计算机网络部分课后题答案

计算机网络 P195 3-1 3-2 3-3.

1. 采用CSMA/CD介质访问控制方式的局域网，总线长度为1000m，数据传输速率为10Mbps，

电磁波在总线传输介质中的传输速度为2*108m。计算最小帧长度应该为多少？（忽略物理层延时）

答： 传播时间：Δt=L/V=1000/（2×108）=5（μs）

冲突窗口：2Δt=10（μs）

最短帧长度：Lmin：1*107*10*10 6=100bit

答案解析：以CSMA/CD作为MAC算法的一类LAN称为以太网。CSMA/CD冲突避免的方法：先听后发、边听边发、随机延迟后重发。一旦发生冲突，必须让每台主机都能检测到。关于最小发送间隙和最小帧长的规定也是为了避免冲突。

考虑如下极限的情况，主机发送的帧很小，而两台冲突主机相距很远。在主机A发送的帧传输到B的前一刻，B开始发送帧。这样，当A的帧到达B时，B检测到冲突，于是发送冲突信号。假如在B的冲突信号传输到A之前，A的帧已经发送完毕，那么A将检测不到冲突而误认为已发送成功。由于信号传播是有时延的，因此检测冲突也需要一定的时间。这也是为什么必须有个最小帧长的限制。 以太网在一帧发送完毕之前，发送方必须要检测到是否有冲突发生，如果没有则大吉，如果有则按照相应算法检测后重新发送该帧。

以太网最小的帧发送完毕的时间应该等于数据在最长的网线上来回跑一趟的时间加上延迟，这样发送端才有可能在发送期间检测到冲突。

介绍如下计算Lmin的公式：

Lmin/R = 2*S/(0.7*C) + 2*Tphy + 2*n*Tr

Lmin – 最小帧长

R – 网络速率（10M等）

S – 碰撞域 （*2 表示一来一回，划个图就明白了）

C – 标准光速（*0.7表示在双绞线中，用光纤的话别论）

Tphy – 物理层延时（*2 是因为要经过一收一发两个主机的物理层）

Tr – 中继器延时（一般来说，相当于两个物理层的延时

按10M网最大的传输距离，2500米来计算。

2500*2/(2*10^8)*10^6=25Us

加上物理层的延迟13——15US，*2 是因为要经过一收一发两个主机的物理层）,总计51——55US 25US在10M的网络中可以传送51*10^(-6)*10*10^6=510bit，略为64KB

2. 采用CSMA/CD介质访问控制方式的局域网，总线是一条完整的同轴电缆，数据传输速

率为1Gbps，电磁波在总线传输介质中的传播速度为2*108m。计算：如果最小帧长度减少800bit，那么最远的两台主机之间的距离至少为多少米？

答：由题意可知 Lmin=800=2*S/(2*108)*109得 S =80m

3. 主机A连接在总线程度为1000m的局域网总线的一端，局域网介质访问控制方式为

CSMA/CD，发送速率为100Mbps。电磁波在总线传输介质中的传播速度为2*108m。如果主机A最先发送帧，并且检测出冲突发生的时候还有数据要发送。请回答：

（1） 主机A检测到冲突需要多长时间？

（2） 当检测到冲突的时候，主机A已经发送多少位数据

答：

(1) Δt=1000/(2*108m) = 5us

T = 2*Δt = 10us

主机A检测到冲突需要10us

(2) Lmin = 100 * 106 * 10 *1010 6 = 1000bit

当检测到冲突的时候，主机A已经发送1000bit数据。

4. 假设网桥B1、B2的转发表在初始时刻是空的，此后各站发送的帧如右表所示，试把有关

数据填入表中。 B1 B2

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