csma三種演算法的程序代碼

『壹』 計算機網路選擇題 高手幫我

1 CSMA(載波監聽多路訪問)控制策略中有三種堅持退避演算法，其中一種是：「一旦介質空閑就發送數據，假如介質是忙的，繼續監聽，直到介質空閑後立即發送數據；如果有沖突就退避，然後再嘗試」這種退避演算法稱為 （1） 演算法。這種演算法的主要特點是 （2） 。CSMA/CD在CSMA的基礎上增加了沖突檢測功能。網路中的某個發送站點一旦檢測到沖突，它就立即停止發送，並發沖突碼，其他站點都會 （3） 。如果站點發……
1 CSMA(載波監聽多路訪問)控制策略中有三種堅持退避演算法，其中一種是：「一旦介質空閑就發送數據，假如介質是忙的，繼續監聽，直到介質空閑後立即發送數據；如果有沖突就退避，然後再嘗試」這種退避演算法稱為 （1） 演算法。這種演算法的主要特點是 （2） 。CSMA/CD在CSMA的基礎上增加了沖突檢測功能。網路中的某個發送站點一旦檢測到沖突，它就立即停止發送，並發沖突碼，其他站點都會 （3） 。如果站點發送時間為1，任意兩個站之間的傳播延遲為t，若能正常檢測到沖突，對於基帶匯流排網路，t的值應為 （4） ；對於寬頻匯流排網路，t的值應為 （5） 。 (2001年試題)

(1)A．1-堅持CSMA B．非堅持CSMA C．P-堅持CSMA D．O-堅持CSMA

(2)A．介質利用率低，但可以有效避免沖突

B．介質利用率高，但無法避免沖突

C．介質利用率低，且無法避免沖突

D．介質利用率高，且可以有效避免沖突

(3)A．處於待發送狀態 B．相繼競爭發送權 C．接收到阻塞信號 D．有可能繼續發送數據

(4)A．t≤0.5 B．t>0.5 C．t≥1 D．0.5(5)A．t>0.25 B．t≥0.5 C．t≤0.25 D．0.25解析

本題考查的是CSMA/CD協議的相關知識點。

載波監聽(Carrier Sense)的思想是：站點在發送幀訪問傳輸信道之前，首先監聽信道有無載波，若有載波，說明已有用戶在使用信道，則不發送幀以避免沖突。多路訪問(Multiple Access)是指多個用戶共用一條線路。

CSMA技術中要解決的一個問題是當偵聽信道已經被佔用時，如何確定再次發送的時間，通常有以下幾種方法：

堅持型CSMA(1—persistent CSMA)：其原理是若站點有數據發送，先監聽信道，若站點發現信道空閑，則發送；若信道忙，則繼續監聽直至發現信道空閑，然後完成發送；若產生沖突，等待一隨機時間，然後重新開始發送過程。其優點是減少了信道空閑時間；缺點是增加了發生沖突的概率；廣播延遲對協議性能的影響：廣播延遲越大，發生沖突的可能性越大，協議性能越差。

非堅持型CSMA(nonpersistent CSMA)：其原理是若站點有數據發送，先監聽信道，若站點發現信道空閑，則發送；若信道忙，等待一隨機時間，然後重新開始發送過程；若產生沖突，等待一隨機時間，然後重新開始發送過程。它的優點是減少了沖突的概率；缺點是增加了信道空閑時間，數據發送延遲增大；信道效率比1-堅持CSMA高，傳輸延遲比1-堅持CSMA大。

p-堅持型CSMA(p-persistent CSMA)：適用於分槽信道，它的原理是若站點有數據發送，先監聽信道，若站點發現信道空閑，則以概率p發送數據，以概率q=l-p延遲至下一個時槽發送。若下一個時槽仍空閑，重復此過程，直至數據發出或時槽被其他站點所佔用；若忙，則等待下一個時槽，重新開始發送；若產生沖突，等待一隨機時間，然後重新開始發送。

CSMA/CD載波偵聽多路存取/沖突檢測的原理是站點使用CSMA協議進行數據發送，在發送期間如果檢測到沖突，立即終止發送，並發出一個瞬間干擾信號，使所有的站點都知道發生了沖突，在發出干擾信號後，等待一段隨機時間，再重復上述過程。

CSMA/CD的代價是用於檢測沖突所花費的時間。對於基帶匯流排而言，最壞情況下用於檢測一個沖突的時間等於任意兩個站之間傳播時延的兩倍。因此2t≤1，即t≤0.5。對於寬頻匯流排而言，由於單向傳輸的原因，沖突檢測時間等於任意兩個站之間最大傳播時延的4倍。因此4t≤1，即t≤0.25。

答案 (1)A (2)B (3)C (4)A (5)C

2 IEEE802.5令牌環(Token Ring)網中，時延是由 (1) 決定。要保證環網的正常運行，環的時延必須有一個最低限度，即 (2) 。如果達不到這個要求，可以採用的一種辦法是通過增加電纜長度，人為地增加時延來解決。設有某—個令牌環網長度為400m，環上有28個站點，其數據傳輸率為4Mbit/s，環上信號的傳播速度為200m/μs，每個站點具有1bit時延，則環上可能存在的最小和最大時延分別是 (3) bit和 (4) bit。當始終有一半站點打開工作時，要保證環網的正常運行，至少還要將電纜的長度增加 (5) 。(2002年試題)

(1)A．站點時廷和信號傳話時廷 B．令牌幀長短和數據幀長短

C．電纜長度和站點個數 D．數據傳輸單和信號傳播速度

(2)A．數據幀長 B．令牌幀長 C．信號傳播時延 D．站點個數

(3)A．1 B．8 C．20 D．24

(4)A．9 B．28 C．36 D．48

(5)A．50 B．100 C．200 D．400

解析

本題考查令牌環網的相關知識，應該牢固掌握。

首先要了解令牌環網的工作原理。當節點A想要發送數據時的步驟如下：

①A節點要等待令牌的到來，並檢測該令牌是否為空閑狀態。若是空閑狀態進行步驟2，否則繼續等待；

②將得到的令牌改為忙碌(busy)狀態；

③構成一個信息幀，即將數據(data)與忙碌的Token附在一起發送出去；

④當忙碌的token沿著環型網經過每一個節點時，每個節點首先會先檢查數據單元中的目的地址。如果目的地址與本節點地址相符，則由本節點將數據接收下來，進行拷貝操作，並以應答報文的形式作出回答，然後再傳送給下一個節點。當忙碌的Token與數據單元回到原來發送節點時，該節點將會除去數據單元，並將忙碌的Token改為空閑狀態；

⑤接著檢查目的節點送來的應答信息，如果為ACK(確認)，則表示目的節點接收正確，至此，完成了一次數據傳送。反之，需要等待再得到令牌時進行重發。

因此令牌環內需要保證三個位元組令牌幀的流動，即時延不能低於24bit。

當網路取得最小時延即在每個站點都不停留，得400/200=2μs，2×10-6×4×106=8bit，即最小時延8bit。

網路取得最大時延時即在每個站點都停留，這時增加1×28bit，共36bit

當網路中始終有一半站點工作時，使用類似的方法可得這時的最大時延是8+14=22bit，而為了保證令牌不網正常工作，還需要添加2bit，即增加2/(4*106)=0.5μs，可知需要增加0.5×200=100m的電纜。

答案 (1)A (2)B (3)B (4)C (5)B

3 採用星型拓撲結構的區域網典型實例是（ ）。

CBX(計算機交換分機)

FDDI(光纖分布數據介面)

Ethernet(乙太網)

Token Ring(令牌環)

解析

本題考查的是區域網的拓撲結構。

區域網採用的拓撲結構通常有星型、環型、匯流排型和樹型4種。在題中給出的4類區域網中，CBX(計算機交換分機)以數字交換網路為整個網路的中心，各部件與數字交換網路相連，構成了星型結構。FDDI(光纖分布數據介面)的拓撲結構物理上是反向循環的雙環，環上有各類工作的站和集中器，集中器可以與一些工作站相連，構成以集中器為中心的星型結構，即FDDI網路的拓撲結構為環型+星型。Ethernet(乙太網)採用的拓撲結構為匯流排型，網上的伺服器與工作站均與匯流排相連，通過匯流排傳輸數據，採用CSMA/CD介質訪問控制方式。Token Ring(令牌環)採用環型拓撲結構，各結點依次互連，構成環型結構，所有數據及令牌均沿環依次傳遞，採用Token Ring協議。由以上分析可知，採用星型拓撲結構的區域網典型實例應為CBX。

答案 A

4 通常認為，決定區域網特性的主要技術有3個，它們是（ ） 。

傳輸媒體、差錯檢測方法和網路操作系統

通信方式、同步方式和拓撲結構

傳輸媒體、拓撲結構和媒體訪問控制方式

數據編碼技術、媒體訪問控制方法和數據交換技術

解析

本題考查的是區域網的基本知識。

區域網是一種地理范圍有限的計算機網路，其典型特性如下：

(1)高數據速率(0.1～1000Mbit/s)

(2)短距離(0.1～25km)

(3)低誤碼率(10-8～10-11)

通常，決定區域網特性的主要技術有傳輸媒體、拓撲結構和媒體訪問控制方式(MAC)。因此本題選C

答案 C

5 令牌匯流排網中，當所有站都有報文要發送時，最壞情況下等待獲得令牌和發送報文的時間應等於（ ）。

所有站點傳送令牌的時間總和

所有站點傳送令牌和發送報文的時間的總和

所有站點傳送令牌時間和的一半

所有站點傳送令牌和發送報文時間的總和的一半

解析

本題考查的是令牌匯流排的工作原理。

IEEE 802.4標准描述令牌匯流排的媒體訪問控制方法。令牌匯流排媒體訪問控制是將物理匯流排上的站點構成一個邏輯環，每一個站都在一個有序的序列中被指定一個邏輯位置，而序列中最後一個成員又跟著第一個成員，每個站都知道在它之前和之後的站的標識。在物理結構上它是一個匯流排結構區域網，但是，在邏輯結構上，又成了一種環型結構的區域網。和令牌環一樣，站點只有取得令牌，才能發送幀，而令牌在邏輯環上依次傳遞。在正常運行時，當站點做完該做的工作或者時間終了時，它將令牌傳遞給邏輯序列中的下一個站。從邏輯上看，令牌是按地址的遞減順序傳送至下一個站點，但從物理上看，帶有目的地址的令牌幀廣播到匯流排上所有的站點，當目的站識別出符合它的地址，即把該令牌幀接收。匯流排上站的實際順序與邏輯順序並無關系。只有收到令牌幀的站點才能將信息幀送到匯流排上，取得令牌的站點有報文要發送則可發送，隨後，將令牌傳遞給下一個站點。如果取得令牌的站點沒有報文要發送，則立刻把令牌傳遞到下一站點。由於站點接收到令牌的過程是順序依次進行的，因此對所有站點都有機會傳遞數據。令牌匯流排的每個站傳輸之前必須等待的時間總量總是確定的，這是因為對每個站發送幀的最大長度可以加以限制。此外，當所有站都有報文要發送，則最壞的情況下等待取得令牌和發送報文的時間應該等於全部令牌傳送時間和報文發送時間的總和。另一方面，如果只有一個站點有報文要發送，則最壞情況下等待時間只是全部令牌傳遞時間之總和，實際等待時間在這一區間范圍內。對於應用於控制過程的區域網，這個等待訪問時間是一個很關鍵的參數，可以根據需求，選定網中的站點數及最大的報文長度，從而保證在限定的時間內，任一站點可以取得令牌權。由以上對令牌匯流排協議的敘述可知，B選項是正確答案。

答案 B

6 從介質訪問控制方法的角度來對區域網進行分類，它們是（ ）。

A．快速乙太網和慢速乙太網 B．光纖區域網和銅線區域網

C．環型區域網和星型區域網 D．共享式區域網和交換式區域網

解析

本題考查的是對區域網進行分類的方法。

區域網從介質訪問控制方法的角度可以分為兩類：共享介質區域網與交換型區域網。匯流排型區域網通常採用的介質訪問控制方法是共享介質方式。

A是根據傳送速度來分；B是根據使用介質來分；C是拓撲結構來分。還可以根據操作系統來分等。

答案 D

『貳』 簡述CSMA/CD協議中二進制指數退避演算法的規則

CSMA/CD演算法：先聽後發，邊發邊聽，沖突停止，重新發送。
CSMA/CD中二進制指數退避演算法：
1）確定基本退避時間（基數），一般定為2τ，也就是一個爭用期時間，對於乙太網就是51.2μs
2）定義一個參數K，為重傳次數，K＝min[重傳次數，10]，可見K≤10
3）從離散型整數集合[0，1，2，……，(2^k－1)]中，隨機取出一個數記做R
那麼重傳所需要的退避時間為R倍的基本退避時間：即：T＝R×2τ。
4）同時，重傳也不是無休止的進行，當重傳16次不成功，就丟棄該幀，傳輸失敗，報告給高層協議

『叄』 退避演算法的用途

主要用於CSMA的沖突分解
用二進制指數退避可以取得較好的分解效果。
在共用信道的情況下，當沖突發生以後，每個節點都進行一個隨機時延t,0<t<T
t服從(0~T)上的以二為底的指數分布。
退避演算法有:非堅持,1-堅持,P-堅持
（1）非堅持CSMA；
#假如介質是空閑的，則發送；
#假如介質是忙的，等待一段隨機時間，重復第一步；
（2）1-堅持CSMA；
#假如介質是空閑的，則發送；
#假如介質是忙的，繼續監聽，直到介質空閑，立即發送；
#假如沖突發生，則等待一段隨機時間，重復第一步。
（3）P-堅持CSMA；
#假如介質是空閑的，則以P概率發送；而以（1-P）的概率延遲一個時間單位。時間單位等於最大的傳播延遲時間。
#假如介質是忙的，繼續監聽，直到介質空閑，重復第一步。
#假如發送被延遲一個時間單位，則重復第一步。
(4) 可預測P-堅持CSMA
#假如介質當前有多個節點需要佔用信道，或者已經發生多次沖突，可預測P-堅持CSMA則可根據當前的負荷量來判斷發送數據可能碰撞的可能性。當前沖突次數多，則自動減小P值，否則增大P值。
三種方法的比較：
非堅持1-堅持P-堅持
優點當站點要發送時，只要介質空閑，就立即發送。降低1-堅持的沖突概
率，又減小介質浪費。
缺點即使有幾個站有數據要發送，介質仍可能處於空閑狀態。介質利用率低。
假如有兩個或兩個以上的站點有數據要發送，沖突就不可避免。P值的選擇
非常重要。

『肆』 概念題，什麼是csma/cd

（1）CSMA/CD是指（Carrier
Sense
Multiple
Access/
Collision
Detect）即
載波監聽多路訪問
也稱之為
沖突檢測
方法。
（2）是
數據鏈路層
的一個協議哦！
（3）
工作的步驟為：偵聽——發送——檢測——沖突處理
(4)
沖突的情況：在偵聽中發現線路忙或者是發送過程中發生了碰撞現象，對沖突的解決辦法有
退避演算法
常用截止的
二進制指數退避演算法
（M
=
2
min{n,16}
ms）在這里M為
時延
時間，n為退避間隔時間。
CSMA/CD和CSMA/CA的主要差別對比如下：
(5)CSMA/CD：即載波監聽多路訪問/沖突檢測方法
CSMA/CA：帶有沖突避免的
載波偵聽
多路訪問，發送包的同時不能檢測到信道上有無沖突，只能盡量『避免』；
1.兩者的
傳輸介質
不同,CSMA/CD用於匯流排以太,而CSMA/CA則用於
無線區域網
802.11b
；
2.檢測方式不同,CSMA/CD通過電纜中電壓的變化來檢測，當數據發生碰撞時，電纜中的電壓就會隨著發生變化；而CSMA/CA採用能量檢測(ED)、載波檢測(CS)和能量載波混合檢測三種檢測信道空閑的方式；
3.WLAN中，對某個節點來說，其剛剛發出的信號強度要遠高於來自其他節點的信號強度，也就是說它自己的信號會把其他的信號給覆蓋掉；
4.本節點處有沖突並不意味著在接收節點處就有沖突；
綜上，在WLAN中實現CSMA/CD是比較困難的。
有不足之處還望更正，謝謝。

『伍』 csma協議有幾種演算法

csma協議是指csma/cd網路協議退避演算法，演算法有三種：
1、不堅持CSMA協議。
2、I-堅持CSMA協議。
3、P-堅持CSMA協議。