6.信道利用率：
考点：信道的利用率为：发送时间/来回时间
如果帧长1位，发送率为b位/秒，往返传输时间为R秒
6
线路的利用率=
=1/(1+bR)
例题：1）在带宽为20Mbps、距离为5km的信道上用协议3传输数据帧，电信号在线路上的传播速度约为5 (s/km，确认帧长度忽略，当信道利用率为50%时，帧长为_____。 解：设帧长为L，
7.CSMA/CD 最短帧长最短帧长和时隙长度为度
考点：（1）发送最短帧的时间=帧长/网络速率=2τ=2×最长线路长度(D)/信号传播速率(V) （2）时隙的长度等于信号在介质上来回的传播时间
例1)一个CSMA/CD的网络，最大传输距离为5000米，信号传播速率为200m/μs，网络带宽为10M。最短帧长是_____。（知识点：4-3）时隙长度为_____。
解:先求：一个时隙的长度=2T=2*D/V=2*5000/200m/us=10000/200(m/us)=50us 根据发送最短帧的时间=帧长（L）/网络速率(R)得到 最短帧长 L=50us*10M=0.00005*10000000bit=500bit
2）若CSMA/CD局域网的节点最大距离为2km，网络的数据传输率为10Mbps，信号在介质中的传播速度为2×10^8m/s，求该网的最短帧长。（要求写出计算过程）
解：最短帧的时间=2*2km/2*10^8m/s=20us 最短帧长=20us*10Mbps=200bit
3）设信号在介质中的传播速度为200m/μs,若10Mbps的CSMA/CD LAN的最短帧长为200bit，试求该网站点的最大距离。 解：先求最短帧的时间=最短帧长/网络速率=200bit/10Mbps=20us 最大距离=20us*200m/us/2=2000m 8.求环比特长度，求总时间
例1)某令牌环介质长度为20km，数据传输速率为2Mbps，环路上共有50个站点.每个站点的接口引入1位延迟，设信号在介质中的传播速度为200m／μs，试计算环的比特长度。(要求写出计算过程)
解：环的比特长度=信号传播时延×数据传输速率＋接口延迟位数=环路介质长度÷200m/μs×数据传输速率＋接口延迟
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位数=20000÷200m/μs×2Mbps+50×1=250bit
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2).在100Mbps以太网中，两站点间的最大距离是200m，信号传播速度是200m/μs，求在该网上传输长度为1500bit的数据帧所需的总时间(μs)。(要求列出简要计算步骤) 解：总时间=传输时延+信号传播时延 传播时延=数据帧长度/数据传播速率
信号传播时延=两个站之间的距离/信号传播速度
总时间=数据帧长度/数据传播速率+两个站之间的距离/信号传播速度 =1500bit/1ooMbit/s+200m/200m／μs=15μs+1μs=16μs
9.二进制指数后退算法
考点：（1）一般地，经i次冲突后，发送站点需等待的时隙数将从0 ~ 2^i - 1中（即即[0, 2^i-1]或[0, 2^i)）随机选择 随机数的最大值是1023（即第10次冲突之后）
（2）对于两个站点的第j次竞争，发生在第i次冲突之后，j=i+1，站点会在[0,2j-1)或[0,2i)范围选择等待时隙。其发生冲突的概率=1/2^j-1=1/2^i；
前j次竞争都冲突的概率=1×1/2×?×1/2^j-1=1/2^[(j-1)×j/2]=1/2^[i×(i+1)/2]
例题：1）在以太网中的某一时隙，有两个站点同时开始发送，则3次竞争内（包括第3次）将帧成功发送的概率是_____。（或者说3次竞争总可以解决冲突的概率）
A. 12.5%
B. 25%
C. 75%
D. 87.5%
2)在一个时隙的起始处，两个CSMA/CD站点同时发送一个帧。求前4次竞争都冲突的概率 解：前四次竞争都冲突的概率为：1 x 0.5 x 0.25 x 0.125 = 0.015625=1/2^4×(4-1)/2 第一次竞争冲突的概率为1=1/20；
第二次竞争，即第一次冲突后，A、B都将在等待0个或1个时隙之间选择，选择的组合有：00、01、10、11，共4种，其中00和11将再次冲突，所以第二次竞争时，冲突的概率为0.5=1/21
第三次竞争，即第二次冲突后：A、B都将在0、1、2、3之间选择，选择的组合有：00、01、02、03、10、11、12、13、20、21、22、23、30、31、32、33共16种，其中00、11、22、33将再次冲突，所以第三次竞争时，冲突的概率为0.25=1/2^2 第四次竞争，即第三次冲突后：A、B都将在0、1、2、3、4、5、6、7之间选择，选择的组合共有64种，其中00、11、? ?、77将再次冲突，所以第四次竞争时，冲突的概率为0.125=1/2^3
前四次竞争都冲突的概率为：1 x 0.5 x 0.25 x 0.125 = 0.015625=1/2[^4×(4-1)/2]=1/64
3）在以太网中，当两个站点碰撞（即冲突）5次后，选择的随机等待时隙数的范围是_____。（用数学的区间符号表示，如 [a, b]）
解：[0, 2(^i)-1]或[0, 2(^i))————》[0，2(^5)-1=31] 或[0,32) 10.碰撞问题：
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考点：
C能收到RTS但收不到CTS，因此在A、B通信期间，C也可以和其他站点通信，而不会干扰B接收数据 D收到CTS，因此D知道B将和A通信，在这段时间内，D不能发送数据 E既能收到RTS又能收到CTS，因此在A、B通信期间，E不能和其他站点通信 当B、C同时向A发RTS时，将会发生碰撞 碰撞后将会采用二进制后退算法解决
例题1）IEEE 802.11采用的MAC协议是CSMA/CA，在该协议中当某站点收到站点A发给站点B的RTS，没有收到任何CTS后，则该站点_____。（知识点：4-6） A. 不能与任何站点通信
B. 可以与除A、B以外的站点通信
C. 可以与除B以外的站点通信
D. 可以与任何站点通信
2）下图WiFi网络中，D在t0时刻给C发送了RTS, C回答了CTS。D在收到CTS之后在t2时刻开始发送数据，同时A在t1时刻给B发送了RTS并在t3时刻到达B.
(1) 请简单阐述WiFi的分布式媒体访问控制方法。
（2） 如果A在t3时刻以后给B发送数据，B 能正确接收吗？这会干扰正在进行的C和D之间 的通信吗？
(3) 在t3时刻， B可以给A回答CTS吗？ 为什么？
答：（1）（4分）WiFi采用CSMA/CA的方法进行媒体访问控制。在发送数据前，源端首先侦听 信道，如果信道空闲，则通过发送RTS/CTS短帧以防止冲突，然后再发送数据；如果信道忙，
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则通过二进制指数后退法等待一段时间以后再重新尝试。
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（2）（2分）因为C在A的发射半径之外，所以A可以给B发送数据，不会干扰C接收数据
（3）（2分）B不可以给A发送CTS，因为B收到了C发出CTS，知道C要接收数据。而B发送的数据会干扰C接收数据
第五章网络层
1.IP地址分类
例1）某网络设备的IP地址为202.112.192.4，它属于___C__类IP地址 2.路由算法
最短路径算法（Dijkstra）：
通过用边的权值作为距离的度量来计算最短路径
扩散法(flooding) 不计算路径，有路就走
在数据包头设一计数器，每经过一个节点自动加1，达到规定值时，丢弃数据包 在每个节点上建立登记表，则数据包再次经过时丢弃 距离矢量算法
是动态、分布式算法，RIP协议中使用本算法，较小系统中常使用RIP ，距离矢量法定期与邻居交换自己的距离矢量。根据邻居的距离矢量及自己到邻居的距离计算到其他节点的最近距离
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例1）下图所示的子网使用了距离矢量路由算法，如下的矢量刚刚到达路由器C：来自B的矢量为（6，0，9，13，7，3）；来自D的矢量为（17，13，7，0，10，11）；来自E的矢量为（8，7，4，10，0，5）。经测量C到B，D，E的延迟分别为6，3，5。请给出C的新路由表（列出使用的输出线路及新估计的从C出发的延迟）。 A B C D E F
例2）一个有5个节点的网络中，如果节点5的邻居有1、3、4，各邻居节点传来的距离矢量如下表所示：（知识点：5-12、13）
TO 1 2 3 4 5 结点1 0 10 8 5 7 结点3 11 6 0 3 4 结点4 5 9 3 0 7 B 6 0 9 13 7 3 6 D 17 13 7 0 10 11 3 E 8 7 4 重新估计的延时 12 6 / 3 5 9 线路 B B C D E F 10 0 5 5 5到邻居1、3、4的距离分别为7、4、11。试用距离矢量法计算节点5的路由表，在表中剩余的部分填写选项。
TO 1 2 3 4 5
延时＝（ ）
10
延时 7 C 4 7 0 线路 结点1 C 结点3 结点3 —