3.7 广域网
## 3.7 广域网 ### 3.7.1 广域网的基本概念 广域网（Wide Area Network，WAN）通常指覆盖范围很广（远超一个城市）的长距离网络，其主要任务是长距离运送主机所发送的数据。连接广域网中各节点交换机的链路均为高速链路，因此广域网首要考虑的问题是通信容量是否足够大，以支持日益增长的通信需求。 广域网不等于互联网。互联网可以连接不同类型的网络，通常通过路由器实现互联。如图3.32所示，多个相距较远的局域网可通过路由器接入广域网，从而构成一个覆盖范围广泛的互联网。因此，一个局域网可通过广域网与另一个远程局域网通信。
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图3.32 由相距较远的局域网通过路由器与广域网相连而成的互联网 广域网由若干节点交换机（注意不是路由器）及连接这些交换机的链路组成。节点交换机与路由器都用于转发分组，工作原理相似；但节点交换机工作在单个网络内部，而路由器用于连接多个网络构成的互联网。节点交换机的核心功能是存储并转发分组。广域网中节点之间采用点到点连接，但为提高网络可靠性，一个节点交换机通常与多个其他交换机相连。 广域网和局域网的区别与联系见表3.5。 表 3.5 广域网和局域网的区别与联系 | 项目 | 广域网 | 局域网 | | --- | --- | --- | | 覆盖范围 | 很广，通常跨区域 | 较小，通常在一个区域内 | | 连接方式 | 通常采用点对点连接 | 普遍使用广播信道 | | OSI层次 | 三层：物理层，数据链路层，网络层 | 两层：物理层，数据链路层 | | 联系与相似点 | 1. 广域网和局域网都是互联网的重要构件，从互联网角度看，两者地位平等（不存在包含关系） 2. 当主机在所属广域网或局域网的内部通信时，仅需使用该网络的物理地址 | | | 着重点 | 强调资源共享 | 强调数据传输 | <!-- page: 126 --> 2027年计算机网络考研复习指导 在通信线路质量较差的年代，高级数据链路控制（HDLC）因其可靠的传输机制而成为主流的数据链路层协议。如今，在误码率极低的点对点有线链路上，更简单的点对点协议（PPP）则成为使用最广泛的数据链路层协议。最新大纲已将HDLC删除，故本书不再介绍。 ## 3.7.2 点对点协议 点对点协议（Point-to-Point Protocol，PPP）是目前最流行的点对点链路控制协议。主要有两种应用场景：用户接入互联网时与ISP之间的通信；两台网络设备之间通过直连专线通信。 在以太网中运行的 PPP 称为 PPPoE（PPP over Ethernet），它是对 PPP 的扩展。PPPoE 将 PPP 帧封装在以太网帧中，用户通过 ADSL 宽带上网时使用的就是 PPPoE。 PPP 由以下三个部分组成： 1）一个链路控制协议（LCP）。用来建立、配置、测试数据链路连接，及协商一些选项。 2）一套网络控制协议（NCP）。PPP 支持多种网络层协议（如 IP、IPX 等），每种网络层协议需通过对应的 NCP 进行配置，以建立和管理其逻辑连接。 3）一种将 IP 数据报封装到串行链路的方法。IP 数据报作为 PPP 帧的信息部分被封装在 PPP 帧中传输，其长度受最大传送单元（MTU）限制。 PPP 帧的格式如图 3.33 所示，首部包含 4 个字段，尾部包含 2 个字段。
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图 3.33 PPP 帧的格式 1）标志字段（F）。首部和尾部各有一个，占 1B，规定为 0x7E（0111110），用作帧的定界符，标识帧的开始与结束。为实现透明传输，当信息段中出现与标志字段相同的比特模式时，需要采取填充措施：当 PPP 使用异步传输时，采用字节填充法，使用的转义字符为 0x7D（01111101）；当 PPP 使用同步传输时，采用零比特填充法。 2）地址字段（A）。占 1B，规定为 0xFF，其意义暂未定义。 3）控制字段（C）。占 1B，规定为 0x03，其意义也暂未定义。 4）协议字段。占 2B，用于标识信息字段所承载的分组类型。若为 0x0021，表示信息字段为 IP 数据报；若为 0xC021，表示信息字段为 LCP 分组。 5）信息字段。长度可变，范围为 0～1500B。 ## 注意 由于 PPP 是点对点链路上（而非总线形网络），无须使用 CSMA/CD 协议，因此不存在最短帧长的限制，其信息字段最小可为 0B（相比之下，以太网帧的数据部分至少需 46B）。 6）帧检验序列（FCS）。占 2B，采用 CRC 校验生成的冗余码，用于差错检测。 以用户拨号接入 ISP 的过程为例：用户拨号后，首先建立一条从用户到 ISP 的物理层连接；随后，用户向 ISP 发送一系列 LCP 分组（封装为 PPP 帧），协商链路参数并建立 LCP 连接；接着通过 NCP 配置网络层，ISP 为用户分配一个临时 IP 地址；通信结束后，依次释放网络层、数 <!-- page: 127 --> 第3章 数据链路层 115 据链路层和物理层连接。PPP的状态转换如图3.34所示。
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图3.34 PPP的状态图 具体解释如下： 1）PPP链路的起始和终止均为链路静止状态，此时用户与ISP之间无物理层连接。 2）当检测到调制解调器的载波信号并成功建立物理层连接后，PPP进入链路建立状态。 3）在链路建立状态下，LCP开始协商配置选项（如最大帧长、鉴别协议等）。若协商成功，则LCP链路建立完成，PPP进入鉴别状态。若协商失败，则退回到链路静止状态。 4）在鉴别状态下，若通信双方无须鉴别或身份鉴别成功，则进入网络层协议状态。若鉴别失败，则直接进入链路终止状态。 5）在网络层协议状态下，双方通过NCP配置网络层参数（如分配IP地址），配置完成后，PPP进入链路打开状态，双方即可开始数据通信。 6）数据通信结束后，若一方发送终止请求并在收到确认后，或链路发生故障，PPP将进入链路终止状态；待调制解调器的载波信号停止后，最终返回链路静止状态。 PPP的主要特点如下： 1）PPP在链路建立阶段使用确认机制，但在数据传输阶段仅提供无差错接收（通过CRC检验），不使用序号与确认机制，因此提供的是不可靠服务。 2）PPP仅支持全双工的点对点链路，不支持多点线路。 3）PPP链路两端可运行不同的网络层协议，但仍能通过同一PPP链路进行通信。 4）PPP是面向字节的协议，所有PPP帧的长度均为整数个字节。 ## 3.7.3 本节习题精选 ### 单项选择题 01. 局域网和广域网的差异不仅在于它们所覆盖的范围不同，还主要在于它们（）。 A. 所使用的介质不同 B. 所使用的协议不同 C. 所能支持的通信量不同 D. 所提供的服务不同 02. 广域网覆盖的地理范围从几十千米到几千千米，它的通信子网主要使用（）。 A. 报文交换技术 B. 分组交换技术 C. 文件交换技术 D. 电路交换技术 03. 广域网所使用的传输方式是（）。 A. 广播式 B. 存储转发式 C. 集中控制式 D. 分布控制式 04. 广域网的拓扑结构通常采用（）。 <!-- page: 128 --> 2027年计算机网络考研复习指导 A. 星形 B. 总线形 C. 网状 D. 环形 05. 现在大量的计算机是通过诸如以太网这样的局域网连入广域网的，而局域网与广域网的互联是通过（ ）实现的。 A. 路由器 B. 资源子网 C. 桥接器 D. 中继器 06. 下列协议中不属于 TCP/IP 族的是（ ）。 A. ICMP B. TCP C. FTP D. HDLC 07. 为实现透明传输（默认为异步线路），PPP 使用的填充方法是（ ）。 A. 位填充 B. 字符填充 C. 对字符数据使用字符填充，对非字符数据使用位填充 D. 对字符数据使用位填充，对非字符数据使用字符填充 08. 以下对 PPP 的描述中，错误的是（ ）。 A. 具有差错控制能力 B. 仅支持 IP C. 支持动态分配 IP 地址 D. 支持身份验证 09. PPP 提供的功能有（ ）。 A. 一种组帧方法 B. 链路控制协议（LCP） C. 网络控制协议（NCP） D. A、B 和 C 都是 10. PPP 中的 LCP 帧的作用是（ ）。 A. 在建立状态阶段协商数据链路协议的选项 B. 配置网络层协议 C. 检查数据链路层的错误，并通知错误信息 D. 安全控制，保护通信双方的数据安全 11. 下列关于 PPP 的叙述中，正确的是（ ）。 A. PPP 是网络层协议 B. PPP 支持半双工或全双工通信 C. PPP 两端的网络层必须运行相同的网络层协议 D. PPP 是面向字节的协议 12. PPP 提供的是（ ）。 A. 无连接的不可靠服务 B. 无连接的可靠服务 C. 有连接的不可靠服务 D. 有连接的可靠服务 ## 3.7.4 答案与解析 ### 单项选择题 01. B 广域网和局域网之间的差异不仅在于它们所覆盖的范围不同，还在于它们所采用的协议和网络技术不同，广域网使用点对点等技术，局域网使用广播技术。 02. B 广域网的通信子网主要使用分组交换技术，将分布在不同地区的局域网或计算机系统互连起来，达到资源共享的目的。 <!-- page: 129 --> 第3章 数据链路层 117 03. B 广域网通常指覆盖范围很广的长距离网络，它由一些节点交换机及连接这些交换机的链路组成，其中节点交换机执行分组存储、转发功能。 04. C 广域网覆盖范围较广、节点较多，为了保证可靠性和可扩展性，通常需采用网状结构。 05. A 中继器和桥接器通常是指用于局域网的物理层和数据链路层的联网设备。目前局域网接入广域网主要是通过称为路由器的互联设备实现的。 06. D TCP/IP 族主要包括 TCP、IP、ICMP、IGMP、ARP、RARP、UDP、DNS、FTP、HTTP 等。HDLC 是 ISO 提出的一个面向比特型的数据链路层协议，它不属于 TCP/IP 族。 07. B PPP 是一种面向字节的协议，所有的帧长都是整数个字节。在异步线路中，PPP 采用字节填充法实现透明传输；在同步线路中，PPP 采用零比特填充法实现透明传输。 08. B PPP 提供差错检测功能，但不提供纠错功能。PPP 两端的网络层可以运行不同的网络层协议，但仍能使用同一个 PPP 进行通信。PPP 可用于拨号连接，因此支持动态分配 IP 地址。PPP 双方建立 LCP 链路后，接着进入身份鉴别状态（可选）。 09. D PPP 协议主要由三部分组成：① 链路控制协议（LCP）；② 网络控制协议（NCP）；③ 一个将 IP 数据报封装到串行链路的方法。因此，选项 A、B、C 都正确。 10. A PPP 帧在默认配置下，地址和控制域总是常量，所以 LCP 提供了必要的机制，允许双方协商一个选项。在建立状态阶段，LCP 协商数据链路协议中的选项，它并不关心这些选项本身，只提供一个协商选择的机制。 11. D PPP 是数据链路层协议，A 错误。根据 PPP 的特点可知 B、C 错误，D 正确。 12. C PPP 是一种面向连接的点对点数据链路层协议，虽然它在连接建立的过程中使用了确认机制，但在数据帧的发送过程中只保证无差错接收（CRC 检验），检验正确就接收这个帧，否则丢弃这个帧，其他什么也不做。因此 PPP 提供的是有连接的不可靠服务。 ## 3.8 数据链路层设备 ### *3.8.1 网桥的基本概念 使用集线器在物理层扩展以太网会形成更大的冲突域①。为避免这一问题，早期采用网桥在数据链路层扩展以太网，此时原来的每个以太网称为一个网段。使用网桥扩展时，不会将原本独立的两个冲突域合并成一个更大的冲突域。这是因为网桥具有识别帧和转发帧的能力： ① 冲突域和广播域的介绍见本书 4.7 节。 <!-- page: 130 --> 2027年计算机网络考研复习指导 它根据帧首部的目的地址及自身的帧转发表，决定是转发还是丢弃所收到的帧，从而有效过滤通信量。网桥是早期的数据链路层设备，现已被以太网交换机取代，最新大纲中已将其删除。 ## 3.8.2 以太网交换机 ### 1. 交换机的原理和特点 以太网交换机也称二层交换机，其中“二层”指其工作在数据链路层。从实质上讲，它是一个多端口的网桥，能够将网络划分为多个较小的冲突域，从而为每个用户提供更高的带宽。 在使用集线器构建的传统共享式以太网中，所有用户共享同一传输介质。例如，在 10Mb/s 网络中，若有 N 个用户，则每个用户的平均可用带宽仅为总带宽的 1/N，且在通信过程中极易发生冲突。而使用以太网交换机构建的交换式以太网则完全不同：每个端口提供独立的信道，主机通信时独占端口带宽（如 10Mb/s），无须与其他用户竞争介质。因此，一台有 N 个端口的交换机的总吞吐容量可达 N×10Mb/s，这正是交换机的最大优势所在。 **考点追查** 以太网交换机的特点（2015） 以太网交换机的特点： 1）当交换机端口直接连接主机或其他交换机时，通常工作在全双工方式。 2）交换机具有并行性，可同时连通多对端口，使每对通信主机都能无冲突地传输数据，因此无须使用CSMA/CD协议。 3）当交换机端口连接集线器时，由于集线器连接的所有设备均处于同一冲突域中，必须使用CSMA/CD协议，且只能工作在半双工方式。 4）交换机是一种即插即用设备，其内部的帧转发表是通过自学习算法，基于网络中各主机间的实际通信自动建立和更新。 5）交换机采用专用交换结构芯片，因此交换速率较高。 **考点追查** 直通交换的转发时延分析（2013） 以太网交换机主要采用两种交换模式： 1）直通交换方式。接收到帧的目的MAC地址后，立即决定转发端口，无须等待整个帧接收完毕。该方式的转发时延非常小，缺点是不进行差错检测，因此可能将一些无效帧转发给其他站。因此，直通交换不适用于需要速率匹配、协议转换或差错检测的场景。 2）存储转发交换方式。先完整接收并缓存整个帧，然后检查帧是否正确（可能还需要进行速率匹配或协议转换），若帧正确，则根据目的MAC地址转发；若帧出错，则直接丢弃。其优点是可靠性高，且支持不同速率端口之间的通信；缺点是转发时延较大。 交换机通常配备多种速率的端口，如 10Mb/s、100Mb/s 端口，以及多速率自适应端口。 ### 2. 交换机的自学习功能 **考点追查** 以太网交换机基于MAC地址的转发机制（2009） 以太网交换机的转发和过滤决策基于帧的MAC地址。其中，过滤是指决定是否丢弃一个帧，而转发则是指决定将帧从哪个端口送出。这两项功能依赖于交换机的交换表。每个表项至少包含两个字段：主机的MAC地址；该主机所连接的交换机端口号。例如，在图3.35中，一台4端口的交换机分别连接四台计算机，其MAC地址分别为A、B、C和D。交换表初始为空。 <!-- page: 131 --> 第3章 数据链路层 119
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(a) 交换表一开始是空的 图3.35 以太网交换机中的交换表
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(b) 交换了两帧后的交换表
## 导航图2 交换机的MAC地址学习过程（2014、2016、2021）
交换机通过自学习算法动态构建并维护转发表，收到数据帧后，执行以下步骤。
1）学习源 MAC 地址：交换机读取帧的源 MAC 地址，并将 {MAC 地址，入端口} 写入或更新到交换表。这一过程称为自学习，可使交换机动态掌握各主机的连接位置。
2）查看目的 MAC 地址：交换机解析帧的目的 MAC 地址，并根据其类型（单播、广播或组播）采取相应的转发策略。
## 3）决策与转发：
- 为单播帧（目的MAC地址为普通主机地址）时，交换机在交换表中查找该目的地址；若找到对应表项（已知目的地址），则仅从该表项所指端口转发，实现精准交付；若未找到对应表项（未知目的地址），则执行未知单播帧泛洪（或称洪泛），即将帧从除接收端口外的所有其他活动端口转发出去，确保目标主机能收到。
- 为广播帧（目的MAC地址为FF:FF:FF:FF:FF:FF）时，交换机不查询转发表，直接将帧泛洪到除接收端口外的所有其他活动端口。
- 为组播帧（目的地址为组播MAC地址）时，交换机通常也默认执行泛洪处理。
假设主机 A 从端口 1 向主机 B 发送帧。交换机收到后，学习源地址：将 {A, 1} 写入交换表，此后任何发往主机 A 的帧都将从端口 1 转发。执行未知目的地址泛洪：未找到主机 B 的对应表项，将帧发送至端口 2、3、4（除端口 1 外）。主机 C 和 D 收到帧后，发现目的地址非自身，丢弃该帧；仅主机 B 接收。
随后，假设主机 B 从端口 3 向主机 A 回复帧。交换机收到后，学习源地址：将 {B, 3} 写入交换表。执行已知目的地址精准交付：查表发现主机 A 对应端口 1，于是直接从端口 1 单播转发该帧。
至此，交换机已通过“A→B”和“B→A”的通信，完整学习了主机 A 与 B 的位置信息。随着时间的推移，只要主机 C 和 D 也主动发送帧，交换机便会逐步学习其 MAC 地址与端口的映射关系。最终，交换表将包含所有活跃主机的信息，实现高效、精准的转发。
由于网络中的主机会动态变化，交换表必须具备自动更新的能力。为此，每个表项均设有老化时间，超时未更新的表项会被自动删除，以确保表项始终反映当前网络的实际连接状态。
为了提高可靠性，以太网交换机组网中常引入冗余链路，但可能形成环路，导致广播风暴和帧无限循环。为此，交换机采用生成树协议（STP），在不改变物理拓扑的前提下，通过逻辑阻塞部分冗余端口，构建一棵覆盖所有交换机的无环生成树，确保任意两台主机间仅有一条有效路径，进而消除环路。同时，当主链路出现故障时，STP 可重新激活被阻塞端口，恢复连通性，实现自动容错。
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## 3.8.3 共享式以太网
### 1. 共享式以太网的基本特点
**考点建议** 共享式与交换式以太网的区别（2016）
共享式以太网是指以集线器（Hub）为中心连接设备构建的局域网。所有主机通过双绞线接入集线器，共享同一物理传输介质和总带宽。从逻辑上看，整个网络构成单一的局域网段，所有通信均发生在同一个冲突域和广播域中。共享式以太网的主要特点如下。
1）工作在物理层：集线器仅对电信号进行放大和再生，不具备帧解析能力，无法识别 MAC 地址，也无任何智能转发或过滤功能。
2）采用半双工通信和 CSMA/CD 协议：由于介质共享，任意时刻只能有一对主机成功通信，其他发送尝试将引发冲突，必须依赖 CSMA/CD 协议进行冲突检测与退避。
3）单一冲突域与广播域：所有主机处于同一个冲突域和同一个广播域内。
4）带宽共享，效率低下：若网络中有 $N$ 台主机，则每台主机的平均带宽仅为总带宽的 $1/N$ 。
5）盲目广播所有帧：集线器将收到的帧无差别地转发至所有其他端口，各主机需自行判断是否接收，不仅浪费带宽，还存在通信隐私泄露的风险。
正由于上述缺陷，共享式以太网早已于 20 世纪末退出历史舞台，现代网络不再部署。
### 2. 共享式与交换式以太网的转发行为对比
假设交换机已建立完整的转发表，以下从三种典型场景分析两类网络的处理差异：
1）主机发送普通帧。对于共享式以太网，集线器将帧转发到除接收端口外的所有端口，各主机网卡根据帧的目的 MAC 地址决定是否接收。对于交换式以太网，交换机查询转发表后，仅将帧从目标主机所在的端口转发，其他主机完全无感知。
2）主机发送广播帧。对于共享式以太网，集线器将帧转发到除接收端口外的所有端口，各主机网卡识别目的 MAC 地址为广播地址后接收该帧。对于交换式以太网，交换机识别目的 MAC 地址为广播地址，执行泛洪处理，各主机收到该广播帧后予以接收。两种情况效果相同，但原理不同：前者是物理层盲目复制，后者是数据链路层有意识洪泛。
3）多对主机同时通信。对于共享式以太网，必然发生冲突，需执行 CSMA/CD 协议的退避重传机制。对于交换式以太网，支持多对端口并行交互，各对通信互不干扰。
**考点建议** 各类网络设备对冲突域和广播域的影响（2020、2022）
可见，集线器既不隔离广播域，也不隔离冲突域，而交换机不隔离广播域，但隔离冲突域。共享式以太网与交换式以太网的特性对比如表 3.6 所示。
表 3.6 共享式以太网与交换式以太网的特性对比
| 网络类型 | 工作层次 | 通信模式 | 带宽分配 | 使用 CSMA/CD 协议？ | 安全性 |
| --- | --- | --- | --- | --- | --- |
| 共享式以太网 | 物理层 | 半双工 | 共享 | 是 | 低 |
| 交换式以太网 | 数据链路层 | 全双工（默认） | 独占 | 否（全双工下） | 较高 |
## 3.8.4 本节习题精选
### 单项选择题
01. 下列网络连接设备都工作在数据链路层的是（）。
A. 中继器和集线器
B. 集线器和网桥
C. 网桥和局域网交换机
D. 集线器和局域网交换机
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第3章 数据链路层
02. 下列关于数据链路层设备的叙述中，错误的是（ ）。
A. 交换机将网络划分成多个网段，一个网段的故障不会影响到另一个网段的运行
B. 交换机可互连不同的物理层，不同的MAC子层及不同速率的以太网
C. 交换机的每个接口节点所占用的带宽不会因为接口节点数量的增加而减少，且整个交换机的总带宽会随着接口节点的增加而增加
D. 利用交换机可以实现虚拟局域网（VLAN），VLAN可以隔离冲突域，但不能隔离广播域
03. 下列（ ）不是使用交换机分割网络所带来的好处。
A. 减少冲突域的范围
B. 在一定条件下增加了网络的带宽
C. 过滤网段之间的数据
D. 缩小了广播域的范围
04. 下列不能分割冲突域的设备是（ ）。
A. 集线器
B. 交换机
C. 路由器
D. 网桥
05. 局域网交换机实现的主要功能在（ ）。
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
06. 交换机能比集线器提供更好的网络性能的原因是（ ）。
A. 交换机支持多对用户同时通信
B. 交换机使用差错控制减少出错率
C. 交换机使网络的覆盖范围更大
D. 交换机无须设置，使用更方便
07. 通过交换机连接的一组工作站（ ）。
A. 组成一个冲突域，但不是一个广播域
B. 组成一个广播域，但不是一个冲突域
C. 既是一个冲突域，又是一个广播域
D. 既不是冲突域，又不是广播域
08. 一个16接口的集线器的冲突域和广播域的个数分别是（ ）。
A. 16, 1
B. 16, 16
C. 1, 1
D. 1, 16
09. 一个16个接口的以太网交换机，冲突域和广播域的个数分别是（ ）。
A. 1, 1
B. 16, 16
C. 1, 16
D. 16, 1
10. 下列关于用集线器连接的共享式以太网的说法中，正确的是（ ）。
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. 以太网不一定使用CSMA/CD协议
11. 下列关于广播式网络的说法中，错误的是（ ）。
A. 共享广播信道
B. 不存在路由选择问题
C. 可以不要网络层
D. 不需要服务接入点
12. 对于由交换机连接的 $10 \mathrm{Mb} / \mathrm{s}$ 以太网，若有 10 个用户，则每个用户能占有的带宽为（ ）。
A. 1Mb/s
B. 2Mb/s
C. 10Mb/s
D. 100Mb/s
13. 如下图所示，某学院的以太网交换机有3个接口分别和3个系的以太网相连，另外3个接口分别和万维网服务器、电子邮件服务器以及一个连接互联网的路由器相连，A、B和C都是 $100\mathrm{Mb / s}$ 以太网交换机。假设所有链路的速率都是 $100\mathrm{Mb / s}$，且图中9台主机中的任何一台都可以与任何一台服务器或主机通信。这9台主机和2台服务器产生的总吞吐量最大为（ ）。若把3个系的以太网交换机都换成 $100\mathrm{Mb / s}$ 集线器，则这9台主
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机和2台服务器产生的总吞吐量最大为（）。若把所有以太网交换机都换成100Mb/s集线器，则这9台主机和2台服务器产生的总吞吐量最大为（）。
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A. 1100Mb/s, 500Mb/s, 100Mb/s B. 500Mb/s, 500Mb/s, 100Mb/s C. 1100Mb/s, 1100Mb/s, 500Mb/s D. 500Mb/s, 1100Mb/s, 500Mb/s 14. 假设以太网 A 中 80% 的通信量在本局域网内进行，其余 20% 在本局域网与因特网之间进行，而以太网 B 正好相反。在这两个局域网中，一个使用集线器，另一个使用交换机，则交换机应放置的局域网是（）。 A. 以太网 A B. 以太网 B C. 任意以太网 D. 都不合适 15. 在使用以太网交换机的局域网中，以下（）是正确的。 A. 局域网中只包含一个冲突域 B. 交换机的多个接口可以并行传输 C. 交换机可以隔离广播域 D. 交换机根据 LLC 目的地址转发 16. 以太网交换机的自学习功能是指（）。 A. 记录帧的源 MAC 地址与该帧进入交换机的接口号 B. 记录帧的目的 MAC 地址与该帧进入交换机的接口号 C. 记录分组的源 IP 地址与该分组进入交换机的接口号 D. 记录分组的目的 IP 地址与该分组进入交换机的接口号 17. 当以太网交换机某接口收到帧时，若在交换表中未找到目的 MAC 地址，则（）。 A. 将帧发送到特定接口进行 ARP 查询 B. 丢弃该帧 C. 将帧发送到除本接口外的所有接口 D. 将帧发送给 DHCP 服务器 18. 某以太网如下图所示，假设交换机 1 和交换机 2 的交换表初始为空，各主机之间依次进行以下通信：A→B，H→A，E→X，X→E，则关于上述通信过程叙述错误的是（）。
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A. 当 A→B 时，除 A 外的全部主机都能收到 A 发送的帧
B. 当 H→A 时，仅 A 能收到 H 发送的帧
C. 当 E→X 时，仅 X 能收到 E 发送的帧
D. 当 X→E 时，交换机 2 收不到 X 发送的帧
19. 【2009统考真题】以太网交换机进行转发决策时使用的 PDU 地址是（）。
A. 目的物理地址
B. 目的 IP 地址
C. 源物理地址
D. 源 IP 地址
20. 【2013统考真题】对于 100Mb/s 的以太网交换机，当输出端口无排队，以直通交换方式
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第3章 数据链路层
123
转发一个以太网帧（不包括前导码）时，引入的转发时延至少是（）。
A. $0 \mu \mathrm{s}$
B. $0.48 \mu \mathrm{s}$
C. $5.12 \mu \mathrm{s}$
D. $121.44 \mu \mathrm{s}$
21.【2014 统考真题】某以太网拓扑及交换机的当前转发表如下图所示，主机 00-e1-d5-00-23-a1 向主机 00-e1-d5-00-23-c1 发送一个数据帧，主机 00-e1-d5-00-23-c1 收到该帧后，向主机 00-e1-d5-00-23-a1 发送一个确认帧，交换机对这两个帧的转发端口分别是（）。
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A. $\{3\}$ 和 $\{1\}$
B. $\{2,3\}$ 和 $\{1\}$
C. $\{2,3\}$ 和 $\{1,2\}$
D. $\{1,2,3\}$ 和 $\{1\}$
22. 【2015 统考真题】下列关于交换机的叙述中，正确的是（）。
A. 以太网交换机本质上是一种多端口网桥
B. 通过交换机互连的一组工作站构成一个冲突域
C. 交换机每个接口所连的网络构成一个独立的广播域
D. 以太网交换机可实现采用不同网络层协议的网络互连
23. 【2016 统考真题】若主机 H2 向主机 H4 发送一个数据帧，主机 H4 向主机 H2 立即发送一个确认帧，则除 H4 外，从物理层上能够收到该确认帧的主机还有（）。
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A. 仅 H2 B. 仅 H3 C. 仅 H1、H2 D. 仅 H2、H3