计算机网络第五章作业

第五章作业

1.局域网从介质访问控制方法的角度可以分为哪两类它们的主要特点是什么

答：局域网从介质访问控制方法的角度可分为：共享介质局域网和交换式局域网

共享介质局域网主要特点：

（1）介质访问控制方法是控制多个结点利用公共传输介质发送和接受数据的方法。环形拓扑构型，星型拓扑中存在中心结点，每个结点通过点与点之间的线路与中心结点连接，任何两结点之间的通信都要通过中心结点转接。（2）局域网传输介质有同轴电缆、双绞线、光纤与无线通信信道。

交换式局域网主要特点：

1 低交换传输延迟。

2 高传输带宽。

3 允许10Mbps/100Mbps。

4 局域网交换机可以支持虚拟局域网服务。

2.试结合Ethernet帧结构，分析CSMA/CD的发送与接收工作流程。

即CSMA/CD包含四个处理内容：侦听、发送、检测、冲突处理

（1）侦听：

通过专门的检测机构，在站点准备发送前先侦听一下总线上是否有数据正在传送（线路是否忙）若“忙”则进入后述的“退避”处理程序，进而进一步反复进行侦听工作。若“闲”，则一定算法原则（“X坚持”算法）决定如何发送。

（2）发送：

当确定要发送后，通过发送机构，向总线发送数据。

（3）检测：

数据发送后，也可能发生数据碰撞。因此，要对数据边发送，边接收，以判断是否冲突了. （4）冲突处理：

当确认发生冲突后，进入冲突处理程序。有两种冲突情况：

① 侦听中发现线路忙

② 发送过程中发现数据碰撞

① 若在侦听中发现线路忙，则等待一个延时后再次侦听，若仍然忙，则继续延迟等待，一直到可以发送为止。每次延时的时间不一致，由退避算法确定延时值。

② 若发送过程中发现数据碰撞，先发送阻塞信息，强化冲突，再进行侦听工作，以待下次重新发送（方法同①）

3.为了解决网络规模与网络性能之间的矛盾，针对传统的共享介质局域网存在的问题，人们提出了哪3种改善局域网性能的基本方法

答：第一种方案：提高Ethernet的数据传输速率，从10Mb/s提高到100Mb/s甚至到1Gb/s、10Gb/s ；

第二种方案：将一个大型局域网划分成多个用网桥或路由器互连的子网，这就导致了局域网互连技术的发展；

第三种方案：将“共享介质方式”改为“交换方式”，这就导致了“交换式局域网”技术的发展。交换式局域网的核心设备是局域网交换机，局域网交换机可以在它的多个端口之间建立多个并发连接。下图显示了共享介质与交换式局域网工作原理上的区别。

4.试说明局域网交换机的基本工作原理。

答：交换机的工作原理：通过一种自学习的方法，自动地建立和维护一个记录着目的MAC 地址与设备端口映射关系的地址查询表，即交换表。当交换机启动并开始工作后，在转发每一个数据帧时，都会根据帧中的目的MAC地址，通过查询交换表来决定把数据帧转发到交换机的哪一个端口，或者直接将帧丢弃。转发帧的具体操作是，在查询保存在交换机高速缓存中的交换表之后，交换机根据表中给出的目的端口号，决定是否转发和往哪儿转发该帧。

如果数据帧的目的地址与源地址处于交换机的同一个端口，即源端口号和目的端口号相同，或者由于某种安全控制，数据帧被拒绝转发时，交换机将该数据帧直接丢弃，否则按与目的MAC地址相符的交换表表项中指出的目的端口号转发该帧。在转发数据帧之前，首先在源端口和目的端口之间建立一条虚连接，形成一条专用传输通道。再利用这条通道将帧从源端口转发到目的端口，完成数据帧的交换。