局域网与组网技术(第2版)第1章 课后习题答案

1.7 习题与实践
1.填空题
（1）局域网是一个通信网络，一般来说，局域网主要由网络服务器、工作站、
通信设备和网络软件系统4个部分组成
（2）局域网按照其规模可以分为小型局域网，中型局域网，大型局域网；按照网络的传输介质，可以划分为有线网络和无线网络；按照管理模式，可以划分为对等局域网和客户/服务器局域网。

（3）IEEE802 是主要的局域网标准，该标准包括局域网参考模型与各层协议，IEEE主要对第一和第二两层制定了规程。

（4）目前局域网中常用的介质访问方式有CSMA/CD ，CSMA/CA ，令牌环和令牌总线。

（5）局域网中常用的通信协议有NetBEUI/NetBIOS协议，IPX/SPX及其兼容协议，和TCP/IP协议。

（6）虚拟化技术可以用来对数据中心的各种资源进行虚拟化和管理，目前主要可以实现服务器虚拟化，存储虚拟化，网络虚拟化和桌面虚拟化。

2.简答题
（1）局域网有哪些特点？局域网的主要功能有哪些？
答：局域网的主要特征：
1）局域网是限定区域的网络。

2）局域网具有较高的数据传输速率。

一般为10～100Mbit/s，甚至到10Gbit/s。

3）误码率低。

一般为10-8～10-11，最好可达10-12。

4）局域网的线路是专用的。

局域网的主要功能有：
1）资源共享。

包括硬件资源共享、软件资源共享及数据库共享。

2）数据传送和电子邮件。

3）提高计算机系统的可靠性。

4）易于分布处理。

（2）局域网按拓扑结构分类分为哪些种类？各自有什么特点？
答：按照拓扑结构的不同，常见的局域网拓扑结构有总线型、星型、环型和混合型等
1）总线型拓扑结构：各工作站和服务器均连接在一条总线上，各工作站地位平等，无中心节点控制，公用总线上的信息多以基带形式串行传递，其传递方向总是从发送信息的节点开始向两端扩散，如同广播电台发射的信息一样，因此又称广播式计算机网络。

2）星型结构是指网络中的各工作站节点设备通过一个网络集中设备（如集线器或者交换机）连接在一起，各节点呈星状分布而得名。

网络有中央节点，其他节点（工作站、服务器）都与中央节点直接相连，这种结构以中央节点为中心，因此又称为集中式网络。

3）环型结构由网络中若干节点通过点到点的链路首尾相连形成一个闭合的环，这种结构使公共传输电缆组成环型连接，数据在环路中沿着一个方向在各个节点间传输。

4）混合型网络结构，通常是指星型网络与总线型网络这两种网络结构在一个网络中的混合使用。

（3）简述IEEE802参考模型与OSI参考模型的关系与区别。

答：IEEE主要对第一、二两层制定了规程，所以局域网的IEEE802模型是在OSI的物理层和数据链路层实现基本通信功能的，高层的标准没有制定，因为局域网的绝大多数高层功能与OSI参考模型是一致的。

局域网的物理层负责物理连接和在媒体上传输比特流，其主要任务是描述传输媒体接口的一些特性。

这与OSI参考模型的物理层相同。

通常，大多数局域网的物理层分为两个子层：一个子层描述与传输媒体有关的物理特性，另一子层描述与传输媒体无关的物理特性。

在局域网中，数据链路层的主要作用是通过一些数据链路层协议，从体系结构的角度出发，将数据链路层化分成两个子层，介质访问控制（MAC）子层和逻辑链路控制（LLC）子层，其中只有MAC子层才与具体的物理介质有关，LLC子层则起着屏蔽局域网类型的作用。

在IEEE802局域网参考模型中没有网络层。

这与OSI参考模型是不同的。

但从OSI的观点看，网络设备应连接到网络层的服务访问点SAP上。

因此，在局域网中虽不设置网络层，但将网络层的服务访问点SAP设在LLC子层与高层协议的交界面上。

（4）简述CSMA/CD的工作过程。

答：CSMA/CD的工作流程：在网络中，任何一个工作站在发送信息前，要侦听一下网络中有无其它工作站在发送信号，如无则立即发送，如有，即信道被占用，此工作站要等一段时间再争取发送权。

等待时间可由二种方法确定，一种是某工作站检测到信道被占用后，继续检测，直到信道出现空闲。

另一种是检测到信道被占用后，等待一个随机时间进行检测，直到信道出现空闲后再发送。

CSMA/CD要解决的另一主要问题是如何检测冲突。

由IEEE802.3标准确定的CSMA/CD检测冲突的方法是：当一个工作站开始占用信道进行发送信息时，再用碰撞检测器继续对网络检测一段时间，即一边发送，一边监听，把发送的信息与监听的信息进行比较，如结果一致，则说明发送正常，抢占总线成功，可继续发送。

如结果不一致，则说明有冲突，应立即停止发送。

等待一个随机时间后，再重复上述过程进行发送。

（5）简述令牌环的工作原理。

答：令牌环主要原理是：使用一个称之为“令牌”的控制标志，当无信息在环上传送时，令牌处于“空闲”状态，它沿环从一个工作站到另一个工作站不停地进行传递。

当某一工作站准备发送信息时，就必须等待，直到检测并捕获到经过该站的令牌为止，然后，将令牌的控制标志从“空闲”状态改变为“忙”状态，并发送出一帧信息。

其他的工作站随时检测经过本站的帧，当发送的帧目的地址与本站地址相符时，就接收该帧，待复制完毕再转发此帧，直到该帧沿环一周返回发送站，并收到接收站指向发送站的肯定应签信息时，才将发送的帧信息进行清除，并使令牌标志又处于“空闲”状态，继续插入环中。

当另一个新的工作站需要发送数据时，按前述过程，检测到令牌，修改状态，把信息装配成帧，进行新一轮的发送。

（6）在构建局域网时，如何正确选择通信协议？
答：在组建局域网时，具体选择哪一种网络通信协议主要取决于局域网的规模、局域网之间的兼容性和是否便于网络管理等几个方面。

①组建一个单网段的局域网，而且不要求连接Internet，最好的选择就是NetBEUI通信协议。

②从其他平台迁移到更高的操作平台，或多个操作平台共存时，IPX/SPX及其兼容协议能提供一个很好的传输环境。

③规划互连性和扩展性兼备的的网络，TCP/IP将是最佳的选择。

除此之外，在选择通信协议时，还应遵循以下的原则。

（1）根据局域网的特点进行选择。

如果网络存在多个网段或要通过路由器相连时，必须选择IPX/SPX或TCP/IP等协议。

另外，如果网络规模较小，在选择协议时应选择占用内存小和带宽利用率高的协议，如NetBEuI。

而当网络规模较大，且网络结构复杂时，应选择可管理性和可扩充性较好的协议，如TCP/IP。

（2）优化网络协议。

除特殊情况外，一个网络中尽量只选择一种通信协议。

（3）选择正确的协议版本。

在满足网络功能要求的前提下，应尽量选择高版本的通信协议。

（4）注意协议的协调性。

如果要让两台实现互联的计算机间进行对话，它们两者使用的通信协议必须相同。

（7）简述大数据的定义及大数据的特征。

答：大数据的定义：
所谓大数据，研究机构给出了这样的定义：无法在一定时间范围内用常规软件工具进行捕捉、管理和处理的数据集合，是需要新处理模式才能具有更强的决策力、洞察发现力和流程优化能力的海量、高增长率和多样化的信息资产。

IBM给出的大数据的特征包括：
①V olume（数量）②Variety（种类、多样性）③Velocity（速度）④Veracity（真实和准确）
IDC（互联网数据中心）对大数据进行定义的时候，还增添了一个新特征：Value（价值）。

（8）简述SDN的设计理念及带来的好处。

答：SDN的设计理念：是将网络的控制平面与数据转发平面进行分离，从而通过集中的控制器中的软件平台去实现可编程化控制底层硬件，实现对网络资源灵活的按需调配。

SDN本质上具有“控制和转发分离”、“设备资源虚拟化”和“通用硬件及软件可编程”三大特性，这至少带来了以下好处。

第一，设备硬件归一化，硬件只关注转发和存储能力，与业务特性解耦，可以采用相对廉价的商用的架构来实现。

第二，网络的智能性全部由软件实现，网络设备的种类及功能由软件配置而定,对网络的操作控制和运行由服务器作为网络操作系统（NOS）来完成。

第三，对业务响应相对更快,可以定制各种网络参数，如路由、安全、策略、QoS、流量工程等，并实时配置到网络中，开通具体业务的时间将缩短。

3.实践（略）
参观校园网或者校园网站，给出校园网中常见的应用、校园网的拓扑结构。