2018年浙江工业大学计算机科学与技术学院、软件学院960计算机网络原理[专业硕士]考研仿真模拟五套题
● 摘要
一、综合题
1. 结合隐蔽站问题和暴露站问题说明RTS 帧和CTS 帧的作用。RTS/CTS是强制使用还是选择使用?请说明理由。
【答案】如图所示,当A 和C 都检测不到无线信号时,以为是空的,向B 发送数据,结果B 同时收到A 和C 发送的数据,发生碰撞,这就是隐蔽站问题。使用RTS 与CTS 帧后,B 处在A 的传输范围,可以收到A 发送的RTS 。当请求允许后,B 将会向其余站点发送CTS 。当C 收到B 的CTS 后,在A 和B 通信的时间内就不能发送数据,保证了A 和B 的正常通信。
当站B 向A 发送数据,而C 又想和D 通信时,由于C 检测到了媒体上有信号,于是不能向D 发送数据。这就是暴露站问题。使用RTS 和CTS 帧后,在A 和B 通信的时间内,C 能收到B 的RTS ,但是收不到A 的CTS ,所以C 可以发送自己的数据给D 而不会干扰。
可以看到通过使用RTS 和CTS 较好的解决了隐蔽站和暴露站的问题。
图 隐蔽站问题和暴露站问题
RTS/CTS是选择使用的。因为当数据帧本身长度很短时,使用RTS/CTS反而会降低效率。
2. 图1是二进制序列的曼彻斯特编码,码元1是前低后高,试画出该二进制序列的差分曼彻斯特编码。如果以100Mbps 数据率发送该二进制序列,则所需要的信道带宽至少为多少?
【答案】(1)对于曼彻斯特编码,码元1是一个时钟周期内前低后高,码元0是一个时钟周期内前高后低,所以该二进制比特序列为11001。
图1 曼彻斯特编码
根据差分曼彻斯特编码的规则:若码元为1,则其前半个码元的电平与上一个码元的后半个码元的电平一样;若码元为0, 则其前半个码元的电平与上一个码元的电平相反。如图2所示。
图2差分曼彻斯特编码
(2)在曼彻斯特编码和差分曼彻斯特编码的系统中,编码的方法是将1个码元分成两个相等间隔。其频带宽度比原始的基带信号増加了一倍。需要的编码的时钟频率为发送速率的两倍,已知二进制序列的发送速率为100Mbps , 则所需的编码的时钟频率为200MHz ,即传输信号的信道的带宽至少为200MHz 。
3 试计算工作在1200nm 到1400nm 之间以及工作在1400nm 到1600nm 之间的光波的频带宽度.。假定光在光纤中的传播速率为
【答案】由公式可得则
1400nm 和1600nm 波长之间的带宽为
4. 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?
【答案】(1)网桥的工作原理和特点:
网桥工作在数据链路层,它依靠转发表来转发帧,每个接口与一个网段相连,网桥从接口接收网段上传送的各种帧,并根据MAC 帧的目的地址对收到的帧进行转发和过滤。每当网桥收到一个帧时,并不是向所有的接口转发此帧,而是先暂存在其缓冲中,若此帧未出现差错,且欲发往的目的站MAC 地址属于另一网段,则通过查找转发表,将收到的帧送往对应的接口转发出去。若该帧出现差错,则丢弃此帧。网桥是通过内部的接口管理软件和网桥协议实体来完成上述操作的。网桥可以过滤通信量,増大吞吐量,扩大物理范围,提高可靠性,可互联不同物理层、不同MAC 子层和不同速率的以太网。 但同时也增加了时延,对用户太多和通信量太大的以太网不适合。
(2)网桥与转发器的异同:
①网桥工作在数据链路层,而转发器工作在物理层;
②网桥不像转发器转发所有的帧,而是只转发未出现差错,且目的站属于另一网段的帧或广
1200nm 和1400nm 波长之间的带宽为
播帧;
③转发器转发帧时不用检测传输媒体,而网桥在转发帧前必须执行CSMA/CD算法;
④网桥和转发器都有扩展局域网的作用,但网桥还能提高局域网的效率并连接不同MAC 子层和不同速率局域网的作用。
(3)网桥与以太网交换机的异同,主要体现在:
①以太网交换机和网桥都工作在数据链路层;
②以太网交换机通常有十几个端口,而网桥一般只有2〜4个端口,以太网交换机实质上是一个多接口的网桥,连到交换机上的每台计算机就像连到网桥的一个局域网段上;
③网桥的端口一般连接到局域网,而以太网交换机的每个接口都直接与主机相连;
④交换机允许多对计算机间能同时通信,而网桥允许每个网段上的计算机同时通信;
⑤网桥采用存储转发方式进行转发,而以太网交换机还可采用直通方式转发;
⑥以太网交换机采用了专用的交换结构芯片,转发速度比网桥快。
5. 从IPV4过渡到IPV6的方法有哪些?
【答案】目前,从IPV4过渡到IPV6的方法有3种:双协议栈技术、隧道技术以及网络地址转换/协议转换技术。
(1)双协议栈(Dualstack )是指在完全过渡到IPV6之前,使一部分主机(或路由器)装有两个协议栈,一个IPV4和一个IPV6。因此双协议栈主机(或路由器)既能够和IPV6的系统通信,又能够和IPV4的系统进行通信。双协议栈的主机(或路由器)记为IPV6/IPV4, 表明它具有两种IP 地址:一个IPV6地址和一个IPV4地址。双协议栈主机在和IPV6主机通信时是采用IPV6地址,而和IPV4主机通信时就采用IPV4地址。
(2)隧道技术的要点就是在IPV6数据报要进入IPV4网络时,将IPV6数据报封装成为IPV4数据报(整个的IPV6数据报变成了IPV4数据报的数据部分)。然后,IPV6数据报就在IPV4网络的隧道中传输。当IPV4数据报离开IPV4网络中的隧道时再把数据部分(即原来的IPV6数据报)交给主机的IPV6协议栈。
(3)网络地址转换/协议转换技术
网络地址转换/协议转换技术NA T-PT (Network Address Translation-Protocol Translation)通过与SIIT 协议转换和传统的IPv4下的动态地址翻译(NAT )以及适当的应用层网关(ALG )相结合,实现了只安装IPv6的主机和只安装IPv4机器的大部分应用的相互通信。
6. —个IP 分组的总长度为1420字节(固定首部长度)。现经过一个网络传输,该网络的最大传输单元MTU=532字节。问该分组应划分成几个分段?每个分段的数据字段长度、分段偏移和MF 标志值分别是多少?
【答案】除去20个字节的固定首部长度,该分组的数据部分长度为1400。由于网络的MTU=532字节,所以应划分成3个分段。
第一个分段:总长度为532字节,去掉20字节首部,所以数据部分的长度为512字节,分段