教学第3章-数据链路层课件3

局域网概述局域网的特点：局域网是将较小地理范围内的各种数据通信设备连接在一起的通信网络。局域网具有如下一些主要特点：（1）局域网覆盖的地理范围比较小。（2）数据传输速率高。（3）传输时延小。一般在几毫秒至几十毫秒之间。（4）出错率低。局域网概述局域网的特点：（1）局域网覆盖的地理范围比较小1二、决定局域网和城域网的三要素拓扑结构（逻辑、物理）介质访问方法传输介质2二、决定局域网和城域网的三要素拓扑结构（逻辑、物理）22局域网的拓扑结构匹配电阻集线器干线耦合器总线网星形网树形网环形网局域网的拓扑结构匹配电阻集线器干线耦合器总线网星形网树形网3（1）星型拓扑每一个站点通过点-点链路连至中心节点，所有的通信都由中心节点控制，一般采用线路交换。基本特性优点建网容易，配置方便；每个连接的故障容易排除，不影响全网；控制协议相对简单。缺点在同样覆盖面积内；所用电缆量较大；扩展不方便，需要预留或增设电缆；对中心节点要求非常高，一旦中心节点产生故障,全网将不能工作。（1）星型拓扑每一个站点通过点-点链路连至中心节点，所有的通4（2）环型拓扑由一些中继器通过点到点链路连成的一个闭合环。入网设备连到中继器上。它从一条链路上接收数据,以相同速率在另一条链路上输出。数据在环上是单向传输的。基本特性优点电线长度较短，与总线拓扑类似；适于采用光缆连接，从而提高数据速率。缺点某段链路或某个中继器有故障会使全网不能工作；站点离网、入网都较困难。（2）环型拓扑由一些中继器通过点到点链路连成的一个闭合环。入5（3）总线拓扑将所有站点通过硬件接口连接到单根传输介质——共享总线上。基本特性优点与星型拓扑相比，所需电缆长度较短；结构简单，可靠性高；扩充(如增加站点、延长电缆等)较容易。缺点故障检测不很容易，如总线有故障需分段查找，如站点有故障需一个一个查。（3）总线拓扑将所有站点通过硬件接口连接到单根传输介质——共6传输介质类型与介质访问控制方法局域网的传输介质类型

同轴电缆双绞线光纤无线通信信道7传输介质类型与介质访问控制方法局域网的传输介质类型77媒体共享技术（共享信道）静态划分信道频分复用时分复用波分复用码分复用

动态媒体接入控制（多点接入）随机接入（碰撞）受控接入，如多点线路探询(polling)，或轮询。

不适合局域网媒体共享技术（共享信道）静态划分信道不适合局域网8局域网的介质访问控制方法带冲突检测的载波监听多路访问(CSMA/CD-CarrierSenseMultipleAccessWithCollisionDetection)令牌环(TokenRing)；令牌总线(TokenBus)。9介质访问控制方法要解决以下几个问题：该哪个结点发送数据？发送时会不会出现冲突？出现冲突怎么办？局域网的介质访问控制方法带冲突检测的载波监听多路访问(C910802.2逻辑链路控制LLC802.1--OSI模型与网络管理802.3CSMA/CD802.4令牌总线802.5令牌环802.11无线局域网802.16宽带无线城域网三、IEEE802参考模型（局域网标准）10802.2逻辑链路控制LLC802.1--OSI1011说明：802.1网络管理，流量测定，故障检测等功能802.2LLC子层功能802.3开始，MAC子层的各个模块802.16城域网802.11无线局域网等11说明：11传输媒体数据链路层物理层网络层媒体访问控制MAC逻辑链路控制LLCLogicalLinkControlMediaAccessControl向上层提供连接环境对下层提供媒体访问方法物理层SAP12OSI/RM局域网802参考模型传输媒体数据链路层物理层网络层媒体访问控制MAC逻辑链路控制12数据链路层的两个子层为了使数据链路层能更好地适应多种局域网标准，802委员会就将局域网的数据链路层拆成两个子层：逻辑链路控制LLC(LogicalLinkControl)子层LLC子层负责与网络层的问题媒体接入控制MAC(MediumAccessControl)子层。MAC子层负责与物理层相关的所有问题；13局域网网络层物理层站点1网络层物理层逻辑链路控制LLCLLC媒体接入控制MACMAC数据链路层站点2LLC子层看不见下面的局域网局域网对LLC子层是透明的数据链路层的两个子层为了使数据链路层能更好地适应多种局域网13IEEE802标准系列标准职责标准职责IEEE802.1网络互连IEEE802.7宽带网IEEE802.2逻辑链路控制IEEE802.8光纤网IEEE802.3CSMA/CD及100BaseXIEEE802.9集成式电话与数据IEEE802.4令牌总线网IEEE802.10LAN的安全性技术IEEE802.5令牌环网IEEE802.11无线通信IEEE802.6城域网IEEE802.12100VG-AnyLANIEEE802标准系列标准职14网卡的作用网络接口板又称为通信适配器(adapter)或网络接口卡NIC(NetworkInterfaceCard)，或“网卡”。网卡的重要功能：进行串行/并行转换。对数据进行缓存。在计算机的操作系统安装设备驱动程序。实现以太网协议。网卡的作用网络接口板又称为通信适配器(adapter)或15计算机通过适配器和局域网进行通信硬件地址至局域网适配器（网卡）串行通信CPU和存储器生成发送的数据处理收到的数据把帧发送到局域网从局域网接收帧计算机IP地址并行通信计算机通过适配器和局域网进行通信硬件地址至局域网适配器串行16Ethernet物理地址Ethernet地址→网络物理地址→物理网络地址;Ethernet地址=ManufactureID+NICID24bit+24bit公司：Cisco00-00-0cIBM08-00-5A典型的Ethernet地址：00-00-0C-01-23-45Ethernet地址具有惟一性，取决于你所使用的网卡。制造商ID由公司分配的地址部分00000C012345Ethernet物理地址Ethernet地址→网络物理17四、典型以太网概述1.以太网的拓扑结构共享式以太网的逻辑拓扑结构是“总线型”，是根据其介质访问控制方式而定义的；其物理拓扑结构有总线、星型（树型，即扩展星型）几种，最常用的是星型拓扑。2.以太网的介质访问控制方式

以太网核心技术：随机争用型介质访问控制方法：即CSMA/CD。

四、典型以太网概述1.以太网的拓扑结构18以太网的产品标准与分类低速产品的常见标准

符合IEEE802.3标准的以太网络低端产品的传输速率通常为10Mb/s，其常用的正式标准有以下3种：10BASE5、10BASE2和10BASET。其他以太网标准

① 100BASE系列：快速以太网。

② 1000BASE系列：千兆位以太网。

③ 交换式以太网系列：10Mb/s、100Mb/s和1000Mb/s。以太网的产品标准与分类低速产品的常见标准

符合IEEE819项目10BASE510BASE210BASE-T种类RG11同轴粗缆RG58同轴细缆无屏蔽双绞线UTP访问方式CSMA/CDCSMA/CDCSMA/CD传输速度10Mbps10Mbps10Mbps传输方式基本频带基本频带基本频带拓扑结构总线型总线型星形最小结点距离2.5m0.5m---最大分段长度500m185m100m网络的最大长度2500m925m---最多结点数100台30台512台备注终端连接器收发器终端连接器T形头集线器（HUB）RT45接头IEEE802.3标准项目10BASE510BASE210BASE-T种类R20传输速度：介质访问控制方法：拓扑结构传输类型：以太网的广播方式发送以太网发送的数据编码。共享以太网的总结CSMA/CD载波监听多点接入/碰撞检测逻辑拓扑为“总线”结构；物理拓扑为“总线”和“星型”结构帧交换曼彻斯特(Manchester)数据率为10Mb/s的以太网在物理媒体上的码元传输速率是多少码元/秒？

传输速度：共享以太网的总结CSMA/CD载波监听多点接入/碰211．CSMA/CD

CD（CollisonDetect），CSMA（CarrierSenseMultiAccess）带冲突检测的载波监听多点接入1．CSMA/CDCD（CollisonDetect），22

以太网的工作原理和访问控制方法——CSMA/CD

1.载波监听与多点接入（CSMA）我们把查看信道上有无数字信号传输称为“载波监听”，“多点接入”表示许多计算机以多点接入的方式连接在一根总线上。。2.冲突检测（CD）每个计算机结点上的冲突检测器（如网卡）具备发现冲突和处理冲突的能力。

以太网的工作原理和访问控制方法——CSMA/CD

1.23CSMA/CD协议CSMA/CD的工作原理可以概括为以下四点：① 先听后发。

② 边听边发。

③ 冲突停止。

④ 随机延迟后重发。CSMA/CD协议CSMA/CD的工作原理可以概括为以下四点24有冲突检测的载波监听多路访问（CSMA/CD）①监听信道是否空闲，如果空闲就立即发送数据，并继续监听②如果信道忙就一直监听，直到信道空闲，立即发送③在传输过程中，一旦发现冲突，立即停止发送，并发送干扰信号来强化冲突，以便让其他结点知道④发送完干扰信号，等待一个随机时间再试图发送，即转到①准备发送监听信道发送数据并继续监听发送拥挤信号按后退策略等待信道空闲信道忙检测出冲突再次尝试有冲突检测的载波监听多路访问（CSMA/CD）准备发送监听251kmABt碰撞t=2

A检测到发生碰撞t=

B发送数据B检测到发生碰撞t=t=0单程端到端传播时延记为

传播时延对载波监听的影响1kmABt碰撞t=2A检测到发生碰撞261kmABt碰撞t=

B检测到信道空闲发送数据t=

/2发生碰撞t=2

A检测到发生碰撞t=

B发送数据B检测到发生碰撞t=ABABABt=0A检测到信道空闲发送数据ABt=0t=B检测到发生碰撞停止发送STOPt=2

A检测到发生碰撞STOPAB单程端到端传播时延记为

以太网发送的不确定性1kmABt碰撞t=t=/27争用期先发送数据帧的站（A），在发送数据帧后至多经过时间2（两倍的端到端往返时延）就可知道发送的数据帧是否遭受了碰撞。以太网的端到端往返时延2称为争用期，或碰撞窗口。经过争用期这段时间还没有检测到碰撞，才能肯定这次发送不会发生碰撞。争用期先发送数据帧的站（A），在发送数据帧后至多经过时间228最短有效帧长如果发生冲突，就一定是在发送的前64字节之内。由于一检测到冲突就立即中止发送，这时已经发送出去的数据一定小于64字节。以太网规定了最短有效帧长为64字节，凡长度小于64字节的帧都是由于冲突而异常中止的无效帧。最短有效帧长如果发生冲突，就一定是在发送的前64字节之29争用期的长度以太网取51.2s为争用期的长度。对于10Mb/s以太网，在争用期内可发送512bit，即64字节。以太网在发送数据时，若前64字节没有发生冲突，则后续的数据就不会发生冲突。争用期的长度以太网取51.2s为争用期的长度。30二进制指数类型退避算法发生碰撞的站在停止发送数据后，要推迟（退避）一个随机时间才能再发送数据。确定基本退避时间，一般是取为争用期2。定义重传次数k，k10，即

k=Min[重传次数,10]从整数集合[0,1,…,(2k

1)]中随机地取出一个数，记为r。重传所需的时延就是

r倍的基本退避时间。当重传达16次仍不能成功时即丢弃该帧，并向高层报告。

第1次重传，k=?随机数从【？】取；重传推迟时间=？第2次重传，k=?随机数从【？】取；重传推迟时间=？二进制指数类型退避算法发生碰撞的站在停止发送数据后，要推迟（31假定在使用CSMA/CD协议的10Mb/s以太网中某个站在发送数据时检测到碰撞，执行退避算法时选择了随机数r=100。试问这个站需要等待多长时间后才能再次发送数据？如果是100Mb/s的以太网呢？

答：对于10Mb/s的以太网，以太网把争用期定为51.2微秒，要退后100个争用期，等待时间是51.2（微秒）*100=5.12ms对于100Mb/s的以太网，以太网把争用期定为5.12微秒，要退后100个争用期，等待时间是5.12（微秒）*100=512微秒假定在使用CSMA/CD协议的10Mb/s以太网中某个站在发32假定1km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。假定1km长的CSMA/CD网络的数据率为1Gb/s。设信号33强化碰撞当发送数据的站一旦发现发生了碰撞时：立即停止发送数据；再继续发送若干比特（32b或48b）的人为干扰信号(jammingsignal)，以便让所有用户都知道现在已经发生了碰撞。强化碰撞当发送数据的站一旦发现发生了碰撞时：34数据帧干扰信号TJ人为干扰信号ABTBtB发送数据A检测到冲突开始冲突信道占用时间A发送数据B也能够检测到冲突，并立即停止发送数据帧，接着就发送干扰信号。这里为了简单起见，只画出A发送干扰信号的情况。数据帧干扰信号TJ人为干扰信号ABTBtB发送数据A35帧间最小间隔为9.6s，相当于96bit的发送时间。一个站在检测到总线开始空闲后，还要等待9.6s才能再次发送数据。这样做是为了使刚刚收到数据帧的站的接收缓存来得及清理，做好接收下一帧的准备。帧间最小间隔帧间最小间隔为9.6s，相当于96bit的发送时36根据奈奎斯特公式C=2HLog2N由题意C=192Kbps,H=32K解得Log2N=192/(32*2)=3,所以N=8∴至少需要相位8÷2=4(种)采用相—幅调制(PAM)技术在带宽为32KHz的无噪声信道上传输数字信号，每个相位处都有两种不同幅度的电平。若要达到192Kbps的数据速率，至少要有多少种不同的相位?根据奈奎斯特公式C=2HLog2N采用相—幅调制(P37长2km、数据传输率为10Mbps的基带总线LAN，信号传播速度为200m/μs，试计算：(1)1000比特的帧从发送开始到接收结束的最大时间是多少?(2)若两相距最远的站点在同一时刻发送数据，则经过多长时间两站发现冲突?(1)1000bit/10Mbps+2000m/200(m/μs)=100μs+10μs=110μs(2)2000m/2/200(m/μs)*2=10μs长2km、数据传输率为10Mbps的基带总线LAN，信号传播38某局域网采用CSMA/CD协议实现介质访问控制，数据传输速率为10Mbps，主机甲和主机乙之间的距离为2km，信号传播速度是200000km/s。请回答下列问题，要求说明理由或写出计算过程。（1）若主机甲和主机乙发送数据时发生冲突，则从开始发送数据时刻起，到两台主机均检测到冲突时刻止，最短需要经过多长时间？最长需要多长时间（假设主机甲和主机乙发送数据过程中，其它主机不发送数据）。（2）若网络不存在任何冲突与差错，主机甲总是以标准的最长以太帧（1518字节）向主机乙发送数据，主机乙每成功收到一个数据帧后立即向主机甲发送64字节的确认帧，主机甲收到确认帧后方可发送下一个数据帧。此时主机甲的有效数据传输速率是多少?(不考虑以太帧的前导码)（1）当甲乙同时发送，检测到冲突时间最短：2km/2/2000000km/s*2=10us;该局域网的冲突窗口即是检测到冲突时间最长：2km/2000000km/s*2=20us（2）发送数据帧延时=1518*8b/10Mbps=1214.4us;发送确认帧延时=64*8b/10Mbps=51.2us;主机甲的有效数据传输率=1500*8b/（1214.4us+51.2us）=9.33Mbps某局域网采用CSMA/CD协议实现介质访问控制，数据传输速率39局域网概述局域网的特点：局域网是将较小地理范围内的各种数据通信设备连接在一起的通信网络。局域网具有如下一些主要特点：（1）局域网覆盖的地理范围比较小。（2）数据传输速率高。（3）传输时延小。一般在几毫秒至几十毫秒之间。（4）出错率低。局域网概述局域网的特点：（1）局域网覆盖的地理范围比较小40二、决定局域网和城域网的三要素拓扑结构（逻辑、物理）介质访问方法传输介质41二、决定局域网和城域网的三要素拓扑结构（逻辑、物理）241局域网的拓扑结构匹配电阻集线器干线耦合器总线网星形网树形网环形网局域网的拓扑结构匹配电阻集线器干线耦合器总线网星形网树形网42（1）星型拓扑每一个站点通过点-点链路连至中心节点，所有的通信都由中心节点控制，一般采用线路交换。基本特性优点建网容易，配置方便；每个连接的故障容易排除，不影响全网；控制协议相对简单。缺点在同样覆盖面积内；所用电缆量较大；扩展不方便，需要预留或增设电缆；对中心节点要求非常高，一旦中心节点产生故障,全网将不能工作。（1）星型拓扑每一个站点通过点-点链路连至中心节点，所有的通43（2）环型拓扑由一些中继器通过点到点链路连成的一个闭合环。入网设备连到中继器上。它从一条链路上接收数据,以相同速率在另一条链路上输出。数据在环上是单向传输的。基本特性优点电线长度较短，与总线拓扑类似；适于采用光缆连接，从而提高数据速率。缺点某段链路或某个中继器有故障会使全网不能工作；站点离网、入网都较困难。（2）环型拓扑由一些中继器通过点到点链路连成的一个闭合环。入44（3）总线拓扑将所有站点通过硬件接口连接到单根传输介质——共享总线上。基本特性优点与星型拓扑相比，所需电缆长度较短；结构简单，可靠性高；扩充(如增加站点、延长电缆等)较容易。缺点故障检测不很容易，如总线有故障需分段查找，如站点有故障需一个一个查。（3）总线拓扑将所有站点通过硬件接口连接到单根传输介质——共45传输介质类型与介质访问控制方法局域网的传输介质类型

同轴电缆双绞线光纤无线通信信道46传输介质类型与介质访问控制方法局域网的传输介质类型746媒体共享技术（共享信道）静态划分信道频分复用时分复用波分复用码分复用

动态媒体接入控制（多点接入）随机接入（碰撞）受控接入，如多点线路探询(polling)，或轮询。

不适合局域网媒体共享技术（共享信道）静态划分信道不适合局域网47局域网的介质访问控制方法带冲突检测的载波监听多路访问(CSMA/CD-CarrierSenseMultipleAccessWithCollisionDetection)令牌环(TokenRing)；令牌总线(TokenBus)。48介质访问控制方法要解决以下几个问题：该哪个结点发送数据？发送时会不会出现冲突？出现冲突怎么办？局域网的介质访问控制方法带冲突检测的载波监听多路访问(C4849802.2逻辑链路控制LLC802.1--OSI模型与网络管理802.3CSMA/CD802.4令牌总线802.5令牌环802.11无线局域网802.16宽带无线城域网三、IEEE802参考模型（局域网标准）10802.2逻辑链路控制LLC802.1--OSI4950说明：802.1网络管理，流量测定，故障检测等功能802.2LLC子层功能802.3开始，MAC子层的各个模块802.16城域网802.11无线局域网等11说明：50传输媒体数据链路层物理层网络层媒体访问控制MAC逻辑链路控制LLCLogicalLinkControlMediaAccessControl向上层提供连接环境对下层提供媒体访问方法物理层SAP51OSI/RM局域网802参考模型传输媒体数据链路层物理层网络层媒体访问控制MAC逻辑链路控制51数据链路层的两个子层为了使数据链路层能更好地适应多种局域网标准，802委员会就将局域网的数据链路层拆成两个子层：逻辑链路控制LLC(LogicalLinkControl)子层LLC子层负责与网络层的问题媒体接入控制MAC(MediumAccessControl)子层。MAC子层负责与物理层相关的所有问题；52局域网网络层物理层站点1网络层物理层逻辑链路控制LLCLLC媒体接入控制MACMAC数据链路层站点2LLC子层看不见下面的局域网局域网对LLC子层是透明的数据链路层的两个子层为了使数据链路层能更好地适应多种局域网52IEEE802标准系列标准职责标准职责IEEE802.1网络互连IEEE802.7宽带网IEEE802.2逻辑链路控制IEEE802.8光纤网IEEE802.3CSMA/CD及100BaseXIEEE802.9集成式电话与数据IEEE802.4令牌总线网IEEE802.10LAN的安全性技术IEEE802.5令牌环网IEEE802.11无线通信IEEE802.6城域网IEEE802.12100VG-AnyLANIEEE802标准系列标准职53网卡的作用网络接口板又称为通信适配器(adapter)或网络接口卡NIC(NetworkInterfaceCard)，或“网卡”。网卡的重要功能：进行串行/并行转换。对数据进行缓存。在计算机的操作系统安装设备驱动程序。实现以太网协议。网卡的作用网络接口板又称为通信适配器(adapter)或54计算机通过适配器和局域网进行通信硬件地址至局域网适配器（网卡）串行通信CPU和存储器生成发送的数据处理收到的数据把帧发送到局域网从局域网接收帧计算机IP地址并行通信计算机通过适配器和局域网进行通信硬件地址至局域网适配器串行55Ethernet物理地址Ethernet地址→网络物理地址→物理网络地址;Ethernet地址=ManufactureID+NICID24bit+24bit公司：Cisco00-00-0cIBM08-00-5A典型的Ethernet地址：00-00-0C-01-23-45Ethernet地址具有惟一性，取决于你所使用的网卡。制造商ID由公司分配的地址部分00000C012345Ethernet物理地址Ethernet地址→网络物理56四、典型以太网概述1.以太网的拓扑结构共享式以太网的逻辑拓扑结构是“总线型”，是根据其介质访问控制方式而定义的；其物理拓扑结构有总线、星型（树型，即扩展星型）几种，最常用的是星型拓扑。2.以太网的介质访问控制方式

以太网核心技术：随机争用型介质访问控制方法：即CSMA/CD。

四、典型以太网概述1.以太网的拓扑结构57以太网的产品标准与分类低速产品的常见标准

符合IEEE802.3标准的以太网络低端产品的传输速率通常为10Mb/s，其常用的正式标准有以下3种：10BASE5、10BASE2和10BASET。其他以太网标准

① 100BASE系列：快速以太网。

② 1000BASE系列：千兆位以太网。

③ 交换式以太网系列：10Mb/s、100Mb/s和1000Mb/s。以太网的产品标准与分类低速产品的常见标准

符合IEEE858项目10BASE510BASE210BASE-T种类RG11同轴粗缆RG58同轴细缆无屏蔽双绞线UTP访问方式CSMA/CDCSMA/CDCSMA/CD传输速度10Mbps10Mbps10Mbps传输方式基本频带基本频带基本频带拓扑结构总线型总线型星形最小结点距离2.5m0.5m---最大分段长度500m185m100m网络的最大长度2500m925m---最多结点数100台30台512台备注终端连接器收发器终端连接器T形头集线器（HUB）RT45接头IEEE802.3标准项目10BASE510BASE210BASE-T种类R59传输速度：介质访问控制方法：拓扑结构传输类型：以太网的广播方式发送以太网发送的数据编码。共享以太网的总结CSMA/CD载波监听多点接入/碰撞检测逻辑拓扑为“总线”结构；物理拓扑为“总线”和“星型”结构帧交换曼彻斯特(Manchester)数据率为10Mb/s的以太网在物理媒体上的码元传输速率是多少码元/秒？

传输速度：共享以太网的总结CSMA/CD载波监听多点接入/碰601．CSMA/CD

CD（CollisonDetect），CSMA（CarrierSenseMultiAccess）带冲突检测的载波监听多点接入1．CSMA/CDCD（CollisonDetect），61

以太网的工作原理和访问控制方法——CSMA/CD

1.载波监听与多点接入（CSMA）我们把查看信道上有无数字信号传输称为“载波监听”，“多点接入”表示许多计算机以多点接入的方式连接在一根总线上。。2.冲突检测（CD）每个计算机结点上的冲突检测器（如网卡）具备发现冲突和处理冲突的能力。

以太网的工作原理和访问控制方法——CSMA/CD

1.62CSMA/CD协议CSMA/CD的工作原理可以概括为以下四点：① 先听后发。

② 边听边发。

③ 冲突停止。

④ 随机延迟后重发。CSMA/CD协议CSMA/CD的工作原理可以概括为以下四点63有冲突检测的载波监听多路访问（CSMA/CD）①监听信道是否空闲，如果空闲就立即发送数据，并继续监听②如果信道忙就一直监听，直到信道空闲，立即发送③在传输过程中，一旦发现冲突，立即停止发送，并发送干扰信号来强化冲突，以便让其他结点知道④发送完干扰信号，等待一个随机时间再试图发送，即转到①准备发送监听信道发送数据并继续监听发送拥挤信号按后退策略等待信道空闲信道忙检测出冲突再次尝试有冲突检测的载波监听多路访问（CSMA/CD）准备发送监听641kmABt碰撞t=2

A检测到发生碰撞t=

B发送数据B检测到发生碰撞t=t=0单程端到端传播时延记为

传播时延对载波监听的影响1kmABt碰撞t=2A检测到发生碰撞651kmABt碰撞t=

B检测到信道空闲发送数据t=

/2发生碰撞t=2

A检测到发生碰撞t=

B发送数据B检测到发生碰撞t=ABABABt=0A检测到信道空闲发送数据ABt=0t=B检测到发生碰撞停止发送STOPt=2

A检测到发生碰撞STOPAB单程端到端传播时延记为

以太网发送的不确定性1kmABt碰撞t=t=/66争用期先发送数据帧的站（A），在发送数据帧后至多经过时间2（两倍的端到端往返时延）就可知道发送的数据帧是否遭受了碰撞。以太网的端到端往返时延2称为争用期，或碰撞窗口。经过争用期这段时间还没有检测到碰撞，才能肯定这次发送不会发生碰撞。争用期先发送数据帧的站（A），在发送数据帧后至多经过时间267最短有效帧长如果发生冲突，就一定是在发送的前64字节之内。由于一检测到冲突就立即中止发送，这时已经发送出去的数据一定小于64字节。以太网规定了最短有效帧长为64字节，凡长度小于64字节的帧都是由于冲突而异常中止的无效帧。最短有效帧长如果发生冲突，就一定是在发送的前64字节之68争用期的长度以太网取51.2s为争用期的长度。对于10Mb/s以太网，在争用期内可发送512bit，即64字节。以太网在发送数据时，若前64字节没有发生冲突，则后续的数据就不会发生冲突。争用期的长度以太网取51.2s为争用期的长度。69二进制指数类型退避算法发生碰撞的站在停止发送数据后，要推迟（退避）一个随机时间才能再发送数据。确定基本退避时间，一般是取为争用期2。定义重传次数k，k10，即

k=Min[重传次数,10]从整数集合[0,1,…,(2k

1)]中随机地取出一个数，记为r。重传所需的时延就是

r倍的基本退避时间。当重传达16次仍不能成功时即丢弃该帧，并向高层报告。

第1次重传，k=?随机数从【？】取；重传推迟时间=？第2次重传，k=?随机数从【？】取；重传推迟时间=？二进制指数类型退避算法发生碰撞的站在停止发送数据后，要推迟（70假定在使用CSMA/CD协议的10Mb/s以太网中某个站在发送数据时检测到碰撞，执行退避算法时选择了随机数r=100。试问这个站需要等待多长时间后才能再次发送数据？如果是100Mb/s的以太网呢？

答：对于10Mb/s的以太网，以太网把争用期定为51.2微秒，要退后100个争用期，等待时间是51.2（微秒）*100=5.12ms对于100Mb/s的以太网，以太网把争用期定为5.12微秒，要退后100个争用期，等待时间是5.12（微秒）*100=512微秒假定在使用CSMA/CD协议的10Mb/s以太网中某个站在发71假