第4章局域网4.1概述
4.2IEEE 802局域网体系结构
4.2.1IEEE 802局域网参考模型
图4.1IEEE 802 LAN/RM 4.2.2媒体接入控制子层
1. LAN的信道特点
2. LAN媒体接入控制方式
3. MAC地址
图4.2以太网地址在网上的传送顺序
计算机网络（第3版）4.2.3逻辑链路控制子层
1. LLC寻址
2. LLC层提供的服务
3. LLC帧格式
图4.3LLC帧结构
4.3以太网工作原理
4.3.1以太网技术的发展
图4.4Robert Metcalfe最初的以太网
图4.5以太网传输速率增长图
计算机网络（第3版）
4.3.2以太网媒体接入控制方式CSMA/CD
1. 随机接入技术的先驱ALOHA
2. CSMA
3. CSMA/CD
计算机网络（第3版）
图4.6传播时延对CSMA的影响
图4.7CSMA/CD流程图
4. CSMA/CD冲突过程
图4.8CSMA/CD冲突过程数据流的时空图
5. 冲突检测方法
6. 与时槽相关的概念
7. 以太网接收处理
8. 以太网运行参数
计算机网络（第3版）
4.3.3以太网传输特点
4.3.4以太网信道利用率
1. 假设条件下的信道利用率
图4.9帧的平均发送时间
2. 无冲突时信道利用率的极限
3. 冲突时信道利用率的上限
计算机网络（第3版）
4.3.5以太网帧格式
图4.10IEEE 802.3以太网帧格式
4.4传统以太网
4.4.1物理层
图4.1110Mb/s以太网物理层、网络接口卡和中继器4.4.2网络接口卡(NIC)
4.4.3中继器和集线器
1. 中继器
2. 集线器
计算机网络（第3版）4.4.4传统以太网及其网络结构
1. 粗缆以太网10Base5
图4.1210Base5粗缆以太网
2. 细缆以太网10Base2
3. 光纤以太网10BaseF
4. 双绞线以太网10BaseT
图4.1310BaseT以太网联网示意图
图4.14RJ-45连接器
计算机网络（第3版）
图4.15hub级联
图4.16hub堆叠
4.5高速以太网
4.5.1100BaseT
1. 100BaseT的特点
图4.1710Mb/s以太网物理层(左)和100BaseT物理层(右)
2. 100BaseT的物理层规范
3. 100Mb/s以太网扩展
计算机网络（第3版）
4. 10/100Mb/s自动协商模式
4.5.2千兆以太网
1. 千兆以太网的特点
图4.18100BaseT物理层(左)对照和千兆以太网物理层(右) 2. 千兆以太网物理层标准
3. 载波扩展(carrier extension)
图4.19载波扩展
4. 帧突发(frame bursting)
计算机网络（第3版）
图4.20帧突发
5. 1000BaseX自动协商
4.5.3万兆以太网
1. 万兆以太网的特点
图4.21万兆以太网物理层
2. 万兆以太网物理层标准
3. 万兆以太网应用
计算机网络（第3版）4.6交换式以太网
4.6.1概述
4.6.2网桥
1. 网桥工作机制
图4.22网桥工作原理
2. 网桥的特点
3. 地址学习
4.6.3交换机
1. 交换机工作原理
计算机网络（第3版）
图4.23交换机
2. 交换机的组成结构
4.6.4交换式以太网及其特点
1. 交换式以太网
2. 交换式以太网的特点
图4.24交换机隔离了5个独立的冲突域4.7虚拟局域网(VLAN)
4.7.1VLAN及其特点
1. 什么是VLAN
计算机网络（第3版）
图4.25VLAN示例2. VLAN的特点
4.7.2VLAN划分
1. 基于端口(port-based)
2. 基于MAC地址(MAC address-based)
3. 基于协议(protocol-based)
4.7.3VLAN帧格式
图4.26VLAN帧格式4.7.4VLAN运行
1. 相关概念
2. VLAN内广播
计算机网络（第3版）
图4.27VLAN内广播3. 跨VLAN访问
图4.28跨VLAN访问
计算机网络（第3版）
4.8无线局域网(WLAN)
4.8.1IEEE 802.11 WLAN
1. IEEE 80
2.11 WLAN网络组成
图4.29IEEE 802.11 WLAN的网络结构2. IEEE 802.11 WLAN体系结构
图4.30IEEE 802.11体系结构
图4.31移动站通过AP接入以太网的协议结构
4.8.2IEEE 802.11物理层标准
1. FHSS，DSSS和IR
计算机网络（第3版）
图4.32FHSS方式的PLCP帧格式
图4.33DSSS方式的PLCP帧格式
图4.3416-PPM(上)和4-PPM(下)
图4.35IR方式的PLCP帧格式2. IEEE 802.11a/b/g/n
4.8.3IEEE 802.11 MAC层帧和帧格式
1. 3种类型的帧
2. 数据帧
计算机网络（第3版）
图4.36数据帧的帧格式
3. 管理帧
图4.37管理帧的帧格式
4. 控制帧
图4.38控制帧的帧格式
4.8.4IEEE 802.11 MAC层DCF
1. 无线信道的特点
图4.39WLAN的隐蔽站点问题/暴露站点问题
2. 帧间间隔(Inter Frame Space,IFS)
3. CSMA/CA信道接入控制机制
计算机网络（第3版）
图4.40CSMA/CA信道接入流程图
图4.41CSMA/CA信道接入过程示例4. 虚拟载波监听
计算机网络（第3版）
图4.42NAV实现虚拟载波监听
5. RTS/CTS信道预约机制
图4.43RTS/CTS信道预约机制的信道接入过程
图4.44RTS/CTS信道预约机制解决隐蔽站点问题
计算机网络（第3版）
4.8.5IEEE 802.11 MAC层PCF
图4.45PCF工作模式
4.8.6WLAN管理
1. 接入和退出网络
图4.46站点接入网络的过程(主动扫描) 2. 越区漫游
图4.47移动站越区漫游
3. 电源管理
第四章局域网 4-03、一个7层楼，每层有一排共15间办公室。每个办公室的楼上设有一个插座，所有的插座在一个垂直面上构成一个正方形栅格组成的网的结点。设任意两个插座之间都允许连上电缆（垂直、水平、斜线……均可）。现要用电缆将它们连成（1）集线器在中央的星形网；（2）总线式以太网。试计算每种情况下所需的电缆长度。 答：（1）假定从下往上把7层楼编号为1-7层。按楼层高4米计算。在星形网中，集线器放在4层中间位置（第8间房）。电缆总程度等于： 7 15 4 ΣΣ √（i-4）2+（j-8）2=1832（m） i=1 j=1 （2）对于总线式以太网（如10BASE2），每层需4×14=56（m）水平电缆，垂直电缆需4×6=24（m），所以总长度等于 7×56+24=416（m） 4-04数据率为10Mbit/s的以太网在物理媒体上的码元传输速率是多少波特？答：以太网使用曼彻斯特编码，这就意味着发送的每一位都有两个信号周期。标准以太网的数据速率是10Mb/s，因此波特率是数据率的两倍，即20M波特。 4-06试说明10BASE5，10BASE2，10BASE-T，1BASE-5，10BROAD36和FOMAU所代表的意思。 答：10BASE5，10BASE2，10BASE-T分别表示以太网的三种不同的物理层。10表示数据率是10Mb/s，BASE表示电缆上的信号是基带信号，采用曼彻斯特编码。5表示粗缆，每一段电缆的最大长度是500米。2代表细缆，每一段电缆的最大长度是185米。T表示双绞线。 10BROAD36：“10”表示数据率为10Mbit/s，“BROAD”表示电缆上的信号是宽带信号，“36”表示网络的最大跨度是3600m。 FOMAU : (Fiber Optic Medium Attachment Unit) 光纤媒介附属单元。 4-07 10Mbit/s以太网升级到100Mbit/s和1Gbit/s甚至10Gbit/s时，需要解决哪些技术问题？在帧的长度方面需要有什么改变？为什么？传输媒体应当有 什么改变？ 答：以太网升级时，由于数据传输率提高了，帧的发送时间会按比例缩短，这样会影响冲突的检测。所以需要减小最大电缆长度或增大帧的最小长度，使参数a 保持为较小的值，才能有效地检测冲突。在帧的长度方面，几种以太网都采用802.3标准规定的以太网最小最大帧长，使不同速率的以太网之间可方便地通信。100bit/s的以太网采用保持最短帧长（64byte）不变的方法，而将一个网段的最大电缆长度减小到100m，同时将帧间间隔时间由原来的9.6μs，改为0.96μs。1Gbit/s以太网采用保持网段的最大长度为100m的方法，用“载波延伸”和“分组突法”的办法使最短帧仍为64字节，同时将争用字节增大为512字节。传输媒体方面，10Mbit/s以太网支持同轴电缆、双绞线和光纤，而100Mbit/s和 1Gbit/s以太网支持双绞线和光纤，10Gbit/s以太网只支持光纤。 4-08有10个站连接在以太网上。试计算以下三种情况下每一个站所能得到的带宽。 （1）10个站都连接到一个10Mb/s以太网集线器。 （2）10个站都连接到一个100Mb/s以太网集线器。 （3）10个站都连接到一个10Mb/s以太网交换机。
计算机网络练习题及答案 一、填空 1、计算机网络按照规模可以分为局域网、城域网和广域网。 3、交换式局域网的核心是交换机，当交换机的端口为100Mbps时，如果该端口是全双工的，那么其带宽是200MBPS 。 4、广域网一般由局域网和城域网组成。 5、网络互联的类型一般可以分成4种，分别是：局域网与局域网互联、局域网与城域网互联 、局域网和广域网与局域网互联和局域网和广域网与广域网互联。 6、路由器的路由可以分为静态和动态两类。 7、文件传输使用的FTP协议，远程登陆使用TELNET协议。 8、对于子网IP地址不足的问题，我们通常采用修改子网掩码方法来解决，而对于一 些不能分配给DHCP客户机的IP地址，我们可以通过设置排除地址来解决。 9、计算机网络是计算机技术与通信技术相结合的产物。 12、广域网的基本结构可分为资源子网和通信子网两部分。 13、按照信号方向与时间关系，数据通信可分为单工通信、半双工通信和全双工通信三种。 14、差错控制编码通常可分为检错码和纠错码两种。 15、计算机网络中，出现差错的主要原因是噪声，噪声可分为随机热噪声和冲击噪音两类。 16、从目前发展情况来看，局域网可分为共享介质局域网和交换式局域网两类。 17、决定局域网性能的主要技术要素是网络拓扑、传输介质和控制访问三方面。 18、调制解调器中把数字信号转换成模拟信号过程称为调制。 19、网关属于高层网络互连设备。 20、IP地址能够唯一地确定Internet上每台计算机的系统位置。
二、选择 1、计算机网络发展过程中，（A ）对计算机网络的形成与发展影响最大。 A、ARPANET B、OCYOPUS C、DATAPAC D、Newhall 2、目前实际存在与使用的广域网基本都是采用（D ）拓扑。 A、网状 B、环型 C、星型 D、总线型 3、计算机网络分为广域网、城域网、局域网，其划分的主要依据是网络的（C ）。 A、拓扑结构 B、控制方式 C、作用范围 D、传输介质 4、两台计算机利用电话线路传输数据信号时需要的设备是（A ） A、调制解调器 B、网卡 C、中继器 D、集线器 5、（C ）这种数字数据编码方式属于自含时钟编码。 A、非归零码 B、脉冲编码 C、差分曼彻斯特编码 D、二进制编码 6、当通信子网采用（A ）方式时，我们首先要在通信双方之间建立起逻辑线路。 A、线路连接 B、虚电路 C、数据报 D、无线连接 7、在OSI参考模型中，同一结点内相邻层之间通过（B ）来进行通信。 A、接口 B、协议 C、应用程序 D、进程 8、在给主机配置IP地址时，可以使用的有（）： A. 129.12.1.112 B. 127.0.1.1（127的所有都不用） C. 192.168.1.255（后四位全一） D. 220.1.25.0（后四位全零） 9、域控制器的安装可以通过（A ）来完成：
第四章网络层 一、选择题 1.下面关于IP协议哪些是正确的（ABCD ）。 A.I P协议提供尽力发送(best effort)服务 B.I P提供不可靠、无连接的数据报传送服务。 C.I P协议根据其版本分为IPv4和IPv6协议 D.I P是TCP/IP 协议族中最为核心的协议。 2.检查数据包能否到达远程主机最常使用哪一种协议（D ）： A. UDP B. SMTP C. FTP D. ICMP 3.当一个路由器收到了一个TTL值为0的IP包时，它进行一些什么样的处理？（ A ） A.将该IP包丢弃 B.根据目的地址寻找一条路径并进行转发 C.将该IP包TTL值加1 D.将该IP包TTL值设置为255 4.在给你的计算机设置IP地址的时候，那些地址是保留不被使用的（FGH ）： E.202.197.95.4 F.0.0.0.0 G.127.0.0.1 H.255.255.255.255 I.230.197.95.4 5.在IPV6中IP地址是多少位（二进制）：（C ） A.32 B.64 C.128 D.256 6.ICMP协议位于（A ） A.网络层 B.传输层 C.应用层数 D.据链路层 7.若两台主机在同一子网中，则两台主机的IP地址分别与它们的子网掩码相“与”的结 果一定（C ） A.为全0 B.为全1 C.相同 D.不同 8.要控制网络上的广播风暴，可以采用哪个手段？A A.用路由器将网络分段 B.用网桥将网络分段 C.将网络转接成10BaseT D.用网络分析仪跟踪正在发送广播信息的计算机
9.以下四个IP地址哪个是不合法的主机地址:( B ) A.10011110.11100011.01100100.10010100 B.11101110.10101011.01010100.00101001 C.11011110.11100011.01101101.10001100 D.10011110.11100011.01100100.00001100 10.如果网络内部使用数据报，那么（D ） A.仅在建立时作一次路由选择 B.为每个到来的分组作路由选择 C.仅在网络拥塞时作新的路由选择 D.不必作路由选择 11.在OSI参考模型的各层次中，（C ）的数据传送单位是分组。 A.物理层 B.数据链路层 C.网络层 D.运输层 12.下述协议中，不建立于IP协议之上的协议是（A ）。 A.ARP B.ICMP C.SNMP D.TCP 13.在OSI七层结构模型中，处于数据链路层与运输层之间的是( B ) A.物理层 B.网络层 C.会话层 D.表示层 14.完成路径选择功能是在OSI模型的( C ) A.物理层 B.数据链路层 C.网络层 D.运输层 15.一个IP报头的头长度字段为4位，当其值为0101（2进制）时以下说法正确的是（C ） A.此IP报数据部分长为32字节 B.此IP报头部长为32字节并且带有12字节的任选项目 C.此IP报头部长为20字节并且无任选项目 D.此IP报头部长为20字节并且带有12字节的任选项目 16.在给你的计算机设置IP地址的时候，以下哪个地址是可以使用的（ A ） A.202.197.95.4 B.0.0.0.0 C.127.0.0.1 D.255.255.255.255 17.使用ping 命令的–f参数是指不对数据包进行分段，这时下面哪种说法是正确的（ D ） A.TCP头中的SYN位被设置为1
第四章 P450-22: Consider the following network. With the indicated link costs, use Dijkstra’s shortest-path algorithm to compute the shortest path from x to all network nodes. Show how the algorithm works by computing a table. Answer Problem 22 D(y),p(y)D(z),p(z) Step N’D(s),p(s) D(t),p(t)D(u),p(u)D(v),p(v)D(w),p(w ) 0x∞∞∞8,x6,x6,x∞ 1xw∞∞14,w8,x6,x∞ 2xwy∞15,y14,w7,y18,y 3xwyv∞11,v10,v18,y 4xwyvu14,u11,v18,y 5xwyvut12,t16,t 6xwyvuts16,t 7xwyvutsz y t z x v s w u Routing Table:
P451-25: Consider the network fragment shown below. x has only two attached neighbors, w and y. w has a minimum-cost path to destination u of 5, and y has a minimum-cost path to u of 6. The complete paths from w and y to u (and between w and y) are not shown. All link costs in the network have strictly positive integer values. a.Give x’s distance vector for destinations w, y, and u. b.Give a link-cost change for either c(x,w) or c(x,y) such that x will inform its neighbors of a new minimum-cost path to u as a result of executing the distance-vector algorithm. c.Give a link-cost change for either c(x,w) or c(x,y) such that x will not inform its neighbors of a new minimum-cost path to u as a result of executing the distance-vector algorithm. Answer Problem 25 a. D x(y) = 5, D x(w) = 2, D x(u) = 7
第四章 .网络层向上提供的服务有哪两种？是比较其优缺点。 网络层向运输层提供“面向连接”虚电路（）服务或“无连接”数据报服务 前者预约了双方通信所需的一切网络资源。优点是能提供服务质量的承诺。即所传送的分组不出错、丢失、重复和失序（不按序列到达终点），也保证分组传送的时限，缺点是路由器复杂，网络成本高； 后者无网络资源障碍，尽力而为，优缺点与前者互易 .网络互连有何实际意义？进行网络互连时，有哪些共同的问题需要解决？ 网络互联可扩大用户共享资源范围和更大的通信区域 进行网络互连时，需要解决共同的问题有： 不同的寻址方案 不同的最大分组长度 不同的网络接入机制 不同的超时控制 不同的差错恢复方法 不同的状态报告方法 不同的路由选择技术 不同的用户接入控制 不同的服务（面向连接服务和无连接服务） 不同的管理与控制方式 .作为中间设备，转发器、网桥、路由器和网关有何区别？ 中间设备又称为中间系统或中继()系统。 物理层中继系统：转发器()。 数据链路层中继系统：网桥或桥接器()。 网络层中继系统：路由器()。 网桥和路由器的混合物：桥路器()。 网络层以上的中继系统：网关()。 .试简单说明下列协议的作用：、、和。 协议：实现网络互连。使参与互连的性能各异的网络从用户看起来好像是一个统一的网络。网际协议是体系中两个最主要的协议之一，与协议配套使用的还有四个协议。 协议：是解决同一个局域网上的主机或路由器的地址和硬件地址的映射问题。 ：是解决同一个局域网上的主机或路由器的硬件地址和地址的映射问题。 ：提供差错报告和询问报文，以提高数据交付成功的机会 因特网组管理协议：用于探寻、转发本局域网内的组成员关系。 地址分为几类？各如何表示？地址的主要特点是什么？ 分为类; 每一类地址都由两个固定长度的字段组成，其中一个字段是网络号，它标志主机（或路由
第 4 章计算机网络 一、单项选择题 1．下列关于局域网的说法中，不正确的是______。 A．总线式以太网是最常用的一种局域网，它采用总线结构 B．局域网中的每个结点都有一个唯一的地址，称为MAC 地址 C．通常以太网采用点对点的方式进行信息的传输 D．局域网中使用的集线器分为交换式和共享式 2．因特网中主机的符号名称为该主机的域名。以下说法中不正确的是______。 A．主机的域名应与其IP 地址对应，IP 地址是唯一的，所以一台主机只能有一个域名B．域名必须以字母或数字开头并结尾 C．整个域名的总长不得超过255个字符 D．把域名翻译成IP 地址的软件称为域名系统(DNS) 3．因特网上的文件传输服务采用了文件传输协议，该协议的英文缩写是______。A．SMTP B．TCP/IP C．BBS D．FTP 4．下列网络连接设备中，用于连接异构网络的基本设备是_________ A．多路复用器B．中继器C．路由器D．网桥 5．为了实现网络的互连，不同网络必须遵守相同的协议。在网络互连中用得最为广泛的是_________ 协议。 A．AppleTalk B．NetBEUI C．TCP/IP D．PCI 6．以下错误的IP 地址是_________。 A．202.128.0.1 B．210.28.80.1 C．10.0.0.1 D．211.0.256.1 7．下列关于计算机病毒传播的叙述中，错误的是______。 A．计算机病毒可以通过电子邮件传播 B．计算机病毒可以通过Web 文档传播 C．计算机病毒可以通过因特网或其它形式的网络传播 D．计算机病毒可以通过可移动的存储介质传播，CD-R 光盘除外，因为它是只读光盘8．文本(超媒体)由许多节点组成，下面关于节点的叙述中错误的是__________。 A．节点可以是文字，也可以是图片 B．把节点互相联系起来的是超链 C．超链的起点只能是节点中的某个句子 D．超链的目的地可以是一段声音或视频 9．以太网的特点之一是使用专门架设的线路进行数据通信，目前大多数以太网使用的 传输介质是________。 A．同轴电缆B．电话线C．双绞线D．光纤 10．Windows 98 属于下列哪种类型的操作系统？_________。 A．单用户单任务B．单用户多任务 C．多用户多任务D．多用户单任务 11．计算机病毒种类繁多，人们根据病毒的特征给病毒命名，下面______不是病毒名称。A．震荡波B．千年虫C．欢乐时光D．冲击波 12．局域网常用的基本拓扑结构有_________、环型和星型。 A．层次型B．总线型C．交换型D．分组型 13．一台微机要连接入局域网，微机的主机扩展槽中要插入网卡，网卡的正式名称是_________。
第四章练习题答案 4.01局域网标准的多样性体现在4个方面的技术特性，请简述之。 答： 局域网技术一经提出便得到了广泛应用，各计算机和网络设备生产厂商纷纷提出自己的局域网标准，试图抢占和垄断局域网市场。因此，局域网标准一度呈现出特有的多样性。局域网标准的多样性体现在局域网的四个技术特性： (1)传输媒体传输媒体指用于连接网络设备的介质类型，常用的有双绞线、同轴电缆、光纤，以及微波、红外线和激光等无线传输媒体。目前广泛应用的传输媒体是双绞线。随着无线局域网的广泛应用，无线正得到越来越多的应用。 (2)传输技术传输技术指借助传输媒体进行数据通信的技术，常用的有基带传输和宽带传输两种。传输技术主要包括信道编码、调制解调以及复用技术等，属于物理层研究的范畴。 (3)网络拓扑网络拓扑指组网时计算机和通信线缆连接的物理结构和形状。常用的有星形、总线形和环形。不同的网络拓扑需要采用不同的数据发送和接收方式。 (4)媒体访问控制方法访问控制方法指多台计算机对传输媒体的访问控制方法，这里的访问，是指通过传输媒体发送和接收数据。常用的有随机争用、令牌总线和令牌环等访问控制方法。目前局域网中广泛采用的是一种受控的随机争用方法，即载波监听多点接入/冲突检测(CSMA/CD)方法。 4.02逻辑链路控制（LLC）子层有何作用？为什么在目前的以太网网卡中没有LLC子层的功能？ 答： 在局域网发展的早期，有多种类型的局域网，如802.4令牌总线网、802.5令牌环网等。为了使数据链路层能更好地适应多种局域网标准，IEEE 802委员会在局域网的数据链路层定义了两个子层，即逻辑链路控制LLC (Logical Link Control)子层和媒体接入控制MAC (Medium Access control)子层。与接入传输媒体有关的内容放在MAC子层，而与传输媒体无关的链路控制部分放在LLC子层。这样可以通过LLC子层来屏蔽底层传输媒体和访问控制方法的异构性，实现多种类型局域网之间的互操作。 随着以太网技术的发展，以太网得到了越来越广泛的应用。到了20世纪90年代后，以太网在局域网市场中取得了垄断地位。实际应用的局域网类型日趋单一化，因此LLC子层的作用已经不大了，很多厂商生产的网卡上仅实现了MAC协议。 4.03简述以太网CSMA/CD的工作原理。 答： CSMA/CD采用分布式控制方法，总线上的各个计算机通过竞争的方式，获得总线的使用权。只有获得总线使用权的计算机才能向总线上发送数据，而发送的数据能被连在总线上的所有计算机接收到。 CSMA/CD的具体含义解释如下： （1）载波监听是指每个计算机在发送数据之前先要检测总线上是否有其他计算机在发送数据，如果有，则暂时不发送数据，以减少发生冲突的机会。 （2）多点接入是指在总线式局域网中，有多台计算机连接在一根总线上，共享总线的信道资源。 （3）冲突检测是指发送数据的计算机在发送数据的同时，还必须监听传输媒体，判断
第四章网络层 1.网络层向上提供的服务有哪两种？是比较其优缺点。 网络层向运输层提供“面向连接”虚电路（Virtual Circuit）服务或“无连接”数据报服务 前者预约了双方通信所需的一切网络资源。优点是能提供服务质量的承诺。即所传送的分组不出错、丢失、重复和失序（不按序列到达终点），也保证分组传送的时限，缺点是路由器复杂，网络成本高； 后者无网络资源障碍，尽力而为，优缺点与前者互易 2.网络互连有何实际意义？进行网络互连时，有哪些共同的问题需要解决？ 网络互联可扩大用户共享资源范围和更大的通信区域 进行网络互连时，需要解决共同的问题有： 不同的寻址方案 不同的最大分组长度 不同的网络接入机制 不同的超时控制 不同的差错恢复方法 不同的状态报告方法 不同的路由选择技术 不同的用户接入控制 不同的服务（面向连接服务和无连接服务） 不同的管理与控制方式 3.作为中间设备，转发器、网桥、路由器和网关有何区别？ 中间设备又称为中间系统或中继(relay)系统。 物理层中继系统：转发器(repeater)。 数据链路层中继系统：网桥或桥接器(bridge)。 网络层中继系统：路由器(router)。 网桥和路由器的混合物：桥路器(brouter)。 网络层以上的中继系统：网关(gateway)。 4.试简单说明下列协议的作用：IP、ARP、RARP和ICMP。 IP协议：实现网络互连。使参与互连的性能各异的网络从用户看起来好像是一个统一的网络。网际协议IP是TCP/IP体系中两个最主要的协议之一，与IP协议配套使用的还有四个协议。 ARP协议：是解决同一个局域网上的主机或路由器的IP地址和硬件地址的映射问题。RARP：是解决同一个局域网上的主机或路由器的硬件地址和IP地址的映射问题。ICMP：提供差错报告和询问报文，以提高IP数据交付成功的机会 因特网组管理协议IGMP：用于探寻、转发本局域网内的组成员关系。
1.网络层向上提供的服务有哪两种？是比较其优缺点。 网络层向运输层提供“面向连接”虚电路（Virtual Circuit）服务或“无连接”数据报服务 前者预约了双方通信所需的一切网络资源。优点是能提供服务质量的承诺。即所传送的分组不出错、丢失、重复和失序（不按序列到达终点），也保证分组传送的时限，缺点是路由器复杂，网络成本高； 后者无网络资源障碍，尽力而为，优缺点与前者互易 2.网络互连有何实际意义？进行网络互连时，有哪些共同的问题需要解决？ 网络互联可扩大用户共享资源范围和更大的通信区域 进行网络互连时，需要解决共同的问题有： 不同的寻址方案 不同的最大分组长度 不同的网络接入机制 不同的超时控制 不同的差错恢复方法 不同的状态报告方法 不同的路由选择技术 不同的用户接入控制 不同的服务（面向连接服务和无连接服务） 不同的管理与控制方式 3.作为中间设备，转发器、网桥、路由器和网关有何区别？ 中间设备又称为中间系统或中继(relay)系统。 物理层中继系统：转发器(repeater)。 数据链路层中继系统：网桥或桥接器(bridge)。 网络层中继系统：路由器(router)。 网桥和路由器的混合物：桥路器(brouter)。 网络层以上的中继系统：网关(gateway)。 4.试简单说明下列协议的作用：IP、ARP、RARP和ICMP。 IP协议：实现网络互连。使参与互连的性能各异的网络从用户看起来好像是一个统一的网络。网际协议IP是TCP/IP体系中两个最主要的协议之一，与IP协议配套使用的还有四个协议。 ARP协议：是解决同一个局域网上的主机或路由器的IP地址和硬件地址的映射问题。RARP：是解决同一个局域网上的主机或路由器的硬件地址和IP地址的映射问题。ICMP：提供差错报告和询问报文，以提高IP数据交付成功的机会 因特网组管理协议IGMP：用于探寻、转发本局域网内的组成员关系。 5.IP地址分为几类？各如何表示？IP地址的主要特点是什么？ 分为ABCDE 5类; 每一类地址都由两个固定长度的字段组成，其中一个字段是网络号net-id，它标志主机（或路由器）所连接到的网络，而另一个字段则是主机号host-id，它标志该主机（或路由器）。各类地址的网络号字段net-id分别为1，2，3，0，0字节；主机号字段host-id分别为3字节、2字节、1字节、4字节、4字节。
第四章作业参考答案 4-05 IP地址分为几类？各如何表示？IP地址的主要特点是什么？ 答：在IPv4的地址中，所有的地址都是32个二进制位，并且可记为 IP地址::= { <网络号>, <主机号>} IP地址被分为A、 A类地址：网络号字段为1字节，最前面的1位是0。 B类地址：网络号字段为2字节，最前面的2位是10。 C类地址：网络号字段为3字节，最前面的3位是110。 D类地址：用于多播，最前面的4位是1110。 E类地址：保留今后使用，最前面的4位是1111。 IP 地址特点如下： 1.每一个IP 地址都由网络号和主机号两部分组成。从这个意义上说，IP 地址是一种分等级的地址机构； 2.IP地址是标志一个主机（或路由器）和一条链路的接口； 3.具有相同网络号的主机集合构成一个网络，因此，由转发器或网桥连接起来的若干个局域网仍为一个网络。具有不同网络号的局域网互连必须使用路由器； 4.所有分配到网络号的网络都是平等的。 4-07 试说明IP地址与硬件地址的区别。为什么要使用这两种不同的地址？ 答：如下图所示，IP地址在IP数据报的首部，而硬件地址则位于MAC帧的首部。在网络层以上使用的是IP地址，数据链路层及以下使用的是硬件地址。 由于全世界存在着各式各样的网络，它们使用不同的硬件地址。要使这些异构网络能够互相通信就必须进行非常复杂的硬件地址转换工作，因此由用户或用户主机来完成这项工作几乎是不可能的事。但统一的IP地址把这个复杂问题解决了。连接到因特网的主机只需拥有统一的IP地址，它们之间的通信就像连接在同一个网络上那样简单方便，当需要把IP地址转换为物理地址时，调用ARP的复杂过程都是由计算机软件自动进行的，而用户是看不见这种调用过程的。因此，在虚拟的IP网络上用IP地址进行通信给广大计算机用户带来很大的方便。 4-09 试回答下列问题： （1）子网掩码为255.255.255.0 代表什么意思？
第四章网络层 1. 网络层向上提供的服务有哪两种？是比较其优缺点。网络层向运输层提供“面向连接”虚电路( Virtual Circuit )服务或“无连接”数据报服务前者预约了双方通信所需的一切网络资源。优点是能提供服务质量的承诺。即所传送的分组不出错、丢失、重复和失序(不按序列到达终点) ，也保证分组传送的时限，缺点是路由器复杂，网络成本高；后者无网络资源障碍，尽力而为，优缺点与前者互易 2. 网络互连有何实际意义？进行网络互连时，有哪些共同的问题需要解决？网络互联可扩大用户共享资源范 围和更大的通信区域进行网络互连时，需要解决共同的问题有： 不同的寻址方案不同的最大分组长度不同的网络接入机制 不同的超时控制不同的差错恢复方法不同的状态报告方法不同的路由选择技术不同的用户接入控制不同的服务(面向连接服务和无连接服务) 不同的管理与控制方式 3. 作为中间设备，转发器、网桥、路由器和网关有何区别？中间设备又称为中间系统或中继(relay) 系统。 物理层中继系统：转发器 (repeater) 。数据链路层中继系统：网桥或桥接器 (bridge) 。 网络层中继系统：路由器 (router) 。网桥和路由器的混合物：桥路器 (brouter) 。网络层以上的中继系统：网关 (gateway) 。 4. 试简单说明下列协议的作用：IP、ARP RARF和ICMF。 IP 协议：实现网络互连。使参与互连的性能各异的网络从用户看起来好像是一个统一的网络。网际协议IP 是 TCP/IP 体系中两个最主要的协议之一，与 IP 协议配套使用的还有四个协议。 ARP协议：是解决同一个局域网上的主机或路由器的IP地址和硬件地址的映射问题。 RARP是解决同一个局域网上的主机或路由器的硬件地址和IP地址的映射问题。 ICMP:提供差错报告和询问报文，以提高 IP数据交付成功的机会因特网组管理协议IGMP用于探寻、转发本 局域网内的组成员关系。 5.IP 地址分为几类？各如何表示？ IP 地址的主要特点是什么？分为 ABCDE 5类; 每一类地址都由两个固定长度的字段组成，其中一个字段是网络号 net-id ，它标志主机（或路由器）所连接到的网络，而另一个字段则是主机号host-id ，它标志该主机（或路由器）。各类地址的网络号字段net-id 分别为 1，2，3，0，0 字节；主机号字段 host-id 分别为 3 字节、 2 字节、 1 字节、 4 字节、 4 字节。特点： （ 1）IP 地址是一种分等级的地址结构。分两个等级的好处是： 第一， IP 地址管理机构在分配 IP 地址时只分配网络号，而剩下的主机号则由得到该网络号的单位自行分配。这样就方便了 IP 地址的管理。 第二，路由器仅根据目的主机所连接的网络号来转发分组（而不考虑目的主机号），这样就可以使路由表中的项目数大幅度减少，从而减小了路由表所占的存储空间。 （ 2）实际上 IP 地址是标志一个主机（或路由器）和一条链路的接口。当一个主机同时连接到两个网络上时，该主机就必须同时具有两个相应的 IP 地址，其网络号 net-id 必须是不同的。这种主机称为多归属主机（multihomed host）。由于一个路由器至少应当连接到两个网络（这样它才能将 IP 数据报从一个网络转发到另一个网络），因此一个路由器至少应当有两个不同的 IP 地址。 （3）用转发器或网桥连接起来的若干个局域网仍为一个网络，因此这些局域网都具有同样的网络号net-id 。
计算机网络第四章答案 第四章网络层 1.网络层向上提供的服务有哪两种？是比较其优缺点。 网络层向运输层提供“面向连接”虚电路（Virtual Circuit）服务或“无连接”数据报服务 前者预约了双方通信所需的一切网络资源。优点是能提供服务质量的承诺。即所传送的分组不出错、丢失、重复和失序（不按序列到达终点），也保证分组传送的时限，缺点是路由器复杂，网络成本高； 后者无网络资源障碍，尽力而为，优缺点与前者互易 3.作为中间设备，转发器、网桥、路由器和网关有何区别？ 中间设备又称为中间系统或中继(relay)系统。 物理层中继系统：转发器(repeater)。 数据链路层中继系统：网桥或桥接器(bridge)。 网络层中继系统：路由器(router)。 网桥和路由器的混合物：桥路器(brouter)。 网络层以上的中继系统：网关(gateway)。 4.试简单说明下列协议的作用：IP、ARP、RARP和ICMP。 IP协议：实现网络互连。使参与互连的性能各异的网络从用户看起来好像是一个统一的网络。网际协议IP是TCP/IP体系中两个最主要的协议之一，与IP协议配套使用的还有四个协议。 ARP协议：是解决同一个局域网上的主机或路由器的IP地址和硬件地址的映射问题。 RARP：是解决同一个局域网上的主机或路由器的硬件地址和IP地址的映射问题。ICMP：提供差错报告和询问报文，以提高IP数据交付成功的机会 因特网组管理协议IGMP：用于探寻、转发本局域网内的组成员关系。 9.（1）子网掩码为255.255.255.0代表什么意思？ 有三种含义 其一是一个A类网的子网掩码，对于A类网络的IP地址，前8位表示网络号，后24位表示主机号，使用子网掩码255.255.255.0表示前8位为网络号，中间16位用于子网段的划分，最后8位为主机号。 第二种情况为一个B类网，对于B类网络的IP地址，前16位表示网络号，后16位表示主机号，使用子网掩码255.255.255.0表示前16位为网络号，中间8位用于子网段的划分，最后8位为主机号。 第三种情况为一个C类网，这个子网掩码为C类网的默认子网掩码。 （2）一网络的现在掩码为255.255.255.248，问该网络能够连接多少个主机？255.255.255.248即11111111.11111111.11111111.11111000. 每一个子网上的主机为(2^3)=6 台 掩码位数29，该网络能够连接8个主机，扣除全1和全0后为6台。
一.从给出的26个定义中挑出20个，并将标识定义的字母填在对应术语前的空格位置。 1.___O___滑动窗口协议 2.___K___面向字符型的协议 3.___M___标识字段 4.___U___LCP 5.___N___U帧 6.___C__突发长度 7.___P___GBR8.___F___差错控制 9.___Q___SR10.__Z _linkopen 11.___E __检测码12.___R___配置请求帧 13.___J___透明传输14.___S___流量控制 15.___D___纠错码16.___A___误码率 17.___V___NCP18.___W___LinkEstablish 19.___R___CHAP20.___R___捎带确认 A.二进制比特序列在数据传输过程中被传错的概率。 B.接收数据与发送数据不一致的现象。 C.冲击噪声引起的差错比特长度。 D.能够自动纠正传输差错的编码。 E.能够发现传输差错，但是不能自己纠正的编码。 F.能够自动检测出传输错误并进行纠正的机制。 G.CRC校验中发送端与接收端共同使用的一种多项式。 H.CRC校验码计算时采用二进制算法。 I.由传输介质与通信设备构成的线路。 J.数据链路层保证帧中的二进制比特的组合不受任何限制的能力。 K.利用标准字编码中的一个子集来执行通信控制功能的数据链路层协议。 L.HDLC协议中有主站来控制从站通信的结构。 M.HDLC规定用作帧开始与结束的字段。 N.HDLC协议中起控制作用，可以随时发出，不影响带序号帧的交换顺序的帧。O.数据链路层在差错控制与流量控制中采用的协议。 P.发送端在连续发送过程中发现出错，并重新发送出错帧之后的所有帧的纠错方法。 Q.发送端在连续发送过程中发现出错,重新发送出错帧的纠错方法。 R.发送序号与接收序号在差错控制中能够起到的作用。 S.发送窗口与接收窗口能够实现的控制功能。 T.广泛应用与Internet环境中路由器-路由器连接的数据链路层协议。 U.PPP中用来建立.配置。管理和测试数据链路连接的协议。 V.PPP中用来建立和配置网络层的协议。 W.当用户计算机与路由器建立了物理层连接，PPP进入的状态。 X.当链路连接建立时，用户计算机首先向路由器发出的LCP帧。 Y.PPP中需要通过三次握手来实现认证的协议. Z.NCP在网络层配置完成后链路进入的状态。 二 1.设立数据链路层的主要目的是将差错的物理线路变为网络层无差错的 B 2.A．物理链路B.数据链路C.点-点链路D.端-端链路 3.2.帧传输中采取增加转义字符或0比特插入的目的是保证数据传输的 C
《计算机网络技术》第四章网络设备练习题 一、填空题 1.网卡又称为__________，它的英文简称为__________，网卡拥有一个全球唯一的网卡地址，它是一个长度为_____位的二进制数，它为计算机提供了一个有效的地址。网卡实现OSI开放系统7层模型中的_________层的功能，主要有对传输介质内信息传送方向的控制。 3.交换机常用的交换技术有__________、__________、__________。 2.集线器是一种__________的设备。用集线器连接的网络称为共享式以太网。 4.第3层交换就是在第2层交换的基础上把__________功能集成在交换机中，所以将第3层交换机又称为_______________。 5.计算机之间通过公用电话网传输数据时，必须先将发送端的__________变换成能够在介质中传输的__________信号，经传输后，再在接收端将__________逆变换成对应的__________。实现这种转换的设备称做__________。 6.路由表分为静态路由表和动态路由表，使用路由选择信息协议RIP来维护的路由表是__________路由表。 7.连接局域网的两个不同网段应该选用__________，当有不同网络层地址的两个局域网相连时用__________。 8.集线器按扩展能力大致可以分为两种，分别是独立集线器和_______________。 9.虚拟网又称为__________，只有位于同一虚拟子网的用户可以互相通信，可以比较有效地避免_______________。 10.采用电话拨号上网的远程访问服务系统，一般使用_________作为数据链路层的通信协议。 11.当通过ISDN传输数据时，必须配置一台__________，它的作用是将计算机或模拟语音信号调制成ISDN标准的帧。 12.虚拟网的实现形式有_______________、_______________、_______________3种。 13.路由器主要用于_______________和_______________的互联， Internet就是由众多的路由器连接起来的计算机网络组成的。 14.网络互联中常用的路由协议有__________、______________和_______________。 15.集线器可以看做是__________，其数据传输控制方式都是采用_______________。 16.交换机类似传统的桥接器，按每一个包中的__________相对简单地决策信息转发，一般不考虑包中隐藏的更深的其他信息。 17.收发器的作用是完成____________________之间的互连。 18.路由器的主要功能是__________、__________、__________。
第四章 1.在这个练习中，请使用本章中的一个公式，但在计算之前请先说明这个公式。帧随机到达一个100 Mbps信道，并等待传输。 如果帧到达时信道正忙，那么它必须排队等待。帧的长度呈指数分布，均值为10 000位/帧。对于下列每一种帧到达率，试问平均一帧的延迟是多少(包括排队时间和传输时间)? (a) 90帧/秒。 (b) 900帧/秒。 (c) 9000帧/秒。 2. N个站共享一个56 kbps的纯ALOHA信道。每个站平均每100秒输出一个1000位长的帧，即使前面的帧还没有被发送出去 (比如，站可以将出境帧缓存起来)。试问N的最大值是多少? 3.考虑在低负载情况下纯ALOHA和分槽ALOHA的延迟。试问哪个延迟更小?请说明你的答案。 4.一大群ALOHA用户每秒钟产生50个请求，包括原始的请求和重传的请求。时间槽单位为40毫秒。 (a)试问:第一次发送成功的机会是多少? (b)试问:恰好k次冲突之后成功的概率是多少? (c)试问:所需传输次数的期望值是多少? 5.在一个有无限用户的分槽ALOHA系统中，一个站在冲突之后到重传之间的平均等待时间槽数目为4。请画出该系统的延迟与 吞吐量之间的关系图。 6.试问在下列两种情况下CSMA/CD的竞争时间槽长度是多少? (a)一个2千米长的双导电缆(twin-lead cable )(信号的传播速度是信号在真空中传播速度的82%)? (b) 40千米长的多模光纤(信号的传播速度是信号在真空中传播速度的65% )? 7.在一个使用基本位图协议的局域网中，最坏的情况下一个站(比如s)要等多久才可以传输它的帧? 8.在二进制倒计数协议中，试问为什么一个编号较低的站有可能得不到发送数据包的机会。 9.编号为1-16的16个站使用自适应树遍历协议来竞争一个共享信道。如果所有站的地址预先设定，并且突然一次就绪，试问解 决竞争需要多少个比特槽? 10.考虑5个无线站:A, B, C, D和E。站A可与所有其他站通信。B可以与A, C和E通信。C可以与A, B和D通信。D可以与 A, C和E通信。E可以和A, D和B通信。 (a)当A给B发送时，试问可能进行的其他通信是什么? (b)当B给A发送时，试问可能进行的其他通信是什么? (c)当B给C发送时，试问可能进行的其他通信是什么? 11. 6个站的编号从A到F，它们使用MACA协议进行通信。试问有可能同时发生两个传输操作吗?请说明你的答案。 12.一个七层办公楼的每一层有15个相邻的办公室。每个办公室的前面墙上包含一个终端插口。所以，在垂直面上，这些插口 构成了一个矩形网格，在水平方向和垂直方向上插口之间均有4米远的距离。假定在任何一对插口之间，无论是水平的、垂直的，或是对角的，都可以直接拉一根线缆，试问若使用下面的配置需要多少米线缆才能将所有的插口连接起来: (a)正中间放置一台路由器的星型结构。 (b)经典802.3 LAN. 13.试问经典10 Mbps以太网的波特率是多少? 14.假设经典以太网使用曼彻斯特编码，请画出比特流0001110101的编码输出。 15.一个1千米长、10 Mbps的CSMA/CD LAN(不是802.3 )，其传播速度为200米/微秒。这个系统不允许使用中继器。数据帧 的长度是256位，其中包括32位的头、校验和以及其他开销。在一次成功传输后的第一个比特槽被预留给接收方，以便它抓住信道发送犯位的确认帧。假定没有冲突，试问除去开销之后的有效数据率是多少? 16.两个CSMA/CD站都企图传送大文件(多个帧)。每发出一帧，它们就使用二进制指数后退算法竞争信道。试问在第k轮结束 竞争的概率是多少?每个竞争周期的平均次数是多少? 17.一个通过以太网传送的IP数据包长60字节，其中包括所有的头。如果没有使用LLC试问需要往以太网帧中填补字节吗?如 果需要，试问需要填补多少个字节? 18.以太网帧必须至少64字节长，才能确保当电缆另一端发生冲突时，发送方仍处于发送过程中。快速以太网也有同样的64字
判断 1. 现代通信指的是使用电波或光波传递信息的技术。 2. 通信就是传递信息，因此书、报、磁带、唱片等也都是现代通信使用的媒介。 3. 在光纤通信系统中，光纤中传输的是被电信号调制的光信号。 4. 光纤传输信号损耗很小，所以光纤通信是一种无中继通信。 5. 光纤通信、微波通信、卫星通信、移动通信，它们的任务都是传递信息，只是其传输介质和技术各有不同。 6. 移动通信系统中所有基站与移动电话交换中心之间都采用光纤传输信息。 7. 波分复用的实质是光域上的频分复用技术。 8. 多路数字信号不能采用频分多路复用技术在同一个信道中直接传输。 9. 在移动通信和IP电话中，为提高传输效率，需要采用更有效的语音压缩编码方法。 10.分组交换中的数据包必须包含源计算机和目标计算机的地址 11. 存储转发技术使分组交换机能对同时到达的多个包进行处理，而不会发生冲突。 12．“带宽”是衡量计算机网络中数据链路性能的重要指标，它指的是该数据链路能够达到的最高数据传输速率，单位是b/s。 13. 公司－部门－工作组的多层次局域网对所有以太网交换机的性能要求都是一样的，因此必须选择相同品牌同一档次的交换机来构建网络。 14. 网络协议是指网络中计算机之间相互通信时共同遵守的规则和约定。 15. 交换式以太局域网是一种总线型拓扑结构的网络，多台计算机共享一定带宽。 16. 以太网中一台计算机的物理地址是不可改变的。 17. 采用C/S模式的计算机网络中，任何计算机不论其性能高低都可以用作服务器。 18. TCP/IP标准中的TCP协议是一种可靠的端－端通信协议。 19．路由器（Router）常被用来连接异构网络，它所使用的IP地址个数与连接的物理网络数目 有关。 20. 在因特网中，使用MAC地址唯一标识网中的每一台计算机。 21. 一个使用C类IP地址的局域网中，最多能连接255台主机。 22. 为了书写方便，IP地址通常写成圆点隔开的4组十进制数，它的统一格式是xxx.xxx.xxx.xxx，圆点之间每组的取值范围在0～254之间。 23. 在TCP/IP协议中，IP 数据报实际上只需包含目的地地址，而不需要源IP地址 24. IP数据报头部包含数据报的发送方和接收方网卡的MAC地址。 25. 不对称数字用户线技术ADSL能为上行流提供较下行流更高的传输速率。 26. 用户在使用Cable MODEM上网的不可以同时收看电视节目。 27. ADSL技术是xDSL技术中的一种，也是目前家庭宽带上网使用最广泛的技术，由于使用电话线路，所以上网时还需缴付电话通话费。 28. 因特网提供的FTP和Telnet服务都采用了客户机/服务器的工作方式。 29. FTP服务器要求客户提供用户名（或匿名）和口令，然后才可以进行文件传输。 30. FTP是因特网提供的一种远程文件传输服务，有些FTP服务器允许用户匿名访问，其登录帐号为guest，口令为用户自己的电子邮件地址。 31. 用户使用文件传输服务FTP，可以把网络上一台计算机中的文件传输到另外一台计算机上。 32. 使用FTP进行文件传输时，用户一次操作只能传输一个文件。 33. 使用FTP服务下载文件的过程中存在 2 个连接，控制连接和数据连接。 34. 在网络提供的服务中，应用服务允许网络上的计算机相互间共享处理能力，协同完成用户请求的任务。．