发布时间 : 星期四 文章网络课后习题答案更新完毕开始阅读5dd397c7aa00b52acfc7ca19
14． 一个令牌环网的介质长度为1km，传输速率为16Mb/s，网中共有20台工作站。若要求每个工作站在发送数据前的等待时间不能超过10ms，问此令牌环网能否满足要求？ 答：该令牌环上可容纳的比特位数Br＝传播时延（5μs/km）×介质长度×数据速率＋∑中继器延迟＝5μs/km×1km×16Mb/s＋20＝100位＝12.5字节。 在最坏情况下，20台工作站在某一时刻都要发送数据，且数据帧长度都是令牌环的最大帧长度4521字节（此值远大于该令牌环上可容纳的比特位数100位，所以按最大帧长度计算总延迟）。 每帧（4521字节）的发送时间为2.2605ms，如果采用早期令牌释放技术，第5个站的发送等待时间就已超过10ms，所以此令牌环网不能满足要求。 需要注意的是，这只是理论计算结果，在大多数情况下，网络负载率与上述的最坏情况并不相符。例如，当每个帧的长度不超过100字节时，该令牌环网是可以满足要求的。 15． 千兆以太网是如何解决冲突域收缩问题的？这与传统以太网中数据长度不足46字节时要进行填充有哪些相同之处？有哪些不同之处？
答：解决方法是将时间槽长度扩展到512字节。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特殊的“载波扩展”符号序列，将整个发送长度扩展到512字节。
这与传统以太网中的数据填充有类似之处，即都用特殊数据填充帧以满足帧长的特殊要求，填充数据的处理对上层来说是透明的。但在本质上两者有很大的差别：传统以太网中的数据填充体现在帧内部（即它是帧的一部分），由MAC子层处理，而千兆位以太网的载波扩展体现在帧外部，由物理层处理。
16． 在半双工千兆以太网中，短帧过多会出现什么问题？千兆以太网是如何解决这个问题的？ 答：短帧过多将使网络效率大大降低，因为（额外的）帧扩展部分将占用大部分的网络流量。千兆位以太网解决这个问题主要采用了帧突发技术，即允许一次可以发送多个短帧。
17． 半双工千兆以太网中，若要发送一个100字节的帧，从把第一个字节发送到物理介质上开始，需要用多长时间才能把它发送完？若要发送10个100个字节的帧，又需要多长时间？
答：半双工千兆以太网中，发完一个100字节的帧共需100×8÷1000Mb/s＝0.8μs。若要发送10个100个字节的帧，则需8μs。
18．课堂上已讲过，此处略
19． 一个10BASE-T的部门局域网需要进行升级，有哪些可选择的方案？试分析其各自的优缺点。
答：方案1：升级为100BASE-T快速局域网，网卡、集线器、双绞线都需要兼容100BASE-T标准，可能都需要进行更换，升级成本较高。
方案2：升级为10BASE-T交换式以太网，需要将集线器更换为网络交换机，但网卡和双绞线都不需要更新，简单易行。
方案3：升级为100BASE-T交换式以太网，网卡、集线器、双绞线都需要兼容100BASE-T标准，可能都需要进行更换，升级成本较高，但网络性能可以得到明显的提升。
20． 简述802.11使用的CSMA/CA与802.3使用的CSMA/CD之间的区别。
答：CSMA/CA协议的关键在于冲突避免，它与CSMA/CD中的冲突检测有着本质上的区别。
CSMA/CA不是在发送过程中去监听是否发生了冲突，而是事先就要设法避免冲突的发生。采用这种方法的原因是由于无线信道的特殊性质而使得在无线网络中检测信道是否存在冲突比较困难：
? 要检测冲突，设备必须能够在发送数据的同时接收数据，以便检测是否发生冲突，这对于无线网络设备是非常难以实现的。
? 无线介质上的信号强度的动态范围很大，因此发送站无法用信号强度的变化来检测是否发生了冲突。
CSMA/CA协议中发送过程的“载波检测多路访问”部分是在两个层次上进行的，一个是物理层次，另一个是虚拟层次。
物理层次上的载波检测机制与802.3以太网使用的载波侦听基本相同。要发送数据的站点首先要侦听介质上有无信号，如果信道处于“空闲”状态，它就可以开始发送数据。如果信道上有信号传播，它就推迟自己的传输而继续监听直到信道空闲。任何站点当检测到信道由忙变闲时，都必须通过退避算法与其他站点一起竞争信道的访问权，而不是直接访问信道。 虚拟层次上的载波检测是通过接收到其他站点要占用介质的通告而主动推迟本站的发送来实现的，其效果相当于“检测”到信道忙而延迟发送。虚拟载波检测利用了802.11帧中的“传输持续时间”字段。每一站点的MAC层将检查接收到的帧中的“传输持续时间”字段，如果发现该字段的值大于当前本站点的网络分配矢量NAV的值，就用该字段的值更新本站点的NAV。站点要发送数据时，NAV从设定的值开始不断减1，当NAV的值减为0，且物理层报告信道空闲时，它就可以开始发送数据。 21． CSMA/CA是如何实现“冲突避免”的？
答：采用三种机制来实现：预约信道、正向确认和RTS/CTS机制。
（1）预约信道。发送站点利用“传输持续时间”字段向所有其他无线站点通告本站点将要占用信道多长时间，以便让其它站在这段时间内不要发送数据，以避免冲突。
（2）正向确认机制。802.11规定接收站点若正确收到以它为目的地的数据帧时，就应向发送数据帧的站点发送一个ACK帧作为接收成功的肯定回答，否则将不采取任何动作。发送站点在发送完数据帧的规定时间内若没有收到ACK帧，就需要多次重新发送数据帧，直到收到ACK帧为止。
（3）通过请求发送RTS/允许发送CTS选项，以解决隐蔽站的冲突问题。 22． 解释IEEE 802.11标准中RTS/CTS机制的基本原理。
答：IEEE 802.11标准中请求发送RTS/允许发送CTS选项主要是用来解决隐蔽站问题。隐蔽站是指这样一种情况，有A、B、C三个站点，B位于A和C之间。虽然A和C都能与B通信，但A和C却因为相距较远或二者之间存在障碍物而彼此收不到对方发出的信号。当A和C都要与B通信时，因为互相感知不到对方的存在，因而都向B发送数据，结果数据在B站点发生冲突。
若使用RTS/CTS协议，就可解决此问题：首先，A向B发送RTS帧，表明A要向B发送若干数据，B收到RTS帧后，就回送一个CTS帧，表明已准备就绪，而此时C也会收到B发出的CTS帧，从而知道B要与其它某个站点进行数据传输，于是C进入“静默”状态，这样就使得A可以向B发送数据而不会产生冲突。最后，B正确接收数据后，立即发出一个ACK确认帧，然后三个站点重新开始竞争信道。
23． IEEE 802.11是如何解决“隐蔽站”问题的？
答：采用了RTS/CTS机制，其基本原理如上题之解答。 第5章习题答案 2．虚电路是如何实现的？它能建立在电路交换之上吗？为什么？
答：虚电路建立的是一种逻辑连接，虚电路路径上的所有交换机（或路由器）都会在内部路由表中登记虚电路编号和转发路径，并预留资源。交换机收到分组时，就会根据分组中的虚电路编号查找路由表，决定转发路径并执行存储转发操作。因此，虚电路实际上是由网络中相互链接的一连串交换机中的表项来定义的。既然虚电路建立的是一种逻辑连接，所以它所基于的物理电路是什么类型都无关紧要，即虚电路可以建立在电路交换之上。
4．为什么HDLC规程要使用比特填充技术？
答：使用比特填充法是为了避免帧中的其它字段出现标志字段的位模式。标志字段表示帧的开始和结尾，位模式为01111110B（7EH）。
6．总结本章中介绍的各种接入方式的优缺点。 答：（略）
8．ISDN的BRI和PRI是如何组成的？其中的开销占总速率的比率分别是多少？ 答：BRI由两个B信道和一个D信道组成。B信道传输速率为64kb/s；传输速率为16kb/s。这样，一个BRI可提供的总速率为144kb/s。在我国，PRI有30个B信道和一个D信道，接口速率可达2.048Mb/s。PRI中D信道速率为64kb/s。
因为ISDN中的D信道用于传输信令，B信道才用于传输用户数据，所以可以计算出BRI的开销为16/144≈11％，PRI的开销为64/2048≈3％。
10．DDN专线与拨号专线有哪些主要区别？ 答：主要区别如下： 1）DDN无需拨号过程；
2）DDN的速率要远高于拨号专线；
3）DDN采用了全数字传输，拨号专线为模拟传输；
4）DDN采用时分复用技术，拨号专线采用空分复用技术。
12．X.25协议用在分组交换网的哪个地方？
答：X.25的全称是“在公用数据网上以分组方式工作的数据终端设备DTE和数据电路端接设备DCE之间的接口”，即X.25定义的是网络接口的规范，而不涉及网络内部的功能实现，因此，X.25只用于分组交换网与网络外部DTE的接口。换句话说，X.25只说明了DCE与DTE之间是如何交互的。
14．相对于X.25分组交换网，帧中继有什么优点？
答：数据传输速率和传输延迟比X.25网络要分别提高和降低至少一个数量级。
16．在帧中继中，拥塞控制是如何实现的？
答：帧中继通过使用丢弃帧和拥塞通知的方法进行拥塞控制。
只要用户的数据传输速率超过了承诺的信息速率CIR，在网络出现拥塞时该用户的帧就有可能被网络丢弃。用户也可以主动确定当拥塞发生时首先丢弃哪些帧。这就要用到帧中的允许丢弃位（DE）。这种情况下，当拥塞发生时，帧中继将首先丢弃DE＝1的帧。 另一种避免拥塞的方法是利用帧中的FECN和BECN位。当帧中继网络中某个帧中继交换
机发生拥塞时，它就设置FECN和BECN位通知前向节点和后向节点自己发生了拥塞。通过把后向帧中的BECN置1，可以通知信息流的发送端降低发送速率。而通过把前向帧中的FECN置1，可以通知信息流的接收端降低反向发送速率， 18．ATM为多媒体应用提供了哪些服务？ 答：提供如下服务： 1）高速的语音、视频和数据综合服务； 2）恒定比特率（CBR）服务，可以用于语音或视频会议之类的应用。 3）优良的QoS特性：ATM提供的是面向连接的服务，只要建立起连接，所需带宽总是能够得到满足。同时，连接期间信息总是在相同的路径上传输，消除了交换延迟。 20．为什么说ATM集中了电路交换和分组交换的优点？ 答：原因如下： 1）使用了固定分组长度为53字节（信元）的分组交换技术，由于信元很简单，可以完全由硬件实现交换，这就为高速交换奠定了基础。 2）ATM网络只关注交换信元而不考虑在连接基础上的纠错和流量控制，所以在每个交换节点上可以达到很高的信元吞吐率。 3）能支持不同速率、不同QoS需求的各种业务。——体现了分组交换的灵活性 4）面向连接，适合于传送实时性很强的业务。——体现了电路交换的实时性
第7章习题答案
2. 既然中继器可以进行对信号进行放大、整形，使信号能够传输到更远的距离，为什么不能使用任意多个中继器使网络的范围无限地扩展？
答：这是因为使用中继器扩展网络必须遵守MAC介质控制方法的定时特性，以太网的冲突检测机制限制了网络电缆总长度。
4. 广播域和冲突域有什么区别？网络中的广播信息太多时能使整个网络性能急剧恶化，这种现象称为________。
答：这种现象称为“广播风暴”。
6. 用网桥/交换机实现网络分段与用路由器实现网络分段，本质上的区别是什么？
答：本质区别在于用网桥/交换机实现网络分段不能隔离广播域，无法抑制广播分组的泛滥；而用路由器实现网络分段可以隔离广播域，所以能够抑制广播分组的泛滥。
8. 用透明网桥连接网络A和网络B。当网桥刚打开电源时，如果收到了网络A中某站点发往网络B中某站点的帧，网桥将用什么方法转发该帧？为什么？
答：因为网桥刚打开电源时，其内部的地址数据库是空的，所以它找不到与接收帧的目的MAC地址相同的表项。根据透明网桥的工作原理，它将使用泛洪法把该帧转发到除接收端口外的所有其他端口。
10. 交换机能在两个不同速率的端口之间使用直通方式来转发帧吗？为什么？ 答：不能。在直通方式下，交换机只要收到一帧最前面的目的地址就立即开始执行转发操作，而不进行帧的缓冲，因此收发端口的速率应完全相同。