前言
2023-4-3 16:02:03
以下内容源自《【计算机网络】》
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网络作业5
一. 单选题（共7题，14分）
1.(单选题, 2分) 在一个采用CSMA/CD协议的网络中,数据率为1Gb/s,传输介质为一根完整的电缆,设信号在介质上的传播速率为200m/μs,长度减少800比特,则最远的两个站点之间的距离至少需要（ ）
A减少160m
B增加160m
C减少80m
D增加80m
C l帧/c≥2τ 传播时延τ=d÷tp l帧≥2dc/tp ① 设距离变化为x (l帧-800bit)≥2(d+x)c/tp l帧≥2(d+x)c/tp+800bit ② 结合①②，②一定是①的子集，得 2dc/tp≥2(d+x)c/tp+800bit 得出-800bir≥2xc/tp x≤-400(bit)tp/c=-400bit×200m/us÷(1Gb/s)=-80m（-表示减少） 两个站点之间的距离至少需要减少80m 答案解析： 设最远两个站点之间的距离为d,单位为m;以太网的最小帧长为Lmin,单位为bit; Lmin = 数据传输速率 × 争用期(即往返时延),将题目所给的相关量的单位化为标准单位后代入该式为 Lmin = 10^9 × (d / 2×10^8 ) × 2,化简为d = Lmin / 10, 很显然,若最小帧长Lmin减少800比特,最远的两个站点之间的距离d至少会减少80m。
2.(单选题, 2分) 下列哪个MAC控制策略是CSMA/CD所采用的方法？
A等待授权
B先听后发，边听边发
C先听后发
D边听边发
B先听后发，边听边发
3 (单选题, 2分) 当局域网中添加交换机时,要想使这台新交换机成为根交换机,怎么做最好?
A改变交换机的MAC地址
B降低交换机的端口的根通路开销
C减小其网桥优先级的值
D为交换机指定特定的IP 地址
C
4.(单选题, 2分) 下列关于CSMA/CD协议的叙述中，错误的是( )
A需要根据网络跨距和数据传输速率限定最小帧长
B适用于无线网络，以实现无线链路共享
C边发送数据帧,边检测是否发生冲突
D网络的规模受限于CSMA/CD协议引发的冲突仲裁
B 答案解析： CSMA/CD适用于有线网络，而CSMA/CA则广泛应用于无线网络。
5.(单选题, 2分) 某以太网拓扑及交换机当前转发表如下图所示,
主机00-e1-d5-00-23-a1向主机00-e1-d5-00-23-c1发送1个请求数据帧，之后主机00-e1-d5-00-23-c1收到该帧后向主机00-e1-d5-00-23-a1发送1个响应数据帧，交换机对这两个帧的转发出口分别是( )。
A{2,3}和{1,2}
B{1,2,3}和{1}
C{2,3}和{1}
D{3}和{1}
C 初始 目的地址 端口 00-e1-d5-00-23-b1 2 1.主机00-e1-d5-00-23-a1向主机00-e1-d5-00-23-c1发送1个请求数据帧 ①自学习源地址 目的地址 端口 00-e1-d5-00-23-b1 2 00-e1-d5-00-23-a1 1 ②查表没有目的地址00-e1-d5-00-23-c1 所以，广播未知帧 {2,3} 2.主机00-e1-d5-00-23-c1收到该帧后向主机00-e1-d5-00-23-a1发送1个响应数据帧 ①自学习源地址 目的地址 端口 00-e1-d5-00-23-b1 2 00-e1-d5-00-23-a1 1 00-e1-d5-00-23-c1 3 ②查表有目的地址00-e1-d5-00-23-a1 所以，转发已知帧 {1} 答案解析： 以下解析简单起见已将三个MAC地址简化为a1\b1\c1。 请求时,学习了源地址,新增一条记录:地址a1--端口1,然后根据目的地址查表找匹配,但是表里没有c1的地址, 所以这是未知帧,交换机将其广播出去了(向除1号端口以外的其他端口2、3号端口广播); 响应时,同样学习了源地址,新增一条记录:地址c1--端口3, 然后根据目的地址a1,在表里找到了a1的匹配记录,所以交换机从1号端口转出此帧。
6.(单选题, 2分) 交换机中的转发表是如何建立的?
A由生产厂家在出厂时写入交换机。
B交换机在处理数据帧时学习源地址得来。
C交换机和路由器交换信息得来。
D由网络管理员根据网络实际情况,写入交换机。
B
7.(单选题, 2分) 下列关于交换机的叙述中,正确的是( )
A交换机每个端口所连网段构成一个独立的广播域
B通过交换机互连的一组工作站构成一个冲突域
C以太网交换机可以通过划分VLAN来分隔广播域
D以太网交换机可实现不同网络层协议
C
二. 多选题（共2题，8分）
8.(多选题, 4分) 有关STP,说法正确的是( )。
ASTP本质就是利用图论中的生成树算法,在不改变网络物理结构的前提下,阻塞某些交换机端口,逻辑上切断环路。
B交换机不能自动运行STP,需依靠人工完成。
C运行STP,产生生成树后,网络中某两个结点之间可能会有两条通路。
D网络中某链路发生故障时,交换机会重新运行STP,产生新的生成树。
AD
9.(多选题, 4分) CSMA/CD协议中,关于发送阻塞(jam)信号说法正确的是( )
A站点只要检测到信道不空,就可以发送阻塞信号。
B站点一旦检测到碰撞,将立即停止传输,并发送一个48比特强化阻塞信号。
C清理碰撞信号。
D确保所有其他站点都尽快发现此次发生的碰撞
BD
三. 填空题（共1题，5分）
10.(填空题, 5分) 某局域网采用CSMA/CD协议实现介质访问控制，数据传输速率为10Mbps，主机甲和主机乙之间的距离为2 km，信号传播速率是200 000 km/s。若主机甲和主机乙发送数据时发生冲突，则从开始发送数据时刻起，到两台主机均检测到冲突时刻止，最短需经过（ ）ms时间？最长需经过（ ）ms时间？（假设主机甲和主机乙发送数据过程中，其他主机不发送数据）
（仅填写数字）
第1空 0.01 第2空 0.02 传播时延=距离÷速率=2km÷200 000 km/s=0.01ms 最短检测时间τ=100ms 最长检测时间2τ=200ms 答案解析： 最短需经过的时间为1个传播时延， 2km ÷ 200 000km/s = 0.01ms 最长需经过的时间为2个传播时延， (2km ÷ 200 000km/s) × 2 = 0.02ms
四. 判断题（共5题，5分）
11.(判断题, 1分) 一个网段只能有一个指定端口。
A对
B错
A
12.(判断题, 1分) 根端口存在于非根网桥上。
A对
B错
A 指定桥上所有端口中去往根桥最优的端口叫根端口。 这话有两个意思，一是根桥上没有根端口，二是除根桥外，每台指定桥上的根端口有且仅有一个。
13.(判断题, 1分) 为了提高信道利用率，CSMA/CD协议检测到冲突后，立即进行冲突帧的重传操作。
A对
B错
B
14.(判断题, 1分) 一个VLAN相当于一个广播域。
A对
B错
A
15.(判断题, 1分) 非根网桥上可能会多个根端口。
A对
B错
B
五. 阅读理解（共3题，68分）
16.(阅读理解, 17.6分) 假设某直连以太网中，主机A与B之间的传输介质长100m，数据传输速率为100Mbps，信号在介质中的传播延迟为12.8μs/km。
(1) (填空题) 该网络的最小帧长应该设计为多少B，才可以将数据和碎片区分开来？（仅填写数字）
第1空 32 发送时延≥争用期 l帧/c≥2τ 传播时延τ=平均传播时延×距离 l帧≥c×2τ=100Mbps×2×(12.8us/km×100m)=256bit=32B
(2) (填空题) 主机A发送一个数据帧后，最早检测到冲突的时间是 （1） μs？最晚检测到冲突的时间是 （2） μs？（仅填写数字）
第1空 1.28 最早检测到冲突的时间τ=1.28us 第2空 2.56 最晚检测到冲突的时间2τ=2.56us
(3) (单选题) 若主机A发送了256 bit数据尚未检测到冲突，此后还会发现冲突吗？
A不会
B有可能会
A 发送时间 256bit÷100Mbps=2.56us 不小于最晚检测冲突时间 所以不会出现冲突
答案解析： （1）链路延迟τ=100*12.8/1000=1.28μs，争用期=2τ=2.56μs，最小帧长Lf=2.56*100=256bit=32B； （2）最早时间是B和A同时发数据、同时检测到冲突τ=100*12.8/1000=1.28μs； 最晚时间是A的数据马上到达B时B发数据，A于2τ=2.56μs检测到冲突 （3）比特时间t=1/100=0.01μs，256bit传输时间=256*0.01=2.56μs，到争用期了所以不会检测到冲突。
17.(阅读理解, 36分)
(1) (多选题) 下列主机间位于同一冲突域的有（）？
A主机E和F
B主机B和C
C主机A和B
D主机C和D
E主机D和E
AD 看hub集线器，同一集线器连接的设备必处于同一冲突域 看交换机，处于不同交换机连接的设备必不处于同一冲突域
(2) (判断题) 假设主机C与D之间的传输介质长100m，数据传输速率为100Mbps，信号在介质中的传播延迟为12.8μs/km，C发送了256 bit数据尚未检测到冲突，此后还有可能发现冲突。
A正确
B错误
B 传播时延τ=传播速率×距离=12.8us/km×100m=1.28us 最晚检测冲突时间2τ=2.56us 发送时间=256bit÷100Mbps=2.56us 不小于最晚检测冲突时间 所以不会出现冲突
答案解析： 假设主机C与D之间的传输介质长100m，数据传输速率为100Mbps， 信号在介质中的传播延迟为12.8μs/km，C发送了256 bit数据尚未检测到冲突，此后还有可能发现冲突。 解答：假设传播时延为t， 最晚发现冲突的时间是2t（也就是争用期），2t时间过去后，就不会再发现冲突。 传播时延t=100m*12.8μs/km发送时延>=2tL/100Mbps>=2t 则：L>=256bit（可以理解为在2t时间内发送的比特量） 如果在2t时间内没有发现冲突，C经过了2t时间之后，就不会发现冲突了。 换言之，当C发送了256比特都未检测到冲突，那么之后就不会发现冲突了。
(3) (填空题) 第2小题中的链路上的最小帧长为（ ）字节才可以和残帧区分开来？
第1空 32 l帧/c≥2τ 帧≥2τ×c=2×1.28us×100Mbps=256bit=32B
(4) (单选题) 在转发表为空表的状态下，主机C给主机D发送了一个单播帧，这时交换机Switch0会怎么处理这个帧？（ ）
A记录C的地址并丢弃该帧
B记录D的地址并丢弃该帧
C记录D的地址并转发该帧
D记录D的地址并广播该帧
E记录C的地址并转发该帧
F记录C的地址并广播该帧
F 自学习源地址C 广播未知帧
(5) (单选题) 在第4小题过程完成后Switch0的转发表会变成什么样？（）
B
(6) (单选题) 在第5小题完成后，主机D给主机C回复了一个帧，这时交换机Switch0会怎么操作这个帧？（）
A记录D的地址并丢弃该帧
B记录D的地址并广播该帧
C记录C的地址并转发该帧
D记录D的地址并转发该帧
E记录C的地址并广播该帧
F记录C的地址并丢弃该帧
A 自学习源地址D 丢弃同网帧
(7) (单选题) 在第6小题过程完成后Switch0的转发表会变成什么样？（ ）
A
(8) (单选题) 在第7小题过程完成后，主机A给主机C发送了一个帧，Switch0会执行什么操作？（ ）
A记录A的地址并转发该帧
B记录A的地址并丢弃该帧
C记录A的地址并广播该帧
D记录C的地址并转发该帧
E记录C的地址并广播该帧
F记录C的地址并丢弃该帧
A 自学习源地址A 转发已知帧
(9) (单选题) 在第8小题过程完成后Switch0会增加一条什么记录？（ ）
A
18.(阅读理解, 14.4分) 在总线型以太网中，设传输介质长120米，数据传输速率为100M比特/秒，信号在介质中的传播速率为2*108米/秒。
(1) (填空题) 请问最小帧长应该为（ ）比特。
第1空 120 l帧/c≥2τ 传播时延τ=距离÷传播速率=120m÷(2×10^8m/s)=0.6us l帧≥2τ×c=2×0.6us×100Mbit/s=120bit
(2) (单选题) 某站已向该网络上发送了200比特数据尚未检测到冲突，此后还会发现冲突吗？
A不会
B有可能会
A 最晚检测的时间2τ=1.2us 期间可以发送的数据大小为100Mbit/s×1.2us=120bit 真实发送的200bit数据超过了理论值 所以不会发现冲突
答案解析： 最短帧长 = 100*10^6* 2 * 120/(2*108)=120比特 由于120 <200 所以此后不会发现冲突。
最后
2023-4-3 17:31:51
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