⑴ 計算機網路題求解答 謝謝
2017年12月28日,星期四,
兄弟,你這照片上的第一題中多項式的指數看不清呀,
沒事,我就現在的情形,給你說一下大概的思路,你參考著,再結合題目中實際的參數,再套一遍就能把題目解出來了,
CSMA/CD(Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection)基帶沖突檢測的載波監聽多路訪問技術(載波監聽多點接入/碰撞檢測)。所有的節點共享傳輸介質。
原理,如下,
1、所有的站點共享唯一的一條數據通道,
2、在一個站點發送數據時,其他的站點都不能發送數據,如果要發送就會產生碰撞,就要重新發送,而且所有站點都要再等待一段隨即的時間,
3、對於每一個站而言,一旦它檢測到有沖突,它就放棄它當前的傳送任務。換句話說,如果兩個站都檢測到信道是空閑的,並且同時開始傳送數據,則它們幾乎立刻就會檢測到有沖突發生。
4、它們不應該再繼續傳送它們的幀,因為這樣只會產生垃圾而已;相反一旦檢測到沖突之後,它們應該立即停止傳送數據。快速地終止被損壞的幀可以節省時間和帶寬。
5、它的工作原理是: 發送數據前 先偵聽信道是否空閑 ,若空閑,則立即發送數據。若信道忙碌,則等待一段時間至信道中的信息傳輸結束後再發送數據;若在上一段信息發送結束後,同時有兩個或兩個以上的節點都提出發送請求,則判定為沖突。若偵聽到沖突,則立即停止發送數據,等待一段隨機時間,再重新嘗試。
6、原理簡單總結為:先聽後發,邊發邊聽,沖突停發,隨機延遲後重發。
7、Carrier Sense Multiple Access就是,要發送和發送中都要進行監聽,
8、有人將CSMA/CD的工作過程形象的比喻成很多人在一間黑屋子中舉行討論會,參加會議的人都是只能聽到其他人的聲音。每個人在說話前必須先傾聽,只有等會場安靜下來後,他才能夠發言。人們將發言前監聽以確定是否已有人在發言的動作稱為"載波監聽";將在會場安靜的情況下每人都有平等機會講話成為「多路訪問」;如果有兩人或兩人以上同時說話,大家就無法聽清其中任何一人的發言,這種情況稱為發生「沖突」。發言人在發言過程中要及時發現是否發生沖突,這個動作稱為「沖突檢測」。如果發言人發現沖突已經發生,這時他需要停止講話,然後隨機後退延遲,再次重復上述過程,直至講話成功。如果失敗次數太多,他也許就放棄這次發言的想法。通常嘗試16次後放棄。
9、核心問題:解決在公共通道上以廣播方式傳送數據中可能出現的問題(主要是數據碰撞問題)
包含四個處理內容:監聽、發送、檢測、沖突處理
監聽:
通過專門的檢測機構,在站點准備發送前先偵聽一下匯流排上是否有數據正在傳送(線路是否忙)?
若「忙」則進入後述的「退避」處理程序,進而進一步反復進行偵聽工作。
發送:
當確定要發送後,通過發送機構,向匯流排發送數據。
檢測:
數據發送後,也可能發生數據碰撞。因而,要對數據邊發送,邊檢測,以判斷是否沖突了。
沖突處理:
當確認發生沖突後,進入沖突處理程序。有兩種沖突情況:
① 偵聽中發現線路忙
② 發送過程中發現數據碰撞
① 若在偵聽中發現線路忙,則等待一個延時後再次偵聽,若仍然忙,則繼續延遲等待,一直到可以發送為止。每次延時的時間不一致,由退避演算法確定延時值。
② 若發送過程中發現數據碰撞,先發送阻塞信息,強化沖突,再進行監聽工作,以待下次重新發送
10、
先聽後說,邊聽邊說,邊說邊聽;
一旦沖突,立即停說;
等待時機,然後再說;
註:「聽」,即監聽、檢測之意;「說」,即發送數據之意。
11、在發送數據前,先監聽匯流排是否空閑。若匯流排忙,則不發送。若匯流排空閑,則把准備好的數據發送到匯流排上。在發送數據的過程中,工作站邊發送邊檢測匯流排,是否自己發送的數據有沖突。若無沖突則繼續發送直到發完全部數據;若有沖突,則立即停止發送數據,但是要發送一個加強沖突的JAM信號,以便使網路上所有工作站都知道網上發生了沖突,然後,等待一個預定的隨機時間,且在匯流排為空閑時,再重新發送未發完的數據。
12、
CSMA/CD網路上進行傳輸時,必須按下列五個步驟來進行
(1)傳輸前監聽
(2)如果忙則等待
(3)如果空閑則傳輸並檢測沖突
(4)如果沖突發生,重傳前等待
(5)重傳或夭折
補充一個重要的知識點:
要使CSMA/CA 正常工作,我們必須要限制幀的長度。如果某次傳輸發生了碰撞,那麼正在發送數據的站必須在發送該幀的最後一比特之前放棄此次傳輸,因為一旦整個幀都被發送出去,那麼該站將不會保留幀的復本,同時也不會繼續監視是否發生了碰撞。所以,一旦檢測出有沖突,就要立即停止發送,
舉例說明,
A站點發送數據給B站點,當A站通過監聽確認線路空閑後,開始發送數據給B站點,同時對線路進行監聽,即邊發送邊監聽,邊監聽邊發送,直到數據傳送完畢,那麼如果想要正確發送數據,就需要確定最小幀長度和最小發送間隙(沖突時槽)。
CSMA/CD沖突避免的方法:先聽後發、邊聽邊發、隨機延遲後重發。一旦發生沖突,必須讓每台主機都能檢測到。關於最小發送間隙和最小幀長的規定也是為了避免沖突。
考慮如下的情況,主機發送的幀很小,而兩台沖突主機相距很遠。在主機A發送的幀傳輸到B的前一刻,B開始發送幀。這樣,當A的幀到達B時,B檢測到沖突,於是發送沖突信號,假如在B的沖突信號傳輸到A之前,A的幀已經發送完畢,那麼A將檢測不到沖突而誤認為已發送成功。由於信號傳播是有時延的,因此檢測沖突也需要一定的時間。這也是為什麼必須有個最小幀長的限制。
按照標准,10Mbps乙太網採用中繼器時,連接的最大長度是2500米,最多經過4個中繼器,因此規定對10Mbps乙太網一幀的最小發送時間為51.2微秒。這段時間所能傳輸的數據為512位,因此也稱該時間為512位時。這個時間定義為乙太網時隙,或沖突時槽。512位=64位元組,這就是乙太網幀最小64位元組的原因。
以上信息的簡單理解是:A發送一個幀的信息(大小不限制),B收到此幀,發現有沖突,馬上發送包含檢測到了沖突的信息給A,這個沖突信息到達A也是需要時間的,所以,要想A成功發送一個幀(並知道這個幀發送的是否成功,沖沒沖突)是需要這個幀從A到B,再從B到A,這一個來回的時間,
也就是說,當一個站點決定是否要發送信息之前,一定要先進行線路的檢測,那麼隔多長時間檢測一次合適呢(在沒有檢測的期間是不進行數據的發送的,因此也就不存在沖突),這就要看, 一個電子信號在這兩個站點之間跑一個來回的時間了,試想一下,如果這個信號還沒有跑到地方,你就開始檢測,顯然是浪費檢測信號的設備資源,然後,A站點發送一個電子信號給B站點,信號經過一段時間到達了B站點,然後假設B發現了沖突,馬上告訴A,那麼這個電子信號再跑回A也需要一段時間,如果當這個信號在路上的時候,A就開始檢測是不是有沖突,顯然是不合適的,因為,B發送的沖突信號還在路上,如果A在這個時間段就檢測,一定不會發現有沖突,那麼,A就會繼續發送信號,但這是錯誤,因為已經有沖突被檢測出來,因此,A這么做是錯誤的,所以,A要想正確發送一個電子信號給B,並且被B正確接收,就需要,A發送一個電子信號,並等待它跑一個來回的時間那麼長,才能確認是沒有沖突,然後再繼續發送下一個信號,
這個電子信號跑一個來回的時間,是由站點間的距離s、幀在媒體上的傳播速度為v(光速)以及網路的傳輸率為r(bps)共同決定的,
那麼,假設電子信號跑一個來回的時間是t,則有如下式子,
t=2s/v;
又有,假設在時間t內可以傳送的數據量(最小幀)為L,則有如下式子,
L=t*r;解釋:這個就是說,一個電子信號從A跑到B需要t這么長時間,又因為電子信號幾乎接近光速,因此,即使在t這么短的時間內,我仍然可以不停的發送很多個電子信號,這樣就形成了一串二進制數列在t這個很小的時間段內被從A發送出去,那麼我在t這個時間段內究竟能發送出去多少的電子信號,就要看我的傳輸率r是多少了,因為有這種關系,所以就形成了最小幀的概念,
將 L=t*r 變形為 t=L/r,並將 t=L/r 帶入 t2s/v,得到式子:L/r=2s/v,
再將,題目中給出的數據帶入上式,得到
2500位元組/(1G bps)=2s/200000(Km);將單位統一後,有下式:
(2500*8)/(1024*1024*1024)=2s/200000(Km);繼續計算,得:
s=1.86Km,
若1Gbps取值為1000*1000*1000,則s=2Km;
兄弟,我這個利用工作空隙給你寫答案,你別著急啊,現在是12:48,第三題,我抓緊時間幫你算。
⑵ 網路硬體基本組成是哪些
網路硬體基本組成的是:網卡、網線、集線器(HUB)和交換機、2台以上主機
一 網卡
網路介面卡(NETWORK INTERFACK CARD,NIC)我們通常稱之為"網卡",在區域網中的每一台計算機都必須通過傳輸介質(雙絞線、同軸電纜或光纖)與網卡相連,才能在相互之間進行信息交流。由於網路技術的不同。網卡的分類也有所不同,如讀者所熟知的ATM網卡,令牌環網卡和乙太網網卡等。
目前約有80%的區域網採用乙太網網卡,目前就乙太網網卡而言,已有10Mb/s 100Mb/s 10/100Mb/s以及千兆乙太網網卡。網卡插在pc機或伺服器的擴展槽內,配合網路操作系統來控制網路信息的交流。網卡的選擇恰當與否,將直接影響整個完國的數據傳輸率。基本選擇原則是使網卡與工作站匯流排類型兼容。一般來說,工作站可配16位網卡,而為保證伺服器的數據傳輸能力,伺服器最好配上32位的網卡。與不同類型的網路介質相對應,網卡通常有以下三種埠的類型:
(1) RJ-45埠,為雙絞線介面。如果你的網路採用10BaseT架設,UTP雙絞線的兩端應各接一個RJ-45接頭,一端查在電腦,另一端則插在10BaseTHUB埠內。
(2)BNC埠,為細同軸電纜介面。
(3)AUI埠,為粗同軸電纜介面。目前也有些網卡在一塊網卡上同時提供2種、甚至3種埠,用戶應依據自己所選的傳輸介質選用相應的網卡
注意:如果網卡有兩種或兩種以上的介面一般為10M網卡
無線網卡,通過無線電波傳輸信號,速度不及有線得快,但是省去了網路布線的麻煩,並且傳輸距離比較大。
二 集線器(HUB)和交換機
集線器(HUB)與網卡、網線等傳輸介質一樣,屬於區域網中的基礎設備。集線器實際上就是中繼器的一種,其區別僅在於集線器能夠提供更多的埠服務,所以集線器又叫多口中繼器。集線器主要以優化網路布線結構,簡化網路管理為目標而設計的。
集線器的分類
集線器的種類很多,集線器分類並沒有特定的標准,為了便於大家認識集線器,我們還是給它分分類吧。
按照集線器所支持的帶寬不同,可分為10Mbps、100Mbps、10/100Mbps三種。一般來說傳輸的內容不涉及語音、圖像、傳輸量相對較小,10M的帶寬就足夠用了。如果傳輸量較大,且上聯設備支持IEEE802.3U時應當選擇100Mbps的集線器。現在有的廠商提供了一種新的解決方案10/100Mbps雙速集線器,它已經內置10Mbps和100Mbps兩條內部匯流排。雙速集線器分為手動10/100Mbps切換和自動10/100Mbps切換,手動切換為每集線器10/100Mbps轉換,自動切換為每埠切換。
按照配置的形式不同,可分為獨立型集線器、模塊化集線器和堆棧式集線器。獨立型集線器是帶有許多埠的單個盒子式的產品,獨立型集線器之間用一段10Base-5同軸電纜把它們連接在一起,或者是在每個集線器上的獨立埠之間用雙絞線把它們連接起來。模塊化集線器配有機架,帶有多個卡槽,每個槽可放一塊通信卡,每個卡的作用就相當於一個獨立型集線器。堆棧式集線器可以將多個集線器"堆棧"使用,當它們連接在一起時,其作用就像一個模塊化集線器一樣,可以當作一個單元設備來進行管理。
按照管理的方式不同,可分為切換式、共享式和可堆棧共享式三種。切換式集線器可以使10Mbps和100Mbps的站點用於同一網段中。一個切換式集線器重新生成每一個信號並在發送前過濾每一個包,而且只將其發送到目的地址。共享式集線器提供了所有連接點的站點間共享一個最大頻寬。共享式集線器不過濾或重新生成信號,所有與之相連的站點必須以同一速度工作(10Mbps或100Mbps)。堆棧共享式集線器可將多個堆放在一起,通過級連口互連在一起,所以也可以看作是區域網中的一個大集線器。當5個12口的集線器級連在一起時,可以看作是1個60口的集線器。其中一台集線器作為主工作集線器,並帶有SNMP網管代理,其它集線器則由主工作集線器代為執行網管任務。當堆棧式集線器進行堆棧時,集線器的ID自上而下設置為1、2、3...,有些集線器是通過DIP開關的方式設置,有些集線器是自動設置的,這種集線器價格昂貴。
此外根據外形尺寸的不同,可分為機架式和桌面式兩種;根據延護方式的不同,有分為可堆棧和不可堆棧兩種;根據安裝方式的不同,可分有內置和外置兩種。
集線器是如何工作的
典型的集線器有多個用戶埠,用來連接計算機和伺服器,每一個埠支持一個來自網路的連接。Arcnet、10Base-T、10Base-F及許多其它專用網路都依靠集線器來連接各段電纜及把數據分發到各個網段。盡管每一個站是用它自己專用的雙絞線連接到集線器的,但基於集線器的網路仍然是一個共享介質的區域網。
當某個埠發送數據包時,首先到達集線器,集線器對收到的信號進行放大和相位失真進行補償後,將再生的信號向與集線器中的其他所有埠進行傳送。當存在一個以上的埠同時發送時,集線器將從其埠檢測到碰撞並產生碰撞強化信號(Jam)向集線器所連接的目標埠進行傳送。
集線器的外部結構
我們常見到的集線器是長方體,其外部結構比較簡單。
集線器是電子設備,因此需要電源,背部面板上主要有交流電源插座、電源開關。為了能夠利用以前鋪設的介質(如粗纜、細纜),有些集線器還設有BNC介面和AUI介面。RJ-45介面用於連接工作站或伺服器,BNC介面或AUI介面用於連接主幹網。因此在這類集線器的背部面板中還有一個AUI介面和一個BNC介面。當你的網卡和網卡之間的介面插槽不相同時,就可買一個轉換器。它可以將RJ-45接頭轉換成BNC接頭或AUI接頭,反之亦然。
正面的面板大部分位置分布有一排N個RJ-45介面(視幾口集線器而定,大家可根據自己設立的站點數選擇不同口數的集線器)。多數集線器還有指示多種狀態的LED指示燈,常見有(Power)電源指示燈、AUI埠狀態指示燈、BNC埠狀態指示燈、每個RJ-45介面對應的監視埠通信狀態(主要顯示各埠接收指示和鏈路狀態指示)。另外還有一個碰撞(Collision)指示燈,由於乙太網採用CSMA/CD協議,在傳輸過程中可能發生沖突,此時,Collision要閃爍。但是,如果Collision閃爍過分頻繁,說明您的網路負載已經很重了,您就要對您的網路進行調整或者升級。
交換機
它工作在OSI模型的第二層,數據鏈路層。分為可網管和不可網管兩種,前者比較高級,可以由網路管理員進行配置管理,實現許多功能。如:VLAN的配置,埠的管理。我們本次實驗用的就是可網管的兩層交換機uHammer24 V2.0,還有一種比較高級的智能三層交換機,具有路由功能。關於交換機的配置以及維護我們將字後面進行討論
交換機的連接方式:級聯和堆疊兩種,前者可以通過級聯口或者普通口進行連接稱為級聯;後者通過交換機專用的堆疊介面進行連接,注意堆疊應該選擇同一品牌的交換機進行堆疊連接,不同的品牌交換機堆疊可能不兼容,級聯沒有這種問題
⑶ 計算機網路的考題
1.解釋TCP服務和UDP服務的差別
2.乙太網是CSMA / CD協議方案,解釋他們的工作原理
3.區域網是由下圖所示開關和多台電腦了。開關表也顯示如下。現在將區域網段B和thenb會回答:解釋如何開關和電腦的工作
4.解釋回退N步協議 和選擇重傳協議的區別
1.TCP:面向連接、傳輸可靠(保證數據正確性,保證數據順序)、用於傳輸大量數據(流模式)、速度慢,建立連接需要開銷較多(時間,系統資源)。
UDP:面向非連接、傳輸不可靠、用於傳輸少量數據(數據包模式)、速度快。
2.
CSMA/CD的工作原理可以用以下幾句話來概括:
這里的"聽"即監聽、檢測之意;"說"即發送數據之意。具體的檢測原理描述如下:
(1)當一個站點想要發送數據的時候,它檢測網路查看是否有其他站點正在傳輸,即偵聽信道是否空閑。
(2)如果信道忙,則等待,直到信道空閑;如果信道空閑,站點就准備好要發送的數據。
(3)在發送數據的同時,站點繼續偵聽網路,確信沒有其他站點在同時傳輸數據才繼續傳輸數據。因為有可能兩個或多個站點都同時檢測到網路空閑然後幾乎在同一時刻開始傳輸數據。如果兩個或多個站點同時發送數據,就會產生沖突。若無沖突則繼續發送,直到發完全部數據。
(4)若有沖突,則立即停止發送數據,但是要發送一個加強沖突的JAM(阻塞)信號,以便使網路上所有工作站都知道網上發生了沖突,然後,等待一個預定的隨機時間,且在匯流排為空閑時,再重新發送未發完的數據。
CSMA/CD控制方式的優點是:原理比較簡單,技術上易實現,網路中各工作站處於平等地位,不需集中控制,不提供優先順序控制。但在網路負載增大時,發送時間增長,發送效率急劇下降。
4,回退N步協議和選擇性重傳協議
⑷ 在乙太網中,什麼是沖突
在乙太網中,沖突指的是當兩個節點同時經過同一個介質傳輸數據時,從兩個設備發出的幀將會碰撞,在物理介質上相遇,彼此數據都會被破壞。 所以在乙太網中我們引入了CSMA/CD(載波偵聽多路訪問/沖突檢測)種機制來避免沖突。其工作原理為:
1、當一個節點想在網路中發送數據時,它首先檢查線路上是否有其他主機的信號在傳送:如果有,說明其他主機在發送數據,自己則利用退避演算法等一會再試圖發送;如果線路上沒有其他主機的信號,自己就將數據發送出去。
2、不停的監聽線路,以確信其他主機沒有發送數據,如果檢測到有其他信號,這個時候就知道發生了沖突了,自己就發送一個JAM阻塞信號,通知網段上的其他節點停止發送數據,這時,其他節點也必須採用退避演算法等一會再試圖發送。