第5章介质访问控制子层
计算机网络 第5章_介质访问控制子层---第二次课
B 发送数据 B
TB
A 检测 到冲突
TJ t
信 道 占 用 时 间
B 也能够检测到冲突，并立即停止发送数据帧，接 着就发送干扰信号。这里为了简单起见，只画出 A 发送干扰信号的情况。
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随机延迟重发
？ 问 题 ？
考虑这样的一种情形：当某站正在发送数据时，另外 两个站有数据要发送。这两个站进行载波监听，发现总 线忙，于是就等待；当它们发现总线变为空闲时，就立 即发送自己的数据。但这必然再次发生碰撞；经检测发 现了碰撞，就停止发送。然后再重新发送，……，这样 下去，一直不能发送成功。
解决这一问题，需要采用 所谓的退避算法。
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退避算法
二进制指数类型退避算法 (truncated binary exponential type)
这样做是为了减小 再 次发生碰撞的概率。
——就是让发生碰撞的站在停止发送数据后，不是立即再发送 数据，而是推迟（这叫做退避）一个随机时间才能再发送数据。 具体做法是： （1）确定基本退避时间，一般是取为争用期2 τ 。 （2）定义参数k，它等于重传次数，但k不超过10 (k 10) ，即 k=min(重传次数，10)。 （3）从离散整数集合[0,1,2,…,(2 k-1)]中随机地取出一个数，记为r。 重传所需的时延就是r倍的基本退避时间。 （4）当重传达16次仍不能成功时，则丢弃该帧，并向高层报告。
公司：Cisco 3Com IBM 00-00-0c 00-20-AF 08-00-5A Novell 00-00-1B 00-60-8C 00-00-D8
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网卡上的硬件地址
路由器由于同时连接到两个网络上， 因此它有两块网卡和两个硬件地址。
1A-24-F6-54-1B-0E 00-00-A2-A4-2C-02
介质访问控制
拓扑结构： 工作原理： Token Bus 在物理总系线上建立逻辑环。 逻辑环上，令牌是站点可以发送数据的必要条件。 令牌在逻辑环中按地址的递减顺序传送到下一站点。 从物理上看，含DA的令牌帧广播到BUS上，所有站点按DA = 本站地址判断收否。 特点： 无冲突，令牌环的信息帧长度可按需而定。 顺序接收Fairness (公平性），站点等待Token的时间是确知的。 （需限定每个站发送帧的最大值） 因检测冲突需要填充信息位（不允许小于46字节）
介质访问控制(medium access control)简称MAC。 是解决当局域网中共用信道的使用产生竞争时，如何分配信道的使用权问题 局域网的数据链路层分为逻辑链路层LLC和介质访问控制MAC两个子层。 MAC属于局域网数据链路层下的一个子层。局域网中目前广泛采用的两种介质访问控制方法，分别是： 1 争用型介质访问控制，又称随机型的介质访问控制协议，如CSMA/CD方式。 2 确定型介质访问控制，又称有序的访问控制协议，如Token(令牌）方式 CSMA/CD工作原理 在CSMA中，由于信道传播时延的存在，即使通信双方的站点都没有侦听到载波信号，在发送数据时仍可能会发生冲突，因为他们可能会在检测到介质空闲时同时发送数据，致使冲突发生。尽管CSMA可以发现冲突，但它并没有先知的冲突检测和阻止功能，致使冲突发生频繁。 一种CSMA的改进方案是使发送站点在传输过程中仍继续侦听介质，以检测是否存在冲突。如果两个站点都在某一时间检测到信道是空闲的，并且同时开始传送数据，则它们几乎立刻就会检测到有冲突发生。如果发生冲突，信道上可以检测到超过发送站点本身发送的载波信号幅度的电磁波，由此判断出冲突的存在。一旦检测到冲突，发送站点就立即停止发送，并向总线上发一串阻塞信号，用以通知总线上通信的对方站点，快速地终止被破坏的帧，可以节省时间和带宽。这种方案就是本节要介绍的CSMA/CD（Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection，载波侦听多路访问/冲突检测协议），已广泛应用于局域网中。 所谓载波侦听（Carrier Sense），意思是网络上各个工作站在发送数据前都要确认总线上有没有数据传输。若有数据传输（称总线为忙），则不发送数据；若无数据传输（称总线为空），立即发送准备好的数据。 所谓多路访问（Multiple Access），意思是网络上所有工作站收发数据共同使用同一条总线，且发送数据是广播式的。 所谓冲突（Collision），意思是若网上有两个或两个以上工作站同时发送数据，在总线上就会产生信号的混合，这样哪个工作站都辨别不出真正的数据是什么。这种情况称为数据冲突，又称为碰撞。 为了减少冲突发生后的影响，工作站在发送数据过程中还要不停地检测自己发送的数据，看有没有在传输过程中与其他工作站的数据发生冲突，这就是冲突检测（Collision Detected）。 1．CSMA/CD冲突检测原理 CSMA/CD是标准以太网、快速以太网和千兆以太网中统一采用的介质争用处理协议（但在万兆以太网中，由于采用的是全双工通信，所以不再采用这一协议）。之所以称之为"载波侦听"（"载波"就是承载信号的电磁波），而不是称之为"介质侦听"，那是因为如果介质上正在有载波存在，则证明介质处于忙的状态（因为信号或者数据不是直接传输的，而是通过电磁载波进行的）；如果没有载波存在，则介质是空闲状态。也就是通过载波的检测，可以得知介质的状态，而不能直接来侦听介质本身得出其空闲状态。 【说明】其实这里侦听的应该是"信道"，而不是"介质"本身，因为在一条传输介质中，可能包含有多条信道，用于不同的传输链路。 前面说了，CSMA/CD相对CSMA来说的进步就是具有冲突检测功能，随之问题就来了，CSMA/CD是如何检测冲突呢？ CSMA/CD的工作原理可以用以下几句话来概括： 先听后说，边听边说。 一旦冲突，立即停说。 等待时机，然后再说。 这里的"听"即监听、检测之意；"说"即发送数据之意。具体的检测原理描述如下： （1）当一个站点想要发送数据的时候，它检测网络查看是否有其他站点正在传输，即侦听信道是否空闲。 （2）如果信道忙，则等待，直到信道空闲；如果信道空闲，站点就准备好要发送的数据。 （3）在发送数据的同时，站点继续侦听网络，确信没有其他站点在同时传输数据才继续传输数据。因为有可能两个或多个站点都同时检测到网络空闲然后几乎在同一时刻开始传输数据。如果两个或多个站点同时发送数据，就会产生冲突。若无冲突则继续发送，直到发完全部数据。 （4）若有冲突，则立即停止发送数据，但是要发送一个加强冲突的JAM（阻塞）信号，以便使网络上所有工作站都知道网上发生了冲突，然后，等待一个预定的随机时间，且在总线为空闲时，再重新发送未发完的数据。 CSMA/CD控制方式的优点是：原理比较简单，技术上易实现，网络中各工作站处于平等地位，不需集中控制，不提供优先级控制。但在网络负载增大时，发送时间增长，发送效率急剧下降 令牌访问控制工作原理 令牌访问控制方法可分为令牌环访问控制和令牌总线访问控制两类。目前已较少采用令牌总线访问控制。 下面介绍令牌环访问控制原理。
5.计算机网络题目第五章讲解学习
一.术语辨析从给出的26个定义中挑出20个，并将标识定义的字母填在对应术语前的空格位置。
1．F 延时带宽积 2． D 访问控制3．W 网桥 4． K 冲突窗口5．J 载波侦听 6． P 地址学习7．X 生成树协议 8． R 背板带宽9．A 共享介质 10．S 虚拟局域网11.N 接受状态 12．Y 跳频扩频13．E 令牌总线 14．H 802.11标准15．C 冲突 16．L 截止二进制指数后退延迟算法17．T 数率自动协商 18．G 局域网交换机19．Z 点协调功能 20．Q 直接交换A．连接多个节点的总线。
B．多个节点通过总线发送和接收数据的现象。
C．同一个时刻有两个或两个以上的节点同时在一条总线上发送数据的现象。
D．控制多个节点通过总线发送数据的方法。
E．采用令牌控制的逻辑环网。
F．传输介质上可以连续发送的比特数。
G．可以在多个端口之间同时建立多个并发连接的局域网设备。
H．定义无线局域网访问控制子层与物理层的标准。
I．定义CSMA/CD总线介质访问控制子层与物理层的标准。
J．确定总线是否空闲的方法。
K．Ethernet传播延迟两倍的值。
L．CSMA/CD的后退延迟算法。
M．Ethernet帧头中表示网络层使用协议类型的字段。
N．Ethernet节点不发送数据帧时应处的状态。
O．Ethernet的物理地址。
P．交换机通过检查帧的源地址与进入端口号对应关系来获取端口转发表数据的方法。
Q．交换机只接收并检测到目的地址字段，不进行差错校验立即转发的方法。
R．交换机单位时间内能够交换的最大数据量。
S．可以通过软件设置的方法将计算机划分成多个逻辑工作组的局域网。
T．能够使10Mbps与100Mbps共存的机制。
U．连接中继器多个缆段的物理层联网设备。
V．所有节点属于同一个冲突域的星状网络连接设备。
W．在MAC层互连两个或两个以上局域网的设备。
X．能够自动控制局域网系统的拓扑形成无环路逻辑结构的协议。
Y．发送器以固定的间隔变换发送频率的调制方法。
介质访问控制方法
计算机网络介质访问控制方法局域网的数据链路层分为逻辑链路层LLC和介质访问控制MAC两个子层。
逻辑链路控制是局域网中数据链路数据链路层的上层部分，IEEE 802.2中定义了逻辑链路控制协议。
用户的数据链路服务通过LLC 子层为网络层提供统一的接口。
在LLC子层下面是MAC子层。
介质访问控制属于LLC（LogicalLinkControl）下的一个子层。
是局域网中公用信道的使用产生竞争时，如何分配信道的使用这种分配信道使用权方法称之为介质访问控制方法。
1适合总线结构的带冲突监测的载波监听多路访问（CSMA/CD）方法。
2适合环形结构的令牌环（TOKEN RING）方法。
3适合令牌环总线（TOKEN BUS）访问控制方法。
介质访问控制方法三带冲突监测的载波监听多路访问（CSMA/CD ）CSMA/CD适合于总线型和树型的网络拓扑结构，CSMA/CD有效解决了介质共享、信道分配和信道共享的问题，是目前局域网中最常用的一种介质访问控制方法。
Collision Detection介质访问控制方法四CSMA/CD 各部分含义CSMA/CD 各部分含义所谓载波侦听（Carrier Sense ），是网络上各个工作站在发送数据前都要确认总线上有没有数据传输。
所谓多路访问（Multiple Access 是网络上所有工作站收发数据共同使用同一条总线，且发送数据是广播式的。
所谓冲突（Collision ）是有两个或两个以上工作站同时发送数据，在总线上就会产生信号的混合，这种情况称为数据冲突，又称为碰撞。
介质访问控制方法五CSMA/CD 冲突检测原理01020304侦听信道是否空闲。
如果信道忙，则等待，直到信道空闲；如果信道空闲，站点就准备好要发送的数据。
在发送数据的同时，站点继续侦听网络，确信没有其他站点在同时传输数据才继续传输数据。
若无冲突则继续发送，直到发完全部数据。
若有冲突，则立即停止发送数据，发送一个加强冲突的JAM （阻塞）信号。
《计算机网络》各章习题_判断题_吴功宜
石河子大学 200 至 200 学年第学期XXXX 课程试卷 A/B吴功宜《计算机网络》各章习题第一章：网概一、判断题（10分，每题1分）1.（×）Internet是将无数个微型机通过路由器互联的大型网络。
2.（√）计算机网络与分布式系统的主要区别不是表现在物理结构上，而是表现在高层软件上。
3.（×）宽带城域网主要技术是基于数据传输速率为100Mb/s的Fast Ethernet的。
4.（×）在点对点式网络中，每条物理线路连接一对计算机。
假如两台计算机之间没有直接连接的线路，那么它们之间的分组传输就需要通过广播方式传输。
5.（√）由于要进行大型科学计算、信息处理、多媒体数据服务与视频服务，它需要数据通信网能提供很高的带宽。
第二章：网络体系结构与网络协议1.（×）网络协议的三要素是语义、语法与层次结构。
2.（×）如果一台计算机可以和其他地理位置的另一台计算机进行通信，那么这台计算机就是一个遵循OSI标准的开放系统。
3.（×）传输控制协议TCP属于传输层协议，而用户数据报协议UDP属于网络层协议。
4.（×）ISO划分网络层次的基本原则是：不同的结点都有相同的层次；不同结点的相同层次可以有不同的功能。
5.（×）在TCP/IP协议中，TCP提供可靠的面向连接服务，UDP提供简单的无连接服务，而电子邮件、文件传送、域名系统等应用层服务是分别建立在TCP协议、UDP协议、TCP和UDP协议之上的。
第三章：物理层1.（×）在数据传输中，多模光纤的性能要优于单模光纤。
2.（×）在脉冲编码调制方法中，第一步要做的是对模拟信号进行量化。
3.（√）时分多路复用则是以信道传输时间作为分割对象，通过为多个信道分配互不重叠的时间片的方法来实现多路复用。
4.（×）在线路交换、数据报与虚电路方式中，都要经过线路建立、数据传输与线路释放这3个过程。
介质访问控制方法
介质访问控制方法介质访问控制方法是指对数据传输介质进行访问控制的技术手段，通过对数据传输介质的访问进行管理和控制，可以有效地保护数据的安全性和完整性。
在网络通信和信息传输过程中，介质访问控制方法起着非常重要的作用，它可以有效地防止未经授权的用户或设备对数据传输介质的非法访问，从而保障数据传输的安全和可靠性。
介质访问控制方法主要包括物理层介质访问控制和数据链路层介质访问控制两种方式。
物理层介质访问控制是指通过对数据传输介质的物理特性进行管理和控制，来实现对数据传输的访问控制。
常见的物理层介质访问控制技术包括载波侦听多址接入（CSMA）、载波侦听多址接入/碰撞避免（CSMA/CA）和载波侦听多址接入/碰撞检测（CSMA/CD）等。
这些技术可以有效地避免数据传输介质上的冲突和碰撞，保证数据传输的顺利进行。
数据链路层介质访问控制是指通过对数据链路层的协议和技术进行管理和控制，来实现对数据传输的访问控制。
常见的数据链路层介质访问控制技术包括逻辑链路控制（LLC）、介质访问控制子层（MAC）和逻辑拓扑控制等。
这些技术可以有效地控制数据传输的访问权限和优先级，保证数据传输的安全和可靠。
除了物理层和数据链路层的介质访问控制方法外，还可以通过网络层和应用层的安全协议和技术来实现对数据传输介质的访问控制。
例如，网络层的IPsec协议可以对数据传输进行加密和认证，从而保护数据的安全性；应用层的访问控制列表（ACL）可以对数据传输的访问进行精细化控制，实现对特定用户或设备的访问权限管理。
总的来说，介质访问控制方法是保障数据传输安全的重要手段，它通过对数据传输介质的访问进行管理和控制，可以有效地防止未经授权的用户或设备对数据传输的非法访问，从而保障数据传输的安全和可靠。
在实际应用中，我们可以根据具体的网络环境和安全需求，选择合适的介质访问控制方法来保护数据的安全性和完整性。
通信网体系与协议-第05章-MAC子层
Fig. 4-3
效率：信道利用率最高只有18.4%.
5.2.2 分槽ALOHA协议
基本思想：把信道时间分成离散的时间槽，槽长为
一个帧所需的发送时间。每个站点只能在时槽开始 时才允许发送。其他过程与纯ALOHA协议相同。 信道效率 冲突危险区是纯ALOHA的一半，所以P0 = e-G，S = Ge-G；Fig. 4-2 与纯ALOHA协议相比，降低了产生冲突的概率， 信道利用率最高为36.8%。Fig. 4-3
每帧传输的期望值
Pk e (1 e )
-G
G k1
E kPk ke-G (1 eG )k1 eG
k 1 k 1
5.2.3载波监听多路访问协议CSMA
CSMA-Carrier Sense Multiple Access Protocols 载波监听（Carrier Sense）
ALOHA协议
目的：解决信道的动态分配，基本思想可用于任何无协
调关系的用户争用单一共享信道使用权的系统；
分类： 纯ALOHA协议 分槽ALOHA协议
纯ALOHA协议基本思想：用户有数据要发送时，可以直
接发至信道；然后监听信道看是否产生冲突，若产生冲突， 则等待一段随机的时间重发;
送； 若产生冲突，等待一随机时间，然后重新开始发送过程。
优点：减少了信道空闲时间； 缺点：增加了发生冲突的概率； 广播延迟对协议性能的影响：广播延迟越大，发生
冲突的可能性越大，协议性能越差；
非坚持型CSMA -- nonpersistent CSMA
原理
若站点有数据发送，先监听信道；ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ若站点发现信道空闲，则发送； 若信道忙，等待一随机时间，然后重新开始发送过程； 若产生冲突，等待一随机时间，然后重新开始发送过程。
《计算机网络》各章习题_名词解释题_吴功宜
石河子大学 200 至 200 学年第学期XXXX 课程试卷 A/B吴功宜《计算机网络》各章习题第一章：网概三、名词解释题（10分，每空1分）请在每个术语旁的括号中填写其正确的定义或含义的编号字母。
1.（A）广域网2.（G）城域网3.（B）局域网4.（E）通信子网5.（C）ARPANET6.（F）计算机网络7.（D）分布式系统8.（H）公用数据网A. 覆盖范围从几十公里到几千公里，可以将一个国家、地区或横跨几个洲的计算机和网络互联起来的网络。
B. 用于有限地理范围（例如一幢大楼），将各种计算机、外设互联起来的网络。
C. 对Internet的形成与发展起到奠基作用的计算机网络。
D. 存在着一个能为用户自动管理资源的网络操作系统，由它来自动调用完成用户任务所需的资源，整个网络系统对用户来说就像是一个大的计算机系统一样。
E.由各种通信控制处理机、通信线路与其他通信设备组成，负责全网的通信处理任务。
F. 以能够相互共享资源的方式互连起来的自治计算机系统的集合。
G. 可以满足几十公里范围内的大量企业、机关、公司的多个局域网互联的需要，并能够实现大量用户与数据、语音、图像等多种信息传输的网络。
H. 由邮电部门或通信公司统一组建与管理，向社会用户提供数据通信服务的网络。
第二章：网络体系结构与网络协议1.（G）OSI参考模型 2.（B）网络体系结构3.（E）通信协议4.（A）接口5.（F）数据链路层6.（H）网络层7.（C）传输层8.（D）应用层A. 同一结点内相邻层之间交换信息的连接点。
B.计算机网络层次结构模型与各层协议的集合。
C. 负责为用户提供可靠的端到端服务的层次。
D. OSI参考模型的最高层。
E. 为网络数据交换而制定的规则、约定与标准。
F. 该层在两个通信实体之间传送以帧为单位的数据，通过差错控制方法，使有差错的物理线路变成无差错。
G. 由国际标准化组织ISO制定的网络层次结构模型。
H. 负责使分组以适当的路径通过通信子网的层次。
介质访问控制子层
Ethernet物理地址的十六进制与二进制的表示方法
十六进制地址格式
08 - 01 - 00 - 2A - 10 - C3
二进制地址格式
1100 0011 0001 0000 0010 1001 0000 0000 0000 0001 0000 1000
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5.2.5 网络协议分析器及其应用
24bit + 24bit 公司：Cisco 00-00-0c
Novell 00-00-1B 00-00-D8
3Com 00-20-AF 00-60-8C
IBM 08-00-5A • 典型的Ethernet地址 ：
00-60-8C-01-28-12
• Ethernet地址具有惟一性，取决于你所使用的网卡。
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5.4 令牌环网与光纤分布式数据接口
5.4.1 令牌环网的工作原理
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5.4.2 IEEE 802.5标准
• 单令牌协议 • 优先级位 • 监控站 • 预约指示器
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5.4.3 光纤分布式数据接口
FDDI作为主干网互连多个局域网的结构
服务器
路由器 Token Ring
FDDI主干环网
路由器 以太网
NETB： ----- NETBIOS Data Only Last -----
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5.3 令牌总线网
5.3.1 令牌总线的工作原理
结点A
结点B
结点C
结点A
结点D 令牌总线
令牌 令牌总线
结点B
结点C
结点E
结点D
结点E
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5.3.2 令牌总线的环维护工作
• 环初始化 • 新结点加入环 • 结点从环中撤出 • 环恢复 • 优先级
介质访问控制
介质访问控制介质访问控制综述局域⽹的数据链路层分为逻辑链路层LLC和介质访问控制MAC两个⼦层。
逻辑链路控制（Logical Link Control或简称LLC）是局域⽹中数据链路层的上层部分，IEEE 802.2中定义了逻辑链路控制协议。
⽤户的数据链路服务通过LLC⼦层为⽹络层提供统⼀的接⼝。
在LLC⼦层下⾯是MAC⼦层。
MAC(medium access control)属于LLC（Logical Link Control）下的⼀个⼦层，提供介质访问控控制的功能。
模型图如下：1. 为什么需要介质访问控制？因为局域⽹是⼀种⼴播式的⽹络（⼴域⽹是⼀种点对点的⽹络），所有联⽹计算机都共享⼀个公共信道，所以，需要⼀种⽅法能有效地分配传输介质的使⽤权，使得两对结点之间的通信不会发⽣相互⼲扰的情况，这种功能就叫介质访问控制。
2. 介质访问控制的分类？常见的介质访问控制⽅法有信道划分介质访问控制、随机访问介质访问控制和轮询访问介质访问控制。
其中前者是静态划分信道的⽅法，⽽后两者是动态分配信道的⽅法。
2.信道划分介质访问控制信道划分介质访问控制将使⽤介质的每个设备与来⾃同⼀通信信道上的其他设备的通信隔离开来，把时域和频域资源合理地分配给⽹络上的设备。
信道划分的实质就是通过分时、分频、分码等⽅法把原来的⼀条⼴播信道，逻辑上分为⼉条⽤于两个结点之间通信的互不⼲扰的⼦信道，实际上就是把⼴播信道转变为点对点信道。
信道划分介质访问控制分为以下4 种：频分多路复⽤（Frequency division multiplexing FDM）频分多路复⽤是⼀种将多路基带信号调制到不同频率载波上，再叠加形成⼀个复合信号的多路复⽤技术。
每个⼦信道分配的带宽可不相同，但它们的总和必须不超过信道的总带宽。
在实际应⽤中，为了防⽌⼦信道之间的⼲扰，相邻信道之间需要加⼊“保护频带”。
频分多路复⽤的优点在于充分利⽤了传输介质的带宽，系统效率较⾼；由于技术⽐较成熟，实现也较容易。
第5章 局域网(习题答案)
第5章局域网一、填空题1．局域网中的数据通信被限制在几米至几千米的地理范围内，能够使用具有中等或较高传输速率的物理信道，并且具有较低的误码率。
2．IEEE 802参考模型只对应OSI参考模型的数据链路层与物理层，它将数据链路层划分为逻辑链路控制子层与介质访问控制子层。
3．以太网最大的特性在于信号是以广播的方式在介质中传播。
4．以太网的核心技术是它的CSMA/CD方法，即带有冲突检测的载波侦听多路访问方法。
5．CSMA/CD的发送流程可以简单地概括为先听后发，边发边听，冲突停止，随机重发。
6．万兆以太网只支持双工模式，而不支持单工模式，而以往的各种以太网标准均支持单工/双工模式。
7．为了实现在端口之间转发数据，交换机在内部维护着一个动态的端口-MAC地址映射表。
8．以太网交换机对数据帧的转发方式可以分为直接交换方式、存储转发方式和改进的直接交换方式3类。
9．简单地说，多层交换技术就是第二层交换技术＋第三层转发技术。
10．VLAN隔离了广播风暴，同时也隔离了各个不同的VLAN之间的通讯，所以不同的VLAN之间的通讯是需要有路由来完成的。
11．VLAN技术允许网络管理者将一个物理的LAN逻辑地划分成不同的VLAN。
12．无线局域网一般分为有固定基础设施和无固定基础设施两大类。
13．目前常用的无线网络标准主要有802.11 标准、蓝牙（Bluetooth）标准以及HomeRF标准等。
14．无线网络的拓扑结构分为无中心拓扑结构和有中心拓扑结构。
二、简答题1.简述CSMA/CD的工作原理。
在采用CSMA/CD介质访问控制方法的总线型局域网中，每一个节点利用总线发送数据时，首先要侦听总线的忙、闲状态。
如果总线上已经有数据信号传输，则为总线忙；如果总线上没有数据传输，则为总线空闲。
如果一个节点准备好了要发送的数据帧，并且此时总线空闲，它就可以启动发送。
同时也存在着这种可能，那就是在几乎相同的时刻，有两个或两个以上节点发送了数据，那么就会产生冲突，因此节点在发送数据的同时应该进行冲突检测。
计算机网络答案
计算机网络答案一、名词解释广域网——覆盖范围从几千米到几千千米，可以将一个国家，地区或横跨几个州的计算机合网络互联起来的网络。
城域网——可以满足几十公里范围内的大量企业，机关，公司的多个局域网互联的需要，并能实现大量用户与数据，语言，图像等多种信息传输的网络。
局域网——用于有限地理范围，将各种计算机，外设互联的网络。
无线传感器网络——一种将Ad hoc网络技术与传感器技术相结合的新型网络。
计算机网络——以能够相互共享资源的方式互联起来的自治计算机系统的集合。
网络拓扑——通过网中结点与通信线路之间的几何关系来反映出网络中各实体的结构关系。
ARPANET ——对Internet的形成与发展起到奠基作用的计算机网络。
点对点线路——连接一对计算机或路由器结点的线路。
Ad hoc网络——一种特殊的自组织，对等式，多跳，无线移动网络。
P2P——所有的成员计算机在不同的时间中，可以充当客户与服务器两个不同的角色，区别于固定服务器的网络结构形式。
OSI参考模型——由国际化标准组织ISO制定的网络层次结构模型。
网络体系结构——计算机层次结构模型与各层协议的集合。
通信协议——为网络数据交换而制定的规则，约定与标准。
接口——同一结点内相邻之间交换信息的连接点。
数据链路层——该层在两个通信实体之间传送以帧为单位的数据，通过差错控制方法，使有差错的物理线路变成无差错。
网络层——负责使分组以适当的路径通过通信子网的层次。
传输层——负责为用户提供可靠的端口端进程通信服务的层次。
应用层——OSI参考模式的最高层。
全双工通信——在一条通信线路中可以同时双向传输数据的方法。
移相键控——通过改变载波信号的相位值来表示数据的信号编码方式。
模拟信号——信号电平连续变化的信号。
脉冲编码调制——将语音以转换为数字信号的方法。
多模光纤——光信号可以与光纤轴成多个可以分辨角度实现多路光载波传输的光纤。
半双工通信——在一条通信线路中信号可以双向传输，但一时间只能向一个方向传输。
计算机网络(第三版)第一到第六章 课后问答题 答案整理
第一章计算机网络概论1.请参考本章对现代Internet结构的描述，解释“三网融合”发展的技术背景。
基于Web的电子商务、电子政务、远程医疗、远程教育，以及基于对等结构的PSP网络、3G/4G与移动Internet的应用，使得Internet以超常规的速度发展。
“三网融合”实质上是计算机网络、电信通信网与电视传输网技术的融合、业务的融合。
2.请参考本章对Internet应用技术发展的描述，解释“物联网”发展技术背景。
物联网是在Internet技术的基础上，利用射频标签、无线传感与光学传感等感知技术自动获取物理世界的各种信息，构建覆盖世界上人与人、人与物、物与物的智能信息系统，促进了物理世界与信息世界的融合。
3.请参考本章对于城域网技术特点的描述，解释“宽带城域网”发展技术背景。
宽带城域网是以IP为基础，通过计算机网络、广播电视网、电信网的三网融合，形成覆盖城市区域的网络通信平台，以语音、数据、图像、视频传输与大规模的用户接入提供高速与保证质量的服务。
4.请参考本章对WPAN技术的描述，举出5个应用无线个人区域网络技术的例子。
答：家庭网络、安全监控、汽车自动化、消费类家用电器、儿童玩具、医用设备控制、工业控制、无线定位。
5..请参考本章对于Internet核心交换、边缘部分划分方法的描述，举出身边5种端系统设备。
答：PDA、智能手机、智能家电、无线传感器节点、RFID节点、视频监控设备。
第二章网络体系结构与网络协议1．请举出生活中的一个例子来说明“协议”的基本含义，并举例说明网络协议三要素“语法”、“语义”与“时序”的含义与关系协议是一种通信规则例：信件所用的语言就是一种人与人之间交流信息的协议，因为写信前要确定使用中文还是其他语言，否则收信者可能因语言不同而无法阅读三要素：语法：用户数据与控制信息的结构与格式，以及数据出现顺序语义：解释比特流的每一部分含义，规定了需要发出何种控制信息，以及完成的动作和作出的响应时序：对实现顺序的详细说明2．计算机网络采用层次结构的模型有什么好处？1）各层之间相互独立2）灵活性好3）各层都可采用最合适的技术来实现，各层实现技术的改变不影响其他层4）易于实现和维护5）有利于促进标准化3．ISO在制定OSI参考模型时对层次划分的主要原则是什么？1）网中各结点都具有相同的层次2）不同结点的同等层具有相同的功能3）不同结点的同等层通过协议来实现对等层之间的通信计算机网络技术基础教程计算机网络概述...计算机网络概述...4）同一结点内相邻层之间通过接口通信5）每个层可以使用下层提供的服务，并向其上层提供服务4．如何理解OSI参考模型中的“OSI环境”的概念？“OSI环境”即OSI参考模型所描述的范围，包括联网计算机系统中的应用层到物理层的7层与通信子网，连接结点的物理传输介质不包括在内5．请描述在OSI参考模型中数据传输的基本过程1）应用进程A的数据传送到应用层时，加上应用层控制报头，组织成应用层的服务数据单元，然后传输到表示层2）表示层接收后，加上本层控制报头，组织成表示层的服务数据单元，然后传输到会话层。
介质访问控制
令牌控制法
令牌是一种特殊的控制帧 令牌在网络中传送，只有获得令牌的节点才能启
动帧的发送 分:
令牌环访问控制（Token Ring） 令牌总线访问控制(Token Bus)
具体过程如下：
l 当一个站点想要发送数据的时候，它检测网络察看是否 有其他站点正在传输，即侦听信道是否空闲。
l 如果信道忙，则等待，直到信道空闲。 l 如果信道闲，站点就传输数据。 l在发送数据的同时，站点继续侦听网络确信没有其他站 点在同时传输数据。如果两个或多个站点同时发送数据， 就会产生冲突。 l 当一个传输节点识别出一个冲突，它就发送一个拥塞 信号，这个信号使得冲突的时间足够长，让其他的节点都 有能发现。 l 其它节点收到拥塞信号后，都停止传输，等待一个随 机产生的时间间隙（回退时间Backoff Time）后重发。
B
C A
令牌环访问控制
D
令牌环工作原理
各站点通过站接口连接成物理环型拓朴，令牌在物理环 中逐站传送。 当一个站点想发送帧时，必须获得空闲令牌，并在启动 数据帧的传送前将令牌帧中的忙/闲状态位置于“忙”。 由于只存在一个令牌，所以任何时候，环中只能有一个 节点发送数据，而其余站点只能允许接收帧。 当数据帧沿途经过各站的环接口时，各站将该帧的目的 地址与本站地址进行比较，若不相符，则转发该帧；若 相符，则放入接收BUFFER以送入本站，并修改环上帧的 接收状态位，修改后的帧在环上继续流动直到循环一周 后回到发送站，由发送站将帧移去。 若发送站数据发送完毕，则释放令牌。
计算机网络技术
计算机网络技术及应用新教材课后习题答案
《计算机网络技术及应用》第1章认识计算机网络参考答案三、问答题：1．网络按拓扑结构划分可以分为哪几种类型？每种类型的优缺点分别是什么？答：计算机网络可分为总线型拓扑、星型拓扑、环型拓扑、树型拓扑和网状型拓扑等网络类型。
总线型网络是将网络中的各个节点用一根总线（如同轴电缆等）连接起来，实现计算机网络的功能。
具有结构简单，使用的电缆少，易于网络扩展，可靠性较高等优点，其缺点是访问控制复杂、受总线长度限制而延伸范围小等。
星型拓扑结构以中央节点为中心，并用单独的线路使中央节点与其他各节点相连，相邻节点之间的通信都要通过中心节点。
星型网络具有结构简单、易于诊断与隔离故障、易于扩展网络、便于管理等优点，其缺点是需要使用大量的线缆，过分依赖中央节点（中心节点故障时整个网络瘫痪）。
环型拓扑结构是由一些中继器和连接中继器的点到点的链路组成一个闭合环，计算机通过各中继器接入这个环中，构成环型拓扑的计算机网络。
在该网络中各个节点的地位平等。
环型网络具有路径选择简单（环内信息流向固定）、控制软件简单等优点，其缺点是不容易扩充、节点多时响应时间长。
树型网络是由多个层次的星型结构纵向连接而成，树的每个节点都是计算机或转接设备。
与星型网络相比，树型网络线路总长度短，成本较低，节点易于扩展，其缺点是结构较复杂，传输时延长。
网状型网络也叫分布式网络，它是由分布在不同地点的计算机系统互相连接而成。
网络中无中心主机，网络上的每个节点机都有多条（两条以上）线路与其他节点相连，从而增加了迂回通路。
网状型网络具有可靠性高、节点共享资源容易、可改善线路的信息流量分配及均衡负荷，可选择最佳路径，传输时延小等优点，其缺点是控制和管理复杂、软件复杂、布线工程量大、建设成本高等。
2．为什么计算机网络要采用分层结构？试简述其原因？答：为了研究方便，人们把网络通信的复杂过程抽象成一种层次结构模型。
分层有两个优点。
首先，它将建造一个网络的问题分解为多个可处理的部分。
第5章 访问控制
• 访问控制是网络信息安全的一个重要组成 部分。
一. 访问控制概念的提出
安全服务 对等实体鉴别 数据源鉴别 访问控制服务 连接保密性 无连接保密性 选择域保密性 流量保密性 有恢复功能的连接完整性 无恢复功能的连接完整性 选择域连接完整性 无连接完整性 选择域非连接完整性 源发方不可否认 接收方不可否认 网络接口 Y Y Y TCP/IP协议层 互联网层 传输层 Y Y Y Y Y Y Y Y Y Y Y Y Y Y Y Y 应用层 Y Y 制模型
自主访问控制模型（ 自主访问控制模型（DAC） ） 强制访问控制模型（ 强制访问控制模型（MAC） ） 基于角色的访问控制模型（RBAC） 基于角色的访问控制模型（ ） 基于任务的访问控制模型（ 基于任务的访问控制模型（TBAC） ）
强制访问控制模型
• 强制访问控制模型MAC (Mandatory Access Control Model)
Biba模型和BLP模型的比较： Biba模型和BLP模型的比较： 模型和BLP模型的比较 Biba模型是和BLP模型相对立的模型 Biba模型改正了被 模型是和BLP模型相对立的模型， Biba模型是和BLP模型相对立的模型，Biba模型改正了被 BLP模型所忽略的信息完整性问题 模型所忽略的信息完整性问题， BLP模型所忽略的信息完整性问题，但在一定程度上却忽视 了保密性。 了保密性。
强制访问控制模型
由于MAC通过分级的安全标签实现了信息的单向流通，因 由于MAC通过分级的安全标签实现了信息的单向流通， MAC通过分级的安全标签实现了信息的单向流通 此它一直被军方采用，其中最著名的是Bell LaPadula模 Bell此它一直被军方采用，其中最著名的是Bell-LaPadula模 型和Biba模型， Biba模型 型和Biba模型， Bell-LaPadula模型的特点 模型的特点： Bell-LaPadula模型的特点：
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第5章介质访问控制子层
5.4 综合习题
1 Ethernet局域网有时被认为不适合实时计算，因为在最坏情况下帧的发送等待延迟时间无上限。
假设令牌环网中站点的数目是固定且已知的，在什么条件下，令牌球网中也会出现上述情况？在什么条件下，令牌环网有一个已知的最坏情况？
2 假设有两个网桥各连接一对令牌总线局域网（802.4标准），第一个网桥必须每秒转发1000帧，每个帧长度为512字节。
第二个网桥必须每秒转发200帧，每个帧长度为4096字节。
试问哪个网桥需要更快的处理器？
3 假设有10000个航空订票站竞争使用一条时隙ALOHA信道，每个站平均每小时发出18个请求，每个时隙为125 s。
则信道的负载大约是多少？
4 对于数据传输速率为4Mb/s的令牌环网，假设令牌持有时间为10ms，那么可在环上发送的最大的帧长度为多少？
5 局域网争用信道方案的一个缺点是由于多个站点试图同时访问信道而造成的信道带宽浪费。
假设将访问时间分割成离散的时隙，每个时隙中有n个站点以概率p试图发送数据帧。
求由于多个站点试图同时发送而被浪费的时隙的比例。
6 现欲构建一个数据传输速率为1Gb/s的千兆Ethernet，假设电缆长度为1km，其中无中继器，信号在电缆中传播的速度为200000km/s。
则帧的最小长度是多少？
7 已知一个大的FDDI环共有100个站点，令牌绕环运行一周的传播时延为40ms，令牌持有时间为10ms。
则该FDDI环可取得的最大效率是多少？
8 已知一10Mb/s网络的平均分组长度为512字节，峰值呑吐率（peak throughout）为每秒9000个分组。
试计算该网络的有效呑吐率（goodput）。
（提示：有效呑吐率即峰值呑吐率占信道传输容量的比例）。
9 假定在一个采用CSMA/CD介质访问控制方法的Ethernet和一个令牌局域网都有很重的通信量，哪个网络上的结点可能需要等待更长的时间来发送一个帧？为什么？
10 假设一个具有1024×768像素的图像，每个像素由3个字节表示。
如果该图像文件不采用压缩形式，试问通过56kb/s的调制解调器传送需要多长时间？通过1Mb/s的电缆调制器呢？通过10Mb/s的Ethernet呢？通过100Mb/s的Ethernet呢？
11 假设有100个站点、数据传输速率为10Mb/s的令牌总线局域网，令牌长度为12个字节。
当只有一个站点请求发送数据帧时，求该站点发送数据的最长等待时间为多少？（忽略站点处理令牌的时间和信号传播延迟时间）
12 假设一个数据传输速率为11Mb/s的802.11无线局域网正在连续不断（back-to-back）地发送长度为64字节的帧，已知该无线信道的误码率为10－7。
则在该信道上每秒传输出错的帧为多少个？
13 如下图所示，6个站点通过透明网桥B1和B2连接到一个扩展的局域网上。
初始时网桥B1和B2的转发表都是空的。
假设需要传输的帧序列如下：
H2传输给H1：H5传输给H4；H3传输给H5；H1传输给H2；H6传输给H5。
请给出这些帧传输完之后网桥B1和B2的转发表。
假设转发表项的格式为：[站点，端口]。
14 如下图所示，假设计算机A工作在令牌环网中，该令牌环网通过一个路由器与一个Ethernet局域网相连接。
这个以太网通过网桥与另一个令牌环网相连接。
计算机B工作在第二个令牌环网上。
试说明从计算机A发送到计算机B的数据会发生什么变化？
15 有一个连接10台计算机的网络，其中5台连接到一个Ethernet集线器上，另外5台连接到另一个Ethernet集线器上，两个集线器连接到一个交换机上，而该交换机又通过一个路由器连接到另一个配置相同的远程办公室。
那么，该交换机将能获知多少个MAC地址？
16 如下图是一个利用以太网交换机连接而成的局域网，如果它们都运行TCP/IP协议，而且网络管理员为它们分配的IP地址和子网掩码如下图所示，请问：
(1) 这些计算机之间可以相互直接访问吗（或哪些计算机之间可以直接访问？哪些计算机之间不能直接访问）？
(2) 如果将以太网交换机换为以太网集线器，而保持计算机的配置不变，情况会发生变化
吗？为什么？
17 由4个集线器组成的网络拓扑结构如下图所示。
10个工作站分布在3个楼层中，构成3个局域网，即LAN1（A1，A2，A3，A4）、LAN2（B1，B2，B3）和LAN3（C1，C2，C3）。
现在假设因用户性质和需要发生变化，须将A1、A2、B1、C1四个工作站，A3、B2、C2三个工作站，A4、B3、C3三个工作站划分为3个工作组。
若在不改变网络拓扑结构及工作站物理连接的前提下，希望限制接收广播信息的工作站数量，应如何实现上述要求？需要哪些硬件设备和软件？。