计网-20年选择语法语义同步格式操作时序关系网络层提供主机到主机的服务传输层端到端服务数据报和虚电路分组交换

计网20年+第二章数据链路层习题

33. (背)网络协议三要素

语法语义同步格式操作时序关系

34. 数据报和虚电路

分组交换数据报: 网络层无连接服务 Internet
虚电路: 网络层连接服务 ATM 电话演化而来实时通话 virtual circuit 目的主机的地址仅在连接阶段使用之后每个分组只需要携带一条虚电路的编号

集线器hub则工作在物理层，‌即网络的最底层。‌集线器负责将比特流在节点间传输，‌主要与链路和传输介质有关。‌ hub组网目前已经淘汰 冲突域
交换机switch主要工作在数据链路层，‌也称为网络层的第二层。‌交换机通过学习MAC地址表来实现数据帧的转发，‌它负责将IP数据报封装成适合在物理网络上传输的帧格式，‌或将从物理网络接收到的帧解封，‌取出IP数据报交给网络层12。‌特别地，‌三层交换机还具有网络层的功能，‌能够在网络层进行路由选择。‌ 广播域
路由器主要工作在网络层，‌也称为第三层。‌路由器负责将数据报独立地从信源发送到信宿，‌主要解决路由选择、‌拥塞控制和网络互联等问题

1、第二层设备只能隔离冲突域，第三层设备才能隔离广播域；

2、路由器不但能隔离广播域，默认也是可以隔离冲突域的；

3、路由器下直连交换，则路由器到交换机之间也是存在冲突域的。

路由器属于第三层设备，所以既能分割冲突域又能分割广播域。

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802.11 规定所有站点必须持续检测到信道空闲一段时间后才能发送帧优先级高的长间距 ,优先级低的短间距 DIFS 长间距 FIFS 短间距

???为啥这个IF1 是长间距

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拥塞窗口在拥塞避免阶段每个RTT增加的大小是一个MSS，即1KB。

计算从8KB增长到20KB所需的RTT数目：

初始拥塞窗口大小（cwnd）为8KB。
目标拥塞窗口大小为20KB。

所需增加的拥塞窗口大小为：

增加的拥塞窗口大小=20KB−8KB=12KB

因此，所需的RTT数目为： RTTs=1KB*12KB=12

每个RTT为2ms，总时间=12×2 ms=24 ms

因此，拥塞窗口从8KB增长到20KB所需的最长时间是 24毫秒。

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blog.csdn.net/weixin_4633… RTT（Round-Trip Time）指的是数据从发送端到接收端再返回发送端所经历的时间。一般来说，与外部服务器进行交互的过程中，至少会耗费两个 RTT 的时间。这是因为典型的网络通信流程包括以下步骤：

建立连接（Connection Establishment） ：通常需要进行三次握手（Three-Way Handshake），这个过程中至少会耗费一个 RTT。这三次握手的过程如下：
- 客户端发送一个连接请求（SYN）
- 服务器回复确认请求（SYN-ACK）
- 客户端再次回复确认（ACK）
这个过程完成后，连接就建立了，此时至少已经耗费了一个 RTT。
数据传输（Data Transfer） ：在连接建立之后，客户端和服务器可以开始交换数据。数据传输过程中，通常是双向的，但每次发送数据后都需要等待确认（除非使用了 TCP 的窗口缩放等机制），因此传输的数据通常会跨越多个 RTT。
连接关闭（Connection Termination） ：当通信结束时，需要进行四次握手（Four-Way Handshake）来关闭连接。这个过程同样需要至少一个 RTT 的时间。

因此，从建立连接到关闭连接，加上实际的数据传输时间，与外部服务器的交互至少会耗费两个 RTT。

最短耗时:2RTT主机与外部服务器交互时间

最长耗时:2RTT主机与外部服务器交互时间+三次主机访问不同层级域名服务器每次RTT 共计5RTT 本机到本地域名服务器忽略不计本机到根域名服务器 1RTT 本机到权限域名服务器 1RTT 本机到顶级域名服务器 1RTT

网络层主机到主机的服务 --------传输层端到端服务

例1： 由于交换机和集线器都不能隔离广播域，所以图中只有1个广播域。

集线器不隔离冲突域，交换机隔离冲突域，共有5个冲突域。（交换机的一个端口就算一个冲突域，左边的交换机有四个，中间的交换机除去左边共享的一个，还有一个，共有5个。）

例2： 只有路由器能隔离广播域，因为路由器有2个接口，所以有2个广播域。

交换机和路由器能隔离冲突域，路由器有2个端口，划分了两个冲突域，右边的交换机划分了4个冲突域，所以一共有2+4=6个，因此有6个冲突域。交换机连接路由器的那个端口也是属于一个冲突域。路由器下两个冲突域，交换机下4个冲突域，换句话说，左面1个，右边5个，一共6个。交换机有4个端口连接主机，一个端口连接路由器，因为交换机每个端口就是一个冲突域，所以路由器右边有5个冲突域。

数据链路层

在后退N帧(GBN)的协议中，序列号个数不小于MAX_SEQ+.1, 发送窗口的大小是32，那么序列号个数最少应该是33个。
在连续ARQ协议中，发送窗口的大小≤窗口总数-1。对于窗口大小为n的滑动窗口，最多可以有（n-1）帧已发送但没有确认。
一般来说，数据的传输差错是由噪声引起的。通信信道的噪声可以分为两类:热噪声和冲击噪声。热噪声一般是信道固有的，引起的差错是随机差错，可以通过提高信噪比来降低它对数据传输的影响。冲击噪声-一般是由外界电磁干扰引起的，引起的差错是突发差错，它是引起传输差错的主要原因，无法通过提高信噪比来避免
CSMA/CA是无线局域网标准802.11中的协议，它在CSMA的基础上增加了冲突避免的功能。ACK帧是CSMA/CA避免冲突的机制之~一，也就是说，只有当发送方收到接收方发回的ACK帧后，才确认发出的数据帧已正确到达目的地。对正确接收到的数据帧进行确认的MAC协议是（CSMA/CA)
CSMA/CD 网络各站随机发送数据，有冲突产生。负载很重时，冲突会加剧。而令牌环网各站轮流使用令牌发送数据，无论网络负载如何，都无冲突产生，这是它的突出优点。
在以太网帧中整个以太网帧的最小长度达到64字节，因为一个完整的以太网帧还包括起始定界符、目的地址、源地址、类型字段以及帧校验序列。，数据部分的最小长度为46字节,如果数据字段少于46字节，将使用填充字节来满足最小帧长度要求，以太网帧的具体结构如下：

目的地址：6个字节

源地址：6个字节

类型/长度字段：2个字节（表示数据部分的长度或者指示以太网帧类型）

数据部分：最小46字节，最大1500字节

帧校验序列 (FCS) ：4个字节

所以，最小的以太网帧长度为：

6B(目的地址)+6B(源地址)+2B(类型/长度字段)+46B(数据部分)+4B(FCS)=64字节

这个64字节是以太网帧的最小长度要求。

假设使用海明码来传输16位的报文。请问，需要(5)个检查位才能确保接收方可以检测并纠正单个位错误？

解析：

考查最小校验位公式 ( m + r + 1 ) < 2^r

m是数据位数量，为16，则 r=5

RTS/CTS协议

RTS/CTS协议 (Request To Send/Clear To Send) 即请求发送/清除发送协议。

RTS与CTS：即请求发送/清除发送，用于半双工时的收发切换，属于辅助流控信号。属于802.11控制帧

主要作用：

用于解决"隐藏节点"问题的。"隐藏节点"是指两个站点不在彼此的覆盖范围内,却在同一个AP的覆盖范围内。因此,它们就被称为彼此的隐藏节点。当一个站点向AP发送数据时,它可能没有意识到另一个站点正在和这个AP进行通信。当两个站点发送的数据同时到达AP时,就会发生冲突,很可能导致数据丢失。

RTS Threshold就是为了解决这个数据冲突的。当RTS被激活,站点和AP都遵循Request to Send/Clear to Send (RTS/CTS)协议。当站点要发数据时,站点将发一个RTS到AP,通知AP它将发送数据。当收到申请后,AP通过CTS通知它覆盖区内的所有其它站点,要求它们推迟发送。同时,AP通知发送请求的站点发送数据。

此外也有抢占信道和高密环境避免频繁碰撞的一种优化手段。