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最新推荐文章于 2025-12-18 22:00:43 发布

原创最新推荐文章于 2025-12-18 22:00:43 发布 · 970 阅读

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#网络 #智能路由器 #tcp/ip

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文章详细阐述了链路层的服务特性，包括差错检测但不提供差错纠正，以及全双工和半双工模式。讨论了IP层和TCP层在数据传输中的作用，特别是TCP如何处理IP分片可能导致的顺序问题。此外，文章介绍了ARP协议的作用，用于获取未知MAC地址的目的节点地址，并解释了在没有ARP缓存时如何进行广播。还涉及了冲突解决机制，例如在第五次冲突后的随机等待策略，以及冲突检测和重传的时间计算。最后，提到了帧传输的细节，包括发送速率、冲突检测和转发器的工作原理。

R1

链路层可以提供如下服务

链路层服务	IP能否提供？	TCP能否提供？
流量控制	×	✔
差错检测	✔	✔
差错纠正	×	×
全双工、半双工	×	✔

R2

不冗余

IP层有丢包的情况
⼀个⻓的 TCP 报⽂段会被分⽚成多个 IP 数据报形成不同的帧，不同的帧可能会被不同链路传输。同一条链路上可以保证帧的有序，但不同链路就不能保证有序，导致拼接时候顺序出现问题。所以TCP需要提供按需交付服务，不能直接交付

R9

ARP协议请求在以下情况下使用

源节点已知目的IP地址
不知⽬的节点 MAC 地址

从而需要获取⽬的节点 MAC 地址。不知道MAC地址的情况下如果不用广播，⽆法编写⼀个链路层帧（链路层帧需要目的节点MAC地址）。

APR协议响应后，目的节点了解源节点MAC地址，可以使用单播节省开销。

R10

问题1. C的适配器会处理帧，但如果检测的MAC地址不是自身MAC地址和广播地址，C的适配器会直接丢弃该帧而不会给网络层。

问题2. MAC地址是广播地址，C的适配器会给网络层

R11

第五次冲突之后，K在 $0, 2^5-1]$ 范围内随机选择整数，宣导4的概率为 $125\frac{1}{2^5}$ . 若 $K = 4$ 需要的等待 $bits4\times 512 = 2048\ bits$ ,此时需要等待 $microseconds2048\times 0.1 = 204.8\ microseconds$

R13

每秒发送 $bits10\times 1000\times 1000 = 10^7\ bits$ ，由于全为1，每个bit产生两次跳变，为
$2×1072\times 10^7$

P1

⼆维校验情况如下表所示。

	数据				校验位
数据	1	0	1	0	0
	1	0	1	0	0
	1	0	1	0	0
	1	0	1	0	1
校验位	0	0	0	1	1

P15

A 传输最⼩的帧（576 BITS）,而B最迟可在 A 传输224BITS时开始传输（再晚会检测到 A 已在传输），那么A会在 $224 + 225 = 449$ BITS时发现冲突，并中断传输。

P16

$microseconds\frac{900}{2*10^8}+\frac{4\times 20}{10\times10^6}=12.5\ microseconds$
12.5microseconds时，A和B同时检测到冲突， $2×12.5=252\times 12.5 = 25$ microseconds的时候 A 和 B 收到双⽅因冲突⽽取消前发送的最后⼀位数据，随后 A ⽴即开始重传，于是 A 的全部数据到达 B 的时间为 $\frac{1000}{10\times 10^6}=137.5\ microsecond$
转发器需要帧完全到达后再进⾏转发,A的帧全部到达B的时间为 $microseconds12.5+\frac{5\times1000}{10\times10^6}=512.5\ microseconds$

P17

时间节点	事件
225 bit	A 和 B 同时侦测到冲突
225 + 48 + 225 = 498 bit	A 和 B 的阻塞信号最后⼀位抵达对⽅
498 + 96 = 594 bit	A 判断信道空闲并开始传输
225 + 48 + 512 = 785 bit	B开始侦听信道
594 + 225 = 819 < 785 + 96 bit	A的帧抵达B，此时 B 仍处于侦听中，发现信道被占用后，将继续等待

P19

在这里插入图片描述

问题d

ARP表都是最新的情况下。不用获取MAC地址，报文顺序内容如下：MAC地址，保温顺序，源IP地址，目标IP地址内容如下

目的MAC地址	源MAC地址	源IP地址	目的IP地址
00-00-00-00-00-02	00-00-00-00-00-00	111.111.111.001	33.133.133.002
00-00-00-00-00-06	00-00-00-00-00-03	111.111.111.001	33.133.133.002
00-00-00-00-00-09	00-00-00-00-00-07	111.111.111.001	33.133.133.002

问题f

A的APR为空，所以A要通过APR获取路由器对应接口的MAC地址在发送，多一步广播

目的MAC地址	源MAC地址	源IP地址	目的IP地址
FF-FF-FF-FF-FF-FF	00-00-00-00-00-00	111.111.111.001	33.133.133.002
00-00-00-00-00-02	00-00-00-00-00-00	111.111.111.001	33.133.133.002
00-00-00-00-00-06	00-00-00-00-00-03	111.111.111.001	33.133.133.002
00-00-00-00-00-09	00-00-00-00-00-07	111.111.111.001	33.133.133.002