关于几道计算机网络题的解答

本文主要是介绍关于几道计算机网络题的解答，希望对大家解决编程问题提供一定的参考价值，需要的开发者们随着小编来一起学习吧！

2017年12月28日，星期四，

照片上的第一题中多项式的指数看不清，但没关系，就现在的情形，说一下大概的思路，参考着再结合题目中实际的参数，再套一遍就能把题目解出来了，

假设，上述的多项式为：X^11+X8+X^7+X6+X^4+X3+X^2+1,

CRC生成多项式为：X^4+X2+X+1,

则有，多项式对应的二进制数字串为：100111011101，即12位2进制数，

（其中多项式最后一个加数1实际上是：x^0的意思，）

依据：多项式的每一个加数对应二进制数字串中的一个权位，多项式中没有出现的权位，说明二进制数字串中对应的权位为0，

举例说明，多项式X^3+X2+1对应的二进制数为：1101，因为X^{1没有出现在多项式中，因此对应的二进制数串中2}1的权位为0，

同理，接下来，CRC生成多项式对应的二进制数字串为：10111，

根据，CRC编码的生成规则：根据CRC生成多项式的最高幂指数4，将多项式对应的二进制字串向左移动（4+1）位，再将CRC生成多项式对应的二进制字串塞进多项式对应的二进制字串左移后生成的空位中，实际上就是多项式对应的二进制字串后接CRC生成多项式对应的二进制字串，

可用公式表示：多项式对应二进制字串+CRC生成多项式对应二进制字串=CRC编码（发送端将要发送的CRC编码）

CSMA/CD（Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection）基带冲突检测的载波监听多路访问技术(载波监听多点接入/碰撞检测)。所有的节点共享传输介质。

原理，如下，

1、所有的站点共享唯一的一条数据通道，

2、在一个站点发送数据时，其他的站点都不能发送数据，如果要发送就会产生碰撞，就要重新发送，而且所有站点都要再等待一段随即的时间，

3、对于每一个站而言，一旦它检测到有冲突，它就放弃它当前的传送任务。换句话说，如果两个站都检测到信道是空闲的，并且同时开始传送数据，则它们几乎立刻就会检测到有冲突发生。

4、它们不应该再继续传送它们的帧，因为这样只会产生垃圾而已；相反一旦检测到冲突之后，它们应该立即停止传送数据。快速地终止被损坏的帧可以节省时间和带宽。

5、它的工作原理是: 发送数据前 先侦听信道是否空闲 ,若空闲，则立即发送数据。若信道忙碌，则等待一段时间至信道中的信息传输结束后再发送数据；若在上一段信息发送结束后，同时有两个或两个以上的节点都提出发送请求，则判定为冲突。若侦听到冲突,则立即停止发送数据，等待一段随机时间,再重新尝试。

6、原理简单总结为：先听后发，边发边听，冲突停发，随机延迟后重发。

7、Carrier Sense Multiple Access就是，要发送和发送中都要进行监听，

8、有人将CSMA/CD的工作过程形象的比喻成很多人在一间黑屋子中举行讨论会，参加会议的人都是只能听到其他人的声音。每个人在说话前必须先倾听，只有等会场安静下来后，他才能够发言。人们将发言前监听以确定是否已有人在发言的动作称为"载波监听"；将在会场安静的情况下每人都有平等机会讲话成为“多路访问”；如果有两人或两人以上同时说话，大家就无法听清其中任何一人的发言，这种情况称为发生“冲突”。发言人在发言过程中要及时发现是否发生冲突，这个动作称为“冲突检测”。如果发言人发现冲突已经发生，这时他需要停止讲话，然后随机后退延迟，再次重复上述过程，直至讲话成功。如果失败次数太多，他也许就放弃这次发言的想法。通常尝试16次后放弃。

9、核心问题：解决在公共通道上以广播方式传送数据中可能出现的问题（主要是数据碰撞问题）

包含四个处理内容：监听、发送、检测、冲突处理

监听：

通过专门的检测机构，在站点准备发送前先侦听一下总线上是否有数据正在传送（线路是否忙）？

若“忙”则进入后述的“退避”处理程序，进而进一步反复进行侦听工作。

发送：

当确定要发送后，通过发送机构，向总线发送数据。

检测：

数据发送后，也可能发生数据碰撞。因而，要对数据边发送，边检测，以判断是否冲突了。

冲突处理：

当确认发生冲突后，进入冲突处理程序。有两种冲突情况：

① 侦听中发现线路忙

② 发送过程中发现数据碰撞

① 若在侦听中发现线路忙，则等待一个延时后再次侦听，若仍然忙，则继续延迟等待，一直到可以发送为止。每次延时的时间不一致，由退避算法确定延时值。

② 若发送过程中发现数据碰撞，先发送阻塞信息，强化冲突，再进行监听工作，以待下次重新发送

10、

先听后说，边听边说，边说边听；

一旦冲突，立即停说；

等待时机，然后再说；

注：“听”，即监听、检测之意；“说”，即发送数据之意。

11、在发送数据前，先监听总线是否空闲。若总线忙，则不发送。若总线空闲，则把准备好的数据发送到总线上。在发送数据的过程中，工作站边发送边检测总线，是否自己发送的数据有冲突。若无冲突则继续发送直到发完全部数据；若有冲突，则立即停止发送数据，但是要发送一个加强冲突的JAM信号，以便使网络上所有工作站都知道网上发生了冲突，然后，等待一个预定的随机时间，且在总线为空闲时，再重新发送未发完的数据。

12、

CSMA/CD网络上进行传输时，必须按下列五个步骤来进行

（1）传输前监听

（2）如果忙则等待

（3）如果空闲则传输并检测冲突

（4）如果冲突发生，重传前等待

（5）重传或夭折

补充一个重要的知识点：

要使CSMA/CA 正常工作，我们必须要限制帧的长度。如果某次传输发生了碰撞，那么正在发送数据的站必须在发送该帧的最后一比特之前放弃此次传输，因为一旦整个帧都被发送出去，那么该站将不会保留帧的复本，同时也不会继续监视是否发生了碰撞。所以，一旦检测出有冲突，就要立即停止发送，

举例说明，

A站点发送数据给B站点，当A站通过监听确认线路空闲后，开始发送数据给B站点，同时对线路进行监听，即边发送边监听，边监听边发送，直到数据传送完毕，那么如果想要正确发送数据，就需要确定最小帧长度和最小发送间隙（冲突时槽）。

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。

按照标准，10Mbps以太网采用中继器时，连接的最大长度是2500米，最多经过4个中继器，因此规定对10Mbps以太网一帧的最小发送时间为51.2微秒。这段时间所能传输的数据为512位，因此也称该时间为512位时。这个时间定义为以太网时隙，或冲突时槽。512位＝64字节，这就是以太网帧最小64字节的原因。

以上信息的简单理解是：A发送一个帧的信息（大小不限制），B收到此帧，发现有冲突，马上发送包含检测到了冲突的信息给A，这个冲突信息到达A也是需要时间的，所以，要想A成功发送一个帧（并知道这个帧发送的是否成功，冲没冲突）是需要这个帧从A到B，再从B到A，这一个来回的时间，

也就是说，当一个站点决定是否要发送信息之前，一定要先进行线路的检测，那么隔多长时间检测一次合适呢（在没有检测的期间是不进行数据的发送的，因此也就不存在冲突），这就要看， 一个电子信号在这两个站点之间跑一个来回的时间了，试想一下，如果这个信号还没有跑到地方，你就开始检测，显然是浪费检测信号的设备资源，然后，A站点发送一个电子信号给B站点，信号经过一段时间到达了B站点，然后假设B发现了冲突，马上告诉A，那么这个电子信号再跑回A也需要一段时间，如果当这个信号在路上的时候，A就开始检测是不是有冲突，显然是不合适的，因为，B发送的冲突信号还在路上，如果A在这个时间段就检测，一定不会发现有冲突，那么，A就会继续发送信号，但这是错误，因为已经有冲突被检测出来，因此，A这么做是错误的，所以，A要想正确发送一个电子信号给B，并且被B正确接收，就需要，A发送一个电子信号，并等待它跑一个来回的时间那么长，才能确认是没有冲突，然后再继续发送下一个信号，

这个电子信号跑一个来回的时间，是由站点间的距离s、帧在媒体上的传播速度为v（光速）以及网络的传输率为r（bps）共同决定的,

那么，假设电子信号跑一个来回的时间是t，则有如下式子，

t=2s/v；

又有，假设在时间t内可以传送的数据量（最小帧）为L，则有如下式子，

L=t*r；解释：这个就是说，一个电子信号从A跑到B需要t这么长时间，又因为电子信号几乎接近光速，因此，即使在t这么短的时间内，我仍然可以不停的发送很多个电子信号，这样就形成了一串二进制数列在t这个很小的时间段内被从A发送出去，那么我在t这个时间段内究竟能发送出去多少的电子信号，就要看我的传输率r是多少了，因为有这种关系，所以就形成了最小帧的概念，

将 L=t*r 变形为 t=L/r，并将 t=L/r 带入 t2s/v，得到式子：L/r=2s/v，

再将，题目中给出的数据带入上式，得到

2500字节/（1G bps）=2s/200000（Km）；将单位统一后，有下式：

（25008）/（10241024*1024）=2s/200000（Km）；继续计算，得：

s=1.86Km，

若1Gbps取值为100010001000，则s=2Km；

August2024the31thSaturday

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