2010 计算机网络 CSMA/CD限制条件 解答题
第 47 题

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 10 Mbps,主机甲和主机乙之间的距离为 2 km,信号传播速度是 200 000 km/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,最短需经过多长时间?最长需经过多长时间(假设主机甲和主机乙发送数据过程中,其他主机不发送数据)?

(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网数据帧(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一个 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(不考虑以太网的前导码)?

CSMA/CD限制条件

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1)显然当甲和乙同时向对方发送数据时,信号在信道中发生冲突后,冲突信号继续向两个方向传播。这种情况下两台主机均检测到冲突需要经过的时间最短:T(a)=1km/200000km/s×2=0.01ms=单程传播时延t0设甲先发送数据,当数据即将到达乙时,乙也开始发送数据,此时乙将立刻检测到冲突,而甲要检测到冲突还需等待冲突信号从乙传播到甲。两台主机均检测到冲突的时间最长:T(b)=2km/200000km/s×2=0.02ms=双程传播时延2t0

2)甲发送一个数据帧的时间,即发送时延t1=1518×8bit/(10Mbps)=1.2144ms;乙每成功收到一个数据帧后,向甲发送一个确认帧,确认帧的发送时延t2=64×8bit/10Mbps=0.0512ms;主机甲收到确认帧后,即发送下一数据帧,故主机甲的发送周期T= 数据帧发送时延t1

  • 确认帧发送时延t2
  • 双程传播时延 =t1+t2+2t0= 1.2856ms。于是主机甲的有效数据传输率为1500×8/T=12000bit/1.2856ms≈9.33Mbps(以太网帧的数据部分为 1500B)。