3-32 公式(3-5)表示，以太网的极限信道利用率与连接在以太网上的站点数无关。能否由此推论出：以太网的利用率也与连接在以太网上的站点数无关请说明你的理由。
解答：以太网的极限信道利用率考虑的是一种最理想的情况，即假定以太网上的各站发送数据都不会产生碰撞。从概率上讲，最理想情况发生的概率极其小，因此是极限信道利用率。但实际上随着以太网上的站点数的增加，碰撞的概率会越来越大，信道的实际利用率也会越来越小。
3-33 使用CSMA/CD协议时，若线路长度为100 m，信号在线路上传播速率为2?108 m/s。数据的发送速率为1 Gbit/s。试计算帧长分别为512字节、1500字节和64 000字节时的参数a的数值，并进行简单讨论。
解答：参数a的数值分别为：，和 977。结果表明可用通过增大以太网的帧长来提高网络的信道利用率。但帧长过大会导致发送站占用信道时间过长，而其它站等待的时间太长，会降低系统的平均响应时间。因此标准的制定需要考虑各种因素。
3-34 在以太网中，两个站发送数据冲突，不考虑其他站，它们再次冲突的概率是多少最多两次重传就成功的概率是多少
解答：再次冲突的概率为50%，需要两次重传才成功的概率为3/8 = %，因此最多两次重传就成功的概率为%。
3-35 在CSMA/CD中，为什么在检测到碰撞后要执行退避算法再次重传碰撞为何要把随机选择退避时间的范围增加一倍
解答：发生碰撞的站点不能在等待信道变为空闲后就立即再发送数据，因为会导致再次碰撞。因此，发生碰撞的站点在停止发送数据后，要推迟（这叫作退避）一个随机的时间再监听信道进行重传。如果连续多次发生冲突，往往表明可能有较多的站点参与争用信道，需要在比较大的范围内选择退避时间才能将各站点的选择的发送时间错开，避免再次冲突。因
此，当重传又发生了碰撞，则将随机选择的退避时间范围扩大一倍，以减小再次碰撞的概率。
3-36 简述局域网交换机与集线器的区别
解答：(1)交换机工作在链路层，根据帧(链路层分组)的目的MAC地址进行转发；而集线器工作在物理层，仅是将端口接收到的比特转发到其他所有端口而不是对帧进行处理。(2) 集线器在转发一个帧中比特时，不对传输媒体进行检测，因此其连接起来的主机属于同一冲突域；但交换机在转发一个帧之前必须执行CSMA/CD算法（当连接集线器时），有隔离冲突域的功能。
3-37 为什么集线器不能互连工作在不同速率的LAN网段，而以太网交换机却可以。 解答：集线器工作在物理层仅将电信号方大整形转发出去，不缓存整个以太网帧。而以太网交换机可以将整个以太网帧缓存到内存然后从输出端口以新的速率发送出去。
3-38 10 Mbit/s以太网升级到100 Mbit/s、1 Gbit/s甚至40/100 Gbit/s时，都需要解决哪些技术问题为什么以太网能够在发展的过程中淘汰掉自己的竞争对手，并使自己的应用范围从局域网一直扩展到城域网和广域网
解答：首先是要规定新的物理层标准以提高发送速率。
其次，为了在数据发送速率提高时不降低网络的信道利用率（使参数a仍保持不变），同时为了向后兼容，不改变以太网的帧格式和最小帧长。100 Mbit/s以太网的争用期是 s，帧间最小间隔现在是 s，都是10 Mbit/s以太网的1/10，将一个网段的最大电缆长度减小到100m。而1 Gbit/s以太网为了不再减小最大电缆长度采用“载波延伸”和“分组突发”技术增大争用期，保持一个网段的最大电缆长度100m。10 Gbit/s以上以太网只工作在全双工方式，不再使用CSMA/CD协议，传输距离不再受碰撞检测的限制，因此可以将应用范围扩展到城域网和广域网。
以太网的以下特点使其在发展的过程中淘汰掉自己的竞争对手： (1) 可扩展性（从10 Mbit/s到40/100 Gbit/s帧格式都保持不变）。 (2) 灵活性（支持多种媒体、全/半双工、共享/交换）。 (3) 易于安装。 (4) 稳健性好。
3-39 以太网交换机有何特点用它怎样组成虚拟局域网
解答：以太网交换机实质上就是一个多接口网桥，和工作在物理层的转发器和集线器有很大的差别。此外，以太网交换机的每个接口通常都直接与一个单个主机或另一个交换机相连，并且一般都工作在全双工方式。当主机需要通信时，交换机能同时连通许多对的接口，使每一对相互通信的主机都能像独占通信媒体那样，无碰撞地传输数据。以太网交换机和透明网桥一样，也是一种即插即用设备，其内部的帧转发表也是通过自学习算法自动地逐渐建立起来的，能够隔离碰撞但转发所有的广播帧。以太网交换机由于使用了专用的交换结构芯片，其交换速率就较高。
虚拟局域网VLAN是由一些局域网网段构成的与物理位置无关的逻辑组。利用以太网交换机可以很方便地实现虚拟局域网VLAN，连接到同一交换机的不同主机可以被划分到不同的VLAN中（最常用的技术是根据交换机的端口来划分VLAN），这些VLAN在逻辑上看起来就像一些独立的LAN，互相不能直接通信。当VLAN跨越多个交换机时，需要在以太网的帧格式
中插入一个4字节的标识符，称为VLAN标记(tag)，指明发送该帧的主机属于哪一个VLAN。
3-40 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
解答：网桥工作在数据链路层，根据MAC帧的目的地址向目的主机所连接的端口进行转
发，采用存储转发方式，转发时在接口执行CSMA/CD协议。网桥能隔离碰撞域，但转发所有的广播帧。
网桥与转发器最大的区别就是工作的层次不同。网桥工作在数据链路层，根据MAC帧的目的MAC地址进行转发；而转发器工作在物理层，用于连接电缆扩大网络覆盖范围，转发器仅仅将一个端口输入的信号放大整形转发到另一个端口，并不识别帧，也不执行CSMA/CD协议。
以太网交换机实质上就是一个多接口网桥，通常直接与主机或另一个交换机相连，并且一般都工作在全双工方式。而网桥通常用于将两个独立的局域网网段连接成一个局域网。
3-41 图3-49表示有五个站分别连接在三个局域网上，并且用网桥B1和B2连接起来。每一个网桥都有两个接口（1和2）。在一开始，两个网桥中的转发表都是空的。以后有以下各站向其他的站发送了数据帧：A发送给E，C发送给B，D发送给C，B发送给A。试把有关数据填写在表3-3中。
B1LAN1A接口1B2LAN2CB212DLAN3E 图3-49 习题3-41的图 表3-3 习题3-41的表 解答：
发送的帧 B1的转发表 地址 A → E C → B D → C B → A A C D B 接口 1 2 2 1 B2的转发表 地址 A C D ― 接口 1 1 2 － B1的处理 (转发丢弃登记) 转发，写入转发表 转发，写入转发表 写入转发表，丢弃不转发 写入转发表，丢弃不转发 B2的处理 (转发丢弃登记) 转发，写入转发表 转发，写入转发表 转发，写入转发表 接收不到这个帧
3-42 网桥中的转发表是用自学习算法建立的。如果有的站点总是不发送数据而仅仅接收数据，那么在转发表中是否就没有与这样的站点相对应的项目如果要向这个站点发送数据帧，那么网桥能够把数据帧正确转发到目的地址吗
解答：如果有的站点总是不发送数据而仅仅接收数据，那么在转发表中就没有与这样的站点相对应的项目。如果要向这个站点发送数据帧，网桥通过向所有接口转发把数据帧正确转发到目的地址。
3-43 假设结点A、B和C都连接到同一个共享式以太网上（通过它们的适配器）。如果A发送上千个IP数据报给B，每个封装的帧都是B的MAC地址，C的适配器会处理这些帧吗如果会，C的适配器会将这些帧中的IP数据报传递给C的IP协议软件吗如果A用MAC广播地址来发送帧，你的答案会有怎样的变化
解答：第1问，会，因为同一个广播LAN上，所有适配器都会接收到这些帧，并检测该帧的目的MAC地址。第2问，不会，因为适配器仅将目的MAC地址为自己或广播地址的帧中的数据提交给主机。第3问，适配器会将广播帧中的IP数据报交给主机的IP协议软件去处理，但C的IP协议软件会丢弃该报文。
3-44 在以太网帧结构中有一个“类型”字段，简述其作用，在PPP帧的首部中哪个字段的功能与之最接近
解答：该字段指明了以太网帧中的数据部分应交给哪个网络层协议或上层协议，如是IP协议还是ARP协议。PPP帧的首部中的“协议”字段的功能与之最接近。
3-45 无线局域网的MAC协议有哪些特点为什么在无线局域网中不能使用CSMA/CD协议而必须使用CSMA/CA协议结合隐蔽站问题说明RTS帧和CTS帧的作用。
解答：无线局域网的MAC协议是CSMA/CA（载波监听多点接入/碰撞避免）。不使用CSMA/CD的原因是：(1) 要实现碰撞检测，就必须在发送信号的同时接收也接收信号。这对于有线网络是很容易的事，但在无线网络中，接收信号的强度会远远小于发送信号的强度，因此实现碰撞检测的代价较大。(2) 另一方面，即使实现了碰撞检测，但由于隐蔽站问题发送站也无法检测到所有的碰撞。因此，无线局域网不使用CSMA/CD协议而是使用CSMA/CA协议，尽可能减少碰撞。由于不可能避免所有的碰撞，CSMA/CA通过确认机制实现可靠数据传输。 无线局域网的MAC协议的特点是：(1)由于不实现碰撞检测，要尽可能减少碰撞。因此在监听信道时，若信道忙要执行退避算法，而不是像CSMA/CD一直坚持监听直到信道空闲。(2)由于不可能避免所有的碰撞，同时无线信道误码率比较高，无线局域网的MAC协议采用停止等待协议，保证数据链路层数据传输的可靠性。(3)为进一步减少碰撞的概率，还采用了虚拟载波监听机制，让源站把它要占用信道的时间（包括目的站发回确认帧所需的时间）及时通知给所有其他站，以便使其他所有站在这一段时间都停止发送数据，这样就大大减少了碰撞的机会。(4)标准规定了不同长度的帧间间隔。高优先级帧需要等待的时间较短，低优先级帧等待的时间较长。若低优先级帧还没来得及发送而其他站的高优先级帧已发送到媒体，则媒体变为忙态因而低优先级帧就只能再推迟发送了。这样就减少了发生碰撞的机会。 隐蔽站问题如下图所示，站A和C同时向B发送数据。但A和C相距较远，彼此都接收不到对方发送的信号。当A和C都检测不到对方的无线信号时，就认为现在无线信道是空闲的，因而都向B发送数据。结果B同时收到A和C发来的数据，发生了碰撞。可见，在无线局域网中，即使在发送数据前未检测到传输媒体上有信号，也不能保证数据能够发送成功。为了更好地解决隐蔽站带来的碰撞问题，允许要发送数据的站对信道进行预约。源站（如A）争取到信道后在发送数据帧之前先发送一个短的控制帧，叫做请求发送RTS（Request To Send），它包括源地址、目的地址和这次通信（包括相应的确认帧）所需的持续时间。若目
计算机网络教程第五版课后答案
