计网习题 | 第三章作业记录
3.9 信道宽带是 4kbit/s，传播延迟是 20ms，那么帧大小在什么范围，停止等待协议才有至少 50% 的效率？
帧大于 160 bit
分析：当发送一帧的时间等于信道传播延迟的两倍时，信道利用率为 50%。即发送一帧的时间等于来回路程的传播延迟时，效率为 50%。由于 20ms \(\times\) 2 = 40ms，现在发送速率为 4000bit/s。即发送 1bit 要 0.25ms，40ms / (0.25ms/bit) = 160bit
3.21 局域网的主要特点是什么？为什么局域网采用广播通信方式而广播域不采用呢？
局域网的主要特点是：网络为一个部门或单位所有、且地理范围和站点数目有限。
由于局域网的特点，采用广播通信的方式简单轻便，而广播通信的方式需要解决共享信道的问题，不利于连接覆盖地理范围非常大的大量用户，才广域范围内进行广播通信会造成资源极大浪费，因此广域网不采用广播通信方式。
3.26 在以太网帧中，为什么有最小帧长的限制？
因为CSMA/CD的一个要点是当发送站正在发送的时候，若检测到冲突就中止发送，然后推后一段时间再发送。如果帧过小，还没有来得及监测碰撞就发送完了，就无法进行冲突检测了。因此CSMA/CD要求所发帧的最短长度要在发送完毕之前能够检测到可能来的最晚的冲突信号。
3.30 有 10 个站连接到以太网上。试计算以下三种情况下每个站点所能得到的带宽
- 10个站都连接到一个 10 Mbit/s 以太网集线器：
- 10个站都连接到一个 100 Mbit/s 以太网集线器：
- 10个站都连接到一个 100 Mbit/s 以太网交换机：
假定利用率为 100% .(1)每个站点平均得到 1Mbit/s的带宽；(2)平均 10Mbit/s （3） 每个独占 10 Mbit/s
3-36 简述局域网交换机与集线器的区别？
解答：(1)交换机工作在链路层，根据帧(链路层分组)的目的 MAC 地址进行转发；而集线器工
作在物理层，仅是将端口接收到的比特转发到其他所有端口而不是对帧进行处理。(2)集线器在转
发一个帧中比特时，不对传输媒体进行检测，因此其连接起来的主机属于同一冲突域；但交换机在
转发一个帧之前必须执行CSMA/CD算法（当连接集线器时），有隔离冲突域的功能。（3）集线器所有端口共享一条带宽
3-39 以太网交换机有何特点？用它怎样组成虚拟局域网？
解答：以太网交换机实质上就是一个多接口网桥，和工作在物理层的转发器和集线器有很大的差别。此外，以太网交换机的每个接口通常都直接与一个单个主机或另一个交换机相连，并且一般都工作在全双工方式。当主机需要通信时，交换机能同时连通许多对的接口，使每一对相互通信的主机都能像独占通信媒体那样，无碰撞地传输数据。以太网交换机和透明网桥一样，也是一种即插即用设备，其内部的帧转发表也是通过自学习算法自动地逐渐建立起来的，能够隔离碰撞但转发所有的广播帧。以太网交换机由于使用了专用的交换结构芯片，其交换速率就较高。虚拟局域网 VLAN是由一些局域网网段构成的与物理位置无关的逻辑组。利用以太网交换机可以很方便地实现虚拟局域网VLAN，连接到同一交换机的不同主机可以被划分到不同的VLAN中（最常用的技术是根据交换机的端口来划分VLAN），这些VLAN在逻辑上看起来就像一些独立的LAN，互相不能直接通信。当VLAN跨越多个交换机时，需要在以太网的帧格式中插入一个4字节的标识符，称为 VLAN标记(tag)，指明发送该帧的主机属于哪一个VLAN。
3-40 网桥的工作原理和特点是什么？网桥与转发器以及以太网交换机有何异同？
解答：网桥工作在数据链路层，根据 MAC 帧的目的地址向目的主机所连接的端口进行转发，采用存储转发方式，转发时在接口执行CSMA/CD协议。网桥能隔离碰撞域，但转发所有的广播帧。网桥与转发器最大的区别就是工作的层次不同。网桥工作在数据链路层，根据 MAC 帧的目的MAC地址进行转发；而转发器工作在物理层，用于连接电缆扩大网络覆盖范围，转发器仅仅将各个端口输入的信号放大整形转发到另一个端口，并不识别帧，也不执行CSMA/CD协议。以太网交换机实质上就是一个多接口网桥，通常直接与主机或另一个交换机相连，并且一般都工作在全双工方式。而网桥通常用于将两个独立的局域网网段连接成一个局域网。
