写在前面

计算机网络是计算机相关专业知识体系中的基础学科，是计算机考研统考408中的科目，这里主要综合教材、相关资料等，总结在计算机网络中出现的重要的、易混淆的知识点。

知识点辨析（一）-流量控制与拥塞控制
知识点辨析（二）-电路交换、报文交换与分组交换
知识点辨析（三）-随机访问介质访问控制
知识点辨析（四）-IP数据报与TCP报文
知识点辨析（五）-子网划分与子网掩码、CIDR

随机访问介质访问控制

综述

介质访问控制的内容就是，采取一定的措施，使得两对节点之间的通信不会发生相互干扰的情况，可以分为静态划分信道（对应信道划分介质访问控制）与动态分配信道（包括轮询访问介质访问控制以及随机访问介质访问控制），这里重点说明随机访问介质访问控制，包括CSMA协议以及基于CSMA协议拓展的CSMA/CD协议与CSMA/CA协议。

CSMA协议

CSMA，Carrier Sense Multiple Access，载波监听多点接入，可以细分为以下三种。

1-坚持CSMA
发送数据时，先侦听信道；如果信道空闲就立即发送数据；如果信道忙则等待，同时继续侦听直至信道空闲；如果发生冲突，则随即等待一段时间后，再重新侦听信道。

非坚持CSMA
发送数据时，先侦听信道；如果信道空闲就立即发送数据；如果信道忙就放弃侦听，等待一个随机时间后，再重复上述过程。

p-坚持CSMA
发送数据时，先侦听信道；如果信道忙，则等到下一个时隙再侦听；如果信道空闲，则以概率p发送数据，以概率1-p推迟到下一个时隙，再重复上述过程。

CSMA/CD协议

CSMA/CD，Carrier Sense Multiple Access with collosion detection，载波监听多点接入/碰撞检测。

载波监听，是指发送数据前先监听信道，若信道空闲，立即发送数据并进行碰撞（冲突）检测；若信道忙，继续监听信道，直至信道空闲，重复上述过程。

碰撞检测，适配器在发送数据的同时检测信道上信号电压的变化情况，以判断此时是否还有其他站点也在发送数据。如果检测到冲突，适配器就停止传输它的帧，取而代之传输一个拥塞信号，并采用截断二进制指数退避算法来等待一段随机时间后重新监听信道。

下图描述了站点进行碰撞检测以及检测到碰撞后停止发送数据帧。

显然，CSMA/CD协议中的站点不可能同时发送数据与接收数据，因此使用CSMA/CD协议的以太网不可能进行全双工通信，只能进行半双工通信。

争用期，也称为碰撞窗口，设单程传播时延为t，则以太网端到端往返时间2t称为争用期。发送方在发送帧后经过时间2t如果没有碰撞发生，该数据帧就能顺利发送。

最小帧长，为了确保发送方在发送数据的同时能够检测到可能存在的冲突，帧的传输时延至少要二倍于信号在总线中的传播时延，所以CSMA/CD网中的最小帧长有如下限制：
最小帧长=总线传播时延x数据传输时延x2

一旦发生了冲突，参与冲突的两个站点采用二进制退避算法来解决冲突问题。

CSMA/CA协议

CSMA/CA，Carrier Sence Multiple Access with Collision Avoidance，载波监听多点接入/碰撞避免。

CSMA/CA协议，对CSMA/CD协议进行了修改，把碰撞检测改为碰撞避免，广泛应用于无线局域网。碰撞避免并不是指协议可以完全避免碰撞，而是指协议的设计要尽量减少碰撞发生的概率，由以下三种机制来实现：

预约信道，发送方在发送数据的同时通知其他站点自己传输数据所需要的时间长度。

ACK帧，只有当发送方收到返回的ACK帧后才确认数据已经正确到达目的站点。

RTS/CTS帧，可选的碰撞避免机制，主要解决无线网中的隐蔽站问题。

CSMA/CA协议仍然采用二进制指数退避算法来解决冲突问题。