计算机网络 期末试卷2的复习#

CSMA/CD碰撞检测分析#

题目：假定站点A和B在同一个10Mb/s以太网网段上。这两个站点之间的传播时延为225比特时间。现假定A开始发送一帧，并且在A发送结束之前B也发送一帧。如果A发送的是以太网所容许的最短的帧，如果A在发送完毕之前并没有检测到碰撞，那么能否肯定A所发送的帧不会和B发送的帧发生碰撞？

解答：

1
# 已知条件
2
传播时延 = 225 比特时间
3
RTT = 255 比特时间
4
传输时延 = 510 比特时间
5
数据率 = 10 Mb/s
6

7
# 每个以太网帧前有前同步码 + 帧定界符（Preamble + SFD）
8
# 一般 8 字节 = 64 bit
9
# 10 Mb/s 以太网 CSMA/CD 要求 帧长度 ≥ 64 字节（512 bit）
10

11
# 10mb/s 1bit时间为0.1us，所以传播时延为：
12
传播时延 = 0.1 * 225 = 22.5 μs
13

14
# 发送的最短帧 64字节 = 512bit
15
# 在MAC帧前面增加8字节：8*8+64*8 = 576（比特）
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# 分析：
18
# B只能在[t0，225)时间范围内发送数据
19
# A在[t0+225, t0+445)时间范围内收到，从而产生碰撞
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# A在t0+576比特时间，发送完毕
21

22
# 因为：t0+576 > t0+445
23
# 有碰撞时，A在没有发送完时会收到
24
# A在发送完毕之前并没有检测到碰撞，故没有产生碰撞

MAC转发表建立与使用#

题目：交换机中有一个基于MAC地址的转发表，它对用户是透明的。写出该表的建立与使用过程。

答：

1. 学习功能：当交换机收到一个帧时，将（帧的源MAC地址，进入的端口）写入转发表（MAC地址表）
2. 转发功能：
   • 对收到的帧，交换机使用帧的目的MAC地址查表
   • 若有匹配的表项，按照表项中的端口进行转发
   • 若转发出口与进口一样，丢弃该帧
   • 若转发表中没有匹配的表项，则将该帧向所有的端口转发，进口除外

MTU与IP分组关系#

题目：什么是MTU？它与IP分组有什么关系？

答：

• MTU是数据链路层PDU中数据部分的最大数据长度
• IP分组要封装到帧中在一个网络中传输，因此，IP分组的总长度不要超过MTU的值

IP数据报分片计算#

题目：一个数据报长度为4000字节（固定首部长度）。现在经过一个网络传送，但此网络能够传送的最大数据长度为1500字节。试问应当划分为几个短些的数据报片？各数据报片的数据字段长度、片偏移字段和MF标志应为何数值？

答：

1
# IP分组为4000，其中数据部分为3980，头部为20字节
2
# 最大传输1500，能够传输的数据部分为1480字节
3

4
# 分为3部分：
5
# 数据报1：数据字段 1480，片偏移 0，MF = 1
6
# 数据报2：数据字段 1480，片偏移 185，MF = 1
7
# 数据报3：数据字段 1020，片偏移 370，MF = 0

CSMA/CD最短帧长计算#

题目：假定10km长的CSMA/CD网络的数据率为1Gb/s。设信号在网络上的传播速率为200000km/s。求能够使用此协议的最短帧长。

答：

1
传播时延 = 距离 / 速度 = 10km / 200000km/s = 5×10⁻⁵s = 50μs
2
往返时延 = 2 × 传播时延 = 100μs
3

4
最短帧长 = 2 × 往返时延 × 数据率
5
         = 2 × 100μs × 10⁹ bit/s
6
         = 10⁵ bit
7

8
最短帧长 = 10⁵ / 8 = 12500字节

TCP超时重传时间计算#

题目：假定TCP在开始建立连接时，发送方设定超时重传时间是RTO=16s。

1. 当发送方接到对方的连接确认报文段时，测量出RTT样本值为1s。试计算现在的RTO值
2. 当发送方发送数据报文段并接收到确认时，测量出RTT样本值为2s。试计算现在的RTO值

答：

1
# RTO = SampleRTT × 2
2

3
RTO1 = 1 × 2 = 2s
4
RTO2 = 2 × 2 = 4s

TCP数据传输示意图#

题目：用TCP传送512字节的数据。设窗口为100字节，而TCP报文段每次也是传送100字节的数据。再设发送端和接收端的起始序号分别选为100和200，试画出TCP的工作示意图。