3．简答题

(1) IEEE 802标准规定了哪些层次？ 答：

高层802.1 LAN体系结构与网络互连802.2 逻辑链路控制子层802.3CSMA/CD物理层802.4Token Bus物理层802.5Token RingLLCMAC物理层物理层802.6城域网802.9ISDN802.11无线局域网 IEEE 802.1：LAN体系结构、网络管理和网络互连。 IEEE 802.2：逻辑链路控制子层的功能。

IEEE 802.3：CSMA/CD总线介质访问控制方法及物理层技术规范。 IEEE 802.4：令牌总线访问控制方法及物理层技术规范。 IEEE 802.5：令牌环网访问控制方法及物理层规范。 IEEE 802.6：城域网访问控制方法及物理层技术规范。 IEEE 802.7：宽带技术。 IEEE 802.8：光纤技术。

IEEE 802.9：综合业务数字网（ISDN）技术。

IEEE 802.10：局域网安全技术。

IEEE 802.11：无线局域网。 (2) 局域网的3个关键技术是什么？ 答：决定局域网特征的主要技术有：

连接各种设备的拓扑结构、传输介

质及介质访问控制方法，这3种技术在很大程度上决定了传输数据的类型、

网络的响应时间、吞吐量、利用率以及网络应用等各种网络特征。 (3)

局域网的拓扑结构分为几种？每种拓扑结构具有什么特点？

答

：总线型拓扑结构、环型拓扑结构、星型拓扑结构

总线型拓扑结构：所有的节点都通过网络适配器直接连接到一条作为公共传输介质的总线上；

总线上任何一个节点发出的信息都沿着总线传输，而其他节点都能接收到该信息，但在同一时间内，只允许一个节点发送数据；可能出现同一时刻有两个或两个以上节点利用总线发送数据的情况，造成“冲突”。

环型拓扑结构：所有节点均使用相应的网络适配器连接到共享的传输介质上，并通过点到点的连接构成封闭的环路；数据沿着一个方向绕环逐节点传输；使用的介质访问控制方法可以确定环中每个节点在何时发送数据，不会出现冲突。网络的管理较总线型拓扑结构复杂；

星型拓扑结构：每个节点通过点到点线路与中心节点连接，任何两个节点之间的通信都要通过

中心节点转接。 (4)

简要说明IEEE标准802.3、802.4和802.5的优缺点。

答：IEEE 802.3、802.4和802.5分别包括了MAC子层协议和物理层协议，其中最大的不同体现在介质访问控制协议，即CMSA/CD、Token Bus和Token Ring。CSMA/CD协议的总线LAN中，各节点通过竞争的方法强占对媒体的访问权利，出现冲突后，必须延迟重发，节点从准备发送数据到成功发送数据的时间是不能确定的，它不适合传输对时延要求较高的实时性数据。其优点是结构简单、网络维护方便、增删节点容易，网络在轻负载（节点数较少）的情况下效率较高。Token Ring不会出现冲突，是一种确定型的介质访问控制方法，每个节点发送数据的延迟时间可以确定。在轻负载时，由于存在等待令牌的时间，效率较低；而在重负载时，对各节点公平，且效率高。令牌总线与令牌环相似，适用于重负载的网络中、数据发送的延迟时间确定以及，适合实时性的数据传输等，但网络管理较为复杂。 (5) 简述载波侦听多路访问/冲突检测（CSMA/CD）的工作原理。

答：由于整个系统不是采用集中式控制，且总线上每个节点发送信息要自行控制，所以各节点在发送信息之前，首先要侦听总线上是否有信息在传送，若有，则其他各节点不发送信息，以免破坏传送；若侦听到总线上没有信息传送，则可以发送信息到总线上。当一个节点占用总线发送信息时，要一边发送一边检测总线，看是否有冲突产生。发送节点检测到冲突产生后，就立即停止发送信息，并发送强化冲突信号，然后采用某种算法等待一段时间后再重新侦听线路，准备重新发送该信息。对CSMA/CD协议的工作过程通常可以概括为“先听后发、边听边发、冲突停发、随机重发”。 (6) 10Mbit/s的Ethernet的标准有哪些？它们各有何特点？

答：对于10Mbit/s以太网，IEEE 802.3有4种规范，即粗缆以太网（10Base-5）、细缆以太网（10Base-2）、双绞线以太网（10Base-T）和光纤以太网（10Base-F）。粗缆以太网使用阻抗为50?、RG值为8的同轴电缆，并使用外部收发器连接计算机上的网卡和分接器。细缆以太网10Base-2使用阻抗为50?、RG值为58同轴电缆。细缆以太网的网卡已经与收发器集成在一起，无须使用外部收发器。

(7) 为了解决传统共享介质以太网的缺点，有哪3种改善局域网性能的方案？

答：

? 提高Ethernet数据传输速率，从10Mbit/s到100Mbit/s，乃至到1Gbit/s和10Gbit/s，这就是快速以太网（Fast Ethernet）、千兆位以太网（Gigabit Ethernet）、万兆位以太网（10 Gigabit Ethernet）。

? 将一个大型局域网络划分成多个用网桥或路由器互连的子网。通过网桥和路由器隔离子网之间的通信量以及减少每个子网内部的节点数，使网络性能得到改善。每个子网的介质访问控制仍采用CSMA/CD方法。

? 使用交换机替代集线器，将“共享式局域网”升级为“交换式局域网”。 (8) 快速以太网和千兆位以太网的主要特点是什么？它们各有哪些标准？

答：快速以太网的数据传输速率为100Mbit/s，保留着传统的10Mbit/s速率Ethernet的所有特征，即相同的数据格式、相同的介质访问控制方法CSMA/CD和相同的组网方法，而只是把Fast Ethernet每个比特发送时间由100ns降低到10ns。千兆位以太网同样保留着传统的100Base-T的

所有特征，即相同的数据格式、相同的介质访问控制方法CSMA/CD和相同的组网方法，而只是把Ethernet每个比特的发送时间由100ns降低到1ns。

快速以太网有4种标准：100Base-TX、100Base-T4、100Base-T2与100Base-FX。 千兆位以太网有4种标准：1000Base-SX、1000Base-LX、1000Base-CX、1000Base-T (9) 与共享式以太网相比，为什么说交换式以太网能够提高网络的性能？

答：10Mbit/s双绞线以太网采用以共享集线器为中心的星型连接方式，实际是总线型的拓扑结构。网络中的每个节点都采用CSMA/CD介质访问控制方法争用总线信道。在某一时刻只能有一对用户进行通信，而交换机提供了多个通道，它允许多个用户之间同时进行数据传输，如图4-20所示，因此，它比传统的共享式集线器提供了更多的带宽。 (10) 什么是虚拟局域网？它有什么特点？

答：虚拟局域网（VLAN）建立在交换技术基础上的。将网络上的节点按工作性质与需要划分成若干个“逻辑工作组”，一个逻辑工作组就组成一个虚拟网络。VLAN以软件方式来实现逻辑工作组的划分与管理，逻辑工作组的节点组成不受物理位置的限制。同一逻辑工作组的成员不一定要连接在同一个物理网段上，可以连接在同一个局域网交换机上，也可以连接在不同的局域网交换机上。当一个节点从一个逻辑工作组转移到另一个逻辑工作组时，只需要通过软件设定，而不需要改变它在网络中的物理位置。 (11) 划分VLAN的方法有几种？各有什么优缺点。

答：基于交换机端口的虚拟局域网：根据局域网交换机的端口来定义虚拟局域网成员。基于交换机端口的虚拟局域网无法自动解决节点的移动、增加和变更问题。如果一个节点从一个端口移动到另一个端口，则网络管理者必须对虚拟局域网成员进行重新配置。

基于MAC地址的虚拟局域网：用节点的MAC地址来划分虚拟局域网。用MAC地址定义的虚拟局域网允许节点移动到网络的其他物理网段。由于它的MAC地址不变，所以该节点将自动保持原来的虚拟局域网成员的地位。缺点是需要对大量的毫无规律的MAC地址进行操作，而且所有的节点在最初都必须被配置到（手工方式）至少一个VLAN中，不便于维护。

基于网络层地址的虚拟局域网：使用节点的网络层地址来配置虚拟局域网。有利于组成基于服务或应用的虚拟局域网。用户可以随意移动节点而无须重新配置网络地址。

基于IP组播的虚拟局域网：用一种称为代理的设备对虚拟局域网中的成员进行管理。当IP广播包要送达多个目的节点时，就动态地建立虚拟局域网代理，这个代理和多个IP节点组成IP广播组虚拟局域网。

基于策略的虚拟局域网可以使用上面提到的任一种划分VLAN的方法，并可以把不同方法组合成一种新的策略来划分VLAN。

(12) 无线局域网具有哪些特点？无线局域网包括哪些设备？

答：无线局域网采用的传输媒体主要有两种，即无线电波与红外线；无线局域网的拓扑结构可分为两类：无中心拓扑和有中心拓扑；网络接口可以选择在OSI参考模型的物理层或数据链路层；支持移动计算网络；

无线局域网包括无线网络网卡、无线网络网桥。

(13) 某个公司目前的网络结构如下图所示，它采用了具有中央集线器的以太网，由于网络节点

的不断扩充，各种网络应用日益增加，网络性能不断下降，因此，该网络急需升级和扩充，请问：

服务器10Mbit/sHub10Mbit/sHub10Mbit/sHub 图4-42 某公司网络结构图

? 为什么该网络的性能会随着网络节点的扩充而下降？分析一下技术原因。

答：当节点增多，由于该网络为使用CSMA/CD技术的共享介质网络，因此网络的冲突会随节点的增多而增多，从而降低了网络性能。

? 如果要将该网络升级为快速以太网，并克服集线器之间的“瓶颈”，应该使用什么样的集线

器？

答：将当前的10Mbps升级为100Mbps集线器。

? 如果要将该网络升级为交换式以太网，应该如何解决？ 答：将集线器升级为交换机。

? 如果在该网络中，所有客户机与服务器之间的通信非常频繁，为了克服出入服务器通信量的

“瓶颈”，该如何处理？

答：将服务器的网卡更换为更高速率的网卡，如100Mbps或1000Mbps。

? 若整个网络的地址为202.112.102.0，假设要将整个网络划分出四个VLAN，每个VLAN使

用的地址段分别是网络202.112.102.0中的一个子网，请写出每个子网的网络地址、子网掩码，以及主机IP地址的范围（假设子网网络号全0、全1可用）。 答：子网掩码255.255.255.192

每个Vlan的子网地址和主机IP的范围： 202.112.102.0 202.112.102.1~202.112.102.62 202.112.102.64 202.112.102.65~202.112.102.126 202.112.102.128 202.112.102.129~202.112.102.190 202.112.102.192 202.112.102.193~202.112.102.254