第4章局域网课后习题参考答案

1、第4章局域网课后习题参考答案1. 简述局域网的主要特点。(1) 规划、建设、管理与维护的自主性强。(2) 覆盖地理范围小。局域网的分布地理范围小，如一个学校、工厂、企事业单位，各 节点距离一般较短。(3) 综合成本低。(4) 传输速率高。(5) 误码率低，可靠性高。(6) 通常是由微机和中小型服务器构成。2. 简述实现局域网的关键技术。(1) 局域网的网络拓扑结构(2) 局域网的传输介质(3) 局域网的介质访问控制方法3. 用图示说明ieee 802参考模型和0si参考模型的对应关系。802.1网际互联网际互联802.2逻辑链路控制逻辑链路控制(llc)802.3 媒体访问802.4 媒体访问

2、802.5 媒体访问802.6 媒体访问媒体访问控制(mac)物理层物理层物理层物理层物理层4. 简述局域网各层的主要功能。(1) 物理层。物理层负责物理连接管理以及在介质上传输比特流。其主要任务是描述传 输介质接口的一些特性，如接口的机械特性、电气特性、功能特性、规程特性等。这与0si 参考模型的物理层相同，但由于lan可以采用多种传输介质，各种介质的差异很大，这使得 物理层的处理过程较为复杂。(2) 数据链路层。数据链路层的主要作用是通过一些数据链路层协议，负责帧的传输管 理和控制，在不太可靠的传输信道上实现可靠的数据传输5. 局域网有哪些常见的拓扑结构，这些拓扑结构的特点是什么？局域网在

3、网络拓扑结构上主要分为总线型、环形与星形3种基本结构。(1) 总线型结构是局域网主要的拓扑结构之一，是一种基于公共主干信道的广播式拓扑 形式。(2) 环形结构是一种基于公共环路的拓扑形式，其控制方式可集中于某一节点，其信息 流一般是单向的，路径选择较为简单。(3)星形结构是一种集中控制的结构形式，在出现了交换式以太网后，才真正出现了物 理结构与逻辑结构一致的星形拓扑结构。6.常见的局域网技术所对应的ieee 802标准分别是什么？标 准研究内容ieee 802. 1 标准定义了局域网体系结构、寻址、网络互联以及网络管理ieee 802. 2 标准定义了逻辑链路控制(llc)子层功能与服务协议i

4、eee 802. 3 标准定义了 cdms/cd访问方法及物理层技术规范ieee 802.4 标准定义了令牌总路线访问方法及物理层技术规范ieee 802. 5 标准定义了令牌环访问方法及物理层技术规范ieee 802. 6 标准定义了城域网络（man）访问控制方法及物理层技术规范ieee 802. 7 标准定义了宽带网络规范ieee 802. 8 标准定义了光纤网络传输规范ieee 802. 9 标准定义了综合业务局域网接口ieee 802. 10 标准定义了可互操作的lan的安全性规范ieee 802. 11 标准定义了无线lan规范ieee 802. 12 标准定义了 100vg-any

5、lan 规范ieee 802. 13 标准定义了交互式电视网规范ieee 802. 14 标准定义了电缆调制解调器规范ieee 802. 15 标准定义了个人无线网络标准规范ieee 802. 16 标准定义了宽带无线局域网标准规范7. 分别简述csma/cd的发送和接收工作过程。csma/cd的发送工作过程概括如下：（1）先侦听信道，如果信道空闲则发送信息。（2）如果信道忙，则继续侦听，直到信道空闲时立即发送。（3）发送信息的同时进行冲突检测，如发生冲突，立即停止剩余信息的发送，并向总线 上发出阻塞信号，通知总线上各节点冲突己发生，使各节点重新开始侦听与竞争。（4）己发出信息的各节点收到阻塞

6、信号后，都停止继续发送，各等待一段随机时间（不 同节点计算得到的随机时间应不同），重新进入侦听发送阶段。csma/cd的接收工作过程：csma/cd方法的数据接收过程相对简单。总线上每个节点随时都在监听总线，如果有信 息帧到来，则接收并且得到mac帧；再分析和判断该帧中的目的地址，如果目的地址与本节 点地址相同，则复制接收该帧，否则，丢弃该帧。由于csma/cd控制方法的数据发送具有广 播性特点，对于具有组地址或广播地址的数据帧来说，同时可被多个节点接收。8. 分别简述令牌环和令牌总线访问控制方法的工作原理。令牌（token）,就是一个特殊结构的控制帧，用来控制节点对总线的访问权。令牌帧沿 着

7、环形网单向依次通过各个节点，当一个节点要发送数据时，必须等待空闲令牌帧通过本节 点，然后获取该令牌帧，将令牌的状态位置设为“忙。并将要发送的数据组成的数据帧发 送到环形网上。当数据帧环行通过各个节点时，这些节点都要比较数据帧的目的地址是否与 本节点地址相匹配。如果地址匹配，说明是传送给本节点的，否则将复制该数据帧，同时再 将数据帧转发给下一节点，使之继续沿着环路传输；如果地址不匹配，只要将数据帧转发给 下一节点即可。数据帧在环上循环一周后再回到发送节点，由发送节点校验无错后，将数据 帧从环上取下，释放令牌（将令牌状态位置设为“闲”，传送给下一节点）。令牌总线的介质 访问控制方法的原理与令牌环介

8、质访问控制方法相同。9. 分别简述3种10 mbit/s以太网的主要硬件组成和连接的技术指标。10base-2网络所使用的硬件有如下几种。（1）带有bnc接口的以太网卡（内收发器）。（2）50q细同轴电缆。（3）t型连接器。（4）50q终端器。10base-5网络所使用的硬件有如下几种。(1) 带有aui接口的以太网卡。(2) 50 q粗同轴电缆。(3) 外部收发器。(4) 收发器电缆。(5) 50 q终端匹配器。10base-t网络所使用的硕件有如下儿种。(1) 带有rj-45接口的以太网卡。(2) rj-45 接头。(3) 3类以上的utp电缆。(4) 10base-t 集线器。10. 分

9、别简述100base-t的3种传输介质标准。(1) 100base-txo 100base-tx支持2对5类非屏蔽双绞线utp或2对1类屏蔽双绞线 stp,其中1对5类utp或1对1类stp用于数据的发送，另1对双绞线用于接收。(2) 100base-t4o 100base-t4支持4对3/4/5类非屏蔽双绞线utp,其中，3对utp用 于数据的传输，另1对utp用于检测冲突。(3) 100base-fxo 100base-fx 支持 2 芯的多模(62. 5/125)或单模(8/125)光纤。 100base-fx主要用做高速主干网。11. 分别简述吉比特以太网的4种传输介质标准。(1) 1

10、000base-sxo 1000base-sx r支持多模光纤，可以采用纤芯直径为62. 5 uni或 50 um的多模光纤工作在全双工模式，工作波长为770 nm860 nm,最大传输距离在 220 m550 m之间。(2) 1000base-lxo 1000base-lx既可以驱动多模光纤，也可以驱动单模光纤。多模光纤:1000base-lx可以采用直径为62.5 u m或50 um的多模光纤工作在全双工 模式，工作波长范围在1 270 nml 355 nm之间，最大传输距离为550 mo单模光纤：looobase-lx可以支持直径为9 u m或10 um的单模光纤工作在全双工 模式，工作

11、波长范围在1 270 nml 355 nm之间，最大传输距离为5 kmo(3) 1000base-cxo采用150 。屏蔽双绞线(stp),传输距离为25 mo(4) ieee 802. 3abo ieee 802. 3ab定义的传输介质为5类utp电缆，信息沿4对双绞 线同时传输，传输距离为100 m,与lobase-t、100base-t完全兼容。12. 交换机的转发方式有哪些？这些转发方式的特点是什么？(1) 存储转发技术。存储转发技术要求交换机在接收到全部数据包后再决定如何转发。 这样一来，交换机可以在转发之前检查数据包完整性和正确性。其优点是没有残缺帧(碎片) 和错误帧的转发，可靠性

12、高，另外，其还支持不同速度的端口之间的数据交换。其缺点是转 发速率比直接交换技术慢。(2) 直接交换技术。交换机一旦解读到帧的目的地址，就开始向目的端口发送数据包。 通常，交换机在接收到帧的前6个字节时，就已经知道目的地址，从而可以决定向哪个端口 转发这个数据包。直通转发技术的优点是转发速率快、延时小及网络整体吞吐率高等。其缺 点是交换机在没有完全接收并检查帧的正确性之前就已经开始了数据转发，浪费了宝贵的网 络带宽，另外，其不提供数据缓存，因此，不支持不同速率的端口之间的数据交换。(3) 改进的直接交换技术。改进的直接交换是直接交换和存储转发的一种折中方案。根 据以太网的帧结构可以知道，一个正

13、常的以太网的帧长度至少是64 byte,小于64 byte 的帧是错误的，称为帧碎片。改进的直接交换方式中，交换机读取并检测帧的长度，当满足 64 byte要求时就转发出去。这种方法与直接交换相比有一定的差错检测能力(主要是帧 碎片的检测)，和存储转发方式相比，延迟又较小，所以说是一种折中的方案。13. 简述交换机mac地址表的形成过程。开始的时候，交换机的mac地址表是空的，当交换机接收到第1个数据帧的时候，查 找mac地址表失败，于是向所有端口转发该数据帧，在转发数据帧的同时，交换机把接收到 的数据帧的源mac地址和接收端口进行关联，形成一项记录，填写到mac地址表中，学习过 程持续一段时

14、间之后，交换机基本上把所有端口跟相应端口下终端设备的mac地址都学习到 了，于是进入稳定的转发状态。14. 简述交换式以太网的特点。（1）端口独占带宽。（2）具有较高的系统带宽。（3）网络的逻辑分段和安全功能。15. 什么叫虚拟局域网？构造虚拟局域网的3个基本条件是什么？虚拟局域网（virtual local area network, vlan）,是一种通过将局域网内的设备逻 辑地而不是物理地划分成一个个网段从而实现虚拟工作组的新兴技术。构造虚拟局域网有以下3个基本条件。（1）具有实现vlan划分功能的两层交换机。（2）不同交换机上向在相同vlan中的通信。（3）不同vlan之间的路由。16. 简述vlan划分的方法及特点。有以下5种不同vlan的划分方法。（1）按交换机端口划分。（2）按mac地址划分。（3）用网络层地址划分。（4）按网络协议划分。（5）按策略划分。vlan的特点（1）增强网络管理。（2）控制广播风暴。（3）提高网络的安全性。17. 什么是vlan的干道传输？干道的作用是什么？所谓的vlan干道传输是用来在不同的交换机之间进行连接，以保证跨越多个交换机建立的 同一个vlan的成员能够相互通信。trunk链路在交换机之间起着vlan管道的作用，交换机 会将该trunk端口以外，并且和该t