【正文】 0 變?yōu)?1，標(biāo)志著同步碼的結(jié)束。在數(shù)據(jù)單元之所以要設(shè)置填充 PAD 域，是因?yàn)?MAC 幀要求有最小幀長(zhǎng)限制，為 64個(gè)字節(jié)，其中包括 18 個(gè)字節(jié)固定長(zhǎng)度的幀頭（幀頭為目的地址、源地址、數(shù)據(jù)長(zhǎng)度和 FCS等 4 個(gè)字段）在內(nèi)。如果實(shí)際的 PDU 數(shù)據(jù)長(zhǎng)度小于 64 個(gè)字節(jié)，必須在 PAD 字段上填充若干字節(jié)的 0，是 PDU 和 PAD 字段的總長(zhǎng)度不小于 46 個(gè)字節(jié)；否則，接受節(jié)點(diǎn)會(huì)把超短幀作為“幀碎片”濾掉，不予接收。 IEEE802 局域網(wǎng)參考模型與 OSI 參考模型有何異同之處？解答：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(méi)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(wèn)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(wèn)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(wèn)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(kāi)。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(wèn)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(méi)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32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(wèn)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(wèn)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)中各個(gè)子標(biāo)準(zhǔn)的物理層和媒體訪問(wèn)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。 一個(gè) 7 層樓，每層一排共有 15 間辦公室。每個(gè)辦公室設(shè)有一插座。所有的插座在一個(gè)垂直面上構(gòu)成一個(gè)正方形柵格組成的網(wǎng)節(jié)點(diǎn)。插座間垂直和水平間隔都是 4 米，設(shè)任意兩個(gè)插座之間都允許連上電纜（垂直、水平、斜線等均可） ?，F(xiàn)要用電纜將它們連成：（1）主機(jī)在中央的星型網(wǎng)；（2）以太網(wǎng)；（3）令牌環(huán)形網(wǎng)。試計(jì)算在上述三種情況下所需的電纜長(zhǎng)度。解答：（注：此題書本掉了一個(gè)條件，即“插座間垂直和水平間隔都是 4 米”，在此補(bǔ)上）（1）假定從下往上把7層樓分別編號(hào)為1～7層（）。在星形網(wǎng)中，路由器放在4層中間位置。到達(dá)715－1=104個(gè)場(chǎng)點(diǎn)中的每一個(gè)場(chǎng)點(diǎn)都需要有電纜。因此電纜的總長(zhǎng)度等于： 715224(4)(8)13()ijijm?????（2）對(duì)于以太網(wǎng)（10BASE5），每一層都需要 56m 水平電纜，再加上 24m（=46）垂直方向電纜，所以總長(zhǎng)度等于： 567＋24=416 (m) （3）一種方案是采用螺旋結(jié)構(gòu)（），線纜經(jīng)過(guò)（1,1）、（15,1）、（15,7）、（1,7）、（1,2）和（14,2）等，總長(zhǎng)度等于： 2562486048562022864146()m??????33圖 令牌環(huán)形網(wǎng)的數(shù)據(jù)傳輸速率為 5MB/s，傳播時(shí)延為 5μs/km。試問(wèn) 1bit 的時(shí)延相當(dāng)于多長(zhǎng)的線路？解答：在 5Mb/s 速率下，一個(gè)比特時(shí)延等于 200ns，在 200ns 的時(shí)間里信號(hào)可以傳播的距離是： 20405/nsmk?? 一同軸電纜長(zhǎng) 20km，上有 1000 個(gè)站。線路上的數(shù)據(jù)傳輸速率為 10Mb/s，傳播時(shí)延為 5μs/km。每個(gè)站發(fā)送的幀長(zhǎng)均為 10000bit。若分別采用下列協(xié)議傳輸：（1）采用令牌總線網(wǎng)協(xié)議，令牌從站 1 傳到站 …、從站 999 傳到站 1000，然后再?gòu)恼?000 傳回站 1，這樣循環(huán)下去。每個(gè)站識(shí)別令牌要有 8bit 時(shí)延。設(shè)每個(gè)站平均每 10s 產(chǎn)生8 個(gè)幀；（2）采用純 ALOHA 協(xié)議；（3）采用 CSMA/CD 協(xié)議。試問(wèn)在上述三種情況下每個(gè)站發(fā)送幀的最大可能速率是多少？解答：(1) 從獲取令牌的時(shí)刻開(kāi)始計(jì)量，發(fā)送一個(gè)數(shù)據(jù)幀需要:10000bit / 10106 b/s =1000μs此外，必須發(fā)送一個(gè)令牌，需要 8 bit / 10106 b/s ＝ 的時(shí)間。1bit 數(shù)據(jù)沿環(huán)路傳送的時(shí)間為：20km 5μs/km =100μs。34因此，有效數(shù)據(jù)率為：10000bit /(1000+100+)μs ≈ Mbps。 (2）采用純 ALOHA 協(xié)議時(shí)，其容量為： 10Mb/s = 共有 1000 個(gè)站，則每個(gè)站的速率為：（3）傳播時(shí)延： = 20 km 5μs/km =100μs=發(fā)送 1 幀的時(shí)延： = 10000bit / 10106 b/s =1000μs = 1ms0設(shè)某站成功發(fā)送的最大概率為 Amax，則 ，當(dāng) N=1000 時(shí)，有：1max)(??N10max().368???當(dāng)采用 CSMA/CD 協(xié)議時(shí)，每個(gè)站發(fā)送 1 幀的平均時(shí)間為：012,avpRpRATtNtN???其 中所以 . .143avT????則每個(gè)站發(fā)送幀的最大可能速率為： ????? 試比較 、 和 三種局域網(wǎng)的優(yōu)缺點(diǎn)。解答：IEEE 、 和 分別包括了 MAC 子層協(xié)議和物理層協(xié)議，其中最大的不同體現(xiàn)在介質(zhì)訪問(wèn)控制協(xié)議，即 CMSA/CD、Token Bus 和 Token Ring。CSMA/CD 協(xié)議的總線 LAN 中，各節(jié)點(diǎn)通過(guò)競(jìng)爭(zhēng)的方法強(qiáng)占對(duì)媒體的訪問(wèn)權(quán)利，出現(xiàn)沖突后，必須延遲重發(fā)，節(jié)點(diǎn)從準(zhǔn)備發(fā)送數(shù)據(jù)到成功發(fā)送數(shù)據(jù)的時(shí)間是不能確定的，它不適合傳輸對(duì)時(shí)延要求較高的實(shí)時(shí)性數(shù)據(jù)。其優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、網(wǎng)絡(luò)維護(hù)方便、增刪節(jié)點(diǎn)容易，網(wǎng)絡(luò)在輕負(fù)載（節(jié)點(diǎn)數(shù)較少）的情況下效率較高。Token Ring 不會(huì)出現(xiàn)沖突，是一種確定型的介質(zhì)訪問(wèn)控制方法，每個(gè)節(jié)點(diǎn)發(fā)送數(shù)據(jù)的延遲時(shí)間可以確定。在輕負(fù)載時(shí)，由于存在等待令牌的時(shí)間，效率較低；而在重負(fù)載時(shí)，對(duì)各節(jié)點(diǎn)公平，且效率高。令牌總線與令牌環(huán)相似，適用于重負(fù)載的網(wǎng)絡(luò)中、數(shù)據(jù)發(fā)送的延遲時(shí)間確定以及，適合實(shí)時(shí)性的數(shù)據(jù)傳輸?shù)龋W(wǎng)絡(luò)管35理較為復(fù)雜。 試說(shuō)明 10BASE10BASE2 、10BASET、1BASE5 、10BROAD36 和 FOMAU 所代表的意思。解答：10和1代表網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸速率分別為10Mbps和1Mbps，BASE和BROAD分別表示基帶和頻分多路復(fù)用的寬帶。2和36分別表示傳輸媒體線纜段最大長(zhǎng)度分別為500米、185（約200）米和3600米；T表示是采用雙絞線；F表示光纖。10BASE5是50歐同軸粗纜；10BASE2是50歐同軸細(xì)纜；10BASET為一種物理星狀拓?fù)涠壿嬌蠟榭偩€結(jié)構(gòu)的以太網(wǎng)；1BASE5指ATamp。T公司的StarLAN的物理媒體規(guī)范，使用和10BASET一樣的雙絞線，可通過(guò)一種稱為菊花鏈的機(jī)制進(jìn)行擴(kuò)展；10BASEF又分為適用于以星狀拓?fù)溥B接站和轉(zhuǎn)發(fā)器的無(wú)源系統(tǒng)10BASEFP、點(diǎn)對(duì)點(diǎn)連接站或轉(zhuǎn)發(fā)器的光纖鏈路 10BASEFL、以及點(diǎn)對(duì)點(diǎn)主干光纖鏈路10BASEFB；10BROAD36采用 75歐的CATV同軸電纜。FOMAU是采用光纖（ Fiber Optic）的媒體接入單元MAU（Media Access Unit），用以連接擴(kuò)展以太網(wǎng)的轉(zhuǎn)發(fā)器之間的光纖鏈路FOIRL（Fiber Optic InterRepeater Link）。 10Mb/s 以太網(wǎng)升級(jí)到 100Mb/s 和 1000Mb/s 時(shí)，需要解決哪些技術(shù)問(wèn)題？解答： 以太網(wǎng)升級(jí)時(shí)，由于數(shù)據(jù)傳輸速率提高了，幀的發(fā)送時(shí)間會(huì)按照比例縮短，這樣會(huì)影響沖突的檢測(cè)。所以需要減小最大電纜長(zhǎng)度或增大幀的最小長(zhǎng)度，使參數(shù) a 保持為較小的值，才能有效的檢測(cè)沖突。在幀的長(zhǎng)度方面，幾種以太網(wǎng)都采用 標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的以太網(wǎng)最小最大幀長(zhǎng)，使不同速率的以太網(wǎng)之間可以方便地通信。100Mb/s 的以太網(wǎng)采用保持最短幀長(zhǎng)（64 字節(jié)）不變的方法，而將一個(gè)網(wǎng)段的最大電纜長(zhǎng)度減少為 100m，同時(shí)將幀間間隔有原來(lái)的 ，改為 。1000Mb/s 以太網(wǎng)采用保持網(wǎng)段的最大長(zhǎng)度為 100m的方法，用“載波延伸” 和“ 分組突發(fā) ”的辦法使最短幀仍為 64 字節(jié)，同時(shí)將爭(zhēng)用字節(jié)增大為512 字節(jié)。傳輸媒體方面，10Mb/s 以太網(wǎng)支持同軸電纜、雙絞線和光纖，而 100Mb/s 和1000Mb/s 以太網(wǎng)支持雙絞線和光纖。 局域網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)有哪幾種常見(jiàn)的結(jié)構(gòu)？各有何優(yōu)缺點(diǎn)？解答：局域網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)常見(jiàn)的結(jié)構(gòu)有：對(duì)等式結(jié)構(gòu)、服務(wù)器結(jié)構(gòu)和主從式結(jié)構(gòu)三種。對(duì)等式結(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)包括：（1）使用容易，且工作站資源可直接共享；36（2）容易安裝與維護(hù)；（3）價(jià)格比較便宜；（4）不需要專用服務(wù)器。它的缺點(diǎn)包括：（1）數(shù)據(jù)的保密性差；（2）文件管理分散；（3）每臺(tái)連網(wǎng)的計(jì)算機(jī)既要完成工作站的功能，又要完成服務(wù)器的功能，負(fù)荷較重，信息處理能力會(huì)明顯降低。服務(wù)器機(jī)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)包括：（1）對(duì)數(shù)據(jù)的保密性非常嚴(yán)格，可以按照不同的需要而給予使用者相應(yīng)的權(quán)限；（2）文件的安全管理較好；（3）可靠性好。它的缺點(diǎn)包括：（1）多個(gè)使用者在同一時(shí)間內(nèi)都要獲得應(yīng)用程序或數(shù)據(jù)時(shí)，效率可能降低；（2）工作站上的資源不能直接共享；（3）安裝與維護(hù)比對(duì)等式網(wǎng)絡(luò)困難；（4）服務(wù)器的運(yùn)算功能沒(méi)有發(fā)揮。主從式結(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)包括：（1）有效使用各工作站資源，網(wǎng)絡(luò)工作效率高；（2）成本降低；（3）提高了可靠性；（4）縮短響應(yīng)時(shí)間。它的缺點(diǎn)包括：（1）對(duì)工作站管理較困難；（2）數(shù)據(jù)的安全性比不上專用服務(wù)器結(jié)構(gòu)。 試簡(jiǎn)述幾種常見(jiàn)的局域網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)及其特點(diǎn)。解答： （1）Windows 操作系統(tǒng)。 Windows 操作系統(tǒng)是全球最大的軟件開(kāi)發(fā)商微軟公司開(kāi)發(fā)的。微軟公司的 Windows 操作系統(tǒng)不僅在個(gè)人操作系統(tǒng)中占有絕對(duì)的優(yōu)勢(shì)，它在網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)中也是具有非常強(qiáng)勁的力量。這類操作系統(tǒng)配置在整個(gè)局域網(wǎng)配置中是最常見(jiàn)的，但由于它對(duì)服務(wù)器的硬件要求較高，且穩(wěn)定性能不是很高，一般只是用在中低檔服務(wù)器中，高端服務(wù)器通常采用 Unix、Linux 或 Solairs 等非 Windows 操作系統(tǒng)。（2）NetWare 操作系統(tǒng)。NetWare 操作系統(tǒng)雖然遠(yuǎn)不如以前使用普遍，但是其對(duì)網(wǎng)絡(luò)硬件的要求較低，因而在一些比較落后的中、小型企業(yè)，特別是學(xué)校中有所應(yīng)用。它在無(wú)盤工作站組建方面具有很強(qiáng)的優(yōu)勢(shì)，且兼容 DOS 命令。（3）Unix 操作系統(tǒng)。Unix 操作系統(tǒng)支持網(wǎng)絡(luò)文件系統(tǒng)服務(wù)，提供數(shù)據(jù)等應(yīng)用，功能強(qiáng)大。該網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)穩(wěn)定性和安全性非常好，但由于它多數(shù)是以命令方式來(lái)進(jìn)行操作的，不容易掌握，特別是初級(jí)用戶，正因如此，小型局域網(wǎng)基本不適用該系統(tǒng)，它一般被用于大型的網(wǎng)站或大型的企、事業(yè)局域網(wǎng)中。（4）Linux 操作系統(tǒng)。Linux 是一套完全免費(fèi)使用和自由傳播的類 Unix 操作系統(tǒng)。Linux 以其高效性和靈活性著稱，其最大的特點(diǎn)是源代碼開(kāi)放，可以免費(fèi)得到許多應(yīng)用程序。目前這類操作系統(tǒng)仍主要應(yīng)用于中、高檔服務(wù)器中。37第 6 章 城域網(wǎng)習(xí)題參考答案 什么是城域網(wǎng)？試比較局域網(wǎng)、城域網(wǎng)和廣域網(wǎng)的區(qū)別。解答：城域網(wǎng)（metropolitan area work） ，或者稱 MAN，基本上是一種大型的 LAN，通常使用于 LAN 相似的技術(shù)。它可以覆蓋一組鄰近的公司辦公室和一個(gè)城市，既可能是私有的也可能是公用的。MAM 可以支持?jǐn)?shù)據(jù)和聲音，并且可能涉及到當(dāng)?shù)氐挠芯€電視網(wǎng)。MAN 僅使用一條或兩條電纜，并且不包含交換單元，即把分組分流到幾條可能的引出電纜的設(shè)備。這樣做可以簡(jiǎn)化設(shè)計(jì)。局域網(wǎng)、城域網(wǎng)和廣域網(wǎng)三者最主要的區(qū)別在于地理范圍：局域網(wǎng)（local area work） ，簡(jiǎn)稱 LAN，是處于同一建筑、同一大學(xué)或者方圓幾公里遠(yuǎn)地域內(nèi)專用網(wǎng)絡(luò)。局域網(wǎng)常被用于連接公司辦公室或工廠里的個(gè)人計(jì)算機(jī)和工作站，以便共享資源（如打印機(jī)）和交換信息。城域網(wǎng) MAN(Metropolitan Area Network)：城域網(wǎng)是一種比局域網(wǎng)更大的網(wǎng)，通常覆蓋一個(gè)城市，從幾十公里到 100 公里不等，可能會(huì)有多種介質(zhì)，用戶的數(shù)目也比局域網(wǎng)更多。廣域網(wǎng) WAN(Wide Area Network)：一切大于城域網(wǎng)的網(wǎng)都可稱為廣域網(wǎng)。不同的局域38網(wǎng)、城域網(wǎng)或廣域網(wǎng)還可以根據(jù)需要互相鏈接構(gòu)成規(guī)模更大的國(guó)際網(wǎng)，我們通常所說(shuō)的Inter 正是按照這種思想所建立起來(lái)的。 簡(jiǎn)述城域網(wǎng)的功能結(jié)構(gòu)以及協(xié)議參考模型。解答：城域網(wǎng) MAN 的功能結(jié)構(gòu)模型如圖 所示。圖 其協(xié)議參考模型劃分為 7 個(gè)子層，從頂層到底層分別為：比特子層(BT)，傳輸子層(TM)，傳輸匯聚子層(TC)，時(shí)隙子層(