第五章課后習(xí)題參考答案

本文格式為Word版，下載可任意編輯——第五章課后習(xí)題參考答案3數(shù)據(jù)率為10Mbit/s的以太網(wǎng)在物理媒體上的碼元傳輸速率是多少波特？

答：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。4試說(shuō)明10BASE-T所代表的意思。

答：10表示數(shù)據(jù)率是10Mb/s，BASE表示電纜上的信號(hào)是基帶信號(hào)，采用曼徹斯特編碼。T表示雙絞線。

510Mbit/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(wèn)題？？

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(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，才能有效地檢測(cè)沖突。在幀的長(zhǎng)度方面，幾種以太網(wǎng)都采用802.3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)之間可便利地通信。100bit/s的以太網(wǎng)采用保持最短幀長(zhǎng)（64byte）不變的方法，而將一個(gè)網(wǎng)段的最大電纜長(zhǎng)度減小到100m，同時(shí)將幀間間隔時(shí)間由原來(lái)的9.6μs，改為0.96μs。1Gbit/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“分組突法〞的方法使最短幀仍為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，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。

6有10個(gè)站連接在以太網(wǎng)上。試計(jì)算以下三種狀況下每一個(gè)站所能得到的帶寬。（1）10個(gè)站都連接到一個(gè)10Mb/s以太網(wǎng)集線器。（2）10個(gè)站都連接到一個(gè)100Mb/s以太網(wǎng)集線器。（3）10個(gè)站都連接到一個(gè)10Mb/s以太網(wǎng)交換機(jī)。答：（1）10個(gè)站共享10Mb/s。（2）10個(gè)站共享100Mb/s。（3）每個(gè)站獨(dú)占10Mb/s。

7假定1km長(zhǎng)的CSMA/CD網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)率為1Gbit/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(zhǎng)。

答：對(duì)于1km電纜，單程端到端傳播時(shí)延為：τ=1÷200000=5×10-6s=5μs，

端到端來(lái)回時(shí)延為：2τ=10μs

為了能依照CSMA/CD工作，最小幀的發(fā)送時(shí)延不能小于10μs，以1Gb/s速率工作，10μs可發(fā)送的比特?cái)?shù)等于：10×10-6×1×109=10000bit=1250字節(jié)。

9為什么早期的以太網(wǎng)選擇總線拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)而不是星形拓?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：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(wú)源的總線結(jié)構(gòu)更加可靠，但實(shí)踐證明，連接有大量站點(diǎn)的總線式以太網(wǎng)很簡(jiǎn)單出現(xiàn)故障，而現(xiàn)在大規(guī)模集成電路芯片使集線器做的十分可靠，因此現(xiàn)在的以太網(wǎng)一般都使用星形結(jié)構(gòu)的拓?fù)洹?/p>

10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)的狀況則反過(guò)來(lái)。這兩個(gè)以太網(wǎng)一個(gè)使用以太網(wǎng)集線器，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)用在這樣的網(wǎng)絡(luò)，其20%通信量在本局域網(wǎng)而80%的通信量到因特網(wǎng)。11以太網(wǎng)使用的CSMA/CD協(xié)議是以爭(zhēng)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)隙固定分派信道，即使當(dāng)用戶沒(méi)有數(shù)據(jù)要傳送時(shí)，信道在

用戶時(shí)隙也是浪費(fèi)的；也由于CSMA/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中用戶在分派的時(shí)隙中不會(huì)與別的用戶發(fā)生沖突。對(duì)局域網(wǎng)來(lái)說(shuō)，連入信道的是相距較近的用戶，因此尋常信道帶寬較寬，假使使用TDM方式，用戶在自己的時(shí)隙內(nèi)沒(méi)有數(shù)據(jù)發(fā)送的狀況會(huì)更多，不利于信道的充分利用。對(duì)計(jì)算機(jī)通信來(lái)說(shuō)，突發(fā)式的數(shù)據(jù)更不利于使用TDM方式。

14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)段上傳送的各種幀。每當(dāng)收到一個(gè)幀時(shí)，就先暫存在其緩沖中。若此幀未出現(xiàn)過(guò)錯(cuò)，且欲發(fā)往的目的站MAC地址屬于另一網(wǎng)段，則通過(guò)查找站表，將收到的幀送往對(duì)應(yīng)的端口轉(zhuǎn)發(fā)出去。若該幀出現(xiàn)過(guò)錯(cuò)，則丟棄此幀。網(wǎng)橋過(guò)濾了通信量，擴(kuò)大了物理范圍，提高了可靠性，可互連不同物理層、不同MAC子層和不同速率的局域網(wǎng)。但同時(shí)也增加了時(shí)延，對(duì)用戶太多和通信量太大的局域網(wǎng)不適合。網(wǎng)橋與轉(zhuǎn)發(fā)器不同，（1）網(wǎng)橋工作在數(shù)據(jù)鏈路層，而轉(zhuǎn)發(fā)器工作在物理層；（2）網(wǎng)橋不像轉(zhuǎn)發(fā)器轉(zhuǎn)發(fā)所有的幀，而是只轉(zhuǎn)發(fā)未出現(xiàn)過(guò)錯(cuò)，且目的站屬于另一網(wǎng)絡(luò)的幀或廣播幀；（3）轉(zhuǎn)發(fā)器轉(zhuǎn)發(fā)一幀時(shí)不用檢測(cè)傳輸媒體，而網(wǎng)橋在轉(zhuǎn)發(fā)一幀前必需執(zhí)行CSMA/CD算法；（4）網(wǎng)橋和轉(zhuǎn)發(fā)器都有擴(kuò)展局域網(wǎng)的作用，但網(wǎng)橋還能提高局域網(wǎng)的效率并連接不同MAC子層和不同速率局域網(wǎng)的作用。

以太網(wǎng)交換機(jī)尋常有十幾個(gè)端口，而網(wǎng)橋一般只有2-4個(gè)端口；它們都工作在數(shù)據(jù)鏈路層；網(wǎng)橋的端口一般連接到局域網(wǎng)，而以太網(wǎng)的每個(gè)接口都直接與主機(jī)相連，交換機(jī)允大量對(duì)計(jì)算機(jī)間能同時(shí)通信，而網(wǎng)橋允許每個(gè)網(wǎng)段上的計(jì)算機(jī)同時(shí)通信。所以實(shí)質(zhì)上以太網(wǎng)交換機(jī)是一個(gè)多端口的網(wǎng)橋，連到交換機(jī)上的每臺(tái)計(jì)算機(jī)就像連到網(wǎng)橋的一個(gè)局域網(wǎng)段上。網(wǎng)橋采用存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)方式進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā)，而以太網(wǎng)交換機(jī)還可采用直通方式轉(zhuǎn)發(fā)。以太網(wǎng)交換機(jī)采用了專用的交換機(jī)構(gòu)芯片，轉(zhuǎn)發(fā)速度比網(wǎng)橋快。

15現(xiàn)有五個(gè)站分別連接在三個(gè)局域網(wǎng)上，并且用兩個(gè)透明網(wǎng)橋連接起來(lái)，如下圖所示。每一個(gè)網(wǎng)橋的兩個(gè)端口號(hào)都標(biāo)明在圖上。在一開(kāi)始，兩個(gè)網(wǎng)橋中的轉(zhuǎn)發(fā)表都是空的。以后有以下各站向其他的站發(fā)送了數(shù)據(jù)幀，即H1發(fā)送給H5，H3發(fā)送給H2，H4發(fā)送給H3，H2發(fā)送給H1。試將有關(guān)數(shù)據(jù)填寫(xiě)在下表中

B11H1H2B22H312H4H5MAC1解：

MAC2MAC3MAC4MAC5

網(wǎng)橋1的轉(zhuǎn)發(fā)表發(fā)送的幀站地址H1?H5H3?H2MAC1MAC3端口12網(wǎng)橋2的轉(zhuǎn)發(fā)表站地址MAC1MAC3網(wǎng)橋1的處理（轉(zhuǎn)發(fā)？丟棄？端口登記？）11轉(zhuǎn)發(fā)，