西安交通大学计算机网络原理第五章作业.pdf

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西安交通大学计算机网络原理第五次作业计算机11班2014年4月1日作业内容：

课本第208页题目2,6,9,14,162IEEE802体系结构的特点是什么？

答：

总体来看，IEEE802体系特点如下：

仅有通信子网部分的物理层和数据链路层，其中数据链路层分为逻辑链路控制子层（LLC）和介质访问控制子层（MAC）。

资源子网由NOS（局域网操作系统）完成。

具体说来：

IEEE802标准定义了ISO/OSI的物理层和数据链路层，

（1）物理层物理层包括物理介质、物理介质连接设备（PMA）、连接单元（AUI）和物理收发信号格式（PS）。

物理层主要功能：

实现比特流的传输和接收；为进行同步用的前同步码的产生和删除；信号的编码与译码；规定了拓扑结构和传输速率。

（2）数据链路层数据链路层包括逻辑链路控制（LLC）子层和媒体访问控制MAC子层逻辑链路控制LLC子层：

该层集中了与媒体接入无关的功能。

具体讲，LLC子层的主要功能是：

建立和释放数据链路层的逻辑连接；提供与上层的接口（即服务访问点）；给LLC帧加上序号；差错控制。

介质访问控制MAC子层负责解决与媒体接入有关的问题和在物理层的基础上进行无差错的通信。

MAC子层的主要功能是：

发送时将上层交下来的数据封装成帧进行发送，接收时对帧进行拆卸，将数据交给上层；实现和维护MAC协议；进行比特差错检查与寻址。

同时，在IEEE802体系结构中，802.1是一个倒L型，垂直部分涉及所有层，这是综述文件必须满足的；802.2所制定的逻辑链路控制跨越了所有类型的局域网，这是因为不同局域网共享同一个LLC。

6.在冲突协议中，什么是冲突检测时间？

它的大小和什么因素有关？

答：

冲突检测时间是将信号从最远一端传送到另一端，再返回原端的时间。

它的大小和帧长、两端各自的发送速率、信道的长度以及传播速率有关系。

9.一个1km长，100Mb/sCSMA/CD的局域网的传播速度是200m/s。

数据帧的长度为256比特，它包括32比特帧头、校验和和其他开销。

传输成功后的第一比特槽保留给接收方捕获信息以发送32比特确认帧。

假设没有冲突，不包括开销，有效数据率是多少？

解：

因为电缆的长度为1km，传播速度为200m/us，所以,单向传播时延为1000m200m/s=5s，所以双向传播时延为10s;数据帧的发送时间=256bit100Mb/s=2.56s，确认帧的发送时间=32bit100Mb/s=0.32s；在不考虑冲突的情冴下对于采用的局域网一个完整的数据传输实际上由个阶段组成：

发送方获得总线的访问权（10），发送方发送数据帧（），数据帧到达接收方（），接收方获得总线的访问权（10），接收方发送确认帧（0.），确认帧到达发送方（）；又由于对于一次数据帧的传输，传输的有效数据为bit；因此，有效数据率=224bit（10+2.56+5+10+0.32+5）=6.81Mb/s。

14、无线局域网中为何不能直接使用以太网中的MAC协议？

试说明RTS帧和CTS帧的作用。

答：

（1）无线局域网中不能直接使用以太网中的MAC协议，这是因为：

以太网中的MAC协议需要解决共享信道的竞争问题。

要进行冲突检测，站点必须能够在发送数据的同时接收冲突信号，这一般会增加对带宽的需求；无线网络存在隐藏站和暴露站的问题，使得无法进行冲突检测及正常的发送；在无线局域网中，站点间的距离可能很远，信号的衰减也可能造成另一端的站点无法感受冲突。

（2）RTS帧和CTS帧的作用如下：

具有协调功能，规定了帧间间隔，采用了虚拟载波监听。

在无线网上实现碰撞检测花费过大；即时检测到空闲，仍然有可能发生碰撞。

RTS（RequesttoSend）请求发送，CTS（CleartoSend）允许发送，用于解决隐蔽站问题。

为了进一步说明，假设这样一个情况，如下图所示，A-E均为站点，两圆分别代表A、B的信号覆盖范围。

A向B发送RTS，B收到后回送CTS，于是A就可以向B发送数据。

C能收到A发送的RTS，但不会收到B的CTS，因此C知道自己发数据不会影响A、B间数据传输。

D收不到RTS，但收到了CTS，因此它知道有站点要向在它传输范围内的站点发送数据，因此它就停止发送数据，以免影响它们的通信。

E同时收到RTS和CTS，因此在A、B通信时，它也不可以发送数据（收到RTS并不影响站点发送数据）。

这两种帧就是这样解决隐蔽站问题。

16、为什么在以太网中采用无确认无应答的服务，而在IEEE802.11的无线局域网中采用有确认无连接的服务？

答：

无线局域网上发送数据必须发确认帧是保证在MAC层对帧丢失予以检测并重新发送，且进一步避免碰撞的发生。

在以太网上不要求对方发回确认帧，理由是相比于无线局域网有线局域网信道的质量很好，信道通信质量产生差错的概率很小（108，经数据链路层CRC码检错后降至1014），这样做可以提高传输的效率。