【正确答案】 A

【答案解析】本题考查有关带宽与数据传输率的关系及数据传输率计算方法的基础知识。
在数据通信技术中，人们一方面通过研究新的传输媒介来降低噪声的影响，另一方面则是研究更先进的数据调制技术，以更加有效地利用信道的带宽。这也就引出了一个非常重要的知识点：计算信道的数据传输率。信道的数据传输率计算公式如下图所示。
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从图中，可以看出在计算信道的数据传输率时有两种考虑：一是考虑噪声，二是考虑理想传输。
香农理论描述了有限带宽、有随机热噪声信道的最大传输速率与信道带宽、信号噪声功率比(简称信噪比，S/N)之间的关系。
在使用香农理论时，由于信噪比的比值通常太大，因此通常使用分贝数(dB)来表示：
dB=10×log₁₀(S/N)
例如，S/N=1000时，用分贝表示就是30dB。如果带宽是3kHz，则这时的极限数据速率就应该是：
C=3000×1og₁₀(1+1000)≈3000×9.97≈30kbps
对于有噪声的信道中，用误码率来表示传输二进制位时出现差错的概率(出错的位数/传送的总位数)，通常要求是小于10^-6。
奈奎斯特定理(也称为奈式定理)：如果某信号通过带宽为H的低通滤波器，那么每秒采样2H次就能完整地重现通过这个滤波器的信号。以每秒高于2H次的速度对此线路采样是无意义的，其高频分量已经被滤波器滤除，无法恢复。
该定理的表达很简单，即B=2W
在计算时，最关键的在于理解码元和位的转换关系。码元是一个数据信号的基本单位，而位是一个二进制位，一位可以表示2个值。因此，如果码元可取2个离散值，则只需1位表示；若可取4个离散值，则需要2位来表示。
码元有多少个不同种类，取决于其使用的调制技术。关于调制技术的更多细节参见后面的知识点，在此只列出常见的调制技术所携带的码元数，如下表所示。

调制技术与码元数
调制技术	码元种类	位
幅度键控(Amplitude Shift Keying，ASK)	2	1
频移键控(Frequency Shift keying，FSK)	2	1
2相调制相位键控(Phase Shift Keying，PSK)	2	1
4相调制相位键控(Differential Phase Shift keying，DPSK)	4	2
正交相移键控(Quadrature Phase Shift Keying，QPSK)	4	2

要注意的是，这两种算法得出的结论是不能够直接比较的，因为它们的假设条件不同。在香农定理中，实际上也考虑了调制技术的影响，但由于高效的调制技术往往也会使出错的可能性更大，因此也会有一个极限，而香农的计算方式不用考虑采用哪种调制技术。另外，再次一提的是，信道本身也会带来延迟，通常电缆中的传播速度是光速(300m/μs)的2/3，即200m/μs左右；而且根据距离不同也会增加延迟的值。
本题计算方法为：
对没有噪声的信道，利用奈奎斯特准则计算信道的极限数据传输率，该准则为：在带宽为W(Hz)的无噪声信道上传输信号，假定每个信号取V个离散电平值，则信道的极限数据传输率(比特率)为2Wlog2^V(bps)。
对有噪声的信道，利用香农定理计算信道的极限数据传输率，该定理为：在带宽为W(Hz)的有噪声信道上传输信号，假定信噪比为S/N(功率比)，则信道的极限数据传输率为Wlog₂(1+S/N)(bps)。
上述两个计算公式的条件是不一样的。对奈奎斯特准则，考虑每个信号可表示的状态数是V，其特例是V=2，即每个信号可表示两个状态之一(0或1)。而香农定理不限制每个信号表示的状态数。

【正确答案】 D

【正确答案】 B

【答案解析】本题考查传输损害方面的基础知识。 延迟失真是有线传输介质独有的现象，这种变形是由有线介质上信号传播速率随着频率而变化所引起的。在一个有限的信号频带中，中心频率附近的信号速度最高，而频带两边的信号速度较低，这样，信号的各种频率成分将在不同的时间到达接收器。 延迟失真对数字信号影响尤其重大，一个位元的信号成分可能溢出到其他位元，引起信号内部的相互串扰，这将限制传输的位速率。

【正确答案】 B

【答案解析】本题考查数字传输、模拟传输及模拟数据和数字数据调制的基本概念。
模拟数据使用模拟通道传送：
有时候，模拟数据可以在模拟信道上直接传送，但在网络数据传送中并不常用，人们仍然会将模拟数据进行调整，然后再通过模拟信道发送。
模拟数据通过模拟通道传送的调制方式主要有调幅、调频和调相及正交调幅几种方式。
调幅技术最常见的应用就是在收音机中。调幅是载波频率固定，载波的振幅随着原始数据的幅度变化而变化。各种调幅方法如下图所示。
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调制方式比较
从上图中可以看出，这种调幅方式调整完成后，载波信号保留了两个原始数据的副本，上方是原始数据，而下方则是反的。所以称为“双边带发射的载波”，为了节约带宽和减少发射功率，可以使用称为“单边带技术”的调幅技术的变体。
调频和调相都属于角度调制。对于调相，调整信号的相位和原始数据信号成正比，而调频，则是相位的倒数和原始数据信号成正比。这两种调制方式载波的振幅不会变化，而频率随原始数据的振幅变化而变化。从图可以发现，调相和调频的载波波形很难区分。确实，在不知道调制函数的时候，这两者从波形上无法区分。和调幅相比较，角度调制需要更多的带宽，原始模拟信号改变角度调制就需要更多的带宽，而在调幅调制中，改变的是载波的发射功率而不是带宽。下表为调幅和角度调制的比较。

调幅和角度调制的比较
对比项目	调幅	调频和调相
载波的频率	不变	改变
载波的振幅	改变	不变
占有带宽	少	多
消耗功率	和数据信号有关	和数据信号无关

　　正交调幅利用了以下特点：使用两个相位相差90°的载波，有可能在相同的频率上同时发送两个不同的信号。使用正交调幅时，把需要传送的数据流分解成两个独立的数据流，然后用两个相差为90°的载波分别对两个数据流进行ASK调制，然后将两个调整后的信号合起来发送。下图给出了正交调幅的流程图。
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　　如果使用两电平的ASK，那么合并的数据流有4种状态，如果提高ASK的电平数量，那么就能提高数据的传输率，同时出现差错的可能性也越高。
　　正交调幅主要应用在非对称数字用户线路(Asymmetric Digital Subscriber Line, ADSL)中。
　　模拟数据使用数字通道传送。模拟数据必须转变为数字信号，才能在数字通道上传送，这个过程称为“数字化”。要经过采样、量化、编码3个步骤。
　　(1)采样。每隔一定时间间隔，取模拟信号的当前值作为样本，该样本代表了模拟信号在某一时刻的瞬时值。一系列的样本可以用来表示模拟信号在某一区间随时间变化的值。
　　如果一个信号f(t)以固定的时间间隔，并以高于最大主频率两倍的速率进行采样，那么这些样本就包含了原信号中的所有信息。根据这些样本，通过使用低通滤波器，可以重建函数f(t)。
　　(2)量化。取样后得到的样本是连续值，这些必须量化为离散值，离散值的个数为离散值。
　　根据采样定理，为了实现4000Hz以下的语音数据传送，每秒采集8000个样本则可以描述这个语音。如果样本是使用模拟数据，则能够完全描绘。使用数字信号时，必须使用二进制码来描述每个样本，受到二进制码的位数的限制，这个描述必然是近似值。采用的方法类似于求圆周长时，用内切正多边形的方法。这种调制方式称为脉码调制。这种方式在解调时能近似地恢复原始信号，这种影响称为“量化误差”。
　　(3)编码。编码就是将量化后的样本值变成相应的二进制代码。
　　每个模拟样本表示为二进制编码时，如果每个相邻编码表示的量化值差相等，就是线性编码，线性编码的主要问题是在原始数据振幅较低时，编码后失真严重。如果采用非线性编码，在原始数据振幅较低时使用更多的量化值，在同样的二进制位数的情况下，信号还原后的整体失真大为降低。
　　一种比PCM更为简单的方式是使用增量调制(Delta Modulation, DM)，这种方式的基本思路是：在每个采样周期，如果当前值比上一次的值增加了，则生成1，否则生成0。这种简单方式主要用在信号变化很慢和变化很快时，增量调制无法产生正确的波形，在信噪比上比PCM方式要差些。下图为增量调制产生的噪声，可以直观看出在数据变化过快时会产生噪声。
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　　数字数据使用模拟通道传送要使用调制。调制就是用模拟信号对数字数据进行编码，使其适合于在模拟线路上传输。最基本的调制技术包括ASK、FSK和PSK，它们之间的特性如下表所示。

基本调制技术特性表
调制技术	说明	特点
ASK	用恒定的载波振幅值表示一个数(通常是1)，无载波 表示另一个数	实现简单，但抗干扰性差，效率低(典型数 据传输率仅为1200bps)
FSK	由载波频率(fc)附近的两个频率(f1、f2)表示两个 不同值，fc恰好为中值	抗干扰性较ASK更强，但占用带宽较大， 典型速度也是1200bps
PSK	用载波的相位偏移来表示数据值	抗干扰性最好，而且相位的变化可以作为定 时信息来同步时钟

下图表示的是ASK、FSK和PSK调制二进制数据的图例。ASK中使用载波有幅度和没有幅度分别表示数字数据“1”和“0”；FSK中使用两种不同的频率表示数字数据“1”和“0”；PSK中用非0相位和0相位分别表示数字数据“1”和“0”。
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在高速的调制技术中，主要通过采取多个相位值，使每个码元能够表示更多的二进制位数，从而提高数据传输速度。例如，可以使用(0°，90°，180°，270°)4个相位，也可以取(45°，135°，225°，315°)4个相位来表示00、01、10、11。前一种方案刚好是90°的倍数，因此称为QpsK(正交相移键控)，后者则为普通的DPSK(四相键控)。另外，以上3种基本的调制技术经常结合使用，最常用的是PSK与ASK结合。
数字数据使用数字通道传送。二进制数字信息在传输过程中可采用不同的代码，这些代码的抗噪性和定时能力各不相同。最基本的数字编码有单极性码、极性码、双极性码、归零码、不归零码、双相码6种，常用于局域网的有曼彻斯特编码、差分曼彻斯特编码，常用于广域网的有4B/5B码、8B/10B码。
总结：按承载信息的电信号形式不同，通信可分为模拟传输和数字传输。模拟传输是以模拟信号来传输信息的通信方式，在模拟信道上传输；数字传输是指用数字信号来传送信息的方式，在数字信道上传输。数字数据在数字信道上传输需要将其转变以数字信号，采用相应的编码方式；数字数据在模拟信道上传输需要调制成模拟信号；模拟数据在数字信道上传输时，需要将其通过量化编码转成数字信号；模拟数据在模拟信道上传输时，可以进行调制也可以不进行调制传输。

【正确答案】 A

【答案解析】本题考查数据通信的基本概念。
数据通信系统传输的有效程度可以用码元传输速率和信息传输速率来描述。码元传输速率表示单位时间内数据通信系统所传输的码元个数，码元可以是二元制也可以多元制调制。信息传输速率也称信息速率、比特率等，表示单位时间内数据通信系统所传输的二进制码元个数。在M电平传输系统中，信息速率Rb和码元速率Rs之间的关系为：
Rb=Rslog₂M
数据通信系统传输中，若传输的比特数不变，传输电平数增加，传输周期就要展宽，也就是码元间隔需加大，本题中，Rb=3Rs，所以T8=3T2。

【正确答案】 A

【答案解析】本题考查数据通信检错和纠错的基本知识。 编码体系指一种编码方式中所有合法码字的集合。合法码字占所有码字的比率就是编码效率。码距是衡量一种编码方式的抗错误能力的一个指标。数字信息在传输和存取的过程中，由于各种意外情况的发生，数据可能会发生错误，即所谓误码。 一种编码，如果所有可能的码字都是合法码字，例如，美国信息交换标准代码(American Standard Code for Information Interchange, ASCII码)，当码字中的一位发生错误时，这个错误的码仍然在编码体系中，这样，称这种编码的码距小。如果把编码体系变得稀疏一点，使得很多的信号值不在编码体系之内，这样，合法的码字如果出现错误，可能就变成了不合法的编码，这样编码的码距就变大了。 一个编码系统中任意两个合法的编码之间的不同的二进制位称为这两个码字的码距。该编码系统的任意两个编码之间的距离的最小值称为该编码系统的码距。 显然，码距越大，编码系统的抗偶然错误能力越强，甚至可以纠错。同时，码距的增加使得编码系统必须提供更多的空间来存放码字，数据冗余增加，编码效率则降低了。系统设计师需要综合考虑系统效率和系统健壮性两个方面，在众多的编码体系中选择适合特定目标系统的编码。 奇偶校验较为简单，被广泛采用，常见的串口通信基本上使用奇偶校验作为数据校验的方法。 一个码距为1的编码系统加上一位奇偶校验码后，码距就成为2。产生奇偶校验时将信息数据的各位进行模二加法，直接使用这个加法的结果作为校验码的称为奇校验。把这个加法值取反后作为校验码的称为偶校验。从直观的角度而言，奇校验的规则是：信息数据中各位中1的个数为奇数，校验码为0，否则校验码为1。偶校验则相反。 使用1位奇偶校验的方法能够检测出一位错误，但无法判断是哪一位出错。当发生两位同时出错的情况时，奇偶校验也无法检测出来。所以奇偶校验通常用于对少量数据的校验，如一个字节。在串口通信中，通常是一个字节带上起始位、结束位和校验位共11位来传送。

【正确答案】 A

【答案解析】本题考查数据通信的交换方式的概念。 线路交换：交换(Switch)的概念最早来源于电话系统。当用户发出电话呼叫时，电话系统中的交换机在呼叫者和接收者之间寻找并建立一条客观存在的物理通路。一旦通路被建立起来，便能够建立通话，线路是由发送端和接收端专享的，直到通话结束。这种数据交换的方式称为线路交换(Circuit Switching)。优点：传输延迟小，唯一的延迟是电磁信号的传播时间。一旦线路接通，便不会发生冲突。缺点：建立线路所需时间长。线路独享造成信道浪费。

【正确答案】 B

【答案解析】本题考查数据通信的同步方式的概念。
在数据的传输过程中，传输的双方必须以某种方式进行时间的匹配，接收方必须知道信号什么时候应该被接收，这称为同步。同步方式可以分为异步传输和同步传输两种。
异步传输意味着传输的双方不需要使用某种方式来“对时”，所以它并不传送很长的数据，数据是按单个字符传送的，每个字符被加上开始位和停止位，有时还会加上校验位。在不传输字符时，线路为空闲状态。传输时，这些位按照次序经过媒体，接收方在线路空闲时收到开始位，就开始了接收数据的过程。当收到停止位时，意味着线路再次空闲，等待下一个字符的到来。
异步传输最重要的特点是简单而廉价，由于有开始位和停止位的存在，对双方的时钟精确度要求并不高。计算机的串口就是典型的异步传输的应用。
异步传输中发送和接收时钟不一致常常会引发差错，其中差错的示意图如下图所示。
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因此可以看出异步传输很重要的工作之一，就是进行数据同步，这也是异步传输的主要缺点。由于异步传输额外的开销比较大，在没有校验位的情况下，用于同步的数据也要占传输总数据的20%，这不利于进行高速、大量的数据传输。
和异步传输不同，同步传输不用起始位和停止位，传输的是一个整块的数据流。这样，就必须使用某种方式对传输双方的时钟进行调整。
这种调整可以使用单独的时钟线路，传输的一方不停地、有规律地定时发出短的脉冲信号，接收方把这些脉冲信号当做时钟调整的依据。这种方式不适用于远距离的传输，因为时钟信号可能缺失。
还可以使用具有时钟同步功能的编码方式，如数字编码中的曼彻斯特编码或者差分曼彻斯特编码，模拟传输中的载波相位来进行同步。
使用同步传输，接收方需要知道数据块的边界，也就是从什么时候开始传送一连串连续的位流。和异步传输有些类似，数据块被加上“前同步码”、“后同步码”，以及在需要的情况下，还加上“校验码”来进行传输，这些组合在传输中称为“帧”，如下表所示。

一个典型的帧结构示意图
标记域	地址域	控制域	长度域	信息域	校验域	标记域
1字节	1字节	1字节	1～2字节	不定	1字节	1字节

由于同步传输的数据信息位远远多于用于帧同步的同步码，所以它的效率要比异步传输高得多。

【正确答案】 A

【答案解析】本题考查服务类型相关的知识。 1．面向连接的服务 每一次完整的数据传输都必须经过建立连接、数据传输和终止连接3个过程。在数据传输的过程中，各数据包地址不需要携带完整的目的地址，而使用连接号。连接本质上类似于一个管道，发送者在管道的一端放入数据，接收者在另一端取出数据，其特点是接收者收到的数据与发送者发出的数据在内容和顺序上是一致的。 2．无连接服务 每个报文带有完整的目的地址，每个报文在系统中独立传送。无连接服务不能保证报文到达的先后顺序，原因是不同的报文可能经由不同的路径去往目的地，所以先发送的报文不一定先到。无连接服务一般不对出错报文进行恢复和重传，换句话说，无连接服务不能保证报文传输的可靠性。

【正确答案】 C

【答案解析】本题考查海明码相关的知识。
海明码是奇偶校验的另一种扩充。和上面提到的奇偶校验的不同之处在于海明码采用多位校验码的方式，在这些多个校验位中的每一位都对不同的信息数据位进行奇偶校验，通过合理地安排每个校验位对原始数据进行校验的位组合，可以达到发现错误、纠正错误的目的。
假设数据位有m位，如何设定校验位(冗余位)k的长度才能满足纠正一位错误的要求呢?这里做一个简单的推导。
k位的校验码可以有2^k个值。显然，其中一个值表示数据是正确的，而剩下的2^k-1个值意味着数据中存在错误，如果能够满足：2^k-1＞m+k(m+k为编码后的数编总长度)，则在理论上k个校验码就可以判断是哪一位(包括信息码和校验码)出现了问题。
当m=4时，计算得k=3。
校验方程是指示每个校验位对相应的信息位进行校验的等式。
确定了k的值后，如何确定k位中的每一位对哪些数据进行校验呢?这是一个问题。上面的推导只是说能够做到，那么如何达到纠错的目的呢?一般考试中都会列出海明校验方程。例如：
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其中，[*]表示逻辑加。
在一般情况下，校验码会被插入到数据的1、2、4、8、…、2ⁿ位置，那么，在数据生成时，按照提供的海明校验方程计算出b1、b2、b4、…、bn各位，在数据校验时，按照海明检验方程进行计算，如果所有的方程式计算都为0，则表示数据是正确的。如果出现1位错误，则至少有一个方程不为0。海明码的特殊之处在于，只要将①、②、③3个方程左边计算数据按③②①排列，得到的二进制数值就是该数据中出错的位，例如第6位出错，则③②①为110，为二进制数6。
当出现两位错误时，这种海明码能够查错，但无法纠错。
结合本题，7位码长(x1x2x3x4x5x6x7)，其中4位数据位，3位校验位，其监督关系为：
C0=x1+x3+x5+x7
C1=x2+x3+x6+x7
C2=x4+x5+x6+x7
如果收到的码字为1000101，意味着x1=1，x2=0，x3=0，x4=0，x5=1，x6=0，x7=1。
根据：
C0=x1+x3+x5+x7(异或运算)可知C0=1
C=x2+x3+x6+x7(异或运算)可知C1=1
C2=x4+x5+x6+x7(异或运算)可知C2=0
然后告诉我们C0 C1 C2=110，其中C2为0，说明监督式中的x4、x5、x6、x7都是正常码。
那么C0、C1为1，说明它们对应的表达式中肯定有出错位，再看看C0=x1+x3+x5+x7，C1=x2+x3+x6+x7，刚才我们通过C2得知x4、x5、x6、x7都是正常码，所以对于C0的监督式可能出错的位为x1或x3，同理，对于C1可能出错的位为x2或x3，马上可以得知真正出错的位是x3，x3出错才可能造成C0和C1的监督式为1。
既然x3出错，那么对于收到的码字为1000101，纠错后的码字是1010101。

【正确答案】 D

【答案解析】本题考查CSMA/CD的基本原理。
在CSMA中，如果在总线上的两个站点都没有监听到载波信号而几乎同时都发送数据帧，但由于信道传播时延的存在，这时仍有可能会发生冲突，如图1所示。在传播延迟期间，如站点2有数据帧需要发送，就会和站点1发送的数据帧相冲突。由于CSMA算法没有冲突检测的功能，即使冲突已发生，仍然将已破坏的帧发送完，使总线的利用率降低。
[*]
图1 CSMA发生冲突的情景
一种CSMA的改进方案是使发送站点在传输过程中仍然继续监听媒体介质，以检测是否存在冲突。如果发生冲突，信道上可以检测到超过发送站点本身发送的载波信号的幅度，由此判断出冲突的存在。于是只要一旦检测到冲突存在，就立刻停止发送，并向总线上发一串阻塞信号，用以通知总线上其他各有关站点。这样通道信道就不至于因白白传送已受损的数据帧而浪费，总体上可以提高总线的利用率。这种方案也就是CSMA/CD，这种协议已广泛应用于局域网中。
CSMA/CD需要考虑用于检测冲突所花费的时间。对于基带总线而言，最坏情况下用于检测一个冲突的时间等于任意两个站点之间传播时延的两倍。从一个站点开始发送数据到另一个站点开始接收数据，也即载波信号从一端传播到另一端所需的时间，称为信号传播时延。
信号传播时延(μs)=两站点的距离(m)/信号传播速度(200m/μs) (1)
在上述公式中，信号传播速度一般为光速的2/3左右，即约每秒20万千米。相当于200m/μs。所以，公式中最后计算出的信号传播时延是以μs为单位的。
数据帧从一个站点开始发送，到该数据帧发送完毕所需的时间称为数据传输时延。同理，数据传输时延也表示一个接收站点开始接收数据帧，到该数据帧接收完毕所需的时间。
数据传输时延(s)=数据帧长度(bit)/数据传输速率(bps) (2)
同样需要注意的是，在上述公式中，数据传输速率与上面刚刚讲到的信号传播速度并不是同一个概念，数据传输速率是网络的一个性能指标，如10Mbps以太网的数据传输速率为每秒10M位，即10×10⁶bps。但是在数据传输时延与信号传播时延两者之间还是存在一些关联的，下面做进一步分析。
如图2所示，假定A、B两个站点位于总线两端，两站点之间的最大传播时延为tp。当A站点发送数据后，经过接近于最大传播时延tp时，B站点此时正好也发送数据，这样冲突便发生了。发生冲突后，B站点立即可检测到该冲突，而A站点需再经过一段最大传播时延tp后，才能检测出冲突。也即最坏情况下，对于基带CSMA/CD来说，检测出一个冲突的时间等于任意两个站之间最大传播时延的两倍(2tp)。
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图2 时间计算
由上述分析可知，为了确保发送数据站点能够在数据传输的过程中可以检测到可能存在的冲突，数据帧的传输时延至少要两倍于信号传播时延，公式如下。
数据传输时延(μs)≥信号传播时延(μs)×2 (3)
换句话说，必须要求分组的长度不短于某个值，否则在检测出冲突之前数据传输已经结束，但实际上分组已被冲突所破坏。这就是为什么以太网协议中的数据帧必须要求一个最短长度的真正原因。把公式1和公式2代入到公式3中后，并作一些简单变换，由此进一步推导出了CSMA/CD总线网络中最短数据帧长度的计算关系式，如下：
最短数据帧长(bit)=任意两站点间的最大距离(m)信号传播速度(200m/μs)×数据传输速率(Mbps)×2 (4)
由于单向传输的原因，对于宽带总线而言，冲突检测时间等于任意两个站之间最大传播时延的4倍。所以对于宽带CSMA/CD来说，要求数据帧的传输时延至少4倍于传播时延。
结合本题，CSMA/CD要求在发送一帧时如果有冲突存在，必须能在发送最后一位之前检测出冲突，其条件是帧的发送时间不小于信号在最远两个站点之间往返传输的时间。现在帧的长度减少了，其发送时间减少了，因此，为保证CSMA/CD能正常工作，最远两个站点之间往返传输的时间必然减少，即电缆长度必然缩短。
设电缆减少的长度为x米，则信号往返减少的路程长度为2x米，所以有：
2x/(200000×1000)≥800/10⁹
得到x≥80

【正确答案】 B

【答案解析】本题考查有线局域网和无线局域网的工作原理及性能。 从CSMA/CD的工作原理可知，以太网在发送数据时，连续侦测介质，一旦空闲就开始发送，并且边发送边监听，一旦出现冲突立即停止发送，不需要等待应答就能知道发送操作是否正常完成。而CSMA/CA在发现介质空闲时，还要继续等待一个帧间隔(IFS)时间，在发送过程中即使出现冲突，也不能马上知道，需要依靠是否收到对方的有效应答才能确定发送是否正常完成。定性分析的结果，CSMA/CA成功发送一帧所需要的时间更长。 定量地看，CSMA/CD方式：帧长=1500B(数据)+18B(帧头)=1518B，发送一帧的时间=1518B/10Mbps=1214μs。CSMA/CA方式：帧长=1500B(数据)+36B(帧头)=1536B，帧间隔为360/μs，帧的发送时间=1536B/11Mbps+360μs≈1477μs。假定确认帧很短，其发送时间可忽略，但其等待发送的帧间隔时间不能忽略，所以确定一帧正常发送完毕的时间约为1477+360=1837μs。所以CSMA/CA发送一帧的实际时间明显大于CSMA/CD的时间。

【正确答案】 A

【答案解析】本题考查以太网设备及以太网协议方面的基本知识。 10Mbps、100Mbps和1000Mbps以太网设备(主要指交换机、网卡等)互联在一起时，自动协商其传送速率，确定的顺序是依次从最高到最低，同一速率下的协商顺序是先全双工后半双工。

【正确答案】 C

【答案解析】本题考查虚拟局域网方面的基本知识。 VLAN是指在局域网交换机里采用网络管理软件所构建的可跨越不同网段、不同网络、不同位置的端到端的逻辑网络。VLAN是一个在物理网络上根据用途、工作组、应用等来逻辑划分的局域网络，是一个广播域，与用户的物理位置没有关系。 VLAN中的网络用户是通过LAN交换机来通信的，一个VLAN中的成员看不到另一个VLAN中的成员。同一个VLAN中的所有成员共同拥有一个VLAN ID，组成一个虚拟局域网络。同一个VLAN中的成员均能收到同一个VLAN中的其他成员发来的广播包，但收不到其他VLAN中成员发来的广播包。不同VLAN成员之间不可直接通信，需要通过路由支持才能通信，而同一VLAN中的成员通过VLAN交换机可以直接通信，不需路由支持。 VLAN有如下的主要功能。 (1)提高管理效率：减少网络中站点的移动、增加和改变所带来的工作量，可以大大简化网络配置和调试工作。 (2)控制广播数据：VLAN内成员共享广播域，VLAN间的广播被隔离，这样可以提高网络的传输效率，VLAN利用了交换网络的高速性能。 (3)增强网络的安全性：广播可以将数据传向每一个站点，通过将网络划分为一个个互相独立的VLAN，对成员进行分组限制广播，并可根据MAC地址、应用类型、协议类型等限制成员或计算机对网络资源的访问。 (4)实现虚拟工作组：按应用或功能组建虚拟工作组。 VLAN划分方法指的是在一个VLAN中包含哪些站点(包括服务器和客户站)。VLAN划分的方法如下。 (1)按交换端口号划分。将交换设备端口进行分组来划分VLAN，例如，一个交换设备上的端口1、2、5、7所连接的客户工作站可以构成VLAN A，而端口3、4、6、8则构成VLAN B等。在最初的实现中，VLAN是不能跨越交换设备的，后来进一步的发展使得VLAN可以跨越多个交换设备。 目前，按端口号划分VLAN仍然是构造VLAN的一个最常用的方法。这种方法比较简单并且非常有效。但仅靠端口分组而定义VLAN将无法使得同一个物理分段(或交换端口)同时参与到多个VLAN中，而且更重要的是当一个客户站从一个端口移至另一个端口时，网管人员将不得不对VLAN成员进行重新配置。 (2)按MAC地址划分。这种方法由网管人员指定属于同一个VLAN中的各客户站的MAC地址。用MAC地址进行VLAN成员的定义既有优点也有缺点。由于MAC地址是固化在网卡中的，故移至网络中另外一个地方时，将仍然保持其原先的VLAN成员身份而无须网管人员对之进行重新配置，从这个意义上讲，用MAC地址定义的VLAN可以被看成是基于用户的VLAN。另外，在这种方式中，同一个MAC地址可以处于多个VLAN中。 这种方法的缺点是所有的用户在最初都必须被配置到(手工方式)至少一个VLAN中，只有在这种手工配置之后方可实现对VLAN成员的自动跟踪。 (3)按第三层协议划分。在决定VLAN成员身份时，主要考虑协议类型(支持多协议的情况下)或网络层地址(如TCP/IP网络的子网地址)。这种类型的VLAN划分需要将子网地址映射到VLAN，交换设备则根据子网地址而将各机器的MAC地址同一个VLAN联系起来。交换设备将决定不同网络端口上连接的机器属于同一个VLAN。 在第三层定义VLAN有许多优点。首先，可以根据协议类型进行VLAN的划分，这对于那些基于服务或基于应用VLAN策略的网管人员无疑是极具吸引力的。其次，用户可以自由地移动他们的机器而无须对网络地址进行重新配置。再次，在第三层上定义VLAN将不再需要报文标识，从而可以消除因在交换设备之间传递VLAN成员信息而花费的开销。 与前两种方法相比，在第三层上定义VLAN的方法的最大缺点就是性能问题。对报文中的网络地址进行检查将比对帧中的MAC地址进行检查开销更大。正是由于这个原因，使用第三层信息进行VLAN划分的交换设备一般都比使用第二层信息的交换设备更慢。但第三层交换机的出现，大大改善了VLAN成员间的通信效率。 在第三层上所定义的VLAN对于TCP/IP特别有效，但对于其他一些协议如IPX或Apple则要差一些，并且对于那些不可进行路由选择的一些协议，如NetBIOS，在第三层上实现VLAN划分将特别困难，因为使用这种协议的机器是无法互相区分的，因此也就无法将其定义成某个网络层VLAN的一员。 (4)IP组播VLAN。在这种方法中，各站点可以自由地动态决定(通过编程的方法)参加到哪一个或哪一些IP组播组中。一个IP组播组实际上是用一个D类地址表示的，当向一个组播组发送一个IP报文时，此报文将被传送到此组中的各个站点处。从这个意义上讲，可以将一个IP组播组看成是一个VLAN。但此VLAN中的各个成员都只具有临时性的特点。由IP组播定义VLAN的动态特性可以达到很高的灵活性，并且借助于路由器，这种VLAN可以很容易地扩展到整个WAN上。 (5)基于策略的VLAN。基于策略的方法允许网络管理员使用任何VLAN策略的组合来创建满足其需求的VLAN。通过上面列出的VLAN策略把设备指定给VLAN，当一个策略被指定到一个交换机时，该策略就在整个网络上应用，而设备被置入VLAN中。从设备发出的帧总是经过重新计算，以使VLAN成员身份能随着设备产生的流量类型而改变。 基于策略的VLAN可以使用上面提到的任何一种划分VLAN的方法，并可以把不同方法组合成一种新的策略来划分VLAN。 (6)按用户定义、非用户授权划分。基于用户定义、非用户授权来划分VLAN是指为了适应特别的VLAN网络，根据特殊的网络用户的特殊要求来定义和设计VLAN，而且可以让非VLAN群体用户访问VLAN，但是需要提供用户密码，在得到VLAN管理的认证后才可以加入一个VLAN。 通常情况下，将普通计算机分属不同的VLAN，事实上导致安全隐患，因为该计算机成为一个跨VLAN访问的桥。但特定的计算机需要分属不同的VLAN，例如数据库服务器、邮件服务器等，通常是被所有用户共享的，这就需要让不同VLAN上的计算机都能访问。 实现上述目标的基本方法是在该计算机上安装两个网卡，分别连接到不同的交换机端口，设置成各属于一个VLAN。 现在有一些交换机，支持将一个端口设置成分属不同的VLAN，这样就更简单了，但并不是所有的交换机都具有这一功能。