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在以太网的帧结构中,帧首定界符的长度为一个字节,其值为(45)。当以太网中数据传输率提高时,帧的传输时间要求按比例缩短,这样有可能会影响到冲突检测。为了能有效地检测冲突,应该(46)。当收发两站相距S,光速为C,网络的传输速率为R,发送站的物理层时延为tP
在以太网的帧结构中,帧首定界符的长度为一个字节,其值为(45)。当以太网中数据传输率提高时,帧的传输时间要求按比例缩短,这样有可能会影响到冲突检测。为了能有效地检测冲突,应该(46)。当收发两站相距S,光速为C,网络的传输速率为R,发送站的物理层时延为tP
admin
2008-01-03
49
问题
在以太网的帧结构中,帧首定界符的长度为一个字节,其值为(45)。当以太网中数据传输率提高时,帧的传输时间要求按比例缩短,这样有可能会影响到冲突检测。为了能有效地检测冲突,应该(46)。当收发两站相距S,光速为C,网络的传输速率为R,发送站的物理层时延为tPHY,则发送站的最小帧长度为(47)。在100Base TX网络中,若两个DTE之间使用了2个中继器,则两个DTE间的最大跨距为(48)。
选项
A、IOH
B、7FH
C、AAH
D、ABH
答案
D
解析
以太网的帧结构如下图所示。
(1)前导码:前导码包含了7个字节的二进制“1”“0”间隔的代码,即1010…10共56位。当帧在媒体上传输时,接收方就能建立起位同步,因为在使用曼彻斯特编码情况下,这种“1”“0”间隔的传输波形为一周期性方波。
(2)帧首定界符(SFD):它是长度为1个字节的10101011二进制序列(即16进制的ABH),此码一过,表示一帧实际开始,以使接收器对实际帧的第一位定位。也就是说实际帧是由余下的DA+SA+L+LLC-PDU+FCS组成。
(3)目的地址(DA):它说明了帧企图发往目的站的地址,共6个字节。可以是单址(代表单个站)、多址(代表一组站)或全地址(代表局域网上所有的站)。当目的地址出现多址时,即表示该帧被一组站同时接收,称为“组播(Multicast)”。当目的
地址出现全地址时,即表示该帧被局域网上所有站同时接收,称为“广播(broadcast)”。通常以DA的最高位来判断地址的类型,若最高位为“0”则表示单址,为“1”表示多址或全地址,全地址时DA字段为全“1”代码。
(4)源地址(SA):它说明发送该帧站的地址,与DA一样占6个字节。
(5)长度(L):共占2个字节,表示LLC-PDU的字节数。
(6)数据链路层协议数据单元(LLC-PDU):它的范围处在46字节至1500字节之间。注意,46字节是最小的LLC-PDU长度限制,目的是要求局域网上所有的站都能检测到该帧,即保证网络正常工作。如果LLC-PDU小于46个字节,则发送站的MAC子层会自动填充“0”代码补齐。
(7)帧检验序列(FCS):它处在帧尾,共占4字节,是32位冗余检验码(CRC),检验除前导码、SFD和FCS以外的所有帧的内容,即从DA开始至DATA完毕的CRC检验结果都反映在FCS中。当发送站发出帧时,一边发送,一边逐位进行CRC检验。最后形成一个32位CRC检验和填在帧尾FCS位置中一起在媒体上传输。接收站接收后,从DA开始同样边接收边逐位进行CRC检验。最后接收站形成的检验和若与帧的检验和相同,则表示媒体上传输帧未被破坏。反之,接收站认为帧被破坏,则会通过一定的机制要求发送站重发该帧。
因此,试题(45)的正确答案为D。
以太网的跨距表示了系统中任意两个站点间的最大距离范围,媒体访问控制方式 CSMA/CD约束了整个共享型快速以太网系统的跨距。
CSMA/CD的重要的参数碰撞槽时间(Slot time),可以认为:
Slot time≈2S/O.7C+2tPHY
如果考虑一段媒体上配置了中继器,且中继器的数量为N,设一个中继器的延时为 tr,则Slot time≈2S/0.7C+2tPHY+2Ntr
由于Slot time=Lmin/R,Lmin称为最小帧长度,只为传输速率,则系统跨距S的表达式为:
S≈0.35C(Lmin/R-2tPHY-2Ntr)
通过前面的学习可知,Lmin=64B=512b,C=3×10
8
m/s,所以在10M以太网环境中, R=10×10
6
b/s,在100M以太网环境中,R=100×10
6
b/s。
如果忽略2tPHY和2Ntr,10M以太网环境中最大跨距为5376m,100M以太网环境中最大跨距为537.6m。在实际应用中如果忽略中继器,只算上2tPHY,10M以太网环境中最大跨距为5000m左右,100M以太网环境中最大跨距约为412m。然而,在实际应用中,物理层所耗去的时间和中继器所耗去的时间都是不能忽略的,这也就是为什么要有5-4-3法则的原因。尤其是在R变大时跨距成几何级数递减,当R为1000M时,依据这个法则,根据物理层所耗去的时间的大小,甚至会出现跨距为负的情况,则网络变得不可用。为此,在1Gb/s以太网上采用了帧的扩展技术,目的是为了在半双工模式下扩展碰撞域,
达到增长跨距的目的。
因此,试题(46)、试题(47)的正确答案分别为A、C。
100BaseTX/FX系统的跨距如下图所示。由于跨距实际上反映了一个碰撞域,因此图中用两个DTE之间的距离来表示,DTE可以是一个网桥、交换器或路由器,也可以认为是系统中两个站点。中继器用R表示,一般是一个共享型集线器,它的功能是延伸媒体和连接另一个媒体段。
在双绞线媒体情况下,由于最长媒体段距离为100m,加1个中继器,就延伸1个最长媒体段距离,达到200m。如果再想延伸距离时,加2个中继器后,也只能达到205m, 205m即为100BaseTX的跨距。
在光纤媒体情况下,不使用中继器,跨距可达到412m,即是1个碰撞域范围,但光纤的最长媒体段2km要远远大于412m。另外,加1个中继器后,并不能延伸距离,由于中继器的延迟时间,跨距反而变小了;但是若加2个中继器,跨距几乎和双绞线加 2个中继器的跨距相同。因此,在实际应用中通常采用混合方式,即中继器一侧采用光纤,另一侧采用双绞线。双绞线可直接连接用户终端,跨距可达100m,光纤可直接连接路由器或主干全双工以太网交换机,跨距可达225m。
因此,试题(48)的正确答案为D。
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