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Seymour

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Pluto06

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liuyulin

1.拓扑类型是什么?有哪些典型的拓扑类型?
答案:
拓扑类型也称为网络类型,接入设备五花八门,不同类型接入设备工作原理不同,因此组成的网络工作原理也不一样,不同类型的接入设备组成的网络对应的网络类型也不同,大体有3大类,分别为总线型网络(接入设备使用集线器Hub),环形网络(接入设备使用环网交换机)以及星型网络(接入设备使用Ethernet交换机)。

2.总线型网络可以无穷扩展么?使用集线器链接终端组成的网络中最多包含多少台集线器?
答案:
任何类型的网络都不可以无穷尽扩展,因为网络越大,成员越多,整体网络质量就会越差,因为网络质量直接影响到用户体验,因此为了保证好的用户体验,一个网络最大不建议超过300个节点.而总线型网络要更小一些,因为Hub提供的带宽是共享的,接入的主机越多平均每台主机分得的带宽越小,网络质量越差,并且节点越多越容易出现数据冲突导致通信失败.一个总线型网络中根据5/4/3/2/1的设计原则,最多包含5台集线器,集线器间最大距离为4根百米电缆叠加的长度400米,其中建议3台集线器链接终端,剩余2台负责做网络范围扩展,所有成员共处同一个冲突域内。

3.总线型网络有哪些特征?
答案:
总线型网络的特征其实就是Hub的特征,Hub内部是一根逻辑总线贯穿所有接口,一般Hub的总线带宽是10Mbit/s,因此集线器的所有接口连接的成员将会分享这10M带宽,这个称为共享带宽.因此总线型网络里成员越多平均每个成员可以被分配到的带宽就越少.由于Hub的接口都是半双工,因此任何PC(即便支持全双工也一样)连接集线器之后都只能使用半双工工作,这会导致节点发送数据的时候不能接收,接收数据的时候不能发送,影响通信效率.并且由于Hub是物理层设备,作为OSI最底层设备,Hub不具备任何智能性,无法理解数据报头中的地址信息,也无法得知自己哪个接口链接哪台PC,因此智能使用Flooding(泛洪)的方式全发数据,这样第一没有安全性,第二对于非数据接收主机而言会平白无故浪费他们的带宽以及CPU内存资源.并且泛洪+半双工决定了在一个总线型网络中一旦有两个或更多节点同时发送数据,就会出现冲突,因此为了网络正常运作,一台数据发送数据的时候其他主机只能等待。

4.如何在总线型网络中减少冲突出现的概率?
答案:
因为Ethernet是一个通信非常自由的局域网协议,参与网络的节点没有任何通信限制和约束,发送数据前不需要任何许可证,想发就发,正是因为如此,在总线型网络中经常会出现多主机同时发送数据的情况,进而导致数据冲突.为了避免冲突必须要针对总线型网络中的Ethernet通信做相应约束,该约束行为别定义在CSMA/CD规则中.该规则属于Ethernet的可选特性,并且只工作在总线型网络(终端如何判断自身在不在总线型网络主要看自己接口的双工模式是否是半双工,是半双工则是总线型网络,不是则是星型网络).该规则规定了每台终端在通过网络发送数据前必须监听链路,当链路安静(不能收到任何数据)的时候才能发送数据.并且当冲突产生的时候第一个收到冲突碎片的终端会产生一个冲突报警信令发送给集线器继而传递给网络内所有节点,收到该信令的节点会立即停止发送数据,并且开启一个随机计时器,计时器倒计时到0之前不能发送数据,到0后如果想发送数据依旧是先监听链路确定其是安静的后再进行发送.。

5.为何有了CSMA/CD后依然有可能产生数据冲突?
答案:
假设在总线型网络中存在ABCDE五台主机,此时A在和D通信,此时此刻假设B和C都想发送数据给E,基于CSMA/CD规则他们监听链路发现能接收到A的数据(因为泛洪A给D的数据BCE都能收到),因此等待,等A发送完毕后B和C会同时检测到链路安静,此时两台主机同时发送数据就进而导致了数据冲突.通过这个案例可以得出一个结论CSMA/CD只能尽可能减少冲突发生的概率,但是完全避免冲突是没可能的,并且在一个总线网络中节点越多出现冲突的概率越大。

6.为什么会有5/4/3/2/1规则,如果在一个总线型网络中Hub的数量超过5台会如何?
答案:
假设在一个总线型网络中存在10台集线器,大家1连2 2连3 3连4连成一条直线,两两之间使用百米双绞线连接,这时候Hub1到Hub10的直线距离是900米.数据在线缆传输的时候有延迟,线缆越长集线器越多,端到端传输延迟越高.假设Hub1连接主机A,Hub10连接主机B.这时候A在发送数据,虽然通过泛洪最终B能收到A的数据,但是这需要时间,因为传输距离过长,延迟相对比较大,而此时如果B想发送数据他会监听链路,由于延迟此时A通信的流量B还收到,因此B会错误判断链路是安静的,从而发送数据导致数据冲突.CSMA/CD最大的克星就是超高的端到端延迟,延迟到过一个阈值时,该规则将无法避免冲突产生,届时网络会有频繁的冲突导致近乎不可用,因此为了避免CSMA/CD不可用,从而需要限制网络中Hub的数量。

7.双工是什么,有哪些双工类型?
答案:
双工是接口和线缆的双向数据转发能力.因为日常上网主机需要接受数据(下载)也需要发送数据(上传),因此接口的双工模式直接影响PC日常网络访问的效率.双工一共有三种模式,单工,半双工和全双工.其中单工指接口或线缆只能支持一个方向的流量通过,反方向流量不支持通过.单工的经典介质是光纤.一般企业网络使用光纤互联交换机的级联口的时候一次会使用两根,一根发一根收.半双工指接口或线缆支持双向数据传输,但是一个方向流量通行时反方向流量不能同时存在,必须等一方向流量发送完毕反向流量才能通过.全双工指双向流量可以同时通行.一般双绞线和同轴电缆都支持双工,具体半双工还是全双工要看链路两端接口是否支持。

8.导致冲突的根因是什么,怎么样能绝对避免冲突?
答案:
在半双工链路上让双向流量同时存在,这个行为是导致冲突的根因,因此避免冲突不是不让多台主机同时通信,而是让双向流量在一根链路上出现的时候不会彼此碰撞.因此实际上解决冲突的根本手段是让所有链路接口工作在全双工模式下。

9.网络是为应用提供服务的,应用通常安装在终端主机上,不同主机上的应用通信的流程是怎么样的?
答案:
举例QQ应用,A主机的QQ和B主机的QQ通信,A的QQ用户打了一段话,这段话被QQ进程翻译成计算机可以理解的2进制比特流,这部分称为数据载荷,不能直接发送,因为网络设备无法理解,并且就算理解也不能通过这段话看出数据是由谁发的,要发送给谁.为了让网络设备能够知道数据流要发送给哪个目的主机,A的操作系统要在QQ产生的数据载荷前添加数据报头,这个行为成为封装,报头要包含两类信息1.源目地址信息(用来描述源目通信节点)2.源目端口号(用来描述源目应用程序),添加好报头后才能进一步发送数据到网络设备,网络设备通过查看源目地址信息了解到数据是谁发送的发送给谁,这时候只要网络设备知道接收节点在网络什么地方,就可以顺利做数据转发,最终实现数据被B顺利收到,由于B可能同时开启多个应用上网,B收到数据后要查看源目端口确定流量是A的哪个应用产生并且要交给自身哪个应用处理,最终把数据交给QQ应用。

10.什么是2层地址,什么是3层地址,分别有什么用?
答案:
2层地址通常由LAN/WAN协议定义,这些数据链路层协议定义2层地址的目的是在一个网络内定位每一个节点,例如Ethernet定义的2层地址就是MAC地址,用来在一个多路访问网络中定位一个主机的接口.3层地址通常由被路由协议IPv4/IPv6定义,这类地址能端到端全局唯一的定位每一个节点,无论通信是网络内还是网络间都可以使用节点的3层地址全球唯一的定位自己.数据在整个Internet发送的时候源目三层地址能保持不变(因为可以端到端标识一个节点).2层地址类似于接口的身份证,3层地址类似于接口的护照,一个节点同时包含两种地址很正常,不过通常2层地址不可变而3层地址是根据节点所在的网络会发生变化。

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