第五章 局域網(wǎng)

1、第五章局域網(wǎng)5－01的主要特點(diǎn)是什么？為什么說(shuō)局域網(wǎng)是一個(gè)通信網(wǎng)？答：局域網(wǎng)LAN是指在較小的地理范圍內(nèi)，將有限的通信設(shè)備互聯(lián)起來(lái)的計(jì)算機(jī)通信網(wǎng)絡(luò)。從功能的角度來(lái)看，局域網(wǎng)具有以下幾個(gè)特點(diǎn)：①共享傳輸信道。在局域網(wǎng)中，多個(gè)系統(tǒng)連接到一個(gè)共享的通信媒體上。②地理范圍有限，用戶個(gè)數(shù)有限。通常局域網(wǎng)僅為一個(gè)單位服務(wù)，只在一個(gè)相對(duì)獨(dú)立的局部范圍內(nèi)連網(wǎng)，如一座樓或集中的建筑群內(nèi)。一般來(lái)說(shuō)，局域網(wǎng)的覆蓋范圍約為10m～10km內(nèi)或更大一些。③傳輸速

2、率高。局域網(wǎng)的數(shù)據(jù)傳輸速率一般為1～100Mbps，能支持計(jì)算機(jī)之間的高速通信，所以時(shí)延較低。④誤碼率低。因近距離傳輸，所以誤碼率很低，一般在108～1011之間。⑤多采用分布式控制和廣播式通信。在局域網(wǎng)中各站是平等關(guān)系而不是主從關(guān)系，可以進(jìn)行廣播或組播。從網(wǎng)絡(luò)的體系結(jié)構(gòu)和傳輸控制規(guī)程來(lái)看，局域網(wǎng)也有自己的特點(diǎn)：①低層協(xié)議簡(jiǎn)單。在局域網(wǎng)中，由于距離短、時(shí)延小、成本低、傳輸速率高、可靠性高，因此信道利用率已不是人們考慮的主要因素，所以低層

3、協(xié)議較簡(jiǎn)單。②不單獨(dú)設(shè)立網(wǎng)絡(luò)層。局域網(wǎng)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)多采用總線型、環(huán)型和星型等共享信道，網(wǎng)內(nèi)一般不需要中間轉(zhuǎn)接，流量控制和路由選擇功能大為簡(jiǎn)化，通常在局域網(wǎng)不單獨(dú)設(shè)立網(wǎng)絡(luò)層。因此，局域網(wǎng)的體系結(jié)構(gòu)僅相當(dāng)與OSIRM的最低兩層。③采用多種媒體訪問控制技術(shù)。由于采用共享廣播信道，而信道又可用不同的傳輸媒體，所以局域網(wǎng)面對(duì)的問題是多源、多目的的鏈路管理。由此引發(fā)出多種媒體訪問控制技術(shù)。在OSI的體系結(jié)構(gòu)中，一個(gè)通信子網(wǎng)只有最低的三層。而局域網(wǎng)的體

4、系結(jié)構(gòu)也只有OSI的下三層，沒有第四層以上的層次。所以說(shuō)局域網(wǎng)只是一種通信網(wǎng)。5－02ieee802局域網(wǎng)參考模型與OSI參考模型有何異同之處？答：局域網(wǎng)的體系結(jié)構(gòu)與OSI的體系結(jié)構(gòu)有很大的差異。它的體系結(jié)構(gòu)只有OSI的下三層，而沒有第四層以上的層次。即使是下三層，也由于局域網(wǎng)是共享廣播信道，且產(chǎn)品的種類繁多，涉及到種種媒體訪問方法，所以兩者存在著明顯的差別。在局域網(wǎng)中，物理層負(fù)責(zé)物理連接和在媒體上傳輸比特流，其主要任務(wù)是描述傳輸媒體接

5、口的一些特性。這與OSI參考模型的物理層相同。但由于局域網(wǎng)可以采用多種傳輸媒體，各種媒體的差異很大，所以局域網(wǎng)中的物理層的處理過(guò)程更復(fù)雜。通常，大多數(shù)局域網(wǎng)的物理層分為兩個(gè)子層：一個(gè)子層描述與傳輸媒體有關(guān)的物理特性，另一子層描述與傳輸媒體無(wú)關(guān)的物理特性。在局域網(wǎng)中，數(shù)據(jù)鏈路層的主要作用是通過(guò)一些數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議，在不太可靠的傳輸信道上實(shí)現(xiàn)可靠的數(shù)據(jù)傳輸，負(fù)責(zé)幀的傳送與控制。這與OSI參考模型的數(shù)據(jù)鏈路層相同。但局域網(wǎng)中，由于各站共享網(wǎng)絡(luò)公

6、共信道，由此必須解決信道如何分配，如何避免或解決信道爭(zhēng)用，即數(shù)據(jù)鏈路層必須具有媒體訪問控制功能。有由于局域網(wǎng)采用的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)與傳輸媒體多種多樣，相應(yīng)的媒體訪問控制方法也有多種，因此在數(shù)據(jù)鏈路功能中應(yīng)該將與傳輸媒體有關(guān)的部分和無(wú)關(guān)的部分分開。這樣，IEEE802局域網(wǎng)參考模型中的數(shù)據(jù)鏈路層劃分為兩個(gè)子層：媒體訪問控制MAC子層和邏輯鏈路控制LLC子層。在IEEE802局域網(wǎng)參考模型中沒有網(wǎng)絡(luò)層。這是因?yàn)榫钟蚓W(wǎng)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)非常簡(jiǎn)單，且各個(gè)站點(diǎn)共

7、享傳輸信道，在任意兩個(gè)結(jié)點(diǎn)之間只有唯一的一條鏈路，不需要進(jìn)行路由選擇和流量控制，所以在局域網(wǎng)中不單獨(dú)設(shè)置網(wǎng)絡(luò)層。這與OSI參考模型是不同的。但從OSI的觀點(diǎn)看，網(wǎng)絡(luò)設(shè)備應(yīng)連接到網(wǎng)絡(luò)層的服務(wù)訪問點(diǎn)SAP上。因此，在局域網(wǎng)中雖不設(shè)置網(wǎng)絡(luò)層，但將網(wǎng)絡(luò)層的服務(wù)訪問點(diǎn)SAP設(shè)在LLC子層與高層協(xié)議的交界面上。從上面的分析可知，局域網(wǎng)的參考模型只相當(dāng)于OSI參考模型的最低兩層，且兩者的物理層和數(shù)據(jù)鏈路層之間也有很大差別。在IEEE802系列標(biāo)準(zhǔn)中各

8、個(gè)子標(biāo)準(zhǔn)的物理層和媒體訪問控制MAC子層是有區(qū)別的，而邏輯鏈路控制LLC子層是相同的，也就是說(shuō)，LLC子層實(shí)際上是高層協(xié)議與任何一種MAC子層之間的標(biāo)準(zhǔn)接口。503一個(gè)7層樓，每層有一排15間辦公室。每個(gè)辦公室的樓上有一個(gè)插座。所有的插座在一個(gè)垂直面上構(gòu)10BASEFB；10BROAD36采用75歐的CATV同軸電纜。FOMAU是采用光纖（FiberOptic）的媒體接入單元MAU（MediaAccessUnit），用以連接擴(kuò)展以太網(wǎng)的

9、轉(zhuǎn)發(fā)器之間的光纖鏈路FOIRL（FiberOpticInterRepeaterLink）。請(qǐng)自行解釋100BASET、100BASEX、100BASETX、100BASEFX、100BASET4、1000BASESX、1000BASELX、1000BASECX、1000BASET、10GBASESR、10GBASELR、10GBASEER、10GBASESW、10GBASELW、10GBASEEW、10GBASELX4的含義。50710

10、Mbs以太網(wǎng)升級(jí)到100Mbs和1Gbs時(shí)，需要解決哪些技術(shù)問題？答：欲保持10M，100M，1G的MAC協(xié)議兼容，要求最小幀長(zhǎng)的發(fā)送時(shí)間大于最長(zhǎng)的沖突檢測(cè)時(shí)間，因而千兆以太網(wǎng)采用載波擴(kuò)充方法。而且為了避免由此帶來(lái)的額外開銷過(guò)大，當(dāng)連續(xù)發(fā)送多個(gè)短幀時(shí)采用幀突發(fā)技術(shù)。而100M以太網(wǎng)采用的則是保持幀長(zhǎng)不變但將最大電纜長(zhǎng)度減小到100m。其它技術(shù)改進(jìn)：（1）采用專用的交換集線器，縮小沖突域（2）發(fā)送、接收、沖突檢測(cè)傳輸線路獨(dú)立，降低對(duì)媒體帶

11、寬要求（3）為使用光纖、雙絞線媒體，采用新的信號(hào)編碼技術(shù)508100VG局域網(wǎng)有哪些特點(diǎn)？和以太網(wǎng)相比，優(yōu)缺點(diǎn)各有哪些？509FDDI的主要特點(diǎn)有哪些？和以太網(wǎng)相比，優(yōu)缺點(diǎn)各有哪些？答：FDDI的主要特點(diǎn)有：①使用基于IEEE8025令牌環(huán)標(biāo)準(zhǔn)的令牌傳遞MAC協(xié)議；②使用8022LLC協(xié)議，因而與IEEE802局域網(wǎng)兼容；③利用多模光纖進(jìn)行傳輸，并使用有容錯(cuò)能力的雙環(huán)拓?fù)洌虎軘?shù)據(jù)率為100Mb／s，光信號(hào)碼元傳輸速率為125MBaud；

12、⑤1000個(gè)物理連接(若都是雙連接站，則為500個(gè)站)；⑥最大站間距離為2km(使用多模光纖)，環(huán)路長(zhǎng)度為100km，即光纖總長(zhǎng)度為200km；⑦具有動(dòng)態(tài)分配帶寬的能力，故能同時(shí)提供同步和異步數(shù)據(jù)服務(wù)；⑧分組長(zhǎng)度最大為4500字節(jié)。和以太網(wǎng)相比，F(xiàn)DDI的優(yōu)缺點(diǎn)與令牌類似。510以太網(wǎng)交換機(jī)有何特點(diǎn)？用它怎樣組成虛擬局域網(wǎng)？答：特點(diǎn)：以太網(wǎng)交換機(jī)實(shí)質(zhì)就是一個(gè)多端口的的網(wǎng)橋，它工作在數(shù)據(jù)鏈路層上。每一個(gè)端口都直接與一個(gè)主機(jī)或一個(gè)集線器相連

13、，并且是全雙工工作。它能同時(shí)連通多對(duì)端口，使每一對(duì)通信能進(jìn)行無(wú)碰撞地傳輸數(shù)據(jù)。在通信時(shí)是獨(dú)占而不是和其他網(wǎng)絡(luò)用戶共享傳輸媒體的帶寬。以太網(wǎng)交換機(jī)支持存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)方式，而有些交換機(jī)還支持直通方式。但要應(yīng)當(dāng)注意的是：用以太網(wǎng)交換機(jī)互連的網(wǎng)絡(luò)只是隔離了網(wǎng)段（減少了沖突域），但同一臺(tái)交換機(jī)的各個(gè)網(wǎng)段仍屬于同一個(gè)廣播域。因此，在需要時(shí)，應(yīng)采用具VLAN能力的交換機(jī)劃分虛擬網(wǎng)，以減少?gòu)V播域（802.1q協(xié)議）511假定1km長(zhǎng)的CSMACD網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)率

14、為1Gbs。設(shè)信號(hào)在網(wǎng)絡(luò)上的傳播速率為200000kms。求能夠使用此協(xié)議的最短幀長(zhǎng)。答：對(duì)于1km電纜，單程傳播時(shí)間為，即5s，來(lái)回路程傳播時(shí)間為10s。為了s61052000001????能夠按照CSMACD工作，最小幀的發(fā)射時(shí)間不能小于10s。以1Gbs速率工作，10s可以發(fā)送的比特?cái)?shù)等于，因此，最短幀長(zhǎng)10000比特或1250八比特組。10000101101096?????512網(wǎng)橋的工作原理和特點(diǎn)是什么？網(wǎng)橋與轉(zhuǎn)發(fā)器有何異同？