【文章內(nèi)容簡介】 ，“鏈路建立”狀態(tài)，“鑒別”狀態(tài)，“網(wǎng)絡(luò)層協(xié)議”狀態(tài)，“鏈路打開”狀態(tài)。用戶要使用PPP 協(xié)議和ISP 建立連接進(jìn)行通信需要建立的連接為： 鏈路靜止，鏈路建立，鑒別，網(wǎng)絡(luò)層協(xié)議，鏈路打開。鏈路靜止時(shí)，在用戶PC 機(jī)和ISP 的路由器之間并不存在物理層的連接。鏈路建立時(shí)，目的是建立鏈路層的LCP 連接。鑒別時(shí)，只允許傳送LCP 協(xié)議的分組、鑒別協(xié)議的分組以及監(jiān)測鏈路質(zhì)量的分組。網(wǎng)絡(luò)層協(xié)議時(shí)，PPP 鏈路的兩端的網(wǎng)絡(luò)控制協(xié)議NCP 根據(jù)網(wǎng)絡(luò)層的不同協(xié)議無相交換網(wǎng)絡(luò)層特定的網(wǎng)絡(luò)控制分組。鏈路打開時(shí)，鏈路的兩個(gè)PPP 端點(diǎn)可以彼此向?qū)Ψ桨l(fā)送分組。313 局域網(wǎng)的主要特點(diǎn)是什么？為什么局域網(wǎng)采用的廣播通信通信方式而廣域網(wǎng)不采用呢？答：（ 1）局域網(wǎng)的主要特點(diǎn)。從功能的角度來看，局域網(wǎng)具有以下幾個(gè)特點(diǎn)：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；1. 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)聯(lián)網(wǎng)，如一座樓或幾種的建筑群內(nèi)。一般來說，局域網(wǎng)的覆蓋范圍約為10m~10km內(nèi)或更大一些；2. 傳輸速率高。局域網(wǎng)的傳輸速率一般為1~100Mb/s，能支持計(jì)算機(jī)之間的告訴通信，所以時(shí)延較低。3. 誤碼率低，因近距離傳輸，所以誤碼率很低，一般在108～1011 之間。4. 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)程來看，局域網(wǎng)也有自己的特點(diǎn)：1. 底層協(xié)議簡單。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，所以底層協(xié)議較簡單。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)于OSI/RM 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)的是多源、多目的鏈路管理的問題。由此引發(fā)出多種媒體訪問控制技術(shù)?！队?jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)》第五版課后習(xí)題解答整理編輯：我不是地豆子19（2）局域網(wǎng)采用廣播通信是因?yàn)榫钟蚓W(wǎng)中的機(jī)器都連接到同一條物理線路，所有主機(jī)的數(shù)據(jù)傳輸都經(jīng)過這條鏈路，采用的通信方式是將主機(jī)要發(fā)送的數(shù)據(jù)送到公用鏈路上，發(fā)送至所有的主機(jī)，接收端通過地址對(duì)比，接收法網(wǎng)自己的數(shù)據(jù)，并丟棄其他數(shù)據(jù)的方式。廣域網(wǎng)是由更大的的地理空間、更多的主機(jī)構(gòu)成的，若要將廣播用于廣域網(wǎng)，可能會(huì)導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)無法運(yùn)行。首先，主機(jī)間發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)，將會(huì)獨(dú)自占用通信鏈路，降低了網(wǎng)絡(luò)的使用率；另一方面，主機(jī)A 向主機(jī)B 發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)，是想網(wǎng)絡(luò)中所有的主機(jī)發(fā)送數(shù)據(jù)，當(dāng)主機(jī)數(shù)目非常多時(shí)，將嚴(yán)重消耗主機(jī)的處理能力。同時(shí)也造成了數(shù)據(jù)的無效流動(dòng)；再次，極易產(chǎn)生廣播風(fēng)暴，是網(wǎng)絡(luò)無法運(yùn)行。314 常用的局域網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)溆心男┓N類？現(xiàn)在最流行的是哪種結(jié)構(gòu)？為什么早期的以太網(wǎng)選擇總線拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)而不使用星形拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，但現(xiàn)在卻改為使用星形拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)？答：常用的局域網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)溆校?）總線網(wǎng)（2）星形網(wǎng)（3）環(huán)形網(wǎng)（4）樹形網(wǎng)?，F(xiàn)在最流行的是星形網(wǎng)。當(dāng)時(shí)很可靠的星形拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)較貴。人們都認(rèn)為無源的總線結(jié)構(gòu)更加可靠，但是實(shí)踐證明，連接有大量站點(diǎn)的總線式以太網(wǎng)很容易出現(xiàn)故障，而現(xiàn)在專用的ASIC 芯片的使用可以將星形結(jié)構(gòu)的集線器做得非常可靠。因此現(xiàn)在的以太網(wǎng)一般都是用星形結(jié)構(gòu)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。315 什么叫做傳統(tǒng)以太網(wǎng)？以太網(wǎng)有哪兩個(gè)主要標(biāo)準(zhǔn)？答：以太網(wǎng)是當(dāng)今現(xiàn)有局域網(wǎng)采用的最通用的通信協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)，組建于七十年代早期。Ethernet(以太網(wǎng)）是一種傳輸速率為10Mbps 的常用局域網(wǎng)（LAN）標(biāo)準(zhǔn)。在以太網(wǎng)中，所有計(jì)算機(jī)被連接一條同軸電纜上，采用具有沖突檢測的載波感應(yīng)多處訪問（CSMA/CD）方法，采用競爭機(jī)制和總線拓樸結(jié)構(gòu)?；旧希蕴W(wǎng)由共享傳輸媒體，如雙絞線電纜或同軸電纜和多端口集線器、網(wǎng)橋或交換機(jī)構(gòu)成。在星型或總線型配置結(jié)構(gòu)中，集線器/交換機(jī)/網(wǎng)橋通過電纜使得計(jì)算機(jī)、打印機(jī)和工作站彼此之間相互連接。有DIX Ethernet V2 標(biāo)準(zhǔn)。316 數(shù)據(jù)率為10Mb/s 的以太網(wǎng)在物理媒體上的碼元傳輸速率是多少碼元/秒？答：碼元傳輸速率即為波特率。以太網(wǎng)使用曼徹斯特編碼，這就意味著發(fā)送的每一位都有兩個(gè)信號(hào)周期。標(biāo)準(zhǔn)以太網(wǎng)的數(shù)據(jù)速率是10Mb/s，因此波特率是數(shù)據(jù)率的兩倍，即20M 波特。317 為什么LLC 子層的標(biāo)準(zhǔn)已制定出來了但現(xiàn)在卻很少使用？答：為了是數(shù)據(jù)鏈路層能更好的使用多種局域網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)，802 委員會(huì)就將局域網(wǎng)的數(shù)據(jù)鏈路層拆成兩個(gè)子層，即邏輯鏈路控制LLC 子層和媒體介入控制MAC 子層。與接入到傳輸媒體有關(guān)的內(nèi)容都放在MAC 子層，而LLC 子層則與傳輸媒體無關(guān)，不管采用何種協(xié)議的局域網(wǎng)對(duì)LLC子層來說都是透明的。由于現(xiàn)在TCP/IP 體系經(jīng)常是用的局域網(wǎng)是DIX Ethernet V2 標(biāo)準(zhǔn)中的幾種局域網(wǎng)。因此現(xiàn)在802 委員會(huì)制定的邏輯鏈路控制子層的作用已經(jīng)不大了，很多廠商生產(chǎn)的網(wǎng)卡上都僅裝有MAC 協(xié)議而沒有LLC 協(xié)議。所以LLC 子層的標(biāo)準(zhǔn)現(xiàn)在已經(jīng)很少使用了。318 試說明10BASET 中的“10”、“BASE”和“T”所代表的意思。答：10BASET：“10”表示數(shù)據(jù)率為10Mb/s，“BASE”表示電纜上的信號(hào)是基帶信號(hào)，“T”表示使用雙絞線的最大長度是500m?！队?jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)》第五版課后習(xí)題解答整理編輯：我不是地豆子20319 以太網(wǎng)使用的CSMA/CD 協(xié)議是以爭用方式接入到共享信道。這與傳統(tǒng)的時(shí)分復(fù)用TDM 相比優(yōu)缺點(diǎn)如何？答：CSMA/CD 是一種動(dòng)態(tài)的媒體隨機(jī)接入共享信道方式，而傳統(tǒng)的時(shí)分復(fù)用TDM 是一種靜態(tài)的劃分信道，所以對(duì)信道的利用，CSMA/CD 是用戶共享信道，更靈活，可提高信道的利用率，不像TDM，為用戶按時(shí)隙固定分配信道，即使當(dāng)用戶沒有數(shù)據(jù)要傳送時(shí)，信道在用戶時(shí)隙也是浪費(fèi)的；也因?yàn)镃SMA/CD 是用戶共享信道，所以當(dāng)同時(shí)有用戶需要使用信道時(shí)會(huì)發(fā)生碰撞，就降低信道的利用率，而TDM 中用戶在分配的時(shí)隙中不會(huì)與別的用戶發(fā)生沖突。對(duì)局域網(wǎng)來說，連入信道的是相距較近的用戶，因此通常信道帶寬較寬，如果使用TDM 方式，用戶在自己的時(shí)隙內(nèi)沒有數(shù)據(jù)發(fā)送的情況會(huì)更多，不利于信道的充分利用。對(duì)計(jì)算機(jī)通信來說，突發(fā)式的數(shù)據(jù)更不利于使用TDM 方式。320 假定1km 長的CSMA/CD 網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)率為1Gb/s。設(shè)信號(hào)在網(wǎng)絡(luò)上的傳播速率為200000km/s。求能夠使用此協(xié)議的最短幀長。答：對(duì)于1km 電纜，單程傳播時(shí)間為1247。200000=5106s，即5us，來回路程傳播時(shí)間為10us。為了能夠按照CSMA/CD 工作，最短幀的發(fā)射時(shí)間不能小于10us。以1Gb/s 速率工作，10us可以發(fā)送的比特?cái)?shù)等于：100001. 1010 1096=??因此，最短幀是10000 位或1250 字節(jié)長。321 什么叫做比特時(shí)間？使用這種時(shí)間單位有什么好處？100 比特時(shí)間是多少微秒？答：比特時(shí)間是指傳輸1bit 所需要的時(shí)間。種時(shí)間單位與數(shù)據(jù)率密切相關(guān)，用它來計(jì)量時(shí)延可以將時(shí)間與數(shù)據(jù)量聯(lián)系起來?！氨忍貢r(shí)間”換算成“微秒”必須先知道數(shù)據(jù)率是多少。如數(shù)據(jù)率是100Mb/s，則100 比特時(shí)間等于10us。322 假定在使用CSMA/CD 協(xié)議的10Mb/s 以太網(wǎng)中某個(gè)站在發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)檢測到碰撞，執(zhí)行退避算法時(shí)選擇了隨機(jī)數(shù)r=？如果是100Mb/s 的以太網(wǎng)呢？答：對(duì)于10Mb/s 的以太網(wǎng)， 毫秒對(duì)于100Mb/s 的以太網(wǎng)，等待時(shí)間是512 微妙。323 公式（33）表示，以太網(wǎng)的極限信道利用率與鏈接在以太網(wǎng)上的站點(diǎn)數(shù)無關(guān)。能否由此推論出：以太網(wǎng)的利用率也與鏈接在以太網(wǎng)上的站點(diǎn)數(shù)無關(guān)？請(qǐng)說明理由。答：實(shí)際的以太網(wǎng)各站發(fā)送數(shù)據(jù)的時(shí)刻是隨機(jī)的，而以太網(wǎng)的極限信道利用率的得出是假定以太網(wǎng)使用了特殊的調(diào)度方法（已經(jīng)不再是CSMA/CD 了），使各站點(diǎn)的發(fā)送不發(fā)生碰撞。324 假定站點(diǎn)A 和B 在同一個(gè)10Mb/s 以太網(wǎng)網(wǎng)段上。這兩個(gè)站點(diǎn)之間的時(shí)延為225 比特時(shí)間。現(xiàn)假定A 開始發(fā)送一幀，并且在A 發(fā)送結(jié)束之前B 也發(fā)送一幀。如果A 發(fā)送的是以太網(wǎng)所容許的最短的幀，那么A 在檢測到和B 發(fā)生碰撞之前能否把自己的數(shù)據(jù)發(fā)送完畢？換言之，如果A 在發(fā)送完畢之前并沒有檢測到碰撞，那么能否肯定A 所發(fā)送到幀不會(huì)和B發(fā)送的幀發(fā)生碰撞？（提示：在計(jì)算時(shí)應(yīng)當(dāng)考慮到每一個(gè)以太網(wǎng)幀在發(fā)送到信道上時(shí)，在MAC幀前面還要增加若干字節(jié)的前同步碼和幀定界符）《計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)》第五版課后習(xí)題解答整理編輯：我不是地豆子21答：設(shè)在t=0 時(shí)A 開始發(fā)送。在t=576 比特時(shí)間，A 應(yīng)當(dāng)發(fā)送完畢。t=225 比特時(shí)間，B 就檢測出A 的信號(hào)。只要B 在t=224 比特時(shí)間之前發(fā)送數(shù)據(jù)，A 在發(fā)送完畢之前就一定檢測到碰撞。就能夠肯定以后也不會(huì)再發(fā)送碰撞了。如果A 在發(fā)送完畢之前并沒有檢測到碰撞，那么就能夠肯定A 所發(fā)送到幀不會(huì)和B 發(fā)送的幀發(fā)生碰撞（當(dāng)然也不會(huì)和其他的站點(diǎn)發(fā)送碰撞）。325 在上題中的站點(diǎn)A 和B 在t=0 時(shí)同時(shí)發(fā)送了數(shù)據(jù)幀。當(dāng)t=255 比特時(shí)間，A 和B 同時(shí)檢測到發(fā)送了碰撞，并且在t=225+48=273 比特時(shí)間完成了干擾信號(hào)的傳輸。A 和B 在CSMA/CD算法中選擇不同的r 值退避。假定A 和B 選擇的隨機(jī)數(shù)分別是rA=0 和rB=1.。試問A 和B各在什么時(shí)間開始重傳其數(shù)據(jù)幀？A 重傳的數(shù)據(jù)幀在什么時(shí)間到達(dá)B?A重傳的數(shù)據(jù)會(huì)不會(huì)和B 重傳的數(shù)據(jù)再次發(fā)送碰撞？B 會(huì)不會(huì)在預(yù)定的重傳時(shí)間停止發(fā)送數(shù)據(jù)？答：t=0 時(shí)，A 和B 開始發(fā)送數(shù)據(jù)。t=255 比特時(shí)間，A 和B 都檢測到碰撞。t=273 比特時(shí)間，A 和B 結(jié)束干擾信號(hào)的傳輸。t=594 比特時(shí)間，A 開始發(fā)送t=785 比特時(shí)間，B 再次檢測信道。如空閑，則B 在881 比特時(shí)間發(fā)送數(shù)據(jù)。否則再退避。A 重傳的數(shù)據(jù)在819 比特時(shí)間到達(dá)B,B 先檢測到信道忙，因此B 在預(yù)定的881 比特時(shí)間停止發(fā)送數(shù)據(jù)。326 以太網(wǎng)上只有兩個(gè)站，他們同時(shí)發(fā)送數(shù)據(jù)，產(chǎn)生了碰撞。于是按截?cái)喽M(jìn)制指數(shù)退避算法進(jìn)行重傳。重傳次數(shù)記為i，i=1，2，3。試計(jì)算第一次重傳失敗的概率、第二次重傳失敗的概率、第三次重傳失敗的概率，以及一個(gè)站成功發(fā)送數(shù)據(jù)之前的平均重傳次數(shù)N。答：設(shè)第i 次重傳失敗的概率為Pi，顯然Pi=（）k， k=min[i,10]故第一次重傳失敗的概率P1=,第二次重傳失敗的概率P2=,第三次重傳失敗的概率P3=.。P[傳送i 次才成功]=P[第1 次傳送失敗]P[第2 次傳送失敗]。P[第I 1 次傳送失敗]P[第i 次傳送成功]求{P[傳送i 次才成功]}的統(tǒng)計(jì)平均值，.327 假定一個(gè)以太網(wǎng)上的通信量中的80%是在本局域網(wǎng)上進(jìn)行的，而且其余的20%的通信量是在本局域網(wǎng)和因特網(wǎng)之間進(jìn)行的。另一個(gè)以太網(wǎng)的情況則反過來。這兩個(gè)以太網(wǎng)一個(gè)使用以太網(wǎng)集線器，而另一個(gè)使用以太網(wǎng)交換機(jī)。你認(rèn)為以太網(wǎng)交換機(jī)應(yīng)當(dāng)用在哪一個(gè)網(wǎng)絡(luò)上？答：以太網(wǎng)交換機(jī)用在這樣的以太網(wǎng)，其20%通信量在本局域網(wǎng)內(nèi)，而80%的通信量到因特網(wǎng)。328 有10 個(gè)站連接到以太網(wǎng)上，試計(jì)算以下三種情況下每一個(gè)站所能得到帶寬。（1）10 個(gè)站點(diǎn)連接到一個(gè)10Mbit/s 以太網(wǎng)集線器；（2）10 站點(diǎn)連接到一個(gè)100Mbit/s 以太網(wǎng)集線器；（3）10 個(gè)站點(diǎn)連接到一個(gè)10Mbit/s 以太網(wǎng)交換機(jī)?！队?jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)》第五版課后習(xí)題解答整理編輯：我不是地豆子22答：（ 1）10 個(gè)站共享10Mbit/s；（2）10 個(gè)站共享100Mbit/s；（3）每一個(gè)站獨(dú)占10Mbit/s。329 10Mbit/s 以太網(wǎng)升級(jí)到100Mbit/s 和1Gbit/s 甚至10Gbit/s 時(shí)，需要解決哪些技術(shù)問題？在幀的長度方面需要有什么改變？為什么？傳輸媒體應(yīng)當(dāng)有什么改變？答：以太網(wǎng)升級(jí)時(shí)，由于數(shù)據(jù)傳輸率提高了，幀的發(fā)送時(shí)間會(huì)按比例縮短，這樣會(huì)影響沖突的檢測。所以需要減小最大電纜長度或增大幀的最小長度，使參數(shù)a 保持為較小的值，才能有效地檢測沖突。在幀的長度方面， 標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的以太網(wǎng)最小最大幀長，使不同速率的以太網(wǎng)之間可方便地通信。100bit/s 的以太網(wǎng)采用保持最短幀長（64byte）不變的方法，而將一個(gè)網(wǎng)段的最大電纜長度減小到100m，μs。1Gbit/s 以太網(wǎng)采用保持網(wǎng)段的最大長度為100m 的方法，用“載波延伸”和“分組突法”的辦法使最短幀仍為64 字節(jié)，同時(shí)將爭用字節(jié)增大為512 字節(jié)。傳輸媒體方面，10Mbit/s 以太網(wǎng)支持同軸電纜、雙絞線和光纖，而100Mbit/s 和1Gbit/s 以太網(wǎng)支持雙絞線和光纖，10Gbit/s 以太網(wǎng)只支持光纖。330 以太網(wǎng)交換機(jī)有何特點(diǎn)？它與集線器有何區(qū)別？答：以太網(wǎng)交換機(jī)實(shí)質(zhì)上是一個(gè)多端口網(wǎng)橋。工作在數(shù)據(jù)鏈路層。以太網(wǎng)交換機(jī)的每個(gè)端口都直接與一個(gè)單個(gè)主機(jī)或另一個(gè)集線器相連，并且一般工作在全雙工方式。交換機(jī)能同時(shí)連通許多對(duì)的端口，使每一對(duì)相互通信的主機(jī)都能像獨(dú)占通信媒體一樣，進(jìn)行無碰撞地傳輸數(shù)據(jù)。通信完成后就斷開連接。區(qū)別：以太網(wǎng)交換機(jī)工作數(shù)據(jù)鏈路層，集線器工作在物理層。集線器只對(duì)端口上進(jìn)來的比特流進(jìn)行復(fù)制轉(zhuǎn)發(fā)，不能支持多端口的并發(fā)連接。331 網(wǎng)橋的工作原理和特點(diǎn)是什么？網(wǎng)橋與轉(zhuǎn)發(fā)器以及以太網(wǎng)交換機(jī)有何異同？答：網(wǎng)橋的每個(gè)端口與一個(gè)網(wǎng)段相連，網(wǎng)橋從端口接收網(wǎng)段