网络与数据通信作业答案.docx
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网络与数据通信作业答案
一、选择题
C1.下列哪项不属于电路交换结点的组成部分。
（A）数字交换机
（B）网络接口
（C）控制单元
（D）用户环路
C2.下列哪项不属于纵横交换机的局限性。
（A）交叉点的数量以相连站点数量的平方数上升
（B）一个交叉点的损坏使得在该交叉点上相交的线路所属的设备之间无法连接
（C）交叉点利用率很低
（D）金属交叉点采用半导体门电路，造价高。
B3.下列哪项不属于分组交换的优点。
（A）线路的效率较高
（B）以恒定的数据率进行交换
（C）网络中通信量拥挤时，分组仍可能被接收
（D）能够使用优先级
C4.下列哪项不属于数据报优点。
（A）省掉了呼叫建立过程
（B）如果网络的某一部分发生了拥塞，结点可以为数据报选择一条绕过拥塞区域的路由
（C）一个结点出现故障，其后的分组可以找一条替换路由绕过该结点
（D）没有必要为在每个结点上为每个分组选择路由，分组在网络中传送速度更快
D 5.下列哪项不属于分布式路由选择的特点。
（A）路由选择的判决可能是由各结点完成的
（B）每个结点可能从相邻（直接连接的）的结点上搜集到一些信息
（C）结点从它感兴趣的任何一条潜在路由上的所有结点中获取信息
（D）存在一个中心结点，它从所有结点上获取信息
B 6.下列哪项不属于洪泛法路由选择的特点。
（A）在源点和终点之间所有可能的路由都被尝试过。
（B）发送到分组中，至少有一个副本是使用最小跳数路由到达终点。
（C）所有直接或间接地与源结点相连的结点全部都被访问到。
（D）网络中的通信量负荷不高。
B 7.在结点和结点之间交换有关网络状态的信息，路由选择的判决随网络条件的变化而改变，该路由选择策略为
（A）固定式
（B）洪泛式
（C）随机式
（D）自适应式
A 8.下列哪项不属于自适应路由选择的缺点。
（A）路由选择的判决复杂，增加了网络结点的处理负担
（B）交换信息多，交换频率快会增加网络负荷，导致性能下降。
（C）网络发送故障或者拥塞时，无法避免故障和拥塞区域。
（D）自适应策略可能反应得太快，导致阻塞产生振荡。
A9.ARPANET中第三代路由选择算法的代价函数是以（）而不是以时延为中心。
（A）时延
（B）利用率
（C）容量
（D）吞吐量
B10.在局域网中，当帧经过所有其他站点时，终点站在帧流经自己时识别出其他地址并将其复制到一个本地缓存中。
而这个帧还要继续沿链路传播下去，直到它回到源点为止，并在回到源点时被删除。
此拓扑结构为：
（A）总线
（B）树形
（C）环形
（D）星形
B 11.对于星形拓扑结构，最常用的传输媒体为：
（A）屏蔽双绞线
（B）基带同轴电缆
（C）高性能非屏蔽双绞线
（D）光纤
D12.下列哪个不属于网桥的功能。
（A）网桥不更改收到的帧的内容和格式，也不在帧的外部添加额外的首部。
（B）有足够的缓存空间满足峰值需要
（C）具有寻址能力和路由选择智能
（D）只能连接两个局域网。
B13.在802体系结构里，网桥工作在
（A）物理层
（B）MAC层
（C）LLC层
（D）网际层
D14.使用集线器的局域网物理上是星形的，但是逻辑上看是。
（A）总线
（B）树形
（C）环形
（D）星形
D 15.下列哪些是逻辑链路控制（LLC）层的功能。
（A）传输时将数据和地址及差错检测字段组装成帧
（B）接收时，分解帧，并执行地址识别和差错检测
（C）监管局域网传输媒体的接入
（D）向高层提供接口并执行流量控制和差错控制
A 16.使用LLC的网络设备要求确认所发送的数据报，但不事先建立逻辑连接。
这属于哪种服务模式。
（A）不确认的无连接服务
（B）连接模式服务
（C）确认的无连接服务
（D）全双工连接服务
A 17.在数据交换之前在两个LLC服务访问点之间建立一条数据链路连接，这属于LLC的第几类操作。
（A）1类操作
（B）2类操作
（C）3类操作
（D）4类操作
C 18.下列哪个不属于媒体接入控制技术中集中式机制的优点.
（A）通过提供如优先级、取代以及保证容量的功能，可以支持更好的对接入的控制
（B）能够让各站点使用相对简单的接入逻辑
（C）避免在对等实体之间分布式合作的问题
（D）能够避免产生单点故障问题
C19.CSMA某个算法的信道原则如下：
1.如果媒体空闲，传输；否则，转到步骤2
2.如果媒体忙，持续监听，直至发现信道空闲，然后立即传输
则该算法为：
（A）非持续CSMA
（B）1持续CSMA
（C）P持续CSMA
（D）CSMA/CD
D 20.下列哪项不属于IEEE802.3帧格式。
（A）目的MAC地址
（B）序列号
（C）帧检测序列
（D）长度/类型
二、判断题
1.空分交换的纵横交换机是无阻塞的。
对
2.多级交换与单级纵横矩阵相比，具有多条通路可连接两个端点，提高了可靠性。
对
3.两个站点希望在很长的时间内交换数据，使用虚电路较好。
对
4.在分组交换中，分组大小与传输时间相关，使用越小的分组，总的传输时间就越小。
对
5.最小代价路由选择所寻找的是任意一对与网络连接的站点之间经过网络的累积代价最少的路由。
对
6.网络中有用信息越多，更新频率越快，网络就能做出良好的路由选择判决。
但信息的传输会消耗网络资源。
对
7.对于固定式路由选择，虚电路和数据报的路由选择无差别，所有分组都沿相同的路由前进。
错
8.洪泛法路由选择中，各结点把收到的分组再次被传输到除分组到达时所经过的链路外的所有其余输出链路。
对
9.自适应路由选择分布式情况下，每个结点都要与其他结点交换时延的信息，结点试图根据收到的信息估算整个网络的时延情形，并运行路由选择算法。
对
10.ARPANET中第二代路由选择算法是分布式的自适应算法，以直接测量到的时延作为性能标准。
对
11.分组交换网中两种常用的最小代价路由选择算法，均可以在拓扑和链路代价稳定的状态下收敛，但收敛到不同的解。
对
12.在树形拓扑中，来自任意站点的传输将传遍整个树，并被所有其他站点接收。
对
13.环形拓扑结构中，链路是单向的，即数据只按同一个方向传输，其结果是数据在环中沿一个方向循环。
对
14.对于环形拓扑结构，一条链路或一个转发器的故障会导致整个网络瘫痪。
错
15.对于第二层交换机，每个连接设备都有相当于原来整个局域网的容量的专用容量。
对
16.分组无线网和局域网共有的一个重要性质：
帧在站点之间的传播时延远远小于帧的传输时间。
对
17.IEEE标准的CSMA/CD遵循一个重要原则：
帧必须足够长，能在传输结束之前检测到冲突。
错
18.因为P持续是折中的方法，一方面它像非持续CSMA试图减少冲突，另一方面它又像1持续CSMA试图减少空闲时间。
因此IEEE802.3标准中CSMA采用的是P持续CSMA。
错
19.为了保证退避机制能够维护稳定性，IEEE802.3和以太网都使用了二进制指数退避技术。
对
20.传统的以太网是半双工的：
站点可以传输帧，也可以接收帧，但不能同时传输和接收。
错
三、填空题
1.在通信网络中，需要通信的终接设备称为站点，提供通信功能的交换设备称为__路由_。
2.广域交换网使用两种交换技术，为电路交换和_分组交换_。
3.电路交换的通信有三个步骤，分别为__电路建立___、数据传送和电路断连。
4.在电路交换网中，_交换局_负责用户和用户之间以及用户和其他交换局之间的通信量交换。
5.对于电路交换设备，允许所有站点同时建立连接（成对），只要被叫方空闲，所有可能的连接请求都能够被接受，被称为__阻塞的__。
（选择“阻塞的”/“无阻塞的”）
6.将低速率的比特流分割成许多小块,与其他比特流一起共享速率较高的容量的技术称为__时分交换_。
（选择“空分交换”/“时分交换”）
7.软交换从物理上将呼叫处理功能与硬件交换功能分离，物理交换功能由媒体网关MG执行，呼叫处理逻辑位于_______________中。
8.分组交换中，根据网络如何处理这个分组流，可分为两种技术：
__数据报_和___虚电路__。
9.分组交换网络设计的一个最复杂也最关键的内容是_路由的选择_，即试图为每一对正在通信的端结点设计穿过网络的路由，以有效地利用网络。
10.分组交换网络的主要功能为___数据通信__。
11.对于下图所示网络拓扑，结点1到结点6的最小跳数路由为__________，最小代价路由为____________________。
12.路由选择“判决地点”指的是应当由网络中的哪一个或哪一些结点来负责路由选择的判决。
可分为___________、_____________和源路由选择。
13.路由选择策略有固定式、_洪泛法_、随机式和___自适应路由______。
14.自适应路由选择集中式情况下，每个结点向_________汇报自己的链路时延状态，它根据这些收到的信息设计路由，并将路由选择信息返回给所有结点。
15. ARPANET中的路由选择，第一代为__分布式网络__路由选择，第二代为___ARPA网____路由选择。
16.分组交换网中两种常用的最小代价路由选择算法为__Dijkstra算法__和Bellman-Ford算法。
17.局域网常见拓扑结构有总线、树形、__星型___和___环形____。
18.对总线性和树形拓扑结构来说，无须采取将帧从媒体中删除的特殊操作，当传输信号到达媒体尽头时就被__吸收____。
19.星形拓扑结构中，中心结点的操作有两种选择，分别为__信元交换设备__和帧交换设备。
20.网络需要打破一个局域网的限制，需要提供到其他局域网和广域网的互连，常用的设备有__交换机_和路由器。
21.网桥路由选择算法最常用的两种算法为固定路由选择算法和_动态路由选择算法_。
22.局域网互连设备有集线器和__交换机__。
23.第二层交换机有两种类型，分别为存储转发交换机和___直接转发交换机___。
24.网络参考模型中数据链路层按照IEEE802规范可分为两个子层：
_逻辑链路控制层_和媒体接入控制层。
25.媒体接入控制技术可分为同步和异步方式，异步方法可划分为三类：
循环、预约和_竞争_。
26.IEEE802.3以太网采取的媒体接入控制是___CSMA/CD__。
27.使用CSMA需要一个算法，指定如果站点发现信道忙时该怎么办。
三种方法分别为非持续CSMA、__时隙非坚持CSMA__和P持续CSMA。
28.IEEE802.3帧格式中，为保证帧足够长以适于冲突检测操作而填充的一些八位组，该域称为_________。
29.IEEE802.31000Mbps规约利用与10Mbps及100Mbps版本中相同的CSMA/CD帧格式结构和MAC协议。
就共享媒体集线器操作而言，它在基本的CSMA/CD机制上做了两大改进：
载波扩充和________。
30.100Gbps以太网标准IEEE802.3ba使用了___100base-FX__的技术来获得需要的速度。
四、简答题
1.对于分组交换中的数据报和虚电路两种技术。
（1）简述两者的原理。
（可用图示）
数据报分组交换技术就是通信双方间至少要存在一条数据传输通路，这些通路可能要跨越多个中间节点，信源节点在通信以前将所要传输和交换的数据包准备好，并最终以以分组的形式进行传输和交换。
如果信源和信宿是相邻节点，则信源方可将数据直接投递给信宿。
若信源信宿间通过中心节点连接，则信源通过合适的路由机制将分组传递给合适的中间节点，中间节点在经过数次的路由选择，选取合适的路径将分组数据传递到信宿处。
虚电路分组交换技术结合了数据报分组交换技术和电路交换技术的优点，达到了数据交换的最佳效果。
虚电路分组交换技术是一种面向连接的交换技术，在数据传输之前，通信双方必须通过中间交换节点建立一条专用的类似于电路交换技术所用的物理电路连接的逻辑电路连接，由于其不是实际存在的，故被称为“虚电路”。
虚电路完全不同于物理电路的连接，虽然它也是独占使用，但它却采用了一种类似信道复用的技术，通过分组存储与转发的原理，使得一个节点可以同时建立多条虚电路，同时为多个通信过程服务。
（2）简述数据报、虚电路、电路交换之间的区别。
数据报：
1、同一报文的不同分组可以由不同的传输路径通过通信子网，正如两地间有多条交通线路一般，选取任何一条都能成功到达目的地。
2、同一报文的不同分组到达目的节点时可能会出现乱序、重复和丢失的现象。
3、每个分组在传输过程中都必须带有目的地址和源地址用于中间节点的路由工作，即每个分组在中间节点各自选路转发。
添加目的地址是为了将数据传送到目的地，而加入源地址则是方便在分组出错后将出错内容返回信源，以进行再次发送。
4、数据报分组方式传输延迟较大，适用于突发性的通信，不适用于长报文、会话式的通信。
虚电路：
1、在分组发送以前，必须在发送方和接收方之间建立一条专用的逻辑电路，即虚电路。
2、一次通信的所有分组都通过这条虚电路顺序传送，因此报文分组不需要携带目的地址、源地址等辅助信息。
分组到达目的及诶但是不会出现丢失、重复与乱序等现象。
3、分组通过虚电路上的每个中间节点时，中间节点只需要做差错检测，而不需要做路径选择。
4、在数据存储的基础上，通信子网中每个节点可以和任何节点建立多条虚电路连接，以提高通信效率。
数据报比虚电路需要的时间少。
虚电路是呼叫建立连接，从起点到终点建立一条通路，然后进行通信，所谓虚的即是这条通路不一定要向电路交换那样走同样的路径，只是接收方与发送方必须要经过双方确认之后才可以进行通信，是一种可靠的传输方式，由于他走的路径不能确定，所以时间也不能确定。
数据报是在报文中封装上源目地的的地址，然后自由选择路径，所以时间也不能确定，他不需要发送确认，所以可靠性不高，可是需要的时间相对来说少点。
这种多与少的说法也要根据实际情况而定。
数据报是较多采用的一种交换方式，传输的安全性问题可以交给上层来完成，这样减少了网络的开销，提高网络效率。
面向连接的服务（虚电路服务）：
首先向目标发一个特定格式的分组（控制信息）要求进行通信，分组会选择最佳的通信路径，对方以最佳路径选反一个响应信息，这样双方建立了一个虚电路。
网络就好向在二主机之间建立了一个直达管道，遵循先进先出的原则进行传输，这样分组到达顺序与发送顺序是一致的，这种虚电路方式是一种有保证有通信。
无连接服务：
（数据报服务）网络可以随时接受网络分组，网络的功能是尽力将分组发送出去交给主机，对原主机没有承诺，不保证数据不丢和有序。
它提供的服务是不可靠的。
但是可以通过上层协议来完成可靠的传输，EG：
上层使用TCP协议传输。
特点：
网络随时可以接受分组（数据报），每个分组独立的选择路由
电路交换与虚电路的区别：
电路交换：
是占用实际的物理通道
虚电路：
因为采用的是存储转发的方式，并不是完全独占链路，当链路空闲的时候可以被其它主机利用。
数据报服务与虚电路服务之争：
因为哪种传输最终都可以实现可靠传输，因此采用端到端的可靠传输成为争论点；OSI坚持采用虚电路，ARPANET专家坚持采用数据报服务
数据报服务可以大大减化网络层结构，让主机负责端到端的可靠传输（TCP）
事实说明在网络层提供数据报服务是合适的选择
数据报与虚电路的比较：
数据报的短报文即经济又快速，每个分组必须带地址信息，可以灵活的选择路由，不需要控制信息，检错由主机完成。
而虚电路中不需要地址信息，但网络要进行差错控制和流量控制保证不出差。
虚电路出现故障时，传输出差，灵活性受到限制。
数据报适合广播分组。
而虚电路不合适
2.对于IEEE802.1生成树算法。
（1）包含的三个机制是什么？
包括三种：
①单播（unicast）帧（一对一）
②广播（broadcast）帧（一对全体）
③多播（multicast）帧（一对多）
（2）描述一个网桥从端口X处收到一个MAC帧时的处理行为。
1.发送完同步后撤掉，这时数据帧依然向源端口传包，因为这是他还不知道已经断掉，在超时了但仍没有得不到确认就会超时，这时重传帧。
进行同步肯定失败，这时把这个mac与端口删除。
2.同步失败当然直接就删mac映射了。
然后发广播找这个mac，如果该机器换了端口他依然能收到，在下次他发数据时（一般会是一个确认）交换机把他的mac与端口作映射。
（3）帧转发机制的前提：
网桥已经有了一个转发数据库来指示从网桥到每个目的站点的传播方向。
描述网桥地址探索过程。
网桥为了能够解决是否转发一个帧，必须为每个转发端口保存一个转发数据库，该数据库中保存这必须通过转发端口的所有站的地址。
当网桥收到一个帧时，就可以根据目标地址和这两个数据库的内容决定是否把它从一个端口转发到另一个端口。
作为一般情况，我们可以假定网桥从端口X收到一个MAC帧，则它按以下算法进行路由决策。
（1）查找除X端口之外的其他数据库；
（2）如果没有发现目标地址，则丢弃该帧；
（3）如果在某个端口Y的转发数据库中发现目标地址，并且Y端口没有阻塞（阻塞的原因下面讲述），则把收到的MAC帧从Y端口发送出去，若Y端口阻塞，则丢弃该帧。
（4）简单描述第二层交换机与网桥的区别。
网桥是第2层的设备，它设计用来创建两个或多个LAN分段。
其中，每一个分段都是一个独立的冲突域。
网桥设计用来产生更大可用宽带。
它的目的是过滤LAN的通信流，使得本地的通信流保留在本地，而让那些定向到LAN其他部分（分段）的通信流转发到那里去。
每一台网络设备在NIC（网络接口卡）中都有一个惟一的MAC（介质访问控制）地址。
网桥会记录它每一边的MAC地址，然后基于这张MAC地址表作出转发决策。
以下是网桥的一些重要特性：
·网桥比集线器更为智能。
它只运行在第2层，就是说，它能分析传入的帧，并且能基于寻址信息进行转发或丢弃它们。
·网桥在两个或多个LAN分段之间收集和转发分组。
·网桥创建更多的冲突域，使得多台设备能同时无冲突地发送。
·网桥维持MAC地址表，称为网桥表。
第2层交换机
第2层交换机，也称为LAN交换机或工作组交换机，通常替代共享式集线器而与现存的线缆基础设施一起工作，以保证交换机安装后现存网络的中断达到最小。
像网桥一样，交换机也连接LAN的分段。
它利用一张MAC地址表来决定帧需要转发到哪个分段，从而减少通信量。
但交换机的处理速度比网桥要高得多。
交换机是数据链路层的设备，它像网桥一样把多个物理上的LAN分段互连成单个更大的网络。
与网桥相似，交换机也是基于MAC地址对通信帧进行转发和泛洪。
由于交换是在硬件中执行的，所以交换机的交换速度要比网桥中用软件执行的交换快速得多。
把每一个交换端口都当作一个微型网桥，则每一个交换端口就充当一个独立的网桥，从而为每一台主机提供介质的全部带宽。
这种方法就叫做微分段。
微分段（Microsegmentation）允许创建私有的或专用的分段——一台主机一个分段。
每一台主机都可以立即获得全部带宽，而不必跟其他主机竞争可用的带宽。
在全双工交换机中，由于只有一台设备连到一个交换机的端口，所以不会发生冲突。
然而跟网桥一样，交换机也是把广播消息转发到交换机上的所有分段。
因此，交换机环境中的所有分段被认为是处于同一广播域。
3.对于载波监听多点接入（CSMA）技术。
（1）简要描述载波监听多点接入（CSMA）技术。
以太网属于广播形式的网络，当一个站点发送信息时，网络中的所有站点都能接收到，容易形成数据堵塞，导致网络速度变慢，甚至发生系统瘫痪。
为了尽量减少数据的传输碰撞和重试发送。
以太网中使用了CSMA/CA（载波监听多路访问/冲突检测）工作机制。
以防止各站点无序地争用信道。
无线局域网中采用了与CSMA/CD相类似的CSMA/CA（载波监听多路访问/冲突防止）协议，当其中一个站点要发送信息时。
首先监听系统信道空闲期间是否大于某一帧的间隔。
若是，立即发送，否则暂不发送，继续监利。
CSMA/CA通信方式将时间域的划分与帧格式紧密联系起来，保证某一时刻只有一个站点发送，实现了网络系统的集中控制。
（2）简要描述CSMA/CD的原则。
（1）若介质空闲，传输；否则，转2）；
（2）若介质忙，一直监听到信道空闲，然后立即传输；
（3）若在传输中测得冲突，则发出一个短小的人为干扰（jamming）信号，使得所有站点都知道发生了冲突并停止传输；
（4）发完人为干扰信号，等待一段随机的时间后，再次试图传输，回到1）重新开始。
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