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软考中级【网络工程师】第6版教材第3章局域网 (上)

news 2025/8/15 11:59:37

考点分析：

重要程度：⭐⭐⭐⭐

本章比较重要，选择题一般考察5 ~ 6分，VLAN和STP可能考案例

高频考点：千兆以太网、万兆以太网、CSMA/CD、VLAN、STP

新教材变化：删除城域网小节，其余不变【小节删减】

第1节 CSMA/CD

局域网架构IEEE

1.1 局域网拓扑结构

局域网的主要特征由网络的拓扑结构、所采用的协议类型，以及介质控制访问方法决定。

局域网的拓扑结构是指连接网络设备的传输介质的铺设形式，局域网的拓扑结构主要有星型、总线型、环型和混合型。

1.2 CSMA

[1] CSMA的定义

CSMA（Carrier Sense Multiple Access，载波监听多路访问）

基本原理：发送数据之前，先监听信道上是否有人在发送。若有，说明信道正忙，否则说明信道是空闲的，然后根据预定的策略决定：

（1）若信道空闲，是否立即发送

（2）若信道忙，是否继续监听

[2] CSMA三种监听算法

（1）非坚持型监听算法：后退随机时间

由于随机时延后退，从而减少了冲突的概率。问题是因为后退而使信道闲置一段时间，这使信道的利用率降低，而且增加了发送时延。

（2）1 - 坚持型监听算法：继续监听，不等待

有利于抢占信道，减少信道空闲时间。但是，多个站同时都在监听信道时，必然会发生冲突。

冲突概率和利用率都高（双高）

（3）P - 坚持型监听算法

若信道空闲，以概率P发送，以概率（1-P）延迟一个时间单位，P大小可调整。

1.3 CD

CD：Collision Detection，冲突检测原理

载波监听只能减少冲突的概率，不能完全避免冲突。

若帧比较长或两个帧发生冲突还继续发送，会浪费网络带宽。为改进带宽的利用率，发送站应采取边发边听的冲突检测方法，即：

（1）发送期间同时接收，并把接收的数据与站中存储的数据进行比较

（2）若比较结果一致，说明没有冲突，重复（1）

（3）若比较结果不一致，说明发生了冲突，立即停止发送，并发送一个简短的干扰信号（Jamming），使所有站都停止发送。

（4）发送Jamming信号，等待一段随机长的时间，重新监听，再试着发送。

对总线型、星型和树型拓扑访问控制协议是CSMA/CD（Carrier Sense Multiple Access/Collision Detection，载波侦听多路访问/冲突检测）

带冲突检测的监听算法把浪费带宽的时间减少到检测冲突的时间。

1.3 练习

1. [网工2011年11月第62-63题]

以太网介质访问控制策略可以采用不同的监听算法，其中一种是：“一旦介质空闲就发送数据，假如介质忙，继续监听，直到介质空闲后立即发送数据” 这种算法称为（ A ）监听算法，该算法的主要特点是（ B ）

[1] A. 1-坚持型 B. 非坚持型 C. P-坚持型 D. 0-坚持型

[2] A. 介质利用率和冲突概率都低 B. 介质利用率和冲突概率都高

C. 介质利用率低且无法避免冲突 D. 介质利用率高且可以有效避免冲突

[答案] 1. A 2. B

[解析] 掌握三种监听算法原理和特点。

（1）非坚持型监听算法：后退随机时间

由于随机时延后退，从而减少了冲突的概率。问题是因为后退而使信道闲置一段时间，这使信道的利用率降低，而且增加了发送时延。

（2）1 - 坚持型监听算法：继续监听，不等待

有利于抢占信道，减少信道空闲时间。但是，多个站同时都在监听信道时，必然会发生冲突。

冲突概率和利用率都高（双高）

（3）P - 坚持型监听算法

若信道空闲，以概率P发送，以概率（1-P）延迟一个时间单位，P大小可调整。