第6章 局域网
第6章 局域网
简答
1：某公司准备建立一个无线局域网，网络拓扑如附图所示。
（1）请从工作频段、数据传输速率、优缺点以及兼容性等方面对802.11a、802.11b和802.11g进行
比较。
（2）请写出附图中①处的设备名称（包括中文名和英文名）。
（3）该无线局域网内的计算机的IP地址有哪几种分配方式？在安装①时，如何配置这几种方式？ （4）配置完成后，用什么命令测试该无线网是否连通？
计算机
① ① 计算机
LAN 交换机 防火墙 因特网 ① 计算机
①
答案：
（1）IEEE802.11b采用2.4GHz的商业频段，直接序列扩频，最大传输速率11Mbps。IEEE802.11a采用5.15～5.825GHz的商业频段，最大传输速率54Mbps。产品价格较贵，与IEEE802.11b产品不兼容。IEEE 802.11g采用与802.11b相同的2.4GHz频段，传输速率最大为54Mbps，与802.11b标准兼容，价格便宜。 （2）无线接入点（Access Point，AP）或无线路由器
（3）动态分配和静态设定两种方式。在配置AP时，若开启AP的DHCP功能，AP会自动给局域网内的每台计算机分配一个IP地址；若关闭AP的DHCP功能，则由用户在同一子网内自行静态设定IP地址。 （4）用Ping命令。
2：一个802.11b无线局域网在无线信道上连续地传输多个64字节帧，已知信道的位错率为10-7。平均每秒有多少个帧被破坏？ 答案：
一个帧包含64×8 = 512位，位错率为10-7，每位都传输正确的概率为 （1－p）512 ≈ 1-512p = 1-512×10-7 ≈ 0.99995 所以，一个帧被破坏的概率为1-0.99995=5×10-5
802.11b的速率为11Mb/s，每秒能够传输的64字节帧的个数为11×106/512 = 21484 所以，每秒被破坏的帧数为21484×5×10-5 ≈ 1.07 3：为增加跨距，IEEE 802.3z规范将千兆以太网的时间片扩展到了4096位时间，即最小帧长度为512字节。为了保证与传统以太网和快速以太网的64字节最小帧长度兼容，IEEE 802.3z规范采用了载波扩展技术。请简述载波扩展的基本思想。
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答案：
如果发送的帧长度小于512字节，那么物理层在发送完帧后紧接着再发送一个\载波扩展\符号序列，将整个发送长度扩展到512字节。
4：考虑在一条1000米长的电缆（无中继器）上建立一个1Gb/s速率的CSMA/CD网络，假定信号在电缆中的速度为2×108米／秒。请问最小帧长为多少？ 答案：
2a=2×1000/2×108=10微秒。在1Gb/s速率下，每位的时间为1纳秒，所以最小帧长为10/10-3=10000位=1250字节。
5：一个以太网卡经历4次连续冲突后，在下一次重发前最多要等待多少时间片？在10M以太网中，其最大等待时间为多少？ 答案：
根据CSMA/CD的二进制指数退避算法，0≤r＜2k，k=min(冲突次数,10)，现已知冲突次数为4，所以k=4，2k=16。由此可得，在下一次重发前最多要等待15个时间片。
在10M以太网的情况下，一个时间片=51.2微秒，所以等待的最大时间为15×51.2 =768微秒。
6：一个CSMA/CD基带总线网长度为1500米，信号传播速度为2×108米／秒，假如位于总线两端的两台计算机在发送数据时发生了冲突，试问：
（1）两台计算机间的信号传播延迟是多少？往返传播时间是多少？ （2）每台计算机最多需要多长时间可以检测到冲突？ 答案：
（1）a=1500 / 2×108 = 7.5微妙，2a=15微妙 （2）冲突检测时间 = 2a = 15微妙
7：为什么IEEE 802标准中要把数据链路层分为逻辑链路控制子层和介质访问控制子层？ 答案：
通过将数据链路层分割为两个子层，能够使数据链路功能中与硬件相关的部分和与硬件无关的部分被分离，从而使LAN体系结构能适应多种传输介质。换言之，在 LLC不变的条件下，只需更换MAC子层便可适应不同的传输介质和介质访问控制方法。
8：局域网基本技术中有哪几种拓朴结构、传输媒体和介质访问控制方法？ 答案：
拓扑结构：星（树）、总线、环
传输媒体：同轴电缆、双绞线、光纤
介质访问控制方法：CSMA/CD、Token Passing
填空
9：在10BASE-T和100BASE-T以太网中，RJ-45连接器的引脚 和 用于发送，引脚 和 用于接收。
答案：1，2，3，6
10：CSMA/CD介质访问控制方法采用了二进制指数退避算法来计算重传前的退避时间，算法如下：
（1）确定基本退避时间片T= 。
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（2）确定参数k=________。
（3）从____到____之间随机选择一个整数r，则冲突后的退避时间为 。 （4）当冲突次数达到 后，将不再重传，并报告___________。 答案：
（1）2a （2）min(重发次数，10)
（3）0，2k-1，rT （4）16，错误（或发送失败）
11：在CSMA/CD局域网中，为了能够检测到冲突，网络跨距固定时，传输率越高，最小帧长度就应该 。最小帧长度固定时，传输率越高，网络跨距就应该 。 答案：越大，越小
12：CSMA/CD在网络通信负荷______时表现出较好的吞吐率与延迟特性。 答案： 较低
13：在以太网中，100BASE-T的含义如下：100表示________，BASE表示________，T表示________。 答案：传输速率为100Mb/s，基带传输方式，双绞线介质
14：决定局域网特征的主要技术有三个：________、________和________，这三种技术决定了传输数据的类型，网络的响应时间、吞吐量、利用率以及网络应用等网络特征。 答案：拓扑结构，数据传输形式，介质访问控制方式
15：在以太网中，某一工作站的LLC-PDU的长度为20字节，则在组帧时填充字段的长度为 。 答案：26字节
16：IEEE802与OSI/RM相比，其数据链路层的主要不同之处在于，IEEE802标准将局域网的数据链路层分为 控制子层和 控制子层。 答案：逻辑链路，介质访问
单选
17：关于令牌环网，以下说法中哪个是不正确的？
A）接收站收到目的地址是自己的帧后，将其从环中删除，并放出一个空令牌。 B）一个数据帧循环一圈后由发送站负责删除，并放出一个空令牌。 C）令牌环网是一种无冲突的局域网，所以它能以其最大速度运行。 D）任何一个站点都不允许长时间独占令牌。 答案：A
18：CSMA/CD以太网中，发生冲突后，重发前的退避时间最大为 A）65536个时间片 B）65535个时间片 C）1024个时间片 D）1023个时间片 答案：D
19：以下哪一条要求不是全双工以太网运行的必要条件？ A）发送和接收信道应该使用分离的网络介质。 B）传输介质必须使用光纤。
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C）网卡和网络交换机必须支持全双工运行。 D）每两个站点之间应该配备专用的链路。 答案：B
20：关于MAC地址，以下说法中，哪一个是正确的？ A）局域网中的每台设备只能有一个MAC地址 B）局域网中的每台设备允许有多个MAC地址 C）广播地址就是I/G位等于1的MAC地址
D）源MAC地址可分为单播地址、组播地址和广播地址 答案：B
21：在对千兆以太网和快速以太网的共同特点的描述中，以下那种说法是错误的？ A）相同的数据帧格式 B）相同的物理层实现技术 C）相同的组网方法 D）相同的介质访问控制方法 答案：B
22：16．IEEE802标准中，规定了CSMA/CD访问控制方法和物理层技术规范的是 A）802.1A B）802.2 C）802.1B D）802.3 答案：D
23：局域网中的MAC子层与OSI参考模型哪一层相对应？
A）物理层 B）数据链路层 C）网络层 D）传输层 答案：B
24：快速以太网中的100Base-T标准使用的传输媒体为
A）同轴电缆 B）光纤 C）双绞线 D）微波 答案：C
25：CSMA/CD介质访问控制方法只适用于下面的____ 网络拓扑结构。 A）令牌总线型 B）环型 C）总线型 D）网型 答案：C
26：IEEE802.3标准的以太网的物理地址长度为
A）16bit B）32bit C）48bit D）64bit 答案：C
27：10BASE-T规定从网卡到集线器的最大距离为
A）100米 B）185米 C）500米 D）925米 答案：A
28：在以太网中, 如果网卡发现某个帧的目的地址不是自己的： A）它将该帧递交给网络层, 由网络层决定如何处理 B）它将丢弃该帧，并向网络层发送错误消息 C）它将丢弃该帧，不向网络层提供错误消息
D）它将向发送主机发送一个NACK (not acknowledged) 帧 答案：C
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