数据通信与计算机网络习题答案(邢彦辰)(2)

2019-05-18 18:50

据帧长度大于1518字节或未能通过CRC校验,则认为该数据帧发生了畸变;只有通过校验的数据帧被认为是有效的,网卡将它接收下来进行本地处理。

3.按对输入信号的处理方式上,可以分为无源Hub、有源Hub、智能Hub。

无源Hub:不对信号做任何的处理,对介质的传输距离没有扩展,并且对信号有一定的影响;

有源Hub:与无源Hub的区别就在于它能对信号放大或再生,这样它就延长了两台主机间的有效传输距离;

智能Hub:除具备有源Hub所有的功能外,还有网络管理及路由功能。 4.(1)过滤通信量 (2)扩大了通信距离 (3)增加了节点的最大数目。 (4)各个网段可使用不同的通信速率。 (5)提高了可靠性

(6)性能得到改善

5.交换机内部有一个地址表,这个表标明了MAC地址和交换机端口的对应关系。利用地址表完成对数据的交换。具体工作过程如下:

当交换机从某个端口收到一个数据包,首先读取包头中的源MAC地址,这样就知道源MAC地址的机器是连在哪个端口上,接着读取包头中的目的MAC地址,并在地址表中查找相应的端口,若表中有与该目的MAC地址对应的端口,则把数据包直接复制到这端口上,若表中找不到相应的端口则把数据包广播到所有端口上,当目的机器对源机器回应时,交换机又可以学习到目的MAC地址与哪个端口对应,若下次再向该数据端口发送数据时就无需再向所有端口进行广播了。不断的循环这个过程,对于全网的MAC地址信息都可以学习到,交换机就是这样建立和维护它自己的地址表。因此,交换机主要包括地址学习、转发/过滤和避免环路三个功能。

6.(1)目的网络地址(Dest) (2)掩码(Mask) (3)下一跳地址(Gw) (4)发送的物理端口 (5)路由信息的来源 (6)路由优先级

(7)度量值(metric)

7.网络通信分为同一网络内部的通信和不同网段之间的通信。对于不同网段间通信,需通过路由器将其连接起来,假设现在有两个网络,即网络A和网络B,且两者为不同的网络,若网络A中有1台主机想要和网络B中1台主机通信,具体工作过程如下:

主机A通过本机的HOSTS表或WINS系统或DNS系统先将主机B的计算机名转换为IP地址,然后用自己的IP地址与子网掩码计算出所处的网段,与目的主机B的IP地址进行比较,发现与自己处于不同的网段,于是主机A将此数据包发送给自己的缺省网关,即路由器的本地接口。主机A在自己的ARP缓存中查找是否有缺省网关的MAC地址,若有则就直接做数据链路层封装并通过网卡将封装好的以太数据帧发生到物理线路上去;若

ARP缓存表中没有缺省网关的MAC地址,主机A将启动ARP协议通过在本地网络上的ARP广播来查询缺省网关的MAC地址,获得缺省网关的MAC地址后写入ARP缓存表,进行数据链路层封装和发送数据。数据帧到达路由器的接收接口后首先解封装,变成IP数据包,对IP数据包进行处理,根据目的IP地址查找路由表,决定转发接口后做适应转发接口数据链路层协议的帧的封装,并发送到下一跳路由器,此过程继续直至到达目的网络与目的主机。在整个通信过程中,数据报文的源IP、目的IP以及IP层向上的内容不会改变。

8.(1)交换机工作在OSI的数据链路层,故工作原理比较简单,而路由器工作在OSI的网络层,可以得到更多的协议信息,路由器可以做出更加智能的转发决策。

(2)传统的交换机只能分割冲突域,不能分割广播域,而路由器可以分割广播域; (3)路由器提供了防火墙的服务,路由器仅仅转发特定地址的数据包,不传送不支持路由协议的数据包和未知目标网络的数据包,从而可以防止广播风暴。

第5章 局域网

一、填空题

1.有限、传输、共享 2.拓朴结构、传输介质

3.拓朴结构、传输介质、介质访问控制方法、介质访问控制方法 4.IEEE802

5.介质访问控制、逻辑链路控制 6.细同轴电缆、粗同轴电缆、双绞线 7.共享式、交换式

8.数据传输速率为10Mbps、基带传输 9.100

10.交换机、并发 11.存储转发、直通 12.软件、物理位置的 二、选择题

1.B 2.B 3.D 4.C 5.C 6.D 7.A 8.B 三、判断题

1.× 2.√ 3.× 4.× 5.√ 6.× 7.√ 8.√ 四、简答题

1.局域网是一种在有限的地理范围内利用通信线路和通信设备将众多计算机及外围设备连接起来,实现数据传输和资源共享的计算机网络。局域网具有如下特点:(1)覆盖范围小;(2)传输率高;(3)误码率低;(4)单位专用;(5)易于实现。

2.(1)CSMA/CD方式的主要特点是原理比较简单,技术上较易实现,网络中各工作站处于同等地位,不要集中控制,网络负载轻时效率较高。

(2)令牌环访问控制法(Token Ring )令牌方式在轻负载时,由于发送信息之前必须等

待令牌,加上规定由源站收回信息,大约有50%的环路在传送无用信息,所以效率较低。然而在重负载环路中,令牌以“循环”方式工作,故效率较高,各站机会均等。令牌环的主要优点在于它提供的访问方式的可调整性,它可提供优先权服务,具有很强的实时性。

(3)令牌总线访问控制法(Token Bus)方式的最大优点是具有极好的吞吐能力,且吞吐量随数据传输速率的增高而增加并随介质的饱和而稳定下来但并不下降;各工作站不需要检测冲突,故信号电压容许较大的动态范围,联网距离较远;有一定实时性,在工业控制中得到了广泛应用。

3.(1)一个站点在发送数据帧之前,首先要检测总线是否空闲,以确定总线上是否有其它节点正在发送数据;

(2)如果总线空闲,则可以发送;如果总线忙碌,则要继续检测,一直等到介质空闲时方可发送。

(3)在发送数据帧的同时,还要持续检测总线是否发生冲突。一旦检测到冲突发生,便立即停止发送,进入“冲突加强”阶段,即向介质上发出一串阻塞脉冲信号来加强冲突,以便让总线上其它节点都知道已发生冲突。

(4)冲突发生后,应随机延迟一段时间,再去争用总线进入重发阶段,进入重发状态的第一件事就是计算重发次数,以太网规定一个帧最多可以重发16次,否则就认为线路发生季故障。

4.(1)保护原有的以太网基础设施可继续使用,节省用户网络升级的费用。 (2)可在高速与低速网络间转换,实现不同网络的协同。 (3)实现网络分段,均衡负荷,同时提供多个通道。

(4)提供全双工模式操作,提高了处理效率,时间响应快。 5.(1)1Mbps,(2)10 Mbps,(3)100 Mbps 6.双绞线以太网需要以下硬件配置:网卡、双绞线、集线器Hub等。一个基本的10Base-T连接如图5-10所示。(图略)

7.FDDI是一种以光纤作为传输介质的高速骨干网,也是计算机网络技术发展到高速通信阶段出现的第一个高速网络技术。用它可以互连局域网和计算机。它也是宽带城域网的常用技术之一。FDDI具有以下特点:(1)高速度;(2)大容量;(3)高可靠性;(4)互操作能力强;(5)共享网络带宽;(6)网络协议复杂,安装和管理较困难。

8.虚拟网络的概念是由于工作组的需要而产生,伴随高速网络的发展而实现的。它将逻辑的网络拓扑与物理的网络设施相分离,将网络上的节点按照工作性质与需要划分为若干个“逻辑工作组”,一个逻辑工作组就被称为一个虚拟局域网。

虚拟局域网组网可分为4种:基于交换机端口号的VLAN,基于MAC地址的VLAN,基于网络层的VLAN和IP广播组VLAN。虚拟局域网对带宽资源采用独占方式,以软件方式来实现逻辑工作组的划分和管理。

9.(1)快速以太网技术。快速以太网有两种,一种为100Base-T,另一种是100VG-AnyLAN。

(2)千兆以太网使用原有以太网的帧结构、帧长及CSMA/CD协议,只是在低层将数据速率提高到了1Gbps。

(3)10Gbps以太网的主要技术特点是保留了802.3以太网的帧格式,只使用全双工工作方式,使用光纤作为传输介质而不使用铜线。

10.集线器为物理层设备,模拟了总线这一共享媒介共争用,交换机则为链路层设备,可实现透明交换,局域网通过路由器与因特网相连当本局域网和因特网之间的通信量占主要成份时,形成集中面向路由器的数据流,使用集线器冲突较大,采用交换机能得到改善。当本局域网内通信量占主要成份时,采用交换机改善对外流量不明显。

第6章 通信网与广域网

一、填空题

1.终端设备、传输系统 2.接入网、信令网、同步网 3.51.84Mbps、155.52Mbps

4.CDMA2000、WCDMA、TD-SCDMA、TD-SCDMA 5.面向连接、面向非连接 6.DTE、DCE

7.数据链路、快速分组 8.分组交换、X.25 9.B、D

10.基本速率、一次群速率 11.30 、23

12.管理、控制、用户 13.永久性、半永久性

14.本地传输、交叉连接/复用、局间传输、网络管理 二、选择题

1.A 2.B 3.A 4.B 5.A 6.A 三、判断题

1.× 2.√ 3.√ 4.√ 5.× 6.√ 7.× 四、简答题

1.公共交换电话网PSTN,光纤通信网SDH/PDH、MSTP、MSAP,分组传送网PTN,移动通信网,卫星通信网等。

2.基于SDH 的多业务传送平台MSTP是指基于SDH 平台同时实现TDM、ATM、以太网等业务的接入、处理和传送,提供统一网管的多业务节点。MSTP的技术优势在于解决了SDH技术对于数据业务承载效率不高的问题;解决了ATM/IP 对于TDM业务承载效率低、成本高的问题;解决了IP QoS不高的问题;解决了RPR技术组网限制问题,实现双重保护,提高业务安全系数;增强数据业务的网络概念,提高网络监测、维护能力等。

MSAP是一种定位在接入层面为用户提供多业务接口的新型接入设备,以SDH技术为内核,采用模块化设计,提供多个业务扩展槽,通过集成多种接入方案,实现对用户需求的按需提供。MSAP产品是MSTP有益的补充,弥补主流传输厂家在配线层两端产品的不足之处。

3.PTN是基于分组交换的、面向连接的多业务统一传送技术,不仅能较好承载电信级以太网业务,满足标准化业务、高可靠性、灵活扩展性、严格服务质量(QoS)和完善的运行管理维护(OAM)等5个基本属性,而且兼顾了支持传统的时分复用和异步传输模式业务,继承了同步数字体系网管的图形化界面、端到端配置等管理功能。

就实现方案而言,在目前的网络和技术条件下,PTN可分为以太网增强技术和传输技

术结合MPLS两大类,前者以PBB-TE为代表,后者以MPLS-TP为代表。

4.广域网是一种跨地区或国界的数据通信网络,它包含想要运行应用程序的机器的集合。广域网主要在如下几个方面的特征区别于其它类型的网络。(1)网络的覆盖和速率范围大;(2)网络组织结构形式复杂;(3)具有多功能多用途的综合服务能力;(4)多采用转接信道的交换型传输制式

5.X.25分组交换网、帧中继网FR、综合业务数字网ISDN和数字数据网DDN等。 6.虚电路服务与数据报服务的主要区别 对比项目 思路 连接的建立 目的站地址 虚电路 可靠通信应该由网络来保证 必须有 仅在连接建立阶段使用,每个分组使用短的虚电路号 分组转发 属于同一条虚电路的所有分组按同一路由进行转发 当节点交换机出现故障时 分组的顺序 端到端的差错控制和流量控制 所有通过出故障的节点交换机的虚电路均不能工作 总是按发送顺序到达目的站 由通信子网负责,也可由用户主机负责 出故障的节点交换机可能会丢失分组,一些路由会发生变化 到达目的站时可能会不按发送顺序 由用户主机负责 每个分组独立选择路由进行转发 数据报 可靠通信应该由用户主机来保证 不要 每个分组都有目的站的全地址 7.(1)交换式虚电路。两个分组网上的用户在传输数据之前,必须由其中一方呼叫对

方的网络地址,建立一条临时的逻辑连接,数据传输完后还要释放该虚电路。即在一台计算机向网络发送分组要求与远程计算机通话时建立。一旦建立好连接,分组就可以在上面发送,通常按次序到达。

(2)永久式虚电路。在两个用户设备上建立的固定逻辑连接,用法上和前者相同,但是它根据提前在客户达成的协议建立连接,它一直存在,不需要在使用时设置,它与租用线路相似。即在两个用户设备上建立的固定逻辑连接,省去了传输数据前的呼叫过程,需要使用永久型虚电路的用户须预先向网络管理部门提出申请。

8.(1)与电路交换业务的比较

帧中继和电路交换业务都能为用户提供高速率、低时延的数据传输业务。由于用户使用电路交换业务时要独占带宽资源,因此通信费用昂贵。帧中继采用动态分配带宽技术,允许用户占用其他用户的空闲带宽来传送大量的突发性数据,实现带宽资源共享,使用户的通信费用低于专线。

(2)与X.25分组交换业务的比较

帧中继和X.25分组交换业务都采用虚电路交换技术,以充分利用网络带宽资源,降低用户通信费用。但在业务质量上,由于帧中继网络对数据帧不进行差错处理,简化了通信协议,使帧中继交换机处理每帧所需的时间大大缩短,端到端数据传送延时低于分组交换网,整个网络的业务吞吐量高于分组交换网。帧中继还具有一套有效的带宽管理和阻塞管理措施,在带宽的动态分配技术上比分组交换网更具优越性。

(3)与ATM业务的比较

ATM业务也可为用户提供高速率、低延时的数据传输业务,但需要大量网络硬件的更新,其代价十分昂贵。帧中继技术可直接利用现有的网络硬件资源,只需更新网络软件就可实现,所需费用比较低,因此对网络运营部门很有吸引力。

9.帧中继节点不负责纠错,只在帧经过时进行检错操作,当检测到错误时,立即中止该帧的传输,丢弃错误帧,不作其他处理,端节点高层协议发现帧丢失后请求源端重发来纠


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