具體流程請看視頻

習題

總結

3.5、點對點協議PPP

點對點協議PPP(Point-to-Point Protocol)是目前使用最廣泛的點對點數據鏈路層協議

PPP協議是網際網路工程任務組IEIF在1992年制定的。經過1993年和1994年的修訂,現在的PPP協議已成為網際網路的正式標准[RFC1661,RFC1662]

數據鏈路層使用的一種協議,它的特點是:簡單;只檢測差錯,而不是糾正差錯;不使用序號,也不進行流量控制;可同時支持多種網路層協議

PPPoE 是為寬頻上網的主機使用的鏈路層協議

幀格式

必須規定特殊的字元作為幀定界符

透明傳輸

必須保證數據傳輸的透明性

實現透明傳輸的方法

面向位元組的非同步鏈路:位元組填充法(插入「轉義字元」)

面向比特的同步鏈路:比特填充法(插入「比特0」)

差錯檢測

能夠對接收端收到的幀進行檢測,並立即丟棄有差錯的幀。

工作狀態

當用戶撥號接入 ISP 時,路由器的數據機對撥號做出確認,並建立一條物理連接。

PC 機向路由器發送一系列的 LCP 分組(封裝成多個 PPP 幀)。

這些分組及其響應選擇一些 PPP 參數,並進行網路層配置,NCP 給新接入的 PC 機

分配一個臨時的 IP 地址,使 PC 機成為網際網路上的一個主機。

通信完畢時,NCP 釋放網路層連接,收回原來分配出去的 IP 地址。接著,LCP 釋放數據鏈路層連接。最後釋放的是物理層的連接。

可見,PPP 協議已不是純粹的數據鏈路層的協議,它還包含了物理層和網路層的內容。

3.6、媒體接入控制(介質訪問控制)——廣播信道

媒體接入控制(介質訪問控制)使用一對多的廣播通信方式

Medium Access Control 翻譯成媒體接入控制,有些翻譯成介質訪問控制

區域網的數據鏈路層

區域網最主要的 特點 是:

網路為一個單位所擁有;

地理范圍和站點數目均有限。

區域網具有如下 主要優點 :

具有廣播功能,從一個站點可很方便地訪問全網。區域網上的主機可共享連接在區域網上的各種硬體和軟體資源。

便於系統的擴展和逐漸地演變,各設備的位置可靈活調整和改變。

提高了系統的可靠性、可用性和殘存性。

數據鏈路層的兩個子層

為了使數據鏈路層能更好地適應多種區域網標准,IEEE 802 委員會就將區域網的數據鏈路層拆成 兩個子層 :

邏輯鏈路控制 LLC (Logical Link Control)子層;

媒體接入控制 MAC (Medium Access Control)子層。

與接入到傳輸媒體有關的內容都放在 MAC子層,而 LLC 子層則與傳輸媒體無關。 不管採用何種協議的區域網,對 LLC 子層來說都是透明的。

基本概念

為什麼要媒體接入控制(介質訪問控制)?

共享信道帶來的問題

若多個設備在共享信道上同時發送數據,則會造成彼此干擾,導致發送失敗。

隨著技術的發展,交換技術的成熟和成本的降低,具有更高性能的使用點對點鏈路和鏈路層交換機的交換式區域網在有線領域已完全取代了共享式區域網,但由於無線信道的廣播天性,無線區域網仍然使用的是共享媒體技術

靜態劃分信道

信道復用

頻分復用FDM (Frequency Division Multiplexing)

將整個帶寬分為多份,用戶在分配到一定的頻帶後,在通信過程中自始至終都佔用這個頻帶。

頻分復用 的所有用戶在同樣的時間 佔用不同的帶寬資源 (請注意,這里的「帶寬」是頻率帶寬而不是數據的發送速率)。

4. 計算機網路知識點(三)

數據鏈路層提供一下三種 服務

數據鏈路層使用的信道有一下兩種 類型

無效的MAC幀格式

多點接入 :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 :每一個站在發送數據之前先檢測一下匯流排上是否有其他計算機在發送數據,如果有,暫時不要發送數據,以免發生碰撞。
碰撞檢測

爭用期

最短有效幀長
64位元組,凡長度小於64位元組的幀都是由於沖突而異常終止的無效幀。

強化碰撞

幀間最小間隔
9.6us,相當於96bit時間。為了剛剛收到數據幀的站的緩存能夠來得及清理,做好迎接下一幀的准備。

硬體地址又稱物理地址或者MAC地址。它是固化在適配器ROM中的地址,與地理地址無關。若適配器故障,硬體地址改變;地理位置發生改變,硬體地址不變。
MAC地址是48bit的

數據欄位長度為46——1500位元組,當數據欄位的長度小於46位元組的時候,應在數據欄位的後面加入整數位元組的填充欄位,以保證MAC幀長度不小於64位元組。

為了達到比特同步,在傳輸媒體上實際傳送的要比MAC幀還多8個位元組

使用的器件是 集線器 。使原來屬於不同碰撞域的區域網上的計算機能夠進行跨碰撞域的通信。擴大了區域網覆蓋的地理范圍。

使用的器件是 網橋 。網橋工作在數據鏈路層,根據MAC地址對收到的幀進行轉發和過濾。收到幀之後,並非向所有介面轉發,而是檢查目的MAC地址,再確定發到哪個介面或者丟棄。
作用 :過濾了通信量,擴大了物理范圍,提高了可靠性,可互聯不同物理層,不同MAC子層和不同速率的區域網。

網橋和集線器的區別

交換機 是一種多介面的網橋。能夠同時連通許多對介面。一般具有多種速率的介面。為減少一個匯流排網的主機數量提供了條件,減少了網橋的廣播風暴。

5. 100mbps乙太網的幀間最小間隔

乙太網規定幀間最小間隔為9點6微秒。相當於96比特時間,其目的是為了使剛剛收到數據幀的站的接受緩存來得及清理,做好接受下一幀的准備。當一個幀發送之後,100Mbps乙太網中的所有設備都必須等待至少96個比特時間,然後才可以發送下一個幀。

間隔介紹

背靠背方式表示突發數據處理能力。這是乙太網的測試常見的四個性能指標之一。乙太網的測試最常見有以下四個性能指標,吞吐量,時延,丟包率,背靠背。

吞吐量:網路不丟幀的情況下最大的幀轉發速率。時延包括存儲轉發時延和比特轉發時延。存儲轉發時延就是數據幀最後一個bit進入設備開始計時到數據幀第一個bit出現在輸出埠結束間的時間差。

比特轉發時延就是從第一個bit位進入開始到第一bit位出現在輸出埠結束之間的時間差。丟包率,穩定狀態下幀丟失情況。

6. 802.11無線區域網協議的幀間間隔有哪些

802.11無線區域網協議的幀間間隔有:SIFS、DIFS、PIFS、EIFS
SIFS

Short Interframe Space(SIFS):在802.11系列無線區域網中SIFS是固定值,SIFS是最小的幀間間隔,因此採用SIFS的節點具有訪問無線鏈路的最高優先順序。它等於節點從發送狀態切換到接收狀態並能正確解碼所需要的時間,或者從接收狀態轉為發送狀態所需要的時間,在SIFS過期後可能發送的數據包包括ACK、CTS幀,不同標准中規定的SIFS值不同。
Standard SIFS(μs)
IEEE 802.11b 10
IEEE 802.11a 16
IEEE 802.11g 10
DIFS
DCF Interframe Space(DIFS):在DCF協議中,節點在開始發送數據之前需要監測信道是否空閑。如果信道已經空閑,則節點仍需等待DIFS段時間才開始發送數據;而如果在DIFS時間段內任一時刻信道被監測為忙,則節點不得不推遲它的數據發送。DIFS和SIFS間的計算關系如下:
DIFS = SIFS + (2 * Slot time)
Standard Slot Time(µs) DIFS(µs)
IEEE 802.11b 20 50
IEEE 802.11a 9 34
IEEE 802.11g 9 or 20 28 or 50
PIFS
PCF Interframe Space(PIFS):PCF使得AP等待PIFS而不是DIFS時間以訪問信道,由於DIFS > PIFS > SIFS,因此AP總比普通節點具有更高的訪問信道的優先順序。
PIFS = SIFS + Slot time
Standard Slot time(µs) PIFS(µs)
IEEE 802.11b 20 30
IEEE 802.11a 9 25
IEEE 802.11g 9 or 20 19 or 30
EIFS
Extended Interframe Space(EIFS):在前一幀出錯的情況下,發送節點不得不延遲EIFS而不是DIFS時間段後再發送下一幀。
EIFS = Transmission time of Ack frame at lowest basic rate + SIFS + DIFS