【正文】 0 變?yōu)?1，標志著同步碼的結束。在數據單元之所以要設置填充 PAD 域，是因為 MAC 幀要求有最小幀長限制，為 64個字節(jié)，其中包括 18 個字節(jié)固定長度的幀頭（幀頭為目的地址、源地址、數據長度和 FCS等 4 個字段）在內。如果實際的 PDU 數據長度小于 64 個字節(jié)，必須在 PAD 字段上填充若干字節(jié)的 0，是 PDU 和 PAD 字段的總長度不小于 46 個字節(jié)；否則，接受節(jié)點會把超短幀作為“幀碎片”濾掉，不予接收。 IEEE802 局域網參考模型與 OSI 參考模型有何異同之處？解答：局域網的體系結構與OSI的體系結構有很大的差異。它的體系結構只有OSI的下三層，而沒有第四層以上的層次。即使是下三層，也由于局域網是共享廣播信道，且產品的種類繁多，涉及到種種媒體訪問方法，所以兩者存在著明顯的差別。 在局域網中，物理層負責物理連接和在媒體上傳輸比特流，其主要任務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。但由于局域網可以采用多種傳輸媒體，各種媒體的差異很大，所以局域網中的物理層的處理過程更復雜。通常，大多數局域網的物理層分為兩個子層：一個子層描述與傳輸媒體有關的物理特性，另一子層描述與傳輸媒體無關的物理特性。 在局域網中，數據鏈路層的主要作用是通過一些數據鏈路層協議，在不太可靠的傳輸信道上實現可靠的數據傳輸，負責幀的傳送與控制。這與OSI參考模型的數據鏈路層相同。但局域網中，由于各站共享網絡公共信道，由此必須解決信道如何分配，如何避免或解決信道爭用，即數據鏈路層必須具有媒體訪問控制功能。有由于局域網采用的拓撲結構與傳輸媒體多種多樣，相應的媒體訪問控制方法也有多種，因此在數據鏈路功能中應該將與傳輸媒體有關的部分和無關的部分分開。這樣，IEEE802局域網參考模型中的數據鏈路層劃分為兩個子層：媒體訪問控制MAC子層和邏輯鏈路控制LLC子層。 在IEEE802局域網參考模型中沒有網絡層。這是因為局域網的拓撲結構非常簡單，且各個站點共享傳輸信道，在任意兩個結點之間只有唯一的一條鏈路，不需要進行路由選擇32和流量控制，所以在局域網中不單獨設置網絡層。這與OSI參考模型是不同的。但從OSI的觀點看，網絡設備應連接到網絡層的服務訪問點SAP上。因此，在局域網中雖不設置網絡層，但將網絡層的服務訪問點SAP設在LLC 子層與高層協議的交界面上。 從上面的分析可知，局域網的參考模型只相當于OSI參考模型的最低兩層，且兩者的物理層和數據鏈路層之間也有很大差別。在IEEE802系列標準中各個子標準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，LLC 子層實際上是高層協議與任何一種MAC子層之間的標準接口。 一個 7 層樓，每層一排共有 15 間辦公室。每個辦公室設有一插座。所有的插座在一個垂直面上構成一個正方形柵格組成的網節(jié)點。插座間垂直和水平間隔都是 4 米，設任意兩個插座之間都允許連上電纜（垂直、水平、斜線等均可） ?，F要用電纜將它們連成：（1）主機在中央的星型網；（2）以太網；（3）令牌環(huán)形網。試計算在上述三種情況下所需的電纜長度。解答：（注：此題書本掉了一個條件，即“插座間垂直和水平間隔都是 4 米”，在此補上）（1）假定從下往上把7層樓分別編號為1～7層（）。在星形網中，路由器放在4層中間位置。到達715－1=104個場點中的每一個場點都需要有電纜。因此電纜的總長度等于： 715224(4)(8)13()ijijm?????（2）對于以太網（10BASE5），每一層都需要 56m 水平電纜，再加上 24m（=46）垂直方向電纜，所以總長度等于： 567＋24=416 (m) （3）一種方案是采用螺旋結構（），線纜經過（1,1）、（15,1）、（15,7）、（1,7）、（1,2）和（14,2）等，總長度等于： 2562486048562022864146()m??????33圖 令牌環(huán)形網的數據傳輸速率為 5MB/s，傳播時延為 5μs/km。試問 1bit 的時延相當于多長的線路？解答：在 5Mb/s 速率下，一個比特時延等于 200ns，在 200ns 的時間里信號可以傳播的距離是： 20405/nsmk?? 一同軸電纜長 20km，上有 1000 個站。線路上的數據傳輸速率為 10Mb/s，傳播時延為 5μs/km。每個站發(fā)送的幀長均為 10000bit。若分別采用下列協議傳輸：（1）采用令牌總線網協議，令牌從站 1 傳到站 …、從站 999 傳到站 1000，然后再從站1000 傳回站 1，這樣循環(huán)下去。每個站識別令牌要有 8bit 時延。設每個站平均每 10s 產生8 個幀；（2）采用純 ALOHA 協議；（3）采用 CSMA/CD 協議。試問在上述三種情況下每個站發(fā)送幀的最大可能速率是多少？解答：(1) 從獲取令牌的時刻開始計量，發(fā)送一個數據幀需要:10000bit / 10106 b/s =1000μs此外，必須發(fā)送一個令牌，需要 8 bit / 10106 b/s ＝ 的時間。1bit 數據沿環(huán)路傳送的時間為：20km 5μs/km =100μs。34因此，有效數據率為：10000bit /(1000+100+)μs ≈ Mbps。 (2）采用純 ALOHA 協議時，其容量為： 10Mb/s = 共有 1000 個站，則每個站的速率為：（3）傳播時延： = 20 km 5μs/km =100μs=發(fā)送 1 幀的時延： = 10000bit / 10106 b/s =1000μs = 1ms0設某站成功發(fā)送的最大概率為 Amax，則 ，當 N=1000 時，有：1max)(??N10max().368???當采用 CSMA/CD 協議時，每個站發(fā)送 1 幀的平均時間為：012,avpRpRATtNtN???其 中所以 . .143avT????則每個站發(fā)送幀的最大可能速率為： ????? 試比較 、 和 三種局域網的優(yōu)缺點。解答：IEEE 、 和 分別包括了 MAC 子層協議和物理層協議，其中最大的不同體現在介質訪問控制協議，即 CMSA/CD、Token Bus 和 Token Ring。CSMA/CD 協議的總線 LAN 中，各節(jié)點通過競爭的方法強占對媒體的訪問權利，出現沖突后，必須延遲重發(fā)，節(jié)點從準備發(fā)送數據到成功發(fā)送數據的時間是不能確定的，它不適合傳輸對時延要求較高的實時性數據。其優(yōu)點是結構簡單、網絡維護方便、增刪節(jié)點容易，網絡在輕負載（節(jié)點數較少）的情況下效率較高。Token Ring 不會出現沖突，是一種確定型的介質訪問控制方法，每個節(jié)點發(fā)送數據的延遲時間可以確定。在輕負載時，由于存在等待令牌的時間，效率較低；而在重負載時，對各節(jié)點公平，且效率高。令牌總線與令牌環(huán)相似，適用于重負載的網絡中、數據發(fā)送的延遲時間確定以及，適合實時性的數據傳輸等，但網絡管35理較為復雜。 試說明 10BASE10BASE2 、10BASET、1BASE5 、10BROAD36 和 FOMAU 所代表的意思。解答：10和1代表網絡數據傳輸速率分別為10Mbps和1Mbps，BASE和BROAD分別表示基帶和頻分多路復用的寬帶。2和36分別表示傳輸媒體線纜段最大長度分別為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歐同軸細纜；10BASET為一種物理星狀拓撲而邏輯上為總線結構的以太網；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，可通過一種稱為菊花鏈的機制進行擴展；10BASEF又分為適用于以星狀拓撲連接站和轉發(fā)器的無源系統10BASEFP、點對點連接站或轉發(fā)器的光纖鏈路 10BASEFL、以及點對點主干光纖鏈路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），用以連接擴展以太網的轉發(fā)器之間的光纖鏈路FOIRL（Fiber Optic InterRepeater Link）。 10Mb/s 以太網升級到 100Mb/s 和 1000Mb/s 時，需要解決哪些技術問題？解答： 以太網升級時，由于數據傳輸速率提高了，幀的發(fā)送時間會按照比例縮短，這樣會影響沖突的檢測。所以需要減小最大電纜長度或增大幀的最小長度，使參數 a 保持為較小的值，才能有效的檢測沖突。在幀的長度方面，幾種以太網都采用 標準規(guī)定的以太網最小最大幀長，使不同速率的以太網之間可以方便地通信。100Mb/s 的以太網采用保持最短幀長（64 字節(jié)）不變的方法，而將一個網段的最大電纜長度減少為 100m，同時將幀間間隔有原來的 ，改為 。1000Mb/s 以太網采用保持網段的最大長度為 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)，同時將爭用字節(jié)增大為512 字節(jié)。傳輸媒體方面，10Mb/s 以太網支持同軸電纜、雙絞線和光纖，而 100Mb/s 和1000Mb/s 以太網支持雙絞線和光纖。 局域網網絡操作系統有哪幾種常見的結構？各有何優(yōu)缺點？解答：局域網網絡操作系統常見的結構有：對等式結構、服務器結構和主從式結構三種。對等式結構網絡操作系統的優(yōu)點包括：（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；（3）價格比較便宜；（4）不需要專用服務器。它的缺點包括：（1）數據的保密性差；（2）文件管理分散；（3）每臺連網的計算機既要完成工作站的功能，又要完成服務器的功能，負荷較重，信息處理能力會明顯降低。服務器機構網絡操作系統的優(yōu)點包括：（1）對數據的保密性非常嚴格，可以按照不同的需要而給予使用者相應的權限；（2）文件的安全管理較好；（3）可靠性好。它的缺點包括：（1）多個使用者在同一時間內都要獲得應用程序或數據時，效率可能降低；（2）工作站上的資源不能直接共享；（3）安裝與維護比對等式網絡困難；（4）服務器的運算功能沒有發(fā)揮。主從式結構網絡操作系統的優(yōu)點包括：（1）有效使用各工作站資源，網絡工作效率高；（2）成本降低；（3）提高了可靠性；（4）縮短響應時間。它的缺點包括：（1）對工作站管理較困難；（2）數據的安全性比不上專用服務器結構。 試簡述幾種常見的局域網網絡操作系統及其特點。解答： （1）Windows 操作系統。 Windows 操作系統是全球最大的軟件開發(fā)商微軟公司開發(fā)的。微軟公司的 Windows 操作系統不僅在個人操作系統中占有絕對的優(yōu)勢，它在網絡操作系統中也是具有非常強勁的力量。這類操作系統配置在整個局域網配置中是最常見的，但由于它對服務器的硬件要求較高，且穩(wěn)定性能不是很高，一般只是用在中低檔服務器中，高端服務器通常采用 Unix、Linux 或 Solairs 等非 Windows 操作系統。（2）NetWare 操作系統。NetWare 操作系統雖然遠不如以前使用普遍，但是其對網絡硬件的要求較低，因而在一些比較落后的中、小型企業(yè)，特別是學校中有所應用。它在無盤工作站組建方面具有很強的優(yōu)勢，且兼容 DOS 命令。（3）Unix 操作系統。Unix 操作系統支持網絡文件系統服務，提供數據等應用，功能強大。該網絡操作系統穩(wěn)定性和安全性非常好，但由于它多數是以命令方式來進行操作的，不容易掌握，特別是初級用戶，正因如此，小型局域網基本不適用該系統，它一般被用于大型的網站或大型的企、事業(yè)局域網中。（4）Linux 操作系統。Linux 是一套完全免費使用和自由傳播的類 Unix 操作系統。Linux 以其高效性和靈活性著稱，其最大的特點是源代碼開放，可以免費得到許多應用程序。目前這類操作系統仍主要應用于中、高檔服務器中。37第 6 章 城域網習題參考答案 什么是城域網？試比較局域網、城域網和廣域網的區(qū)別。解答：城域網（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。它可以覆蓋一組鄰近的公司辦公室和一個城市，既可能是私有的也可能是公用的。MAM 可以支持數據和聲音，并且可能涉及到當地的有線電視網。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備。這樣做可以簡化設計。局域網、城域網和廣域網三者最主要的區(qū)別在于地理范圍：局域網（local area work） ，簡稱 LAN，是處于同一建筑、同一大學或者方圓幾公里遠地域內專用網絡。局域網常被用于連接公司辦公室或工廠里的個人計算機和工作站，以便共享資源（如打印機）和交換信息。城域網 MAN(Metropolitan Area Network)：城域網是一種比局域網更大的網，通常覆蓋一個城市，從幾十公里到 100 公里不等，可能會有多種介質，用戶的數目也比局域網更多。廣域網 WAN(Wide Area Network)：一切大于城域網的網都可稱為廣域網。不同的局域38網、城域網或廣域網還可以根據需要互相鏈接構成規(guī)模更大的國際網，我們通常所說的Inter 正是按照這種思想所建立起來的。 簡述城域網的功能結構以及協議參考模型。解答：城域網 MAN 的功能結構模型如圖 所示。圖 其協議參考模型劃分為 7 個子層，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)，時隙子層(