計算機網(wǎng)絡(luò) WAN習(xí)題答案

1、F問題WAN-1：廣域網(wǎng)在地理上覆蓋的范圍較大，那么能不能說“凡是在地理上覆蓋范圍較大的網(wǎng)絡(luò)就是廣域網(wǎng)”？答：不行。廣域網(wǎng)不僅僅在地理上覆蓋的范圍較大（幾十或幾百公里），而且它的通信容量必須足夠大，以便支持日益增長的通信量。這個特點就是廣域網(wǎng)的可擴縮性(scalability)。因此，假定一個中國公司的局域網(wǎng)通過衛(wèi)星鏈路專線和遠在美國的一個子公司的局域網(wǎng)相互連接起來。如果僅僅從地理上覆蓋的范圍來看，這似乎已經(jīng)構(gòu)成了一個廣域網(wǎng)。其實不對。這樣的網(wǎng)絡(luò)并不能夠稱為廣域網(wǎng)。這是因為在衛(wèi)星鏈路兩端的局域網(wǎng)所能接入的站點數(shù)目都是十分有限的，而衛(wèi)星鏈路的通信容量也非常有限。這樣的網(wǎng)絡(luò)不可能容許大量的主機都接

2、入進來。因此，通過衛(wèi)星鏈路連接起來的兩個局域網(wǎng)，盡管它們相距很遠（如果按衛(wèi)星信道的長度來計算，其鏈路長度已經(jīng)超過了7萬公里），但組合起來的網(wǎng)絡(luò)不能叫做廣域網(wǎng)，而只能叫做互連網(wǎng)。以上的概念見下圖所示?？傊?，廣域網(wǎng)不僅在地理上有較大的覆蓋范圍，而且必須有足夠的容量可容納大量的主機接入到廣域網(wǎng)來。廣域網(wǎng)的另一個特點就是“廣域網(wǎng)是一個單個的網(wǎng)絡(luò)”。我們知道，因特網(wǎng)在地理上覆蓋的范圍很大（覆蓋了全球的范圍）。但因特網(wǎng)是很多很多的網(wǎng)絡(luò)通過許多的路由器互連起來的。所以這樣的互連網(wǎng)絡(luò)盡管覆蓋的地理范圍很廣，我們也不稱它為廣域網(wǎng)。由于廣域網(wǎng)是一個單個的網(wǎng)絡(luò)，因此在廣域網(wǎng)內(nèi)部只有轉(zhuǎn)發(fā)分組的結(jié)點交換機而沒有路由器。

3、當然，廣域網(wǎng)和廣域網(wǎng)以外的網(wǎng)絡(luò)相連時需要使用路由器。F問題WAN-2：在廣域網(wǎng)中的結(jié)點交換機是否就是路由器？答：不是。路由器是用來連接不同網(wǎng)絡(luò)的。在廣域網(wǎng)是一個單一的網(wǎng)絡(luò)，在廣域網(wǎng)的內(nèi)部轉(zhuǎn)發(fā)分組時不使用路由器。在廣域網(wǎng)內(nèi)部用來轉(zhuǎn)發(fā)分組的機器叫做結(jié)點交換機或分組交換機。結(jié)點交換機在功能上有很多方面和路由器是相似的，例如，在結(jié)點交換機內(nèi)都有路由表和轉(zhuǎn)發(fā)表。此外，結(jié)點交換機中的路由表和轉(zhuǎn)發(fā)表構(gòu)成的原理和方法（如在路由表中給出下一跳地址，用尋找最短路徑的方法構(gòu)造路由表等）也同樣適用于路由器。F問題5-3：為什么在第5版的計算機網(wǎng)絡(luò)取消了“廣域網(wǎng)”這一章？答：廣域網(wǎng)主要有三種網(wǎng)絡(luò)，即X.25網(wǎng)、幀中繼網(wǎng)

4、和ATM網(wǎng)。這三種廣域網(wǎng)在計算機網(wǎng)絡(luò)發(fā)展歷史中都曾起到積極的作用。但隨著技術(shù)的發(fā)展，X.25網(wǎng)已經(jīng)被淘汰了。幀中繼網(wǎng)也快要不用了。剩下的ATM網(wǎng)仍然在使用，但以后可能仍然會被淘汰。因此，在計算機網(wǎng)絡(luò)中，廣域網(wǎng)的內(nèi)容可以精簡掉。在2006年出版的Comer教材第5版COME06已經(jīng)取消了ATM這一章的內(nèi)容。這是技術(shù)發(fā)展的趨勢。本書主要是討論和因特網(wǎng)關(guān)系最密切的計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。在因特網(wǎng)中，兩個路由器之間的廣域網(wǎng)就相當于一條直通的鏈路（如下圖所示）。也就是說，在討論互聯(lián)網(wǎng)的一些問題時，我們可以不必關(guān)心廣域網(wǎng)里面的細節(jié)。 一個廣域網(wǎng)中往往有許多的結(jié)點交換機，那么為什么從廣域網(wǎng)邊上的兩個路由器看廣域網(wǎng)（

5、見上圖）卻像一條直通的鏈路呢？這是因為廣域網(wǎng)（如X.25網(wǎng)、幀中繼網(wǎng)或ATM網(wǎng)）使用的是面向連接的虛電路（而且還常常使用永久虛電路）。因此，從廣域網(wǎng)邊上的兩個路由器看廣域網(wǎng)，的確就像一條直通的鏈路。F問題WAN-4：為什么ATM信元的有效載荷(payload)規(guī)定為48字節(jié)？答：這是由ATM的標準化過程決定的。在制訂ATM標準時，美國的電話公司提出信元的有效載荷為64字節(jié)，而歐洲的一些公司提出要使用32字節(jié)的標準。歐洲提出使用較短的信元是因為在歐洲的一些國家都比較小，如果采用較短的信元（使用32字節(jié)的有效載荷），那么這些信元引起的時延就較小，因而在長途通信設(shè)備中不需要安裝回聲消除器。但美國是一

6、個大國，回聲消除器總是需要安裝的，而選擇較長的有效載荷可以使信元首部開銷相對地減少。最后折中的結(jié)果是取64和32的平均值，即48字節(jié)。F問題WAN-5：異步傳遞方式ATM和同步傳輸有什么關(guān)系？答：異步傳遞方式ATM和同步傳輸?shù)年P(guān)系非常密切。這點只要用下面的圖就可說明。圖中畫出了在物理層是使用同步數(shù)字系列SDH或同步光纖網(wǎng)SONET。整個網(wǎng)絡(luò)都是同步傳輸?shù)?。所有的結(jié)點的時鐘都受非常精確的主時鐘的控制。在這種網(wǎng)絡(luò)中的所有鏈路上傳輸?shù)谋忍亓鞫际峭降?。這樣的比特流被劃分成一個個具有一定長度的時分復(fù)用幀周期性地重復(fù)出現(xiàn)。ATM信元在數(shù)據(jù)鏈路層。ATM信元一產(chǎn)生，就隨時可插入到物理層的同步比特流中（只要

7、比特流有空閑的位置）。這就是異步插入。每一個用戶產(chǎn)生的ATM信元插入到物理層的時分復(fù)用幀的相對位置不是固定的（我們可以對比一下，同步通信的每一個PCM話路插入到時分復(fù)用幀中的相對位置都是固定的）。因此ATM信元傳輸過程中，既有“異步”（因為ATM信元隨時可插入到物理層的同步傳輸?shù)谋忍亓髦校钟小巴健保ㄒ驗檫@些比特流是同步傳輸?shù)模?。F問題WAN-6：是否SDH/SONET只能為ATM使用？答：不是。不僅ATM可以使用SDH/SONET，而且時分復(fù)用TDM和IP數(shù)據(jù)報都可以使用SDH/SONET。實際上，當初提出SONET時，ATM還沒有問世。SONET的提出是為了使不同的時分復(fù)用體系（PCM

8、體系）在高速傳輸時其高次群在速率上能夠得到統(tǒng)一。但后來ATM利用了SDH/SONET的高速同步數(shù)字傳輸這一特點。F問題5-7：在ATM中發(fā)送端或接收端的傳輸匯聚子層TC能否辨認出不同的虛通路VC？答：不行。虛通路VC的號是在ATM信元首部中的VCI/VPI字段中。TC子層不檢查VCI/VPI字段中的內(nèi)容。F問題WAN-8：按照分層原理，下層不檢查上層協(xié)議數(shù)據(jù)單元PDU的首部。在ATM中，在傳輸匯聚子層TC上面的是ATM層。那么TC子層是否也不檢查ATM信元的首部？答：不對。TC子層和上面的ATM層的關(guān)系有些特殊。按照一般的分層原理，TC子層似乎不應(yīng)當檢查上面ATM層53字節(jié)的信元的首部。然而不

9、這樣的檢查是不行的。在發(fā)送端，TC子層要生成每一個ATM信元的首部差錯控制字段HEC。每一個信元有5字節(jié)（40位）的首部，其中最后一個字節(jié)是HEC字段。TC子層根據(jù)首部中的前4個字節(jié)用循環(huán)冗余檢驗CRC（采用的是CRC-8生成多項式X8 + X2 + X + 1），計算出HEC的值，寫入HEC字段。在接收端，TC子層首先要對信元定界。這是TC子層要做的最復(fù)雜的工作。我們知道，在PPP幀的開始位置有一個標志字段0x7E，即二進制的01111110。在以太網(wǎng)的幀的開始位置也有一個幀開始定界符10101011。因此要確定PPP幀或以太網(wǎng)幀的開始位置是比較容易的。但ATM信元并沒有信元開始的標志字段或

10、信元開始定界符。因此在接收端收到連續(xù)的比特流后，首先必須確定出每一個信元是從什么地方開始，然后將后面的424位（即53字節(jié)）作為一個信元上交給ATM層。TC子層設(shè)有一個正好能夠放入ATM信元首部40位的移位寄存器。TC子層將收到的比特流通過這個移位寄存器進行檢查，看這40位中的最后的8位是否為HEC字段，即檢查首部前面的32位的CRC檢驗結(jié)果是否與最后的8位相符。若相符，則要判斷是否為碰巧相符。判斷的方法就是先認為信元的開始位置是找對了，然后再連續(xù)觀察若干個信元，看這幾個信元的HEC字段是否還是正確的。若是，則可認定信元的開始位置已經(jīng)找到了，因為連續(xù)幾個53字節(jié)中的前4個字節(jié)的比特組合的CRC檢驗結(jié)果，都碰巧和第5個字節(jié)的值一樣，這樣的概率是非常小的。若不相符，則將移位寄存