中山大学17计算机网络

 

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作业名称：作业3

作业描述：以太网，透明网桥，生成树,VLAN *简述题和证明题只批改一部分

开始时间：2019/3/25 0:30:00

截止时间：2019/4/7 23:00:00

作业状态：已截止

未完成题数：0   总题数：26

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第A节

1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	13	14	15
2	2	2	2	2	2	2	2	2	3	3	3	2	2	6
2	2	2	2	2	2	2	0	1	3	3	3	2	2	6
16	17	18	19	20	21	22	23	24	25	26
2	2	2	2	6	6	6	6	4	2	6
0	2	2	2	6	6	未 改	未 改	未 改	2	6

  总得分：60   总分：65   百分制分数：92

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* 除非特别说明，否则以下的以太网均指总线类型的10Mbps以太网。

A.回答下面问题(默认每题2分)。

1. CSMA属于以下哪种类型的协议？
A.Random Access Protocol
B.Take Turns Protocol
C.Centralized Protocol
D.Preemptive Protocol


√    得分: 2分
Answer: A
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2. 以下哪个子层定义了主机何时以及如何访问共享介质？
A.MAC
B.LLC


√    得分: 2分
Answer: A
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3. 以下哪个LLC协议提供面向连接的服务?
A.LLC1
B.LLC2
C.LLC3


√    得分: 2分
Answer: B
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4. 上网查询三种CSMA协议：non-persistent CSMA;p-persistent CSMA;1-persistent CSMA，并根据下面描述确定是哪个CSMA？
(1)如果信道忙时有两个站点想发送数据，则它们一定会冲突。。
(2)在信道较忙时最省电。


√    得分: 2分
Answer: 1-persistent CSMA,non-persistent CSMA
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5. CSMA/CD使用了以下哪种CSMA协议?
A.non-persistent CSMA
B.p-persistent CSMA
C.1-persistent CSMA


√    得分: 2分
Answer: C
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6. 以太网采用了什么成帧(framing)方法？
A.character-stuffing
B.physical layer coding violation
C.byte-counting
D.inter-frame space


√    得分: 2分
Answer: D Explanation: 每帧发送前要求信道空闲时间至少为96bits，这会造成每帧之间有空隙。
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7. 由集线器(hub)连接形成的以太网是以什么方式工作的？
A.full duplex
B.half duplex
C.simplex


√    得分: 2分
Answer: B Explanation: 集线器采用电子线路方法模拟总线方式的以太网，两台主机同时发送会产生冲突。
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8. 当一个以太网的信道忙时有五个站点都想发送一个最长帧(长度为1520B)，如果很长时间只有这五帧要发送，问最少经过几次冲突就可以全部发送成功？


×    得分: 0分
Answer: 4 Explanation: 最长帧大概占用20个以上的时间槽，所以在第1、2、3、4次冲突的延迟时间最多16个时间槽，首先发送的站点都会引起后续所有站点冲突。每次冲突后都让一个站点发送成功，所以最少4次冲突。
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9. 下面的以太网有多少个冲突域? 有多少个广播域?



∼    得分: 1分
Answer: 8,1 Explanation: 交换机的每个端口处于一个冲突域，集线器的所有端口处于一个冲突域。
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10. 描述以太网的CSMA/CD协议，请填空：(1)发送前先，如果信道忙，则，直到信道空闲;(2)边检测冲突;如果直到发送完毕都没有检测到冲突，则;一旦检测到冲突，立即,在一段时间之后，转(1)。
可选词汇：随机延迟 发送成功 立即发送 持续监听 停止发送 边发送 监听信道
(3 points)


√    得分: 3分
Answer: 监听信道，持续监听，立即发送，边发送，发送成功，停止发送，随机延迟
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11. 如果把以太网协议修改为：在一个站点发送之后另一个站点发送时要求的帧间空隙为w1， 一个站点在自己发完一帧之后再接着发送另一帧时要求的帧间空隙为w2，以下哪些陈述是正确的?
A. 如果w1 > w2, 一个有多帧要发送的站点一旦开始发送将连续发送多帧。
B. 如果w1 > w2, 如果有其它站点要发送，当前站点发送完毕后即让出信道。
C. 如果w1 < w2, 每次所有站点（包括刚发送完的站点）都平等争用信道。
D. 如果w1 < w2, 如果有其它站点要发送，当前站点发送完毕后即让出信道。
E. 如果w1 = w2, 每次所有站点（包括刚发送完的站点）都平等争用信道。
(3 points)


√    得分: 3分
Answer: A，D，E
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12. 对于以太网，以下说法是否正确,标出正确的说法：
A.一个站点有可能一直不能发送成功
B.优先权高的站点先发送数据帧
C.收到数据帧的站点会发送确认帧
D.如果很长时间信道空闲，一个站点发送数据帧时一定不会冲突
E.规定最短帧是为了使发送站点可以检测到所有冲突
F.属于同一个以太网的所有站点都可以收到广播帧
(3 points)


√    得分: 3分
Answer: A，E，F
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13. 以太网(10BaseT)、快速以太网(100Base-TX)和千兆以太网主要在OSI的哪层或哪个子层不同？
A.物理层
B.数据链路层
C.网络层
D.MAC子层
E.LLC子层


√    得分: 2分
Answer: A
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14. 以下哪个操作不是透明网桥算法的操作？
A.filtering
B.forwarding
C.flooding
D.blocking


√    得分: 2分
Answer: D
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15. 下面的扩展LAN包含三个透明网桥B1、B2、B3和四台主机A、 C、D、E。如果网桥的MAC地址表初始都是空的，在以下三次传输之后MAC地址表的内容是什么？
(1) D发送了一个帧给E;
(2) A发送了一个帧给D;
(3) C发送了一个帧给A.


B1的MAC地址表
============================
MAC地址                    接口
============================





B2的MAC地址表
============================
MAC地址                    接口
============================





B3的MAC地址表
============================
MAC地址                    接口
============================




(6 points)


√    得分: 6分
Answer: D 1 C 2 D 3 A 1 C 2 D 1
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16. 以太网集线器(hub)与交换机(switch)有何不同？
A.A switch does not induce any latency into the frame transfer time.
B.A switch tracks MAC addresses of directly-connected devices.
C.A switch operates at a lower, more efficient layer of the OSI model.
D.A switch decreases the number of broadcast domains.
E.A switch decreases the number of collision domains


×    得分: 0分
Answer: B Explanation: 交换机会增加冲突域的数量，减少冲突范围的大小
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17. 以下哪个设备只属于物理层?
A.Switch
B.hub
C.router
D.Bridge


√    得分: 2分
Answer: B
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18. 如果主机A发送IP分组给主机B, 主机B收到的帧中的源地址是什么?
连接模式: [host A]--[Router R1]--[Router R2]--[host B]，其中包含3个以太网。
A.host A''s MAC Address
B.host B''s MAC Address
C.R1''s MAC Address
D.R2''s MAC Address


√    得分: 2分
Answer: D
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19. 如果透明网桥从接口F0/23收到源地址和目的地址分别为S和D的帧，它将把以下哪个项目记录到MAC地址表?
A.D, F0/23
B.S, F0/23
C.D, S
D.S, D


√    得分: 2分
Answer: B
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20. 下图显示了由五个透明网桥(B1~B5)形成的扩展LAN。

如果网桥ID使用其下标，所有链路的开销均为1，问：
(1) 哪个是根网桥?
(2) 网段A~D的指定网桥(designated bridges)分别是什么?
A:
B:
C:
D:
(3) 网桥B1~B5的根端口分别是什么?
B1:
B2:
B3:
B4:
B5:
(6 points)


√    得分: 6分
Answer: （1）B1 （2）B1 B1 B2 B4 （3）无 1 1 2 2
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21. 下图是一个扩展LAN:

请回答问题：
(a)如果B1没有启动生成树算法但是转发生成树消息(BPDU)，生成树的个数是多少？ 它们的根分别是什么？
(b)如果B1没有启动生成树算法而且丢弃所有收到的生成树消息(BPDU)，生成树的个数是多少？ 根分别是什么？
(6 points)


√    得分: 6分
Answer: (a)1 B2 (b)2 B2,B4 Explanation: (a)B1连接的网段(DEFGH)和B1一起会形成一个网段 (b)B2、B3、B5、B7 一棵树 B4、B6 一棵树
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22. 证明透明网桥算法自学习方法的合理性.
假设网络中没有环，即不考虑生成树算法。证明如下： 透明网桥的自学习的内容是将帧的“源地址”与“网桥接收到该帧的端口”关联起来并写入MAC地址表。 由于网络中没有环，因此选定一个主机和一个网桥，它们之间的路径是唯一的。由于此唯一性，对于那些目的地址为该主机的以太网帧，如果将这样的帧转发到曾经接收它并自学习过的那个端口，则一定可以沿着这条唯一的路径到达目的主机。 证毕。
(6 points)


未批改
Answer: （1）网桥从一个接口收到一个帧，该帧中源地址的主机一定与该接口连通 （2）如果整个扩展LAN没有回路，则该接口处于从该网桥到达该主机唯一的路径上。该网桥只有必须把目的地址为该源地址的帧转发到该接口该帧才有可能到达目的地。（思考题，未批改）
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23. 对于一个连通图，每条边的权重都不为0。任意指定一个节点为根节点,如果每个节点从且仅从一条到根节点的最短路径上选择它的邻接边,证明这些边将形成该图的生成树。
证明: 设该连通图中共有n个节点。 ① 首先证明按照题目中的规则选出的边组成一个连通图： 当图只有一个节点时，显然它是连通的。（基础步骤） 假设有k个节点（k < n）的图是联通的，新加入第k+1个节点，该节点仅选择一条从它到根节点的最短路径上的那条和该节点相邻的边，这条边必然连接到前k个节点中的一个。因此添加了第k+1个节点的图仍然是联通的。（归纳假设） 综上所述，由第二数学归纳法得知，按题目中规则形成的有n个节点的图是连通图。 ② 然后证明①中的连通图是一棵树： 根节点本身不需要选择边，因为它离自己的距离是0。 对于除了根节点以外的n-1个节点，每个节点都选择了一条边，故共选择了n-1条边。根据定理，有n个节点和n-1条边的连通图是一棵树。 综上，证毕。
(6 points)


未批改
Answer: 方法1：N个节点总共有N-1条边，根据到根节点的距离用归纳法证明连通性：按到根的距离把节点排序，一个节点的最短路径上的下一个节点与根连通，则该节点也会与根连通。具有N-1条边和N个节点的连通图是生成树。 方法2：假设N-1个节点通过这种方法加入N-1边都不形成回路，则再加入一个节点和一条与之相连的边也不会形成回路,因为由此形成的回路肯定要经过这个节点，这个节点至少要增加两条边，这与前面的操作矛盾。具有N-1条边的没有回路的N个节点的图就是生成树。不过还要证明：如果它们不连通，则会形成n棵树 (n>1)，则这些树的边数（Ni-1，Ni为第i棵树的节点数）之和为N-n，小于N-1，因此，它们必须连通。（思考题，未批改）
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24. 为什么二进制指数退避算法选择最短帧的发送时间作为其时间槽(time slot)τ的长度?
若两个站点发送数据的间隔超过最短帧的发送时间，则由于CSMA/CD的功能确保不会发生冲突（因为可以检测到信道忙）。采用这个时间长度作为二进制指数退避算法的时间槽长度，可以确保正在发送帧的站点在发送完毕时都不会产生冲突。
(4 points)


未批改
Answer: 因为最短帧的发送时间保证了首先发送的站点的信号可以到达最远的站点。如果先发送的只有一个站点，其他站点要不就检测到发送站点的信号而不能发送，要不就因为发送站点发送完毕而检测到信道空闲，总之不会与之冲突。也就是说，任何间隔τ或以上时间的两个发送数据的站点不会发生冲突。（思考题，未批改）
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25. 如果所有交换机都是连通的，并且交换机连至交换机的接口都配置为trunk接口，交换机连至主机的接口都配置为VLAN接口（主机接口），则所有连至相同的VLAN接口的主机都位于同一个广播域，连至不同VLAN接口的主机位于不同的广播域。这句话是否正确？
A.正确
B.错误


√    得分: 2分
Answer: A
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26. 下图中哪些发送的帧将被目的主机收到？

E发送给A.
E发送给B.
A发送给E.
A发送给D.
B发送给D.
D发送给A.
D发送给B.
(6 points)


√    得分: 6分
Answer: E发送给A,A发送给E
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