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十一.以太网
1.概述
以太网(Ethernet)指的是由Xerox公司创建并由Xerox、Intel和DEC公司联合开发的基带总线局域网规范，是当今现有局域网采用的最通用的通信协议标准。以太网络使用CSMA/CD(载波监听多路访问及冲突检测)技术。
以太网在局域网各种技术中占统治性地位：
1.造价低廉（以太网网卡不到100块）；
2.是应用最广泛的局域网技术：
3.比令牌环网、ATM网便宜，简单；
4.满足网络速率要求：10Mb/s~10Gb/s.
以太网的两个标准
DIX Ethernet V2:第一个局域网产品（以太网)规约。 IEEE802.3:IEEE802委员会802.3工作组制定的第一个EEE的以太网标准。 （帧格式有一 丢丢改动）
2.以太网提供无连接、不可靠的服务
无连接：发送方和接收方之间无“握手过程”。
不可靠：不对发送方的数据帧编号，接收方不向发送方进行确认，差错帧直接丢弃，差错纠正由高层负责。
以太网只实现无差错接收，不实现可靠传输。
3.以太网传输介质与拓扑结构的发展
4.10BASE-T以太网
10BASE-T是传送基带信号的双绞线以太网，T表示采用双绞线，现10BASE-T采用的是无屏蔽双绞线(UTP),传输速率是10Mb/s。
物理上采用星型拓扑，逻辑上总线型，每段双绞线最长为100m。
采用曼彻斯特编码。
采用CSMA/CD介质访问控制。
5.适配器与MAC地址
6.以太网MAC帧
7.高速以太网
速率≥100Mb/s的以太网称为高速以太网。
十二.无线局域网
1.IEEE 802.11
IEEE 802.11是无线局域网通用的标准，它是由IEEE所定义的无线网络通信的标准。
2.802.11的MAC帧头格式
3.无线局域网的分类
3.1有固定基础设施无线局域网
3.2无面定基础设施无线局域网的自组织网络
习题:
选择 1.【2012统考真题】以太网的MAC协议提供的是(A)。
A.无连接的不可靠服务
B.无连接的可靠服务
C.有连接的可靠服务
D.有连接的不可靠服务
考虑到局域网信道质量好，以太网采取了两项重要的措施来使通信更简单：①采用无连接的工作方式；②不对发送的数据帧进行编号，也不要求对方发回确认。因此，以太网提供的服务是不可靠的服务，即尽最大努力的交付。差错的纠正由高层完成。2.以下关于以太网的说法中，正确的是（C)。
A.以太网的物理拓扑是总线形结构
B.以太网提供有确认的无连接服务
C.以太网参考模型一般只包括物理层和数据链路层
D.以太网必须使用CSMA/CD协议
以太网的逻辑拓扑是总线形结构，物理拓扑是星形或拓展星形结构，因此A错误。以太网采用两项措施简化通信：采用无连接的工作方式：不对发送的数据帧编号，也不要求接收方发送确认，因此B错误。从相关层次看；局域网仅工作在OSI参考模型的物理层和数据链路层，而广域网工作在OSI参考模型的下三层，而以太网是局域网的一种实现形式，因此C正确。只有当以太网工作于半双工方式下时，才需要CSMA/CD协议来应对冲突问题，速率小于等于1Gb/s的以太网可以工作于半双工或全双工方式，而速率大于等于10Gb/s的以太网只能工作于全双工方式下，因此没有争用问题，不使用CSMA/CD协议，因此D错误。3.下列以太网中，采用双绞线作为传输介质的是（C)。
A.10BASE-2
B.10BASE-5
C.10BASE-T
D.10BASE-F
这里BASE前面的数字代表数据率，单位为Mb/s;“BASE”指介质上的信号为基带信号（即基带传输，采用曼彻斯特编码)：后面的5或2表示每段电缆的最长长度为500m或200m(实际为185m),T表示双绞线，F表示光纤。4.10 BaseT以太网采用的传输介质是（A).
A.双绞线
B.同轴电缆
C.光纤
D.微波
局域网通常采用类似10 BaseT这样的方式来表示，其中第1部分的数字表示数据传输速率，如10表示10M6/s、100表示100Mb/s;第2部分的Base表示基带传输：第3部分如果是字母，那么表示传输介质，如T表示双绞线、F表示光纤，如果是数字，那么表示所支持的最大传输距离，如2表示200m、5表示500m。5.如果使用5类UTP来设计一个鞭盖范围为200m的10BASE-T以太网，那么需要采用的设备是(B).
A.放大器
B.中继器
C.网桥
D.路由器
5类无屏蔽双绞线(UTP)所能支持的最大长度是100m,因此若要覆盖范围为200m的以太网，则必须延长UTP所支持的长度。放大器是用来加强宽带信号（用于传输模拟信号）的设备（大 多数以太网采用基带传输)：中继器是用来加强基带信号（用于传输数字信号）的设备。6.网卡实现的主要功能在（A)。
A.物理层和数据链路层
B.数据链路层和网络层
C.物理层和网络层
D.数据链路层和应用层
通常情况下，网卡是用来实现以太网协议的。网卡不仅能实现与局域网传输介质之间的物理连接和电信号匹配，还涉及帧的发送与接收、帧的封装与拆封、介质访问控制、数据的编码与解码及数据缓存等功能，因而实现的功能主要在物理层和数据链路层。7.每个以太网卡都有自己的时钟，每个网卡在互相通信时为了知道什么时候一位结束、下一位开始，即具有同样的频率，它们采用了(B). A.量化机制B.受彻斯特机制C.奇偶校验机制D.定时令牌机制
10BASE-T以太网使用曼彻斯特编码。曼彻斯特编码提取每个比特中间的电平跳变作为收发双方的同步信号，无须额外的同步信号，因此是一种“自含时钟编码”的编码方式。9.在以太网中，大量的广播信息会降低整个网络性能的原因是（B)
A.网络中的每台计算机都必须为每个广播信息发送一个确认信息
B.网络中的每台计算机都必须处理每个广播信息
C.广播信息被路由器自动路由到每个网段
D.广播信息不能直接自动传送到目的计算机
域名解析用于把主机名解析成对应的P地址，它不涉及MAC地址。实际上，MAC地址通常是通过ARP协议查得的。 另外，这些广播信息本身就占用整个网络的带宽，因此可能会形成“广播风暴”，严重影响网络性能。实际上，以太网的总带宽绝大部分都是由广播帧所消耗的。 以太网提供无确认的无连接服务，每台计算机无须对广播信息确认，A错误。路由器可以隔离广播域，C错误。D选项的说法是正确的，但这并不是大量广播信息会降低网络性能的原因， 因此也不选D。10.同一局域网中的两个设备具有相同的静态MAC地址时，会发生（C)。
A首次引导的设备排他地使用该地址，第二个设备不能通信
B.最后引导的设备排他地使用该地址，另一个设备不能通信
C.在网络上的这两个设备都不能正确通信
D.两个设备都可以通信，因为它们可以读分组的整个内容，知道哪些分组是发给它们的，而不是发给其他站的
在使用静态地址的系统中，如果有重复的硬件地址，那么这两个设备都不能正常通官，原因是：第一，目的MAC地址等于本机MAC地址的帧是不会被发送到网络上去的：第二，其他设备的用户发送给一个设备的帧也会被另一个设备接收，其中必有一个设备必须处理不属于本设备的帧，浪费了资源；第三，正确实现的ARP软件都会禁止把同一个MAC地址绑定到两个不同的P地址，这就使得具有相同MAC地址的设备上的用户在会话时都发生时断时续的现象。11.EEE8023标准规定，若采用同轴电缆作为传输介质，在无中继的情况下，传输介质的最大长度不能超过(A)。
A.500m
B.200m
C.100m
D.50m
以太网常用的传输介质有4种：粗缆、细缆、双绞线和光纤。同轴电缆分50Ω基带电缆和75Ω宽带电缆两类。基带电缆又分细同轴电缆和粗同轴电缆。 10Base5:粗缆以太网，数据率为10Mb/s,每段电缆最大长度为500m;使用特殊的收发器连接到电缆上，收发器完成载波监听和冲突检测的功能。 10Base2:细缆以太网，数据率为10Mb/s,每段电缆最大长度为185m;使用BNC连接器形成T形连接，无源部件。12.下面4种以太网中，只能工作在全双工模式下的是（D).
A.10BASE-T以太网
B.100BASE-T以太网
C.吉比特以太网
D.10吉比特以太网
10BASE-T以太网、100BASE-T以太网、吉比特以太网都使用了CSMA/CD协议，因此可以工作在半双工模式下。10吉比特以太网只工作在全双工方式下，因此没有争用问题，也不使用 CSMA/CD协议，且它只使用光纤作为传输介质。13.IEEE802局域网标准对应OSI参考模型的（B).
A.数据链路层和网络层
B.物理层和数据链路层
C.物理层
D.数据链路层
IEEE802为局域网制定的标准相当于OSI参考模型的数据链路层和物理层，其中的数据链路层又被进一步分为逻辑链路控制(LLC)和介质访问控制(MAC)两个子层。14.802.3标准定义的以太网中，实现“给帧加序号”功能的层次是(C)
A.物理层
B.介质访问控制子层(MAC)
C.逻辑链路控制子层(LLC)
D.网络层
以太网没有网络层。物理层的主要功能是：信号的编码和译码、比特的接收和传输：MAC子层的主要功能是：组帧和拆帧、比特差错检测、寻址、竞争处理：LLC子层的主要功能是：建立和释放数据链路层的逻辑连接、提供与高层的接口、差错控制、给帧加序号。15.快速以太网仍然使用CSMA/CD协议，它采用（C)而将最大电缆长度减少到100m的方法，使以太网的数据传输速率提高至100Mb/s。
A.改变最短帧长
B。改变最长帧长
C.保持最短帧长不变
D.保持最长帧长不变
快速以太网使用的方法是保持最短帧长不变，将一个网段的最大长度减少到100m,以提高以太网的数据传输速率。16.无线局域网不使用CSMA/CD而使用CSMA/CA的原因是，无线局域网(B)，
A。不能同时收发，无法在发送时接收信号
B.不需要在发送过程中进行冲突检测
C.无线信号的广播特性，使得不会出现冲突
D.覆盖范围很小，不进行冲突检测不影响正确性
无线局域网不能简单地使用CSMA/CD协议，特别是碰撞检测部分，原因如下：第一，在无线局域网的适配器上，接收信号的强度往往远小于发送信号的强度，因此若要实现碰撞检测，那么硬件上的花费就会过大；第二，在无线局域网中，并非所有站点都能听见对方，由此引发了隐蔽站和暴露站问题，而“所有站点都能够听见对方”正是实现CSMA/CD协议必备的基础。17.【2017统考真题】在下图所示的网络中，若主机H发送一个封装访问Internet的IP分组的IEEE 802.11数据帧F,则帧F的地址1、地址2和地址3分别是(B)。
A.00-12-34-56-78-9a,00-12-34-56-78-9b,00-12-34-56-78-9c
B.00-12-34-56-78-9b,00-12-34-56-78-9a,00-12-34-56-78-9c
C.00-12-34-56-78-9b,00-12-34-56-78-9c,00-12-34-56-78-9a
D.00-12-34-56-78-9a,00-12-34-56-78-9c,00-12-34-56-78-9b
IEEE 802.11数据帧有4种子类型，分别是IBSS、From AP、To AP和WDS。这里的数据帧F从笔记本电脑发送到接入点(AP),属于ToAP子类型。帧地址1是RA(BSSD),地址2是SA,地址3是DA。RA是Receiver Address的缩写，BSSD是Basic Service Set IDentifier的缩写，SA是Source Address的缩写，DA是Destination Address的缩写。因此地址1是AP的MAC,地址2是H的MAC,地址3是R的MAC,选B。18.在一个以太网中，有A、B、C、D四台主机，若A向B发送数据，则(B)。
A.只有B可以接收到数据
B.四台主机都能接收到数据
C.只有B、C、D可以接收到数据
D.四台主机都不能接收到数据
在以太网中，如果一个结点要发送数据，那么它将以“广播”方式把数据通过作为公共传翻介质的总线发送出去，连在总线上的所有结点（包括发送结点）都能“收听”到发送结点发送的数据信号。19.下列关于吉比特以太网的说法中，错误的是().
A.支持流量控制机制
B.采用曼彻斯特编码，利用光纤进行数据传输
C.数据的传输时间主要受线路传输延迟的制约
D.同时支持全双工模式和半双工模式
吉比特以太网的物理层有两个标准：IEEE 802.3z和IEEE 802.3ab,前者采用光纤通道，后者采用4对UTP5类线。20.下列关于令牌环网的说法中，不正确的是(C)。
A.媒体的利用率比较公平
B.重负载下信道利用率高
C.结点可以一直持有令牌，直至所要发送的数据传输完毕
D.令牌是指一种特殊的控制帧
令牌环网使用令牌在各个结点之间传递来分配信道的使用权，每个结点都可在一定的时间内(令牌持有时间)获得发送数据的权利，而并非无限制地持有令牌。21.在令牌环网中，当所有站，点都有数据帧要发送时，一个站点在最坏情况下等待获得令牌和发送数据帧的时间等于(B)
A.所有站点传送令牌的时间总和
B.所有站点传送令牌和发送顿的时间总和
C.所有站点传送令牌的时间总和的一半
D.所有站点传送令牌和发送帧的时间总和的一半
令牌环网在逻辑上采用环状控制结构。由于令牌总沿着逻辑环单向逐站传送，结点总可在确定的时间内获得令牌并发送数据帧。在最坏情况下，即所有结点都要发送数据，一个结点获得令牌的等待时间等于逻辑环上所有其他结点依次获得令牌，并在令牌持有时间内发送数据帧的时间总和。22.【2019统考真题】100 BaseT快速以太网使用的导向传输介质是(A)。
A.双绞线
B.单模光纤
C.多模光纤
D.同轴电缆
100Base-T是一种以速率1O0Mbps工作的局域网(LAN)标准，它通常被称为快速以太网标准，并使用两对UTP(非屏蔽双绞线)铜质电缆。100Base-T:100标识传输速率为100Mbps:base标识采用基带传输；T表示传输介质为双绞线（包括5类UTP或1类STP),为F时表示光纤。
