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题目
下图所示网络中,若 Hub 再生比特流过程中,会产生 1.535 μs 延时,信号传播速度为 200 m/μs,不考虑以太网帧的前导码,则 H3 与 H4 之间理论上可以相距的最远距离是( )。
图中说明:Hub 为 100BaseT 集线器,H3 和 H4 通过 Hub 互连;100BaseT 争用期 = 5.12 μs。
错因
A
只算 1 个 Hub 延时(1.535 μs,不是 2 个): m,再凑成 200 m。错的根源:CSMA/CD 的"端到端往返"实际上信号要穿过 Hub 两次(去一次 + 回一次),Hub 延时要乘 2。
C
只算 1 个 Hub 延时: m。错的根源:Hub 延时漏掉一次。冲突信号回传时还要再经过 Hub 一次,所以 Hub 延时计 2 次。
D
直接用" m",完全没考虑 Hub 延时——把 H3-H4 当成直连,按争用期 = 2τ 算单向最大距离。错的根源:忽略了 H3-H4 之间夹了一个 Hub,Hub 自身有处理延时。
总解析
第一步:理清 H3 ↔ H4 的物理路径
题面给定 H3 和 H4 都接在同一个 Hub 上:H3 ↔ Hub ↔ H4。
设 H3 与 Hub 距离 = 、H4 与 Hub 距离 = ,所求 H3 - H4 最大距离 = 。
第二步:列出"冲突回传"全过程的时序
CSMA/CD 要求一个最小帧的发送时间不少于"端到端往返冲突检测最坏时间"。100BaseT 的争用期 = 5.12 μs。
最坏情形:H3 发出最早一比特 → 这比特到 H4 时刚好 H4 也开始发 → H4 检测到冲突立即发干扰信号 → 干扰信号回到 H3。
| 时刻 | 事件 | 累计耗时 |
|---|---|---|
| t = 0 | H3 发出第一比特 | 0 |
| H3 → Hub 传播 | ||
| Hub 再生延时 ① | μs | |
| Hub → H4 传播 | ||
| H4 检测冲突,发干扰 | 0(瞬时) | 同上 |
| H4 → Hub 传播 | ||
| Hub 再生延时 ② | μs | |
| Hub → H3 传播 |
整理:
第三步:套用 CSMA/CD 约束
第四步:核对
| 选项 | 算法 | 错误 |
|---|---|---|
| A | 200 m | 漏算 1 次 Hub 延时(其实计了 1 次也得 358.5,A 不对应任何标准算法) |
| B | 205 m | 2 次 Hub 延时正确 |
| C | 359 m | 只算 1 次 Hub 延时(漏回程那次) |
| D | 512 m | 完全漏 Hub 延时 |
最终答案是 B(205 m)。
编者注(生僻术语):100BaseT 争用期(slot time)= 5.12 μs——512 比特在 100 Mbps 信道上的传输时间(与 10BaseT 的 51.2 μs 数值上 1/10 关系,因带宽提升 10 倍但保持"512 比特最小帧"约束)。Hub 在物理路径上信号要经过 2 次——发出方→Hub→对端 + 对端冲突信号→Hub→发出方,所以 Hub 延时计 2 次而不是 1 次。这是本题与"无 Hub 直连"题的关键区别。