Tuesday, August 12, 2008

第4章:局域网习题讲解

1.IEEE802.5令牌环(Token Ring)网中,时延是由_____决定的。要保证环网的正常运行,环的时延必须有一个最低限度,即_____。如果达不到这个要求,可以采用的一种办法是通过增加电缆长度,人为的增加时延来解决。
设有某一个令牌环网长度为400m,环上有28个站点,其数据传输速率为4Mb/s,环上信号的传播速率为200m/μs,每个站点具有1bit时延,则环上可能存在的最小和最大时延分别是_____bit和_____bit。当始终有一半站点打开工作时,要保证环网的正常运行,至少还要将电缆的长度增加_____m。
A.站点时延和信号传话时延 B.令牌帧长短和数据帧长短
C.电缆长度和站点个数 D.数据传输速率和信号传播速率
A.数据帧长 B.令牌帧长 C.信号传播时延 D.站点个数
A.1 B.8 C.20 D.24
A.9 B.28 C.36 D.48
A.50 B.100 C.200 D.400
分析:此题考查令牌环网基础知识。##CONTINUE##
令牌环在物理上是一个由一系列环接口和这些接口间的点到点链路构成的闭合环路,各站点通过环接口链接到网上。对媒体具有访问权的某个发送站点,通过环接口链路将数据帧串行发送到环上;其余各个站点从各自的环接口链路逐位接受数据帧,同时通过环接口链路再生、转发出去,使数据帧在环上从一个站点至下一个站点环行,所寻址的目的站点在数据帧巾帼时读取信息;最后数据帧环绕一周返回发送站点,并由其撤除所发送的数据帧。
令牌环网中,发送的帧在环上循环一周再回到发送站,将该帧从环上移去。环的时延是指信号绕环一周所需的传播时间,包括经过每一站点的传播时间。因此,时延是由站点时延和信号传播时延决定。时延估算一般采用:传播延时(5μs/km)*发送介质长度(km)*传输速率(Mb/s)+中继器延时,当环上所有站点都不使用环时,要保证环网的正常运行,令牌绕环连续传输最小时延至少是令牌序列的比特数时间,以确保令牌不受损坏。
根据时延估算公式:传播延时*发送介质长度*传输速率+中继器延时,介质长度为400m,28个站点,4Mb/s的传输速率,其环上可能存在的最大时延是5*0.4*4+28=36位。当环上站点都没有帧发送时,环上可能存在的最小时延是5*0.4*4=8位。
令牌环网令牌帧长3字节,共24个bit。当始终有一半站点打开工作时,要保证环网的正常运行,根据时延估算公式计算需要增加电缆的长度,设需延长的线为x,5*x*4+28/2-8=8,即x=100m。
答案:A B B C B

2.局域网中使用的传输介质有双绞线、同轴电缆和光纤等。10Base-T采用3类UTP,规定从收发器到有源集线器的距离不超过_____m。100Base-T把数据传输速率提高了10倍,同时网络的覆盖范围_____。假设tphy表示工作站的物理层时延,c表示光速,s表示网段长度,t表示中断器的时延,在10Base-5最大配置的情况下,冲突时槽约等于_____。光纤分为单模光纤和多模光纤,与多模光纤相比,单模光纤的主要特点是_____,为了充分利用其容量,可使用_____技术同时传输多路信号。
A.100 B.185 C.300 D.1000
A.保持不变 B.缩小了 C.扩大了 D.没有限制
A. S/0.7C+2tphy+8tR B. 2S/0.7C+2tphy+8tR C. 2S/0.7C+tphy+8tR D. 2S/0.7C+2tphy+4tR
A.高速率、短距离、高成本、粗芯线 B.高速率、长距离、低成本、粗芯线
C.高速率、短距离、低成本、细芯线 D.高速率、长距离、高成本、细芯线
A.TDM B.FDM C.WDM D.ATDM
分析:与其它传输介质相比,双绞线在传输距离、信道宽度和数据传输速率等方面均受到一定限制,但价格较为低廉。目前,双绞线可分为非屏蔽双绞线(UTP,Unshielded Twisted Pair)和屏蔽双绞线(STP,Shielded Twisted Pair)。虽然双绞线主要是用来传输模拟声音信息的,但同样使用于数字信号的传输,特别适用于较短距离的信息传输,在传输期间,信号的衰减比较大,并且会产生波形畸变。采用双绞线的局域网的带宽取决于所用导线的质量、长度及传输技术。只要精心选择和安装双绞线,就可以在有限距离内达到每秒几百万位的可靠传输率。当距离很短,并且采用特殊的电子传输技术时,传输率可达100~155Mb/s。尽管定义现在的10Base-T和100Base-T这两种技术的传输距离都是为100m。但是因为100Base-T和10Base-T采用的是相同的IEEE 802.3逻辑链路控制协议LLC,介质访问控制子层MAC采用相同的访问和碰撞检测机制CSMA/CD,帧的结构一样,最小帧长64个字节、最大帧长1518字节、帧间最小间距12字节的长度要求也一样。
除了在传输速率方面的不同之外,两者之间最主要的区别就是网路直径不同。100Base-T最大网络直径只有205m,大约相当于10Mb/s以太网的十分之一。这时因为网络介质本身仍然能够检测到与位于网络最远距离处的其他工作站之间可能发生的信号碰撞,当一台工作站的传送速率加快10倍的时候,必须要求网络的最大距离缩小10倍。所以100Base-T把数据传输速率提高了10倍,同时网络的覆盖范围缩小了10倍。
在10Base-5的全配置的情况下是可以允许通过4个中继器,哪么冲突的时间槽就相当于一个数据包在网络中来回传播一次的时间加上各种延时。注意到电波在铜缆中的传播速率是光波在真空速率的0.7倍左右,所以计算如下:
T=2(传播时间+4个中继器的延时)+发送端的工作站延时+接受站延时
即T=2*(S/0.7C)+2*4tR+2tphy
T=2S/0.7C+2tphy+8tR
光纤的分类是按照光在光纤中的传播方式划分,光纤可分为多模光纤和多模光纤。多模光纤比多模光纤具有更高的传输速率和更长的传输距离。多模光纤的纤芯直径为8~10μm,包层直径为125μm;多模光纤纤芯直径为62.5μm,包层直径为125μm,并通常写为62.5/125μm。
为了提高单根光纤的通信容量,现在广为流行的使用波分复用技术(WDM,Wavelength Division Multiplexing)。即在发送端采用光复用器(合波器)将不同规格波长的信号光载波合并起来送入一根光纤进行传播。在接受端,再由一个光解复用器(分波器)将这些不同波长承载不同信号的光载波分开,从而在一根光纤中可以实现多路光信号的复用传输。实现大容量的光纤通信。
答案:A B B D C

3.IEEE 802.11定义了无线局域网的两种工作模式,其中的_____模式是一种点对点连接的网络,不需要无线接入点和有线网络的支持,用无线网卡连接的设备之间可以直接通信。IEEE 802.11的物理层定义了三种传输技术,即红外技术、直接序列扩频(DSSS)和跳频扩频(FHSS)技术,后两种扩频技术都工作在_____的ISM频段。IEEE 802.11 MAC层具有多种功能,其中分布协调功能采用的是_____协议,用于支持突发式通信,而用于支持多媒体应用的是_____功能,在这种工作方式下,接入点逐个询问客户端,被查询到的客户端通过接入点收发数据。最新提出的IEEE 802.11a标准可提供的最高数据速率为_____。
A.Roaming B.Ad Hoc C.Infrastructure D.DiffuselR
A.600MHz B.800MHz C.2.4GHz D.19.2GHz
A.CSMA/CA B.CSMA/CB C.CSMA/CD D.CSMA/CF
A.BCF B.DCF C.PCF D.QCF
A.1Mb/s B.2Mb/s C.5.5Mb/s D.54Mb/s
分析:此题考查无线局域网的工作模式以及IEEE 802.11的相关知识。
无线局域网的工作模式一般分为两种,Infrastructure和Ad Hoc。Infrastructure是指通过AP(Access Point接入点)互联的工作模式,也就是可以把AP看做是传统局域网中的Hub(集线器)。Ad Hoc是一种比较特殊的工作模式,它通过把一组需要互相通信的无线网卡的ESSID设为同值来组网,这样就可以不必使用AP,构成一种特殊的无线网络应用模式。几台计算机装上无线网卡,即可达到相互连接,资源共享的目的。所以Ad Hoc模式是一种点对点连接的网络,不需要无线接入点和有线网络的支持,用无线网卡连接的设备之间可以直接通信。
IEEE 802.11工作组颁布的IEEE 802.1标准规定了OSI参考模型的物理层和数据链路层规范,允许各厂商的产品在同种物理层上建立互操作。鉴于IEEE 802.1在传输速率等方面的不足,两年后,他们有相继推出了IEEE 802.11a和IEEE 802.11b标准用来对IEEE 802.11标准进行补充。最初的IEEE 802.11物理层定义了DSSS和FHSS两种扩频方式和一种红外传输方式。射频方式工作在无须注册的ISM 2.4GHz频段,传输速率是1Mb/s和2Mb/s。
普通的802.11无线局域网MAC层有两种通信方式,一种叫分布式协同式(DCF),另一种叫点协同式(PCF)。
1. 分布式协同式(DCF)基于具有冲突检测的载波监听多路访问方法,无线设备发送数据前,先探测一下线路的忙闲状态,如果空闲,则立即发送数据,并同时检测有无数据碰撞发生。这一方法能协调多个用户对共享链路的访问,避免出现因争抢线路而谁也无法通信的情况。它对所有用户都一视同仁,在共享通信介质时没有任何优先级的规定。
2.点协同方式(PCF)是指无线接入点设备周期性地发出信号测试帧,通过该测试帧与各无线设备就网络识别、网络管理参数等进行交互。测试帧之间的时间段被分成竞争时间段和无竞争时间段,无线设备可以在无竞争时间段发送数据。由于这种通信方式无法预先估计传输时间,因此,与分布式协同相比,目前用的还比较少。
答案:B C A C D

4.FDDI的基本编码方法是_____,在此基础上采用_____编码以获得足够多的同步信息,这样使编码效率提高到_____。为了消除环网中的始终偏移,FDDI使用了_____方案并规定进入站点缓冲器的数据时钟由输入信号的时钟确定,缓冲器的输入时钟信号由_____确定。
A.Manchester B.差分Manchester C.NRZ D.NRZI
A.4B/5B B.5B/6B C.8B/6T D.MLT-3
A.25% B.50% C.80% D.100%
A.带锁相环电路的分布式时钟 B. 带锁相环电路的集中式时钟
C.带弹性缓冲器的分布式时钟 D. 带弹性缓冲器的集中式时钟
A.本站的时钟 B.输入信号的时钟 C.信号固有的时钟 D.环上固有的时钟
分析:ANSI设计了一种称为4B/5B的代码。在这种编码技术中,每次对4位数据进行编码,每4位数据编码成5位符号,用光的存在和不存在表示5位符号中每一位是1还是0。这样,对于100Mb/s的光纤网只需125MHz的元件就可实现,使效率提高到80%。
为了得到信号同步,可以采用二级编码的方法。即先按4B/5B编码,然后再利用一种称为倒相的不归零制NRZI编码。该编码确保无论4比特符号为何种组合(包括全“0”),其对应的5比特编码中至少有2位“1”,从而保证在光纤中传输的信号至少发生两次跳变,以利于接收端的时钟提取。
在一般的环形网中,采用只有一个主时钟的集中式时钟方案,在绕环运行时,时钟信号会偏移。每个站点产生的偏移,积累起来还是很可观的。为了消除这种时钟偏移现象,采用一种弹性缓冲器来消除这种偏移。但即使采用了这种措施,由于偏移积累的缘故,也限制了环网的规模。
这种集中式时钟方案,对100Mb/s高速率的光纤网来说是不适用的。100Mb/s光纤网中每一位的时间为10ns(而在4Mb/s环网中,1位的时间为250ns)。因此,时钟偏移的影响更严重,成本会很高。因此FDDI标准规定使用分布式时钟方案,即在每个站点都配有独立的时钟和弹性缓冲器。进入站点缓冲器数据时钟是按照输入信号的时钟确定的,而重缓冲器输出的信号时钟则根据站点的本地时钟确定,这种方案使环路中中继器的数目不受时钟偏移因素的限制。FDDI使用了带弹性缓冲器的分布式时钟消除环网中的时钟偏移,并规定进入站点缓冲器的数据时钟由输入信号的时钟确定,缓冲器的输出时钟信号又本站的时钟确定。
答案:D A C C A

No comments: