网络多址接入协议的性能测试及分析
题目网络多址接入协议的性能测试及分析学生姓名迟艳萍学号1213024064 所在学院物理与电信工程学院
专业班级通信工程专业1202班
指导教师吴燕
完成地点物理与电信工程学院通信工程实验室
2016 年 6 月 5 日
毕业论文﹙设计﹚任务书
院(系) 物理与电信工程学院专业班级通信1202班学生姓名迟艳萍
一、毕业论文﹙设计﹚题目网络多址接入协议的性能测试及分析
二、毕业论文﹙设计﹚工作自 2016 年 1月 10 日起至 2016 年 6 月 15日止
三、毕业论文﹙设计﹚进行地点: 物理与电信工程学院通信工程实验室
四、毕业论文﹙设计﹚的内容要求：
学习了解多址接入协议基本原理，多址接入协议的分类，多址接入协议的仿真模型，包括通信信道，包的产生，碰撞，业务量，吞吐量，平均传输时延等名词概念。在此基础上重点掌握学习CSMA协议，以及协议评价的性能指标以及这些指标之间的关系。在此基础上建立业务仿真模型，考察存在捕获效应和不存在捕获效应情况下的协议性能，最终得到反映协议性能的参数指标仿真图（业务量，吞吐量，协议延迟），并进行分析。最后撰写毕业设计论文（应包括方案设计、比较与论证、分析与计算、相关设计文件以及心得体会等）。
进度安排：
1月10日——3月20日：查阅资料，完成外文翻译原文和开题报告。
3月21日——4月20日：完成系统整体框架设计，搭建系统，并提交中期检查报告。
4月21日——5月20日：完成参数设计并仿真，准备作品验收。
5月21日——6月15日：撰写、修改毕业设计论文，准备并完成答辩。
指导教师系(教研室)
系(教研室)主任签名批准日期
接受论文 (设计)任务开始执行日期学生签名
网络多址接入协议的性能测试及分析
迟艳萍
（陕西理工学院物理与电信工程学院通信工程专业，2012级02班，陕西汉中 723000）
指导老师：吴燕
[摘要]本文介绍了多址接入协议的研究背景及其工作原理，对目前广泛研究的CSMA 协议进行了详细阐述，CSMA协议工作原理比较简单，技术上易实现。论文主要分析了系统吞吐量、业务量及平均传输时延等网络协议性能指标，根据协议的工作过程，在Matlab平台构建仿真模型，对CSMA协议进行仿真,得出了吞吐量与业务量及时延之间的关系，为提高协议性能提供了参考。
[关键词]多址接入协议；CSMA；吞吐量；业务量；时延；
Performance test and analysis of network multiple access
control protocols
Chi Yanping
(Grade 2012,Class 2,Major of Communication Engineering,School of Physics and Telecommunication Engineering of Shaanxi University of Technology,Hanzhong 723003,Shaanxi)
Tutor: Wuyan
[Abstract]This paper introduces the research background and the working principle of the multiple access protocol, and makes a detailed exposition on the CSMA protocol which is widely studied at present. The working principle of CSMA protocol is relatively simple, and it is easy to implement. The paper has mainly analyzed the throughput, the amount of traffic and average transmitted delay. According to the process of protocol , builds simulation model in the MA TLAB platform, simulating the CSMA protocol, obtains the relationship between the throughput, the amount of traffic and delay, and provides a reference to improve the performance of the protocol.
[Key words] multiple access protocol; CSMA;throughput; traffic; delay;
目录
1.绪论 (1)
1.1课题背景 (1)
1.2 CSMA/CD协议发展历史 (1)
1.3研究发展趋势 (2)
2. 网络多址接入协议 (3)
2.1网络多址接入协议的概述 (3)
2.2网络多址接入协议的分类 (3)
2.2.1固定多址接入协议 (3)
2.2.2随机多址接入协议 (3)
2.3网络多址接入协议的特点 (4)
2.3.1固定多址接入协议特点 (4)
2.3.2随机多址接入协议特点 (5)
3.CSMA/CD协议 (6)
3.1CSMA/CD协议的三种算法 (6)
3.2 CSMA/CD的工作原理和研究方法 (6)
3.2.1 CSMA／CD协议数据发送过程 (6)
3.2.2 CSMA／CD协议数据的接收过程 (7)
3.2.3 CSMA/CD模型建立及分析 (7)
4.CSMA/CD协议的仿真 (8)
4.1 通信系统模型 (8)
4.1.1数据包通信系统 (8)
4.1.2通信信道 (8)
4.1.3包的产生 (9)
4.1.4碰撞 (9)
4.1.5产生的业务量 (9)
4.1
.6吞吐量 (9)
4.1.7平均传输时延 (9)
4.1.8协议评价指标 (9)
4.2 CSMA协议仿真 (10)
4.2.1 MATLAB中M文件编程 (10)
4.2.2程序流程图 (11)
4.3 CSMA协议的仿真及结果分析 (12)
5.总结与展望 (14)
参考文献 (15)
致谢 (16)
附录A英文文献原文 (17)
附录B英文文献翻译 (22)
附录C源程序 (26)
1.绪论
1.1课题背景
网络发展早期，通信基本上是以点到点或者网状的方式进行的，通过专门线路把每一个设备和其他设备连接起来从而实现通信。然而，当今网络业务迅速增长，网络结构日益复杂化，网络所能使用的通信资源也越来越紧缺。而且，节点用户之间需要交换信息，一个设备可以使用的物理连接的数量又是有限的，全部使用点到点的连接是不现实的。因此，共享通信资源的方式被广泛应用到网络架构中。共享方式有利于提高资源的使用效率，同时在用户之间保持高度的可连接性。多个设备之间共享传输媒介，需要有某种接入控制技术来保证正常通信，于是多址接入技术应运而生。在网络接入领域中，当两个或多个用户共享信道传输数据时，信息就会叠加，目的端就不能接收到正确的数据，发送端必须重新传输，直到被成功接收或超时丢弃。数据的再次传输造成了时间和信道资源的严重浪费，所以需要不断完善和发展多址接入技术，以提高网络性能。
在多址接入协议中，多个用户共享同一物理信道，例如，在蜂窝无线通信系统中，信道被所有入网的用户共享。对无线通信来说，一个重要的目标就是有效地利用信道资源，多址接入协议的性能对此有很大影响。协议通常都是为了满足一定的目标而设计的。任何一种较好的协议都应该具有以下特点：第一，协议应该能够使多个用户共享同一传输信道，为此，协议必须要求用户按照一定的规则发出请求，协议控制分配给用户的信道容量。第二，协议能够以高效的方式分配传输信道，效率通常是以信道的吞吐量和传输时延来衡量的。第三，对每个用户来说，分配应该是公平的，即在不考虑具有优先权的用户的情况下，每个用户从平均意义上来说应该分配到相同的信道容量。第四，协议在处理不同的业务时，应该具有一定的灵活性。第五，协议应该是稳定的。这意味着当系统达到均衡时，一个新增的负荷应该使系统达到一个新的均衡点。对于不稳定的协议来说，新增的负荷将迫使系统迁移到更高的负荷状态，并且降低系统吞吐量。最后，协议应该具有鲁棒性。也就是说，当系统出现设备故障或条件改变时，不会引起协议的崩溃。当用户操作不当时，对系统中其他用户的影响应当尽可能的小。
随着无线通信的不断普及，无线移动环境中的多址接入协议正在引起人们更多地关注。在此条件下，更应当关注协议的稳定性和鲁棒性。在无线移动环境中，多址接入协议面临如下四点挑战：隐终端问题，即两个或多个终端由于高山、建筑物等的遮挡而不在彼此的通信范围内，但却在同一基站的通信范围内；远近效应问题，远端的用户要比近端的用户信号有更大的衰落；无线信道中的多径效应和阴影衰落问题；由于相邻小区共用同一频率而导致的共道干扰问题。
对于一种协议来说，同时处理好上述问题是比较困难的，甚至是相互冲突的，因此，只能在设计时进行折中处理，折中的程度取决于使用环境，以及特定的需求。
设计开发新的协议或对已有协议进行改进，都需要对其性能进行测试和评价。测试的方法一般有两种：一种是在实际网络环境中进行测试，即实验；另一种是在计算机仿真环境下测试。在实际环境下测试能够得到相对真实的数据，但由于现代通信与信息系统往往规模很大，系统很复杂，构造高度相似的物理模型经济成本和社会成本都很高，因而进行对大规模的测试几乎是不可能的，而且其测试结果也往往难于重现。目前，计算机仿真的方法在通信网络技术的研究中得到了广的应用，因为其具有很好的可控制性、可重现性、可扩展性。利用比较成熟的计算机仿真软件，可以近乎真实地模拟网络环境，可以在各个层次上模拟网络的运行效果。因此，在仿真软件的帮助下，我们可以很好的模拟各种接入控制协议，并分析其性能。在此基础上，针对发现的问题提出理论改进，然后在仿真平台上实现改进理论，并通过性能比较分析来验证改进效果。这种低成本、高效率的计算机仿真的方式势必成为研究接入控制技术的首选。
1.2 CSMA/CD协议发展历史
1968年美国夏威夷大学为了解决夏威夷群岛之间的通信问题开始一项研究计划取名aloha，随后开发了ALOHA协议。ALOHA协议和它的后继者CSMA/CD都是随机访问或者竞争发送协议。随机访问意味着对任何站都无法预计其发送的时刻；竞争发送是指所有发送的站自由竞争信道的使用权。Aloha协议或称Aloha技术、Aloha网，是世界上最早的无线电计算机通信网。它就是取自1968年美国夏威夷大学的那项项研究计划的名字。由该校Norman Amramson等人为他们的地面无线分组网
设计的。在ALOHA协议中，网络中的节点不考虑当前的信道是忙还是闲，一旦有分组到达就独自决定将分组发送到信道。这种控制策略存在很大的盲目性，即使是稍有改进的时隙ALOHA协议，其最大吞吐量也只能达到0.368.若要进一步提高系统吞吐量，还需设法减少节点之间发送冲突的概率。
为了解决ALOHA协议出现的缺点，CSMA/CD（Carrier Sense Multiple Access/Collision Detect）即载波监听多路访问/冲突检测方法在ALOHA协议的基础上诞生。CSMA是从ALOHA协议变出的一种改进型协议，它采用了附加的硬件装置，每个节点都能检测信道是否空闲，如果信道有其他分组在传输，则节点可以等到信道空闲后在传输，这样可以减少要发送的分组与正在传输的分组之间的碰撞，提高系统的利用率。
1.3研究发展趋势
多址接入技术是网络技术的一部分，它的实现方法将直接影响到网络的吞吐量、时延特点、业务能力、用户支持数量、资源利用效率等多方面的性能，其研究基础是信息的数字传输和处理，其目标则是在网络中.提高通信资源的使用效率。可以将多址接入技术归纳为三大类：固定分配多址接入、随机（动态）分配多址接入和基于预约的多址接入。针对每一类多址接入技术，现已提出多种接入控制协议，这些协议具有各自不同的设计目标，可以适应不同的应用场合。
固定分配多址接入，就是指通信资源的分配是预先完成的，且分配资源的大小在通信过程中不发生变化。固定分配接入实现的基本方式有时分多址（TDMA）、频分多址（FDMA）和码分多址（CDMA），也可以使用他们的组合。这些方案是在时域、频域或者码域先将信道划分成子信道，再将这些子信道固定地分配给用户，分配依据是预先获知的通信业务带宽和时延等要求。
如果通信资源的分配可以随着用户信号传输要求的变化而变化，那么这种多址方式称为随机多址接入方式。基本的随机多址接入方式包括纯ALOHA、时隙ALOHA和CSMA等。
ALOHA协议是一种完全随机接入的多址协议，逻辑信道的划分与分配调度合二为一，节点用户可以根据需要在任意时刻占用信道。如果两个以上或两个以上的用户在占用信道时出现时间上的重叠，则每个用户各自延迟一段随机时间后重新占用信道。如果对信息的传输时延没有限制，信息总可以通过随机延迟后的重发到达接收端。ALOHA协议适合应用于用户负载较低的场合，随着用户数量或发送信息量的增加，这种完全随机接入的协议将使信道重叠现象加剧，冲突概率增大，传输性能降低。
为了提高ALOHA系统的性能，将所有各节点在时间上都同步起来，并将时间划分为一段段等长的时隙，不论帧在何时产生，它只能在每个时隙开始时才能发送出去。这样的系统称为时隙ALOHA 系统。载波监听多路访问 (Carrier Sense Multiple Access, CSMA) 是进一步提高吞吐量的有效方式，是由ALOHA系统改进而成。这种方式适用于时延较小的总线网，现已普遍适用于局域网中。如用户信息从一个节点传送到另一个节点，首先要监听信道，根据信道的状态确定是否传送。“载波监听”指发送节点在发送信息帧之前，必须监听信道是否处于空闲状态。如信道忙，就暂不发送数据，从而减少了冲突的可能，提高了信道吞吐量；“多路访问”指多个用户共用一条线路，用户既可以接收其他节点的信息，用户发送的信息也可以被其他节点接收。基于CSMA的协议主要应用于短距离数据业务的多址接入，比如计算机局域网的互联接入等。
多址接入技术的研究已经取得了相当的成果，许多成果已经得到应用，而且还在不断发展。进入21世纪以来，通信技术得到了飞速发展，极大地影响了人们的日常生活和工作，也有力地推动了经济社会、文化等诸多方面的发展，而这种发展反过来又对通信技术的发展提出了更高的要求，形成了更大的动力。现代通信技术发展的重要特征是数字化、网络化和高速（宽带）化。
多址接入控制技术是网络传输平台技术的一个重要部分，它的实现方法将直接影响到网络的吞吐效能、时延特点、业务能力、用户支持数量、资源利用效率等多方面性能，其研究基础是信息的数字传输和处理，其目标则是在网络中提高通信资源的使用效率。因而，现代通信网络的多址接入技术正是围绕着通信技术的数字化、网络化和高速化这三个特征展开的，其发展过程展示了通信网络技术不断进步的过程。多址接入技术的发展有力的支持了现代通信网络技术的发展。同时，一些新兴的通信网络也对多址接入技术提出了更高的要求，成为多址接入技术研究不断走向深入的动力。
2. 网络多址接入协议
2.1网络多址接入协议的概述
所谓多址接入协议（multiple access protocol）就是在一个网络中，解决多个用户如何高效共享一个物理链路资源的技术。网络中的终端设备通过通信子网来访问网络中的资源，当多个终端同时访问一个资源时，就有可能发生信息的碰撞问题，从而使通信不能正常进行。这种共享链路常见的有卫星链路，蜂窝移动通信链路，局域网，分组无线电网。
在卫星和蜂窝移动通信系统中，多个用户采用竞争或预约分配等方法向一个中心站发送信息中心站通过下行链路发送应答信息。在局域网中，一个用户发送所有用户都能收到，它是一个全通的网络。在无线电网络中，用户分布在一个很广的范围中，每个用户仅能接受到其通信范围以内的信息，任意两个用户之间可能经过多次中转才能相互连通，它是一个部分连通（或称多跳）的网络。如果多个用户同时发送时，就会发生多个用户的帧在物理信道上的相互重叠，使得用户无法正常通信。为了有效的进行通信，就需要有某种机制来决定资源的使用权，这就是网络的多址接入控制问题。
2.2网络多址接入协议的分类
多址协议主要分为固定分配多址接入协议、和随机分配多址接入协议和基于预约方式的多址接入协议。所谓固定分配多址接入协议是指在用户接入信道时，专门为其分配一定的信道资源（如频率，时隙，码字或空间），用户独享该资源，直到通信结束。所谓随机多址接入协议是指用户可以随时接入信道，并且可能不会顾及其他用在占用这个信道。而基于预约的多址协议是指在数据分组之前，先进行资源预约。一旦预约成功，则在资源内可进行无冲突的传输。
2.2.1固定多址接入协议
固定多址接入协议又称为无争议的多址接入协议或静态分配的多址接入协议。固定接入的多址接入协议为每个用户固定分配一定的系统资源，这样当用户有数据传输时，就能不受干扰的独享分配的信道资源典型的多址接入协议有：频分多址（FDMA），时分多址（TDMA）,码分多址（CDMA）及空分多址（SDMA）。
频分多址接入—Frequency Division Multiple Access(FDMA)是把信道的总频段划分为若干个等
间隔的频道。并将频道分配给不同的用户，这些频道之间互不重叠。
时分多址接入—time division multiple access（TDMA）把时间分割成互不重叠的时段（帧），再将帧分割成互不重叠的时隙（信道）与用户具有一一对应关系，依据时隙区分来自不同地址的用户信号，从而完成的多址连接。
码分多址接入—Code Division Multiple Access（CDMA），CDMA技术的原理是基于扩频技术，即将需传送的具有一定信号带宽信息数据，用一个带宽远大于信号带宽的高速伪随机码进行调制，使原数据信号的带宽被扩展，再经载波调制并发送出去。接收端使用完全相同的伪随机码，与接收的带宽信号作相关处理，把宽带信号换成原信息数据的窄带信号即解扩，以实现信息通信。
空分多址接入—space-division multiple access（SDMA），空分多址(SDMA)，也称为多光束频率复用。它通过标记不同方位的相同频率的天线光束来进行频率的复用。
2.2.2随机多址接入协议
随机多址接入协议又叫又竞争的多址协议。网络节点中的节点在网络中的地位是等同的，各节点通过竞争获得信道的使用权。竞争多址协议又可细分为完全随机的多址接入协议（ALOHA协议）和载波侦听型多址协议。
ALOHA协议—ALOHA协议是由美国夏威夷大学开发的一种网络协议。处于OSI模型中的数据链路层。它属于随机存取协议（Random Access Protocol）中的一种。它分为纯ALOHA 协议和分段ALOHA协议。纯ALOHA协议(Pure ALOHA) ：当传输点有数据需要传送的时候，它会向立即向通讯频道传送。接收点在收到数据后，会ACK传输点。如果接收的数据有错误，接收点会向传输点发送NACK。当网络上的两个传输点同时向频道传输数据的时候，会发生冲突，这种情况下，两个点都停止一段时间后，再次尝试传送。分段ALOHA(Slotted
ALOHA) :纯ALOHA协议有太多的传输冲突，分段ALOHA是纯ALOHA协议的一个改进。改进之处在于，它把频道在时间上分段，每个传输点只能在一个分段的开始处进行传送。每次传送的数据必须少于或者等于一个频道的一个时间分段。这样很大的减少了传输频道的冲突。
载波侦听型多址接入协议—（Carrier Sense Multiple Access简称CSMA）CSMA是为了解决ALOHA协议的缺点，在ALOHA协议的基础上诞生的。CSMA是载波检测(侦听)多路访问.它检测其他站的活动情况,据此调整自己的行为，分为以下几类: 1-持续CSMA(1-persistent CSMA)，非持续CSMA，p-持续CSMA，带冲突检测的CSMA(CSMA/CD:CSMA with Collision Detection)。
2.3网络多址接入协议的特点
2.3.1固定多址协议特点
固定多址接入协议，是指通信资源的分配是预先完成的，且分配资源的大小在通信过程中不发生变化。固定分配接入实现的基本方式有时分多址（TDMA）、频分多址（FDMA）、码分多址（CDMA）和波分多址（WDMA），也可以使用他们的组合。这些方案是在时域、频域或者码域先将信道划分成子信道，再将这些子信道固定地分配给用户，分配依据是预先获知的通信业务带宽和时延等要求。
固定多址协议接入为每个用户固定分配一定的系统资源，这样当用户发送数据时就能保证不受干扰的独享分配的信道资源。固定多址接入协议的优点在于可以保证每个用户之间的“公平性”，每个用户都分配了固定的资源和相同的延时。如果通信资源的分配可以随着用户信号传输要求的变化而变化，那么这种多址协议称为随机多址接入协议。基本的随机多址接入方式包括纯ALOHA、时隙ALOHA和CSMA等。CSMA是从ALOHA协议演变出的一种改进型协议，它采用了附加的硬件装置，每个节点都能够检测（侦听）到信道上有无分组在传输。如果一个人节点有分组要传输，它首先检测信道是否空闲，如果信道有其他分组在传输，则该节点可以等到信道空闲后再传输，这样可以减少要发送的分组与正在传输的分组之间的碰撞，提高系统的利用率。
频分多址（FDMA）优点:频分多址优点在于经济实用。接收终端的接收者隔离复用信号取决于接收频带传送还是拒绝过滤操作，并进行适合于特定波段或波段组调制方式的解调检波过程。缺点：FDMA 模拟传输是效率最低的网络，这主要体现在模拟信道每次只能供一个用户使用，使得带宽得不到充分利用。此外 FDMA 信道大于通常需要的特定数字压缩信道，且对于通信沉默过程 FDMA 信道也是浪费的。模拟信号对噪声较为敏感，并且额外噪声不能被过滤出去。应用：FDM应用于模拟传输，诸如双绞线话路传输、电缆接入、峰窝、无线电以及TV通信等。一直以来TDMA和CDMA都是结合FDMA共同作用，也就是说，特定频带可以独立用于其它频带的TDMA或CDMA信号。正交频分多址接入(OFDMA)是OFDM(正交频分复用)调制的一种形式，它针对多用户通信进行了优化，尤其是蜂窝电话和其它移动设备。
时分多址（TDMA）优点:满足定时和同步的条件下，基站可以分别在各时隙中接收到各移动终端的信号而不混扰。同时，基站发向多个移动终端的信号都按顺序安排在预定的时隙中传输，各移动终端只要在指定的时隙内接收，就能在合路的信号中把发给它的信号区分并接收下来。缺点：时分多址只能用于数字通信系统。模拟话音必须先进行模数变换（数字语音编码）及成帧处理，然后以突发信号的形式发射出去。应用：应用在卫星通信系统、蜂窝移动通信系统以及为点到多点的光通信系统中
码分多址（CDMA）优点:抗干扰能力强。这是扩频通信的基本特点，是所有通信方式无法比拟的。宽带传输，抗衰落能力强。由于采用宽带传输，在信道中传输的有用信号的功率比干扰信号的功率低得多，因此信号好像隐蔽在噪声中；即功率密度比较低，有利于信号隐蔽。利用扩频码的相关性来获取用户的信息，抗截获的能力强。缺点：在小区的规划问题上，虽然CDMA无需频率规划，但它的小区规划却并非十分容易。由于所有的基站都使用同一个频率，相互之间是存在干扰的，如果小区规划做得不好，将直接影响话音质量和使系统容量打折扣，因而在进行站距、天线高度等方面的设计时应当小心谨慎。其次，在标准的问题上，CDMA的标准并不十分完善。许多标准都仍在研究制定之中。如A接口，目前各厂家有的提供
IS-634版本0，有的支持Is－634版本。还有的使用Is-634/TSB-80。因此对于系统运营商来说，选择统一的A接口是比较困难的。最后由于功率控制的误差所导致的系统容量的减少。应用：码分多址技术是二代和三代无线通信中的一种协议。二代通信中有电信的CDMA网络。三代通信中分别是TD-SCDMA、WCDMA和CDMA2000。其中TD-SCDMA属于时分双工（TDD）模式，是由中国提出的3G技术标准；而 WCDMA和CDMA2000属于频分双工（FDD）模式，WCDMA技术标准由欧洲和日本提出，CDMA2000技术标准由美国提出。
2.3.2随机多址接入协议特点
随机多址接入协议可细分为完全随机多址协议和载波侦听型多址接入协议。无论哪种随机多址接入协议，主要关心两个方面的问题：一个是稳态情况下系统的通过率和时延性能，另一个是系统的稳定性。
载波侦听型多址接入协议（CSMA）:CSMA协议是在ALOHA协议的基础上演变过来的，它附加的硬件装置，每个节点都能检测到信道上有无分组在传输。CSMA协议可分为非坚持型CSMA，1-坚持型CSMA和p-坚持型CSMA。它的缺点是;网络负载增大时，发送时间增长，发送效率急剧下降。它的优点是：原理比较简单，技术上易实现，网络中各工作站处于平等地位，不需集中控制，不提供优先级控制。它的应用：广泛用于LAN中MAC子层,是当前以太网LAN 的基础。
完全随机多址接入协议（ALOHA协议）:ALOHA协议分为纯ALOHA协议和时隙ALOHA协议两种。纯ALOHA协议的优点是：简单易行，缺点是：极容易冲突。时隙ALOHA协议的缺点：吞吐量低最大吞吐量只能达到约0.368，优点是：在信道高负载情况下，能更好地利用单个共享信道，应用：时隙ALOHA协议主要应用在手机网络通信中，而纯ALOHA协议因为其较高的频道冲突很少被使用，但是ALOHA的仍然是很多新的无线通信标准，比如Wi-Fi的理论基础。
3.CSMA/CD 协议
3.1CSMA/CD 协议的三种算法
CSMA/CD 是一种争用型的介质访问控制协议。是对ALOHA 协议的改进，使之具有比ALOHA 协议更高的介质利用率。它的另一个改进是，对于每一个站而言，一旦它检测到有冲突，它就放弃它当前的传送任务。换句话说，如果两个站都检测到信道是空闲的，并且同时开始传送数据，则它们几乎立刻就会检测到有冲突发生。它们不应该再继续传送它们的帧，因为这样只会产生垃圾而已；相反一旦检测到冲突之后，它们应该立即停止传送数据。快速地终止被损坏的帧可以节省时间和带宽。 CSMA/CD 控制方式有三种算法：（1）非坚持的CSMA ：线路忙，等待一段时间，再侦听；不忙时，立即发送；减少冲突，信道利用率降低；（2）1坚持的CSMA ：线路忙，继续侦听；不忙时，立即发送；提高信道利用率，增大冲突；（3）p 坚持的CSMA ：线路忙，继续侦听；不忙时，根据p 概率进行发送，另外的1-p 概率为继续侦听（p 是一个指定概率值）；有效平衡，但复杂。
3.2 CSMA/CD 的工作原理和研究方法
CSMA/CD 的传输过程:控制过程包含四个处理内容：侦听、发送、检测、冲突处理（1）侦听： 通过专门的检测机构，在站点准备发送前先侦听一下总线上是否有数据正在传送（线路是否忙）若“忙”则进入后述的“退避”处理程序，进而进一步反复进行侦听工作，若“闲”，则按照1坚持型算法决定发送。（2） 发送：当确定要发送后，通过发送机构，向总线发送数据。（3）检测：数据发送后，也可能发生数据碰撞。因此，要对数据边发送，边检测，以判断是否冲突了。（4）冲突处理：当确认发生冲突后，进入冲突处理程序。
3.2.1 CSMA ／CD 协议数据发送过程
从图3.1可以看出：发送信息帧之前首先检查信道是否空闲，如果空闲，则发送信息，否则继续监听信道，一直等到信道空闲才能发送信息帧；在开始信息帧发送完成之后，还要继续监听信道，
发生冲突。
否
3.2.2 CSMA ／CD 协议数据的接收过程
总线上非发送站点总是处于监听总线状态。当总线上有信号活跃时，则所有的非发送站点启动帧接收进程。非发送站点接收帧的步骤如下：(1)判断帧是否接收完毕，如果接收没有完成，继续接收，直至接收完成。(2)
长度有效性(64byte ≤ x ≤1518byte)、目的CSMA ／CD 协议接
否3.2.3 CSMA/CD CSMA ／CD 隙的长度为τ时间，也即协议所规定的某种局域网最长网段信号从一端到另一端传输时延，对于IEEE802．3以太网时间间隔为2τ=51．2μs ，相当于传输了64byte 的时间(最小分组长度)。该模型由竞争周期、传送周期以及所有站点均处于静止时产生的空闲周期组成。某一站点传输完一帧后可能经过若干个竞争周期和空闲时隙，下一帧才能成功发送，对于IEEE 802．3以太网最小帧问间隔为
9．6μs ，即在没有冲突的情况下，帧必须等9.6μs 才能发送数据。
图3.3 CSMA/CD 的三种状态
4.CSMA/CD 协议的仿真
4.1 通信系统模型
4.1.1 数据包通信系统 所谓系统仿真（system simulation ），就是根据系统分析的目的，在分析系统各要素性质及其相互关系的基础上，建立能描述系统结构或行为过程的、且具有一定逻辑关系或数量关系的仿真模型，据此进行试验或定量分析，以获得正确决策所需的各种信息。
实际通信系统中的协议实现比较复杂，使用Matlab 来考察协议的性能，需要建立相应的协议仿真模型。这里使用的仿真系统模型是数据包通信系统，该系统中包含一个接入点，以及多个终端，其关系如图
接入协议缓冲区
（Buffer ）
缓冲区
（Buffer ）接入协议
到达包产生缓冲区
（Buffer ）接入协议
终端2
到达包产生缓冲区
（Buffer ）接入协议终端3
到达包产生在仿真系统模型中，终端具有相同的性能，带有缓冲区，数据包产生后，首先存储在缓冲区中，并按照先进先出（FIFO ）的原则进行传输。缓冲区的容量可以使无限的，也可以是有限的。当缓冲区容量有限时，在数据包充满缓冲区后，新产生的数据包将会被丢掉。这种情况称为阻塞，它与包传送失败是不同的。传输失败是指缓冲区中的数据包没有成功传输到接入点。另外，如果终端数是无限的，则成为无限呼叫源模型，而终端数有限的情况下则称为有限呼叫源模型。在理论分析中通常假设是有限呼叫源模型。
4.1.2 通信信道
无线通信系统和有线通信系统信道建模是不同的。在无线通信系统中，信道是时变的，在本文的仿真中，主要考虑接入点与终端之间的距离造成的路径损耗，以及由于建筑物与其它障碍物的遮挡造成的阴影衰落。阴影衰落与路径损耗分别建模如下： 阴影衰落：信号在无线信道传播过程中遇到障碍物会使信号发生随机变化，造成给定距离处接收信号功率的随机变化，反射体和散射体的变化也会造成接收信号功率的随机变化，因此，需建立一个模型来描述这些因素造成的信号随机衰落。最常用的模型是对数正态阴影模型，衰落的标准差一般在6～10dB 之间。路径损耗：指接收到的信号功率随着接入点与终端之间的距离增加而单调下降。基于理论和实际测量的传播模型表明，室外和室内无线信道中，平均接收功率(dBm)与发射机和接收机之间的距离的对数成反比：
()()0lg 10d d n dBm P dBm P t t += （4.1）
式中，n 为路径衰落指数，表明路径损耗随距离增长的速度，它的值一般在2～5之间，d0为近地参考距离，由测试决定；d 为发射天线与接收天线的距离。（2）在有线通信系统中，信道是时不变的，假设不会发生传输差错，且接入点接收到的各个终端的信号功率是相同的。这是用来评估接入协议最基本的假设。
4.1.3包的产生
每个终端都假设相互独立的随机产生数据包，且包产生过程服从泊松分布，满足如下特点：稀疏性：非常小的时间间隔内，产生两个及两个以上数据包的概率非常小，可以忽略，如果产生的数据包的个数服从泊松分布，两个数据包之间的间隔服从负指数分布。独立性：在互不交叠的时间间隔内产生的数据包的个数是相互统计独立的。平稳性：在一段时间间隔内产生的数据包的个数与该段时间间隔有关与该段时间间隔的起始时间无关。
4.1.4碰撞
几个数据包在信道同时传输时，便会发生碰撞。在实际的通信系统中，接入点决定终端发送的数据包是否成功，并将结果反馈给终端。在数据包传输发生错误的情况下，经过一段时间间隔后，将会被再次传送到接入点。在有线和无线通信系统中，对发生碰撞的数据包分别作以下处理：无线通信系统：接收到的数据包的功率依赖于终端的位置，以及信道条件。因此，即使几个数据包发生碰撞，具有最大接收功率的数据包也可能被正确接收。一般把这种情况称为捕获效应。另外，即使没有发生碰撞，传输的包也可能发生错误，因为接入点接收到的信号功率有可能小于解调所要求的最小功率，这在信道条件较差的情况下经常发生。有线通信系统：所有碰撞的数据包都被丢弃，数据包作为发送失败处理，因为所有数据包的信号强弱是一样的。如果没有发生碰撞，产生的数据包依次传送到目的地。
4.1.5产生的业务量
单位时间内新产生的数据包和重传的数据包之和定义为产生的业务量，通过传输数据速率归一化的业务量记为G 。如果数据传输速率为R （bps)，需要传输的数据比特数为t T ，则有
R
T G t = (4.2) 如果数据包为0，则G=0。
4.1.6吞吐量
吞吐量为单位时间内成功传输到接入点的数据包的总数。用数据传输速率归一化的吞吐量记为S 。数据传输速率和每个数据包包含的信息比特数分别记为R （bps)和T ，在单位时间内成功传输的数据包个数为n ，有
R n
T S ?= (4.3)
没有数据包产生，或是所有传输道德数据包由于碰撞而被丢弃，则吞吐量为最小值0。在所有的单位时间内，所有的包都被正确传输，吞吐量为1。
4.1.7平均传输时延
数据包从终端产生到成功的传输到接入点的平均时间间隔称为平均传输时延。平均传输时延依赖于包的长度。通过数据的包长度进行归一化，可以得到归一化后的平均传输时延D 。
4.1.8协议评价指标
CSMA/CD 的性能分析内容:CSMA/CD 的性能分析主要研究的是通过率与吞吐量之间的关系。通过率：为转移每个状态区间内平均成功传输的分组数与平均状态转移区间的长度之比。吞吐量：为单位时间内成功地传送数据的数量(以比特、字节、分组等测量)。
协议性能的最基本的指标一般是产生的业务量G ，吞吐量S 以及平均传输时延D 。对理想的协议来说，吞吐量与业务量之间的关系为
G ={G,G <11,G ≥1 (4.4)
如图4.2所示，业务量较少的情况下，吞吐量随着业务量的增加而增加，当业务量大于一定的门限值后，吞吐量随着业务量的增加而下降。当业务量大于1，平均传输时延将随着业务量的增加而急剧增加。
1
图4.2 吞吐量与业务量之间的关系
4.2 CSMA 协议仿真
4.2.1 MATLAB 中M 文件编程
M 文件有两种形式：函数文件（Function File ）和脚本文件（Script File ）。这两种文件的扩展名，均为“.m ”。
a.M 脚本文件,脚本文件比较简单，是遗传按用户意图排列而成的指令集合。脚本文件运行后，所产生的所有变量都驻留在基本工作空间中。只要用户不使用清除指令，指令窗口不关闭，这些变量将一直保存在基本工作空间中。
b.函数文件,函数文件犹如一个“黑箱”，一些数据送进并经加工处理，把结果送出来。函数指令大部分都是由函数文件定义的。
M 文件类型是普通文本文件，可以使用系统认可的文本编辑器来建立M 文件，方法如下：（1）在命令窗口选择菜单“file —New —M-file ”，系统会弹出系统自带的M 文件编辑器，可以在编辑器中输入相应的命令。（2）编辑完成后，保存，系统会提示输入文件名，输入后 点“确定”保存编辑好的M 文件。（3）保存完成后，点运行按钮，运行刚才输入的M 文件。还可以在命令窗口中输入M 文件的名字来运行文件。
典型M 文件的结构如下：（1）函数声明行：位于函数文件的首行，以关键字function 开头，函数名及函数输入输出变量都在这一行被定义，其格式为: Function 输出形参表=函数名（输入形参表）。（2）第一注释行：紧随函数声明行之后以%为开头第一注释行。（3）编写和修改记录：与在线帮助文本区相隔一个“空”行，也以%开头，标志编写及修改该M 文件的作者和日期等。（4）函数体：与前面的注释以“空”行相隔。（5）M 文件的文件名都是“函数名.M ”。（6）在线帮助文本区：第一注释行以及之后的连续以%开头所有注释行构成整个在线帮助文本。
4.2.2
该程序流程中，当终端有数据要传输时，首先进行载波监听，在此假设所有的终端都能够监听到其他终端的数据传输，即不存在“隐终端”问题。如果信道空闲，则开始传输数据，否则，要延迟一段时间后在进行载波监听。
4.3 CSMA协议的仿真及结果分析
利用MATLAB编写程序对非持续性CSMA协议的仿真结果如图4.4和图4.5所示。
图4.4 CSMA协议信道吞吐量与业务量的关系
由图4.4能够看出随着业务量的增加吞吐量也在增加，而当业务量增加到一定值时，吞吐量不再随着业务量的增加而增加，而是逐渐在减小。
图4.5 CSMA协议时延与业务量的关系
从图4.5能够看出，当业务量较小时，时延在缓慢增加，几乎不变，当业务量增大到一定程度时，时延随着业务量的增加而迅速增加。
5.总结与展望
本文对CSMA/CD协议性能的分析主要围绕吞吐量与通过量之间的关系而展开的。主要采取以下步骤：建立CSMA/CD协议的分析模型；对CSMA/CD进行数学分析；对分析结果进行仿真。在对CSMA/CD 进行分析的过程中主要采取了两种不同的分析方式，一是不限用户模型的分析方式，另一个是有限用户的分析方式。本文采用的分析工具主要是MATLAB。MATLAB语言是高度智能化的编程语言，具有编程简单，图形化高的特点特别适合CSMA/CD的性能仿真。这也是本次选择MATLAB作为CSMA/CD分析工具的原因。
现代通信网络的复杂和频谱资源的紧缺，使如何分配信道的接入权成为一个非常关键的问题。无论是在局域网中、还是无线通信网络中，接入技术在解决数据冲突和提高网络吞吐量等方面都表现出了出色的功能，在实际应用中，由于业务的突发性与实时性，还存在一定的问题。因此随着网络业务的复杂与增多，研究信道接入技术，根据网络业务特征有效地分配信道资源，提高资源的利用率，改善网络性能，仍然是通信网络研究的重要内容。尤其是在无线局域网方面的CSMA/CA系统，目前人们对无线网络的呼声也越来越高，当然对网络质量的要求也是越来越苛刻。为适应多媒体业务接入需要，接下来仍需要对多址接入协议进行深入的研究。
网络性能测试与分析复习整理
网络性能测试与分析（林川）复习整理 对一台具有三层功能的防火墙进行测试，可以参考哪些和测试相关的RFC文档？ RFC3511、RFC3222、RFC2889、RFC2544 IP包头的最大长度为多少？为什么？ 答：60字节，固定部分20字节，可变部分40字节 在数据传输层面，用以衡量路由器性能的主要技术指标有哪些？ 答：（1）吞吐量；（2）延迟；（3）丢包率；（4）背对背；（5）时延抖动；（6）背板能力；（7）系统恢复；（8）系统恢复。 什么是吞吐量？简述吞吐量测试的要点？ 答：吞吐量是描述路由器性能优劣的最基本参数，路由设备说明书和性能测试文档中都包含该参数。是指在没有丢包的情况下，路由设备能够转发的最大速率。要点：零丢包率。什么是延迟？为什么RFC2544规定延迟测试发包速率要小于吞吐量？ 答：延迟是指包的第一个比特进入路由器到最后一个比特离开路由器的时间间隔，又叫时延。 丢包率测试的目的是什么？简述丢包率与吞吐量之间的关系？ 答：丢包率测试的目的是确定DUT在不同的负载和帧长度条件下的丢包率。 什么是背对背？什么情况下需要进行背对背测试？ 答：背对背指的是在一段较短的时间内，以合法的最小帧间隙在传输介质上连续发送固定长度的包而不引起丢包时的包数量，IEEE规定的以太网帧间的最小帧间隙为96比特。该指标用于测试路由器缓存能力。 大量的路由更新消息、频繁的文件传送和数据备份等操作都会导致数据在一段时间内急剧增加，甚至达到该物理介质的理论速率。为了描述此时路由器的表现，就要进行背对背突发的测试。 吞吐量：是指在没有丢包的情况下，路由设备能够转发的最大速率。对网络、设备、端口、虚电路或其他设施，单位时间内成功地传送数据的数量（以比特、字节、分组等测量）。 延迟：是指包的第一个比特进入路由器到最后一个比特离开路由器的时间间隔，又叫时延。丢包率：是指路由器在稳定负载状态下，由于缺乏资源而不能被网络设备转发的包占所有应该被转发的包的百分比。丢包率的衡量单位是以字节为计数单位，计算被落下的包字节数占所有应该被转发的包字节数的百分比。 背对背：是指在一段较短的时间内，以合法的最小帧间隙在传输介质上连续发送固定长度的包而不引起丢包时的包数量，IEEE规定的以太网帧间的最小帧间隙为96比特。 转发率：通过标定交换机每秒能够处理的数据量来定义交换机的处理能力。交换机产品线按转发速率来进行分类。若转发速率较低，则无法支持在其所有端口之间实现全线速通信。包转发速率是指交换机每秒可以转发多少百万个数据包（Mpps），即交换机能同时转发的数据包的数量。包转发率以数据包为单位体现了交换机的交换能力。路由器的包转发率，也称端口吞吐量，是指路由器在某端口进行的数据包转发能力，单位通常使用pps（包每秒）来衡量。 。 网络测试定义： 以科学的方法，通过测量手段/工具，取得网络产品或正在运行网络的性能参数和服务质量参数。这些参数包括可用性、差错率、吞吐量、时延、丢包率、连接建立时间、故障检测和
TCP IP网络协议分析实验报告
TCP/IP网络协议分析实验 一、实验目的 1. 通过实验，学习和掌握TCP/IP协议分析的方法及其相关工具的使用； 2. 熟练掌握 TCP/IP体系结构； 3. 学会使用网络分析工具； 4. 网络层、传输层和应用层有关协议分析。 二、实验类型 分析类实验 三、实验课时 2学时 四、准备知识 1.Windows 2003 server 操作系统 2.TCP/IP 协议 3.Sniffer工具软件 五、实验步骤 1.要求掌握网络抓包软件Wireshark。内容包括： ●捕获网络流量进行详细分析 ●利用专家分析系统诊断问题 ●实时监控网络活动 ●收集网络利用率和错误等 2.协议分析（一）：IP协议，内容包括： ●IP头的结构 ●IP数据报的数据结构分析 3.协议分析（二）：TCP/UDP协议，内容包括： ●TCP协议的工作原理 ●TCP/UDP数据结构分析
六、实验结果 1.IP协议分析： （1）工作原理：IP协议数据报有首部和数据两部分组成，首部的前一部分是固定长度，共20字节，是IP数据报必须具有的。首部分为，版本、首部长度、服务类型、总长度、标识、标志、片偏移、生存时间、协议、首部检验和、源地址、目的地址、可选字段和数据部分 （2）IPV4数据结构分析：
2.TCP协议分析： （1）工作原理：TCP连接是通过三次握手的三条报文来建立的。第一条报文是没有数据的TCP报文段，并将首部SYN位设置为1。因此，第一条报文常被称为SYN分组，这个报文段里的序号可以设置成任何值，表示后续报文设定的起始编号。连接时不能自动从1开始计数，选择一个随机数开始计数可避免将以前连接的分组错误地解释为当前连接的分组。
网络协议 实验
1.你的浏览器运行的是HTTP1.0，还是HTTP1.1？你所访问的服务器所运行的HTTP版本号是多少？ 答：HTTP 1.1 version 4 2. 你的浏览器向服务器指出它能接收何种语言版本的对象？ 答：Accept language: zh-CN\r\n 3. 你的计算机的IP地址是多少？服务器https://www.wendangku.net/doc/f611524161.html,/DatumDownload.aspx 的IP地址是多少？ 答：我的IP是：10.127.117.2 服务器：222.197.183.99 4. 从服务器向你的浏览器返回的状态代码是多少？ 答：200 OK
5. 你从服务器上所获取的HTML文件的最后修改时间是多少？ 答：如图 6.返回到你的浏览器的内容以供多少字节？ 答：24370 在浏览器地址栏中如下网址： https://www.wendangku.net/doc/f611524161.html,/wireshark-labs/HTTP-wireshark-file2.html 8.分析你的浏览器向服务器发出的第一个HTTP GET请求的内容，在该请求报文中，是否有一行是：IF-MODIFIED-SINCE？ 答：没有
9.分析服务器响应报文的内容，服务器是否明确返回了文件的内容？如何获知？ 答：有 HTTP/1.1 200 OK（text/html） 10.分析你的浏览器向服务器发出的第二个“HTTP GET”请求，在该请求报文中是否有一行是：IF-MODIFIED-SINCE？如果有，在该首部行后面跟着的信息是什么？ 答：仍然没有。如图。 11.服务器对第二个HTTP GET请求的响应中的HTTP状态代码是多少？服务器是否明确返回了文件的内容？请解释。 答：状态码和相应状态信息的值为304 NOT Modified,他表示缓存器可以使用该对象。第二次没有返回文件的内容，因为他只是作为对该条件GET的响应，WEB服务器只发送一个响应报文,不包含请求的对象。 12. 你的浏览器一共发出了多少个HTTP GET请求？ 答：1个 13. 传输这一个HTTP响应需要多少个TCP报文段？ 答：4个。
网络协议分析期末
网络协议分析 Chap 1——TCP/IP 概述 1.用IP实现异构网络互联（IP能够屏蔽底层物理网络的差异，向上提供一致性） 2.通用的协议分层思想： （1）第N层实体在实现自身定义的功能的时候，只能使用第N-1层提供的服务 （2）N层向N+1层提供服务，该服务不仅包括N层本身所具备的功能，还包括由下层服务提供的功能总和 （3）最底层只提供服务，是提供服务的基础；最高层只是用户，是使用服务的最高层，中间各层既是下一层的用户，又是上一层的服务提供者 （4）仅在相邻层间有借口，且下层服务的实现细节对上层完全透明 3.TCP/IP分层模型 分层优势：简化问题，分而治之，有利于软件升级换代 应用层、传输层、IP层、网络接口层、物理层 分层缺点：效率低 1.各层之间相互独立，都要对数据进行分别处理 2.每层处理完毕都要加一个头结构，增加了通信数据量 TCP/IP的分层原则：信宿机第n层收到的数据与信源机第n层发出的数据完全一致。 应用层：提供通用的应用程序，如电子邮件、文件传输等。 传输层：提供应用程序间端到端的通信 ①格式化信息流②提供可靠传输③识别不同应用程序 IP层：负责点到点通信 ①处理TCP分层发送请求 ②为进入的数据报寻径 ③处理ICMP报文：流控、拥塞控制 ④组播服务 网络接口层：接收IP数据报并通过选定的网络发送。 总结：TCP/IP模型是在1个硬件层上构建的4个软件层 4.TCP/IP 中协议依赖关系
CHAP 2 点到点PPP协议 1.最大接收单元：用以向对方通告可以接受的最大报文长度； 2.PPPoE定义了在以太网中使用PPP协议的规范，主要用于城域以太网以及个人用户基于以太网连接ADSL接入设备的场合 CHAP 3 Internet地址及地址解析 1.IP地址：网络号+主机号 2.IP地址的寻路特点： （1）指明了主机所在的网络，标识了对象位置 （2）标识了到达对象的路径，机先投递到对象所在网络，之后投递到相应的主机 3.IP地址分类 A类：0 —8位网络号首字节1—126 B类：10 —16位网络号首字节128—191 C类：110 —24位网络号首字节192—223 D类：1110 —组播地址首字节224—239 E类：11110 -- （保留未用）首字节240—247 特殊IP地址: 网络地址：主机号全0；广播地址：主机号全‘1’ 有限广播地址：32位全‘1’；回送地址：127.*.*.*，网络软件测试及本机进程间的通信。 4.从IP地址中提取网络部分，过程如下： （1）提取首比特位，为0则是A类地址，第一个字节是网络号 （2）首位为1，则提取第二位，为0则是B类地址，前两个字节是网络号 （3）第二位为1，则提取第三位，为0 则是C类地址，前三个字节是网络号 5.ARP的基本思想是“询问”。 6.ARP步骤： （1）发送方发送一个ARP请求，该报文以广播方式发送，包含接收方的IP地址。 （2）网络上所有主机都会受到这个请求，比较请求中的接收方IP与自己的IP，若相同，则向发送方回应，回应中包含自己的物理地址，否则不作回应。 总结：广播请求，单播回应！ 话外：在TCP/IP协议中，每一个网络结点是用IP地址标识的，IP地址是一个逻辑地址。而在以太网中数据包是靠48位MAC地址（物理地址）寻址的。因此，必须建立IP地址与MAC地址之间的对应（映射）关系，ARP协议就是为完成这个工作而设计的。 7.ARP欺骗。（P31） （1）嗅探器的原理：在共享网络环境下，所有数据通过物理广播方式投递，在网卡工作于混杂模式下不会进行地址检查而直接接收数据，主机可以修改网卡的工作模式嗅探网断内的所有通讯数据。（被动攻击） （2）基于ARP欺骗的嗅探器：在同一网段中可以通过ARP询问知道网段内任意主机的IP地址和MAC地址映射关系。在交换式网络环境下，一台主机H若想截获A、B主机间的通讯，可以首先向A发送一个ARP应答报文，里面包含IPb/MACh，A收到后会更新
网络性能测试与分析复习资料
题型: 一. 名词解释（5个,每个4分,共20分 吞吐量:是指在没有丢包的情况下,路由设备能够转发的最大速率。对网络、设备、端口、虚电路或其他设施,单位时间内成功地传送数据的数量（以比特、字节、 分组等测量。 延迟:是指包的第一个比特进入路由器到最后一个比特离开路由器的时间间隔, 又叫时延。 丢包率:是指路由器在稳定负载状态下,由于缺乏资源而不能被网络设备转发的包占所有应该被转发的包的百分比。丢包率的衡量单位是以字节为计数单位,计算被落下的包字节数占所有应该被转发的包字节数的百分比。 背对背:是指在一段较短的时间内,以合法的最小帧间隙在传输介质上连续发送固定长度的包而不引起丢包时的包数量,IEEE 规定的以太网帧间的最小帧间隙为96 比特。 转发率:通过标定交换机每秒能够处理的数据量来定义交换机的处理能力。交换机产品线按转发速率来进行分类。若转发速率较低,则无法支持在其所有端口之间实现全线速通信。包转发速率是指交换机每秒可以转发多少百万个数据包（Mpps, 即交换机能同时转发的数据包的数量。包转发率以数据包为单位体现了交换机的交换能力。路由器的包转发率,也称端口吞吐量,是指路由器在某端口进行的数据包转发能力，单位通常使用pps（包每秒来衡量。 二. 选择题（15个,2分一个,共30分 书上一到七章课后习题选择题 三. 解答题（4个,5分一个,共20分 1、IP包头的最大长度为多少？为什么？
答:IP包的大小由MTU决定（IP数据包长度就是MTU-28（包头长度。MTU值 越大,封包就越大,理论上可增加传送速率,但MTU 值又不能设得 太大,因为封包太大,传送时出现错误的机会大增。一般默认的设置, PPPoE连接的最高MTU值是1492,而以太网（Ethernet的最高MTU 值则是1500,而在In ternet上默认的MTU大小是576字节 2、在数据传输层面,用以衡量路由器性能的主要技术指标有哪些? 答:（1 吞吐量:是指在不丢包的情况下单位时间内通过的数据包数量,也 就是指设备整机数据包转发的能力,是设备性能的重要指标。路由器吞吐量表示的是路由器每秒能处理的数据量,是路由器性能的一个直观上的反映。 （2 线速转发能力:所谓线速转发能力,就是指在达到端口最大速率的时候,路由器传输的数据没有丢包。线速转发是路由器性能的一个重要指标。简单的说就是进来多大 的流量,就出去多大的流量,不会因为设备处理能力的问题而造成吞吐量下降。 3、什么是吞吐量?简述吞吐量的测试要点。答:吞吐量时衡量交换机在不丢帧的 情况下每秒转发帧的极限能力测试要点:被 测设备的整体转发能力,即整机吞吐量 被测设备对某种单一应用的支持程度,即端口吞吐量
网络协议分析实验报告
实 验 报 告 课程名称 计算机网络 实验名称 网络协议分析 系别 专业班级 指导教师 学号 姓名 实验日期 实验成绩 一、实验目的 掌握常用的抓包软件，了解ARP 、ICMP 、IP 、TCP 、UDP 协议的结构。 二、实验环境 1．虚拟机（VMWare 或Microsoft Virtual PC ）、Windows 2003 Server 。 2．实验室局域网，WindowsXP 三、实验学时 2学时，必做实验。 四、实验内容 注意：若是实验环境1，则配置客户机A 的IP 地址:192.168.11.X/24,X 为学生座号；另一台客户机B 的IP 地址:192.168.11.（X+100）。在客户机A 上安装EtherPeek （或者sniffer pro ）协议分析软件。若是实验环境2则根据当前主机A 的地址，找一台当前在线主机B 完成。 1、从客户机A ping 客户机B ，利用EtherPeek （或者sniffer pro ）协议分析软件抓包，分析ARP 协议； 2、从客户机A ping 客户机B ，利用EtherPeek （或者sniffer pro ）协议分析软件抓包，分析icmp 协议和ip 协议； 3、客户机A 上访问 https://www.wendangku.net/doc/f611524161.html, ，利用EtherPeek （或者sniffer pro ）协议分析软件抓包，分析TCP 和UDP 协议； 五、实验步骤和截图（并填表） 1、分析arp 协议，填写下表 客户机B 客户机A
2、分析icmp协议和ip协议，分别填写下表 表一：ICMP报文分析
3、分析TCP和UDP 协议，分别填写下表
网络协议分析题库
第一章练习 1 OSI和ISO分别代表什么含义？它们是什么关系？ 2 OSI/RM模型没有被最终采用的原因是什么？ 3下面哪些协议属于应用层协议？（） A. TCP和UDP B. DNS和FTP C. IP D. ARP 4 Internet最早是在( ) 网络的基础上发展起来的? A. ANSNET B. NSFNET C. ARPANET D. MILNET 5 当网络A上的主机向网络B上的主机发送报文时, 路由器要检查( ) 地址? A.端口 B. IP C.物理 D.上述都不是 6.下面哪一个是应用层提供的服务? ( ) A.远程登录服务 B.文件传送 C.邮件服务 D.上述都是 7要将报文交付到主机上的正确的应用程序, 必须使用( )地址? A.端口 B. IP C.物理 D.上述都不是 8. 网络应用访问操作系统的常用接口是,实现IP地址到物理地址映射的协议是。 9. 在TCP/IP协议族中，能够屏蔽底层物理网络的差异，向上提供一致性服务的协议是；实现异构网络互联的核心设备是。 10. 在TCP/IP网络中，UDP协议工作在层，DNS协议工作在层。 11判断对错：TCP/IP是一个被广泛采用的网际互联协议标准，仅包含TCP和IP两个协议。（） 第二章练习 1 PPP协议是什么英文的缩写？用于什么场合? 2 ISP验证拨号上网用户身份时,可以使用哪些认证协议？
3.PPP协议的通信过程包括哪几个阶段？ 4.LCP的用途是什么? 5.PPP是Internet中使用的（1），其功能对应于OSI参考模型的（2），它 使用（3）技术来解决标志字段值出现在信息字段的问题。 （1） A. 报文控制协议 B. 分组控制协议 C. 点到点协议 D. 高级数据链路控制协议 （2）A. 数据链路层 B. 网络层 C. 传输层 D. 应用层 （3）A. 透明传输 B. 帧 C. 控制 D. 字节填充 第三章练习 1求下列每个地址的类别： 227.12.14.87 193.14.56.22 14.23.120.8 252.5.15.111 2 假设一段地址的首地址为146.102.29.0，末地址为146.102.32.255，求这个地址段的地址数。 某地址段的首地址为14.11.45.96。假设这个地址段的地址数为32个，那么它的末地址是什么？ 3下列哪个地址是C类地址？（） 哪个是E类地址？（） A. 00000001 00001011 00001011 11101111 B. 11000001 10000011 00011011 11111111 C. 10100111 11011011 10001011 01101111 D. 11101111 10011011 11111011 00001111 4下列哪个IP地址能用于Internet上的主机通信？（） A. 192.168.120.5 B. 172.30.10.78 C. 186.35.40.25 D. 10.24.25.9 5 一个主机有两个IP地址，一个地址是192.168.11.25，另一个可能是（） A. 192.168.13.25 B. 192.168.11.0 C. 192.168.11.26 D. 192.168.11.24 6下列哪种情况需要启动ARP请求？（）
网络性能测试与分析复习题
a网络性能测试与分析复习题 一.名词解释 吞吐量：是指在没有丢包的情况下，路由设备能够转发的最大速率。对网络、设备、端口、虚电路或其他设施，单位时间内成功地传送数据的数量（以比特、字节、分组等测量）。 延迟：是指包的第一个比特进入路由器到最后一个比特离开路由器的时间间隔，又叫时延。 丢包率：是指路由器在稳定负载状态下，由于缺乏资源而不能被网络设备转发的包占所有应该被转发的包的百分比。丢包率的衡量单位是以字节为计数单位，计算被落下的包字节数占所有应该被转发的包字节数的百分比。 背对背：是指在一段较短的时间内，以合法的最小帧间隙在传输介质上连续发送固定长度的包而不引起丢包时的包数量，IEEE规定的以太网帧间的最小帧间隙为96比特。 转发率：通过标定交换机每秒能够处理的数据量来定义交换机的处理能力。交换机产品线按转发速率来进行分类。若转发速率较低，则无法支持在其所有端口之间实现全线速通信。包转发速率是指交换机每秒可以转发多少百万个数据包（Mpps），即交换机能同时转发的数据包的数量。包转发率以数据包为单位体现了交换机的交换能力。路由器的包转发率，也称端口吞吐量，是指路由器在某端口进行的数据包转发能力，单位通常使用pps（包每秒）来衡量。 背压(Backpressure) ：当外出或输出端口出现拥塞现象时，被交换机用来通知发送端降低帧发送速度，以阻止外部数据源继续向拥塞端口传输帧的那些方法。 背对背：指的是在一段较短的时间内，以合法的最小帧间隙在传输媒介上连续发送固定长度的包不引起丢包时的包数量。 路由震荡：又叫路由波动是指由于种种原因导致到某个目的网络的路由在短期内反复撤销和重现。路由震荡通常以每秒更新路由的数量来衡量，每秒更新路由的数量越大，说明路由震荡越严重。路由震荡是路由不稳定性的主要表现，对路由器转发能力有很大的影响。 路由收敛：路由收敛是指同一个网络中所有路由器对网络拓扑的认识达到一致的过程。也被理解为路由变化通知到全网所用时间。收敛是评估路由协议的一个关键指标。路由协议的收敛速度越快，其运行性能就越好。 服务质量（QoS）定义为网络在传输数据流时要求满足的一系列服务请求，具体可量化为带宽，时延，吞吐量等性能指标 填空题： 1、一次完整的网页相应包括一个DNS请求报文，一个DNS回答报文，一个HTTP请求报文和一个HTTP响应报文。 2、标识符会被复制到对查询的回答报文中，以便让客户机用它来匹配发送的请求和接收到的回答。 3、问题区域包含着正在进行的查询信息。该区域包括：名字字段，用于指出正在被查询主机名字；类型字段，用于指出正被询问的问题类型。 4、权威区域包含了其他权威DNS服务器的记录。
网络协议分析软件的使用实验报告
实验报告 项目名称：网络协议分析工具的使用课程名称：计算机网络B 班级： 姓名： 学号： 教师： 信息工程学院测控系
一、实验目的 基于网络协议分析工具Wireshark（原为Ethereal），通过多种网络应用的实际操作，学习和掌握不同网络协议数据包的分析方法，提高TCP/IP协议的分析能力和应用技能。 二、实验前的准备 ● 二人一组，分组实验； ● 熟悉Ping、Tracert等命令，学习FTP、HTTP、SMTP和POP3协议； ● 安装软件工具Wireshark，并了解其功能、工作原理和使用方法； ● 安装任一种端口扫描工具； ● 阅读本实验的阅读文献； 三、实验内容、要求和步骤 3.1 学习Wireshark工具的基本操作 学习捕获选项的设置和使用，如考虑源主机和目的主机，正确设置Capture Filter；捕获后设置Display Filter。 3.2 PING命令的网络包捕获分析 PING命令是基于ICMP协议而工作的，发送4个包，正常返回4个包。以主机210.31.40.41为例，主要实验步骤为： （1）设置“捕获过滤”：在Capture Filter中填写host 210.31.38.94； （2）开始抓包； （3）在DOS下执行PING命令； （4）停止抓包。 （5）设置“显示过滤”: IP.Addr=210.31.38.94 （6）选择某数据包，重点分析其协议部分，特别是协议首部内容，点开所有带+号的内容。（7）针对重要内容截屏，并解析协议字段中的内容，一并写入WORD文档中。
分析：从这个数据包的分析结果来看我们可以得知： 数据包的到达时间为2013年11月28日14：43：15 帧的序号为20411 帧的长度为74bytes（592bits），同时抓取的长度也是74bytes，说明没有丢失数据 目的MAC地址为00：25：11:：4b：7a：6e 源MAC地址为00：25：11：4b：7d：6e 使用的协议为Ipv4 网络层的首部长度为20bytes 目的Ip地址为222.31.38.94 源Ip地址为222.31.38.93 数据没有分片说明数据大小没有超过最大传输单元MUT，其中用到了ICMP协议，数据包的生存周期为128 头部校验和为0x01正确 ICMP的校验和为0x01序列号为2304 数据有32bytes 3.3 TRACERT命令数据捕获 观察路由跳步过程。分别自行选择校内外2个目标主机。比如， （1）校内：tracert 210.31.32.8 （2）校外：tracert https://www.wendangku.net/doc/f611524161.html,
网络连接性能的测试实验报告
网络连接性能的测试实验报到实验目的:(1)熟悉利用ping命令工具来进行测试 (2)熟悉利用Ipconfig工具来进行测试 （3）熟悉利用网络路由跟踪Tracert进行测试 实验性质：验证性实验 实验器材：计算机(已安装Windows XP) 实验步骤： (1)利用Ping命令工具进行测试 a）检查本机的 TCP/IP 协议安装是否正确 方法：输入Ping 127.0.0.1 结果： 本机的TCP/IP 协议安装正确 b)测试本台计算机上TCP/IP的工作情况。 方法：输入Ping 192.168.1.1（本机的IP地址） 结果： 本机的TCP/IP工作正常 c）用Ping工具测试其他计算机上TCP/IP的工作情况
方法：输入Ping 219.136.19.170（其他计算机上IP地址）结果： 其他计算机上TCP/IP的工作正常 e) 用Ping工具测试和远程计算机的连接情况 方法：输入Ping https://www.wendangku.net/doc/f611524161.html, 结果： 本计算机和远程计算机的连接 （2）用Ipconfig工具来进行测试 运行Ipconfig命令 方法：输入Ipconfig/all 结果：
（3）利用网络路由跟踪Tracert进行测试
a)跟踪路由 方法;输入Tracert 192.168.1.1（本计算机网关地址） 结果： b）测试本计算机到所经过的路由数 方法：输入Tracert 结果： 3G 3G(英语 3rd-generation)是第三代移动通讯技术，是指支持高速数据传输的蜂窝移动通讯技术。3G服务能够同时传送声音及数据信息，速率一般在几百kbps以上。3G是指将无线通信和国际互联网等多媒体通信结合的新一代移动通信系统，目前3G存在3种标准：CDMA2000、WCDMA、TD-SCDMA。 3G下行速度峰值理论可达3.6Mbit/s（一说2.8Mbit/s），上行速度峰值也可达384kbit/s。不可能像网上说的每秒2G，当然，下载一部电影也不可能瞬间完成。
实验yi：网络协议分析工具Wireshark的使用
实验一： 一、实验目的 学习使用网络协议分析工具Wireshark的方法，并用它来分析一些协议。 二、实验原理和内容 1、tcp/ip协议族中网络层传输层应用层相关重要协议原理 2、网络协议分析工具Wireshark的工作原理和基本使用规则 三、实验环境以及设备 Pc机、双绞线 四、实验步骤（操作方法及思考题） 1.用Wireshark观察ARP协议以及ping命令的工作过程：（20分） （1）用“ipconfig”命令获得本机的MAC地址和缺省路由器的IP地址；（2）用“arp”命令清空本机的缓存； （3）运行Wireshark，开始捕获所有属于ARP协议或ICMP协议的，并且源或目的MAC地址是本机的包（提示：在设置过滤规则时需要使用（1）中获得的本机的MAC地址）; （4）执行命令：“ping 缺省路由器的IP地址”； 写出（1），（2）中所执行的完整命令（包含命令行参数），（3）中需要设置的Wireshark的Capture Filter过滤规则，以及解释用Wireshark所观察到的执行（4）时网络上出现的现象。 -------------------------------------------------------------------------------- （1）ipconfig/all （2）arp –d （3）( arp or icmp ) and ether host 18-03-73-BC-70-51, ping 192.168.32.254 后的截包信息图片：
首先，通过ARP找到所ping机器的ip地址，本机器发送一个广播包，在子网中查询192.168.32.254的MAC地址，然后一个节点发送了响应该查询的ARP分组，告知及其所查询的MAC地址。接下来，本机器发送3个请求的ICMP报文，目的地段回复了三个响应请求的应答ICMP报文。在最后对请求主机对应的MAC地址进行核查。 2.用Wireshark观察tracert命令的工作过程：（20分） （1）运行Wireshark, 开始捕获tracert命令中用到的消息； （2）执行“tracert -d https://www.wendangku.net/doc/f611524161.html,” 根据Wireshark所观察到的现象思考并解释tracert的工作原理。 ----------------------------------------------------------- 实验室路由跟踪显示有6个路由器
IP协议分析实验报告
计算机网络 实 验 报 告 实验名称： IP协议分析 实验分组号： 实验人：郑微微 班级： 12计算机科学系本四B班学号： 实验指导教师：阮锦新 实验场地：网络实验室706 实验时间： 2014年11月 17号 成绩：
一、实验目的 1、掌握IP协议分析的方法 2、掌握TCP/IP体系结构 3、加深网络层协议的理解 4、学会使用网络分析工具 二、实验要求 1、实验前下载安装Ethereal/Wireshark/Sniffer中的一款网络分析工具软件 2、了解网络分析工具软件的常见功能与常见操作 3、每位学生必须独立完成所有实验环节 三、实验环境 1、操作系统：Windows XP/Windows 7/Windows 2008 2、已安装网络分析工具软件 3、PC机能访问互联网 四、实验内容及原理 1、实验内容 (1)IP头的结构 (2)IP报文分析 2、实验原理 网络之间互连的协议（Internet Protocol,IP）就是为计算机网络相互连接进行通信而设计的协议。在因特网中，它是能使连接到网上的所有计算机网络实现相互通信的一套规则，规定了计算机在因特网上进行通信时应当遵守的规则。任何厂家生产的计算机系统，只要遵守IP协议就可以与因特网互连互通。 IP报文由报头和数据两部分组成，如图1所示：
图1 IP报文格式 五、需求分析 IP协议是TCP/IP体系中两个主要的协议之一，而IP地址位于IP数据报的首部，在网络层及以上使用的是IP地址，因此在数据链路层是看不见数据报的IP地址，另外首部的前一部分是固定长度，共20字节。在TCP/IP的标准中，各种数据格式常以32位为单位来描述，通过分析IP数据报的格式就能够知道IP协议都具有哪些功能。 六、实验步骤 1、打开网络分析工具软件 2、抓取浏览器数据包 (1)启动网络分析工具软件，设置抓包过滤条件。 (2)启动浏览器，在地址栏输入要访问的IP地址。 (3)关闭浏览器，停止抓包。 (4)存储所捕获的数据包。 (5)分析数据包。 七、实验分析 1.启动网络分析工具软件，设置抓包过滤条件为“==”
网络协议分析最终版
中南林业科技大学 实验报告 课程名称：网络协议与分析 姓名：项学静学号：20104422 专业班级：2010级计算机科学与技术 系（院）：计算机与信息工程学院 实验时间：2013年下学期 实验地点：电子信息楼602机房
实验一点到点协议PPP 一、实验目的 1．理解PPP协议的工作原理及作用。 2．练习PPP，CHAP的配置。 3．验证PPP,CHAP的工作原理。 二、实验环境 1．安装windows操作系统的PC计算机。 2．Boson NetSim模拟仿真软件。 三、实验步骤 1、绘制实验拓扑图 利用Boson Network Designer绘制实验网络拓扑图如图1-1。 本实验选择两台4500型号的路由器。同时，采用Serial串行方式连接两台路由器，并选择点到点类型。其中DCE端可以任意选择，对于DCE端路由器的接口(Serial 0/0)需要配置时钟信号（这里用R1的Serial 0/0作为DCE端）。 2、配置路由器基本参数
绘制完实验拓扑图后，可将其保存并装入Boson NetSim中开始试验配置。配置时点击Boson NetSim程序工具栏按钮eRouters,选择R1 并按下面的过程进行路由器1的基本参数配置： Router>enable Router#conf t Router(config)#host R1 R1(config)#enable secret c1 R1(config)#line vty 0 4 R1(config-line)#password c2 R1(config-line)#interface serial 0/0 R1(config-if)#ip address 192.168.0.1 255.255.255.0 R1(config-if)#clock rate 64000 R1(config-if)#no shutdown R1(config-if)#end R1#copy running-config startup-config 点击工具栏按钮eRouters，选择R2并按下面过程进行路由器的基本参数配置：Router>enable Router#conf t Router(config)#host R2
1--TCP-IP协议分析复习题
TCP/IP协议与联网技术复习题 一、选择题 1.以下哪个地址段不属于私有网络地址段（ D ）？ A. 10.0.0.0-10.255.255.255 B. 172.16.0.0-172.31.255.255 C. 192.168.0.0-192.168.255.255 D. 192.168.0.1-192.168.0.255 2.RIP路由协议每隔（ B ）秒进行一次路由更新。 A. 40 B. 30 C. 20 D. 50 3.Telnet协议的熟知端口号是（ D ）。 A. 20 B. 21 C. 25 D. 23 4. 在TCP／IP协议簇中，TCP提供（C ） A.链路层服务 B.网络层服务 C.传输层服务 D.应用层服务 5. 对于有序接收的滑动窗口协议，若序号位数为3位，则发送窗口最大尺寸为（C ） A.5 B.6 C.7 D.8 6. 以下各项中，属于数据报操作特点的是（A ） A.每个分组自身携带有足够的信息，它的传送是被单独处理的 B.使所有分组按顺序到达目的端系统 C.在传送数据之前，需建立虚电路 D.网络节点不需要为每个分组做出路由选择 7. 提供链路层间的协议转换，在局域网之间存储转发帧，这样的网络互连设备为（B ） A.转发器 B.网桥 C.路由器 D.网关 8. 常用IP地址有A、B、C三类，IP地址128.11.3.31属于（B ） A.A类 B.B类 C.C类 D.非法IP地址 9．邮件服务器之间使用的通信协议是（C ）。 A．HTTP B．POP3 C．SMTP D．IMAP 10.以下哪个是合法的URL（ A ）？ A. B. C. telnet://https://www.wendangku.net/doc/f611524161.html,:80/ D. smtp:// 二、填空题 1.计算机网络的基本功能是数据传输和数据共享。 2. MAC称为__媒体访问控制__.其是用来解决广播网中__接收地址__的问题。 3.188.80.16 4.82/28的网络地址是188.80.164.80。 4. 目前因特网中子网掩码同IP地址一样是一个32比特的二进制数，只是其主机标识部分全为“0”。判断两个IP地址是不是在同一个子网中，只要判断这两个IP地址与子网掩码做逻辑与运算的结果是否相同，相同则说明在同一个子网中。 5. 按交换方式来分类，计算机网络可分为报文交换网、分组交换网和__虚电路交换__。
网络协议分析实验报告样本
网络协议分析实验报告样本 网络协议分析实验报告本文档所提供的信息仅供参考之用，不能作为科学依据，请勿模仿。 文档如有不当之处，请联系本人或网站删除。 实验报告99实验名称网络协议分析姓名学号班级313计本班实验目的掌握常用的抓包软件，了解EtherV 2、ARP、P IP协议的结构。 实验内容 11、分析2EtherV2协议 22、分析P ARP协议 33、分析P IP协议实验步骤 11、在S DOS状态下，运行ipconfig，记录本机的IP地址和硬件地址，网关的IP地址。 如下图11所示::本文档所提供的信息仅供参考之用，不能作为科学依据，请勿模仿。 文档如有不当之处，请联系本人或网站删除。 图图 12、分析数据链路层协议（ （1）、在:PC1的“运行”对话框中输入命令“Ping192.168.191.1,单击“Enter”按钮；图如下图2所示:图图2（ （2）、在本机上运行wireshark截获报文，为了只截获和实验内容有关的报文，将Ethereal的的Captrue Filter设置为“No
Broadcastand noMulticast”；如下图3所示:本文档所提供的信息仅供参考之用，不能作为科学依据，请勿模仿。 文档如有不当之处，请联系本人或网站删除。 图图3 （33）停止截获报文::将结果保存为MAC--学号，并对截获的报文进行分析:11）列出截获的报文中的协议类型，观察这些协议之间的关系。 答::a a、UDP:用户数据包协议，它和P TCP一样位于传输层，和P IP协议配合使用，。 在传输数据时省去包头，但它不能提供数据包的重传，所以适合传输较短的文件。 b b、WSP:是无线局域网领域推出的新协议，用来方便安全地建立无线连接。 c c、ARP:地址解析协议，实现通过P IP地址得知其物理地址。 在P TCP/IP网络环境下，每个主机都分配了一个232位的P IP 地址，这种互联网地址是在网际范围标本文档所提供的信息仅供参考之用，不能作为科学依据，请勿模仿。 文档如有不当之处，请联系本人或网站删除。 识主机的一种逻辑地址。 为了让报文在物理网路上传送，必须知道对方目的主机的物理地址。 这样就存在把P IP地址变换成物理地址的地址转换问题。
网络协议分析期末考试
2008-2009学年第一学期 网络协议分析 期末试卷（A卷）参考答案 第一题判断题（20小题，共20分，对打错打X） 1. 没有完成两个数据包握手称为双向“握手”，是一种不安全的进程。（V） 2. 查阅网上对象所有域名和地址的术语称为统一资源定位符URL （X ） 3. 动态端口也叫临时端口。（V） 4. 用于描述DNS数据库段的数据是一种ASCII文本数据。（V） 5.SOCKS!—种Socket 的实现机制。（X ） 6. 区分服务也叫分用服务，传输层用于向上传送通信数据。（X ） 7. RIPV2最多有15个网络直径，OSPFv2最多有128个网络直径。（X ） 8. DHCP向应消息包含DHCP#求消息。（V） 9. 定界符是PDU的有效数据。（V ） 10. ARPA是一种与Mac地址及IP地址相关的一种协议。（X ） 11. 地址请求是一种ARP服务请求。（X ） 12. 可接收的使用策略AUP是一种格式文档策略。（V ） 13. Apple Talk是一种组安全策略协议。（X ） 14. 权威服务器是PKI中一种发放安全证书的服务器。（X ） 15. 自治系统是一组单一管理权限下的路由器。（V ） 16. 区分服务也叫分用服务，传输层用于向上传送通信数据。（X ） 17. 带宽是一种跨网络信息数量的评估数据。（V ） 18. 绑定确认是一种必选数据。（X ）
19. 定界符是PDU的有效数据。（V ）
20. 黑洞是数据包无记录丢失的网络节点。 第二题 单项选择题（ 20 小题，共 20 分） 面关于 ARP 协议的功能论述正确的是（ C ）。 协议边界和 OS 边界; C 、数据单元边界和协议边界; A 、 ICMP 协议同 IP 协议一样位于网络层； B 、 Traceroute 和Ping 命令进行网络检测时使用ICMP 报文; C 、 ICMP 协议可以被黑客用来探查主机的开放端口； D 、 ICMP 协议可以完成主机重定向功能。 7、下面关于 IP 协议和 UDP 协议论述正确的是（ B ） 1、 A 、ARP 协议根据本地主机的 IP 地址获取远程主机的 MAC 地址； B 、ARP 协议根据远程主机的 MA C 地址获取本地主机的 IP 地址； C 、ARP 协议根据本地主机的 D 、 A RP 协议根据本地主机的 IP 地址获取本主机的 MAC 地址； MAC 地址获取本主机的 IP 地址； 2、 计算机网络体系结构在逻辑功能构成上存在有两个边界，它们是（ B ）。 A 、 协议栈边界和操作系统边界； B 、 D 、 3、 操作系统边界和协议栈分层边界; 下面 WAN 或 LAN 网络中关于主机数量论述不正确的是（ C ）。 A 、 网络中使用的协议类型越多，网络中的主机数就越少； 网络中划分的物理区域越多，网络中的主机数就越少; C 、网络中划分的广播区域越多，网络中的主机数就越少; B 、 D 、网络中使用2层交换机越多，网络中的主机数就越少; 4、 B 类网络 172.16.0.0的广播地址是（ C ）。 A 、172.16.0.1 B 、172.16.0.255 C 、172.16.255.255 D 、172.16.255.0 5、在进行网络 IP 地址配置时，有时会发生 IP 地址是否冲突的网络协议是（ A ） IP 地址冲突， TCP/IP 协议族中检查 A 、ARP 协议 B 、PARP 协议 C 、 IP 协议 D 、 802.x 协议 6、下面关于 ICMP 协议论述不正确的是（ C ）。
网络性能测试与分析 林川 复习整理
网络性能测试与分析（林川）复习整理对一台具有三层功能的防火墙进行测试，可以参考哪些和测试相关的RFC文档 RFC3511、RFC3222、RFC2889、RFC2544 包头的最大长度为多少为什么IP 字节4060答：字节，固定部分20字节，可变部分 在数据传输层面，用以衡量路由器性能的主要技术指标有哪些 ）背（65）丢包率；（4）背对背；（）时延抖动；）延迟；1 答：（）吞吐量；（2（3）系统恢复。8）系统恢复；板能力；（7（ 什么是吞吐量简述吞吐量测试的要点 路由设备说明书和性能测试文答：吞吐量是描述路由器性能优劣的最基本参数，档中都包含该参数。是指在没有丢包的情况下，路由设备能够转发的最大速率。要规定延迟测试发包速率要小于吞吐量什么是延迟为什么RFC2544点：零丢包率。 延迟是指包的第一个比特进入路由器到最后一个比特离开路由器的时间间隔，答： 又叫时延。 丢包率测试的目的是什么简述丢包率与吞吐量之间的关系 在不同的负载和帧长度条件下的丢包率。DUT 答：丢包率测试的目的是确定 什么是背对背什么情况下需要进行背对背测试 答：背对背指的是在一段较短的时间内，以合法的最小帧间隙在传输
介质上连续发送固定长度的包而不引起丢包时的包数量，IEEE规定的以太网帧间的最小帧间隙为96比特。该指标用于测试路由器缓存能力。 大量的路由更新消息、频繁的文件传送和数据备份等操作都会导 致数据在一段时间内急剧增加，甚至达到该物理介质的理论速率。为了描述此时路由器的表现，就要进行背对背突发的测试。 吞吐量：是指在没有丢包的情况下，路由设备能够转发的最大速率。对网络、设备、端口、虚电路或其他设施，单位时间内成功地传送数据的数量（以比特、字节、分组等测量）。 延迟：是指包的第一个比特进入路由器到最后一个比特离开路由器的时间间隔，又叫时延。 丢包率：是指路由器在稳定负载状态下，由于缺乏资源而不能被网络设备转发的包占所有应该被转发的包的百分比。丢包率的衡量单位是以字节为计数单位，计算被落下的包字节数占所有应该被转发的包字节数的百分比。背对背：是指在一段较短的时间内，以合法的最小帧间隙在传输介质上连续发送固定长度的包而不引起丢包时的包数量，IEEE规定的以太网帧间的最小帧间隙为96比特。 转发率：通过标定交换机每秒能够处理的数据量来定义交换机的处理能力。交换机产品线按转发速率来进行分类。若转发速率较低，则无法支持在其所有端口之间实，即）Mpps现全线速通信。包转发速率是指交换机每秒可以转发多少百万个数据包（． 交换机能同时转发的数据包的数量。包转发率以数据包为单位体现了交换机的交换能力。路由器的包转发率，也称端口吞吐量，是指路由器在某