第9章以太网及其组网方案习题与思考题习题（1）什么是组网需求分析（网络需求分析是网络工程必不可少的工作，实施网络工程的首要工作就是要进行需求分析。

需求分析是网络工程项目设计的是一个必须过程，需求分析是了解用户对网络需求，包括环境、业务、管理、安全的需求分析。

）（2）简述网络需求分析的重点（需求分析的重点是：考虑用户对网络的要求：★对局域网技术的要求；★对传输速率和传输介质的要求；★对虚拟局域网VLAN的要求；★对通信模式的要求；★对网络互联设备的要求；★对网络系统集成的要求；★对网络安全的要求；★对网络管理的要求；★对存储技术、数据备份的要求；★对云计算的要求；★对数据中心的要求；★对外部网络互联的要求；★对原有网络业务的要求。

）（3）简述网络设计原则（网络的设计应遵循以下的设计原则：1.开放性2.安全性3.可靠性4.统一性5.先进性6.经济性7.可扩展性8.实用性：9.可管理易维护性10.标准化）（4）简述网络工程设计的步骤（★用户需求分析；★了解地理布局；★尽可能全面地获取工程相关的资料；★系统结构设计；★布线路由设计；★安装设计；★工程经费投资；★可行性论证；★绘制网络工程施工图；★施工的材料设备清单；★施工和验收。

）（5）简述IEEE 802.3标准（IEEE（Institute of Electrical and Electronics Engineers）遵循ISO/OSI参考模型的原则，为解决最低两层即物理层和数据链路层的功能及与网络层的接口服务、网际互联有关的高层功能，把数据链路层分为逻辑链路控制（LLC）子层、媒体访问控制（MAC）子层，使数据链路层的功能中与硬件有关的部分和硬件无关的部分分开，降低了研制互联不同类型物理传输接口数据设备的费用。

IEEE 802标准内容如表9-2所示。

表9-2 IEEE 802标准内容IEEE 802标准系列标准内容IEEE 802.1a 概述和系统结构IEEE 802.1b 网络管理和网际互联IEEE 802.2 逻辑链路控制IEEE 802.3 CSMA/CD总线访问控制方法及物理层技术规范IEEE 802.4 令牌总线访问控制方法及物理层技术规范IEEE 802.5 令牌环网访问控制方法及物理层技术规范IEEE 802.6 城域网访问控制方法及物理层技术规范IEEE 802标准系列标准内容IEEE 802.7 宽带技术IEEE 802.8 光纤技术IEEE 802.9 综合业务数字网（ISDN）技术IEEE 802.10 局域网安全技术IEEE 802.11 规范无线局域网的动作IEEE 802.12 相关100VG-AnyLAN局域网标准的制定IEEE 802.14 相关缆线、调制解调器标准的制定IEEE 802.15 相关个人局域网标准的制定IEEE 802.16 相关宽带无线标准的制定）（6）简述以太网家族（以太网家族包括以下5种主要类型。

★以太网和IEEE 802.3。

标准局域网，速率为10Mbit/s，传输介质为同轴电缆。

★ 100Mbit/s以太网。

快速以太网，速率为100Mbit/s，传输介质为双绞线。

★ 1000Mbit/s以太网。

千兆级的以太网，速率为1000Mbit/s，传输介质为光缆和双绞线。

★ 10000Mbit/s以太网。

万兆级的以太网，速率为10000Mbit/s，传输介质为光缆。

★ 100000Mbit/s以太网。

10万兆级的以太网，速率为100000Mbit/s，传输介质为光缆。

）（7）简述以太网和IEEE 802.3的工作原理（在基于广播的以太网中，所有的工作站都可以收到发送到网上的信息帧。

每个工作站都会确认该信息帧是否是发送给自己的。

一旦确认是发给自己的，就将它发送到高一级的协议层。

在基于竞争的以太网中，任一工作站发送数据前，都要侦听网络是否堵塞，只有网络空闲才可发送数据。

当两个工作站发现网络空闲而同时发出数据时，将会发生冲突。

这时，两个传送操作都将遭到破坏，工作站必须在一定时间后重发，究竟何时重发则由延时算法决定。

）（8）简述802.3以太网帧和地址格式（1）规范地址格式2） 2.0版以太网帧格式3） IEEE 802.3帧格式（LLC）4） 802.3 SNAP封装帧格式9.2.4 主干线、水平干线的端接）（9）简述主干线和主干线端接的方法（在计算机网络系统中，主干线是用来连接一级交换机和二级交换机进行信号传输的，通常采用光缆作为传输介质。

主干线采用的光缆一般是：1）多模光缆在传输距离小于等于2km时采用，如果在一幢楼内布线时可采用室内多模光缆，其他情况均采用室外多模光缆。

2）单模光缆在传输距离大于2km时采用。

光缆两端端接时要注意以下几点。

★光纤的两端均要配制光配线盒。

★光纤的两端均要端接光纤连接器，也称为ST头。

★光纤连接器应安装在ST耦合器上。

★光纤与交换机连接时是通过光跳线实现的。

★光纤是单向传输信号的，布线时光纤是成对出现的（一根用于收，一根用于发）。

对于光纤跳线通常有3种类型，它们是：★ST-ST——用于光纤之间的连接。

★ST-SC——ST端接光纤，SC连接设备。

★SC-SC——用于设备间的端接。

端接时特别要注意的是，设备发端应端接另一设备的收端，设备收端应端接另一设备的发端。

这样才能正常通信，否则网线是不通的。

）（10）简述水平干线与用户点的端接（水平干线一般是指管理间到工作间的一段连线，是用双绞线来实现的。

一般情况下，水平干线的一端端接在配线架上，另一端端接在信息模块上。

配线架端通过双绞线跳线与二级交换机相连，信息模块端通过双绞线跳线与用户机器的网卡相连。

双绞线跳线是一条双绞线，两端端接RJ-45接口。

RJ-45有8个连接线脚位，从左向右分别定义为线脚1，线脚2，…，线脚8，用于端接双绞线的4对线。

具体施工的详细操作请参考机械工业出版社出版的《网络综合布线施工技术》一书。

双绞线跳线端接方式有3种，分别是：568A端接方式。

双绞线两端端接RJ-45时选用568A方式。

568B端接方式。

双绞线两端端接RJ-45时选用568B方式。

双绞线跳线一端是568A端接方式，另一端是568B端接方式。

）（11）简述10Base-T以太网的规则（1）各工作站均通过Hub连入网络中。

2）传输介质采用非屏蔽双绞线。

3）双绞线与网络接口板及Hub之间采用RJ-45标准接口。

4）工作站与Hub之间的最大传输距离为100m。

5）Hub与Hub之间可实现连接，一条通路最多可以串联4个Hub（好的产品最多可串联10个Hub）。

6）任何一条线路不能形成环路。

7）Hub与Hub之间的最大传输距离为100m。

）（12）简述百兆位以太网拓扑结构（100Base-T支持两类UTP，分别是100Base-T4和100Base-TX（2对线，Cat 5）。

这两者都着眼于桌面连接且电缆长度限制在100m之内。

另外还有100Base-FX光纤版本，但是通常情况下它只用于更长距离的通信，如楼层间或建筑物之间的连接。

它规定了50/125μm和62.5/125μm两类光纤。

）（13）简述百兆位以太网的设计思想（在百兆以太网组网方案中，一般是主干百兆，十兆到桌面，有时也使用10/100Mbit/s 自适应的方式。

如果将100Base-T作为主干网，那么它能无缝地连接到现在的10Base-T工作组中。

它安装了100Mbit/s快速以太网主干交换机和10/100Mbit/s的工作站和服务器。

100Base-FX是光纤介质的快速以太网标准，它允许使用多模光纤，最长距离为2km。

提供UTP（100Base-TX）和光纤（100Base-FX）连接。

）（14）简述百兆位以太网组网方案（百兆位以太网组网方案较多，下面根据不同的应用环境给出不同的组网方案。

1）企业网络组网方案2）百兆交换式工作组网络方案3）企业级大型网络：10/100M工作组网连上主干网。

）（15）简述千兆以太网的构成（千兆位以太网标准是对以太网技术的再次扩展，其数据传输率为1000Mb/s即1Gb/s（吉比特），因此也称吉比特以太网。

千兆以太网络是由千兆交换机、千兆网卡、综合布线系统等构成的。

千兆交换机构成了网络的骨干部分，千兆网卡安插在服务器和千兆交换机上，通过布线系统相连，千兆交换机下面还可连接许多百兆交换机，百兆交换机连接工作站，这就是所谓的“百兆到桌面”。

在视频点播应用中，还可能会用到“千兆到桌面”，及用千兆交换机联到插有千兆网卡的工作站上，满足了特殊应用下对高带宽的需求。

）（16）简述千兆位以太网的主要特点（1．简易性2．扩展性3．可靠性4．经济性5．可管理维护性6．广泛应用性7．协议的标准性8．成熟性）（17）简述千兆以太网与百兆以太网之间的主要差别（千兆位以太网与百兆位以太网之间的主要差别有11点，1）千兆以太网4个主要模块2）千兆以太网对服务器的要求3）千兆以太网对网卡的要求4千兆位介质无关接口（GMII）和MII5）光纤通道编码的采用6）恢复为单中继器规范7）为用于光纤而对自动协商进行修改8）修改CSMA/CD操作和优选全双工9）与铜介质相比优先使用光纤10）得到更新的管理11）拓扑结构）（18）简述千兆位以太网标准（）（19）简述千兆位以太网主要技术(1) MAC子层功能2) 帧结构3) 全双工方式)（20）简述万兆位以太网的构成(万兆位以太网是对以太网技术的再次扩展，其数据传输率为10000Mb/s。

万兆以太网络是由万兆交换机、万兆网卡、综合布线系统等构成的。

万兆交换机构成了网络的骨干部分，万兆网卡安插在服务器和万兆交换机上，通过布线系统相连，万兆位以太网用于中心服务器的交换、城域网接入、服务器到万兆交换机的连接、数据中心，满足日益扩张的海量信息应用对高带宽的需求。

)（21）简述万兆以太网标准满足的五个条件(IEEE 802.3ae工作组确立了万兆以太网标准必须满足的五个条件：● 必须具备广阔的市场潜力，支持大量的应用，有多家厂商的支持，并且有多种类型的用户；● 必须与其他现有的802.3协议标准以及开放式系统互联(OSI) 和简单网络管理协议（SNMP）管理规范相兼容；● 必须与其他802.3标准有本质的区别，使之成为故障的“惟一”解决方案，而不是一个“可选”的解决方案；● 必须在最终批准确定之前论证其在技术方面的可行性；● 必须满足用户部署时的经济可行性，投资合理的成本（包括所有安装和管理费用）就能获得预期的性能提高。

)（22）简述2 万兆以太网与千兆以太网之间的主要差别(万兆以太网与千兆以太网之间的主要差别有7点:1). 更改数据编码方式2)．万兆以太网定义了两种PHY类型3) 芯片接口（XAUI）4) 光纤物理介质层（PMD）5) 万兆以太网的物理层6) 物理接口的两个规范7)万兆位以太网操作模式不支持自动协商)（23）简述万兆以太网的标准(万兆以太网标准可分为的三类规范：★ 基于光纤的局域网万兆以太网规范；★ 基于双绞线（或铜线）的局域网万兆以太网规范；★ 基于光纤的广域网万兆以太网规范。