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  第1题      
  知识点：   局域网   控制器   无线接入

 
【说明】
某公司拟建设一套内部办公局域网，其拓扑结构如图1-1所示。该局域网主干网络为有线网络，接入层采用无线控制器(AC)和无线接入点(AP)的方式完成用户终端无线接入。
 
问题：1.1   (5分，每空1分)
该拓扑结构属于(1)拓扑。请为设备1和设备2选择最合适的网络设备，并简要说明该设备的作用。
设备1:(2)，作用:(3);设备2:(4)，作用:(5)。
(1)备选答案:
A.总线型
B.环型
C.星型
(2)、(4)备选答案:
A.网卡
B.集线器
C.核心交换机
D.网桥
E.防火墙
F.服务器
 
问题：1.2   (3分，每空1分)
为提高核心层网络可靠性，可以使用(6)技术进行组网。如果汇聚层交换机上连拟采用链路聚合的方式进行连接，链路聚合技术的优点有实现负载均衡、(7)和(8)。
 
问题：1.3   (6分，每空2分)
该公司在进行网络建设时楼宇内需采用综合布线系统，该布线系统的6个子系统分别是:设备间子系统、建筑群子系统、管理子系统、(9)、(10)和(11)。
 
问题：1.4   (6分，每空2分)
该公司办公局域网采用WLAN的方式进行用户终端接入，WLAN采用的技术标准是(12);该公司采用的WLAN架构为瘦AP方式，这种方式对AP的管理特点是(13)和(14)。
(12)备选答案:
A.IEEE 802.3
B.IEEE 802.11
C.IEEE 802.16
D.IEEE 802.20
(13)、(14)备选答案:
A.AP集中管理
B.AP独立管理
C.不支持AP零配置
D.支持AP零配置
 
 
 

   知识点讲解    
   · 局域网    · 控制器    · 无线接入
 
       局域网
        局域网（Local Area Network, LAN），是在传输距离较短的前提下，所发展的相关技术的集合，用于将小区域内的各种计算机设备和通信设备互联在一起，组成资源共享的通信网络。在局域网中常见的传输媒介有双绞线、细／粗同轴电缆、微波、射频信号和红外线等。其主要特点如下。
        （1）距离短：0.1km～25km，可以是一个建筑物内、一个校园内或办公室内。
        （2）速度快：4Mbps～1Gbps，从早期的4Mbps、10Mbps及100Mbps发展到现在的1000Mbps（1Gbps），而且还在不断向前发展。
        （3）高可靠性：由于距离很近，传输相当可靠，有极低的误码率。
        （4）成本较低：由于覆盖的地域较小，因此传输媒介、网络设备的价格都相对较便宜，管理也比较简单。
        根据技术的不同，局域网有以太网（Ethernet）、令牌环网络（Token Ring）、Apple Talk网络和ArcNet网络等几种类型。现在，几乎所有的局域网都是基于以太网实现的。当然，随着应用需求的不断提高，也对局域网技术提出了新的挑战，出现了一批像FDDI（Fiber Distributed Data Interface，光纤分布式数据接口）一样的技术。
 
       控制器
        控制器是指挥、协调计算机各大部件工作的指挥中心。控制器工作的实质就是解释、执行指令。它每次从存储器中取出一条指令，经分析译码，产生一串微操作命令，发向各个执行部件并控制各部件，使整个计算机连续地、有条不紊地工作。
        为了使计算机能够正确执行指令，CPU必须能够按正确的时序产生操作控制信号，这是控制器的主要任务。
        如下图所示，控制器主要由下列部分组成。
        
        控制器组成图
        （1）程序计数器（PC）。又称指令计数器或指令指针（IP），在某些类型的计算机中用来存放正在执行的指令地址；在大多数机器中则存放要执行的下一条指令的地址。指令地址的形成有两种可能：一是顺序执行的情况，每执行一条指令，程序计数器加“1”以形成下条指令的地址。该加“1”计数的功能，有的机器是PC本身具有的，也有的机器是借用运算器完成的；二是在某些条件下，需要改变程序执行的顺序，这常由转移类指令形成转移地址送到PC中，作为下条指令的地址。
        （2）指令寄存器（IR）。用以存放现行指令，以便在整个指令执行过程中，实现一条指令的全部功能控制。
        （3）指令译码器。又称操作码译码器，它对指令寄存器中的操作码部分进行分析解释，产生相应的控制信号提供给操作控制信号形成部件。
        （4）脉冲源及启停控制线路。脉冲源产生一定频率的脉冲信号作为整个机器的时钟脉冲，是周期、节拍和工作脉冲的基准信号。启停线路则是在需要的时候保证可靠地开放或封锁时钟脉冲，控制时序信号的发生与停止，实现对机器的启动与停机。
        （5）时序信号产生部件。以时钟脉冲为基础，产生不同指令相对应的周期、节拍、工作脉冲等时序信号，以实现机器指令执行过程的时序控制。
        （6）操作控制信号形成部件。综合时序信号、指令译码信息、被控功能部件反馈的状态条件信号等，形成不同指令所需要的操作控制信号序列。
        （7）中断机构。实现对异常情况和某些外来请求的处理。
        （8）总线控制逻辑。实现对总线信息传输的控制。
 
       无线接入
        无线接入是指从公用电信网的交换结点到用户驻地网（或用户终端）之间的全部（或部分）传输设施采用无线手段的接入技术。
               微波接入
               现在，比较常见的宽带无线接入技术主要有MMDS（Multichannel Microwave Distribution System，多通道多点分配业务）、LMDS（Local Multipoint Distribution Services，本地多点分配业务）两种，它们的基础是微波传输技术。下图所示是LMDS的网络结构图，MMDS的网络结构与此十分相近。
               
               LMDS的网络结构示意图
               从上图中可以看到，LMDS主要是由“基站系统”和“远端站系统”两大部分组成的，通常由运营单位来构建可服务于多个用户的中心“基站系统”，而对于需要使用无线接入服务的用户，构建“远端站系统”。这两个系统都可以分为室内单元和室外单元两个部分。
               .室内单元：提供与业务相关的部分，如业务的适配与汇聚。
               .室外单元：提供基站与远端站之间的射频传输的功能，如上图所示，它们通常安装在建筑物的顶上。
               LMDS通常拥有完善的网管系统，能够实现自动功率控制、本地和远端软件下载、自动故障汇报、远程管理、自动性能测试等功能。
               LMDS系统是以点对多点的广播信号来传送的，工作在10GHz以上的频率（包括10.15～10.65GHz，24.25～25.25GHz，25.25～26.06GHz，27.5～31.225GHz，31.0～31.30GHz，38.6～40GHz等几种），因此它也必须采用视距传输，通常在10km以内。与第二代移动通信系统类似，LMDS也是采用蜂窝式的结构配置，根据天线的不同，最多可分为24个扇区，每扇区最高可达200Mb/s。
               MMDS的配置、结构、技术与LMDS都基本相同，主要的区别在于MMDS使用的是3GHz左右的频段，因此传输距离更远。另外，它是从单向的无线电缆电视微波传输技术发展而来的，现在已经支持双向点到多点的宽带传输。
               卫星通信
               微波技术通常要求在视距范围之内，而卫星通信技术则可以有效地解决这一问题。从某种意义上说，可以将通信卫星想象为天空中的一个大的微波中继器。
               在通信卫星上，通常包含了几个异频发射应答器，它们分别监听频谱中的一部分，并对接收到的信号进行放大，然后在另一个频率上将放大的信号重新发射出去（防止与接收的信号发生干扰）。由于地球是球面的，因此卫星离地球越近，其覆盖范围也就越小，要实现覆盖全球的卫星总数也就越多。可以安全放置卫星的区域包括三类，如下表所示。
               
               可以安全放置卫星的区域类型
               下面就逐一简要地进行说明。
               （1）地球同步轨道卫星（Geosynchronous Orbit，GEO）。
               .轨道槽位：ITU分配，即卫星运行的轨道。
               .频率：这也是争夺最激烈的部分，如下表所示。
               
               GEO频率
               .典型系统：VSAT（小孔终端，低成本的微型站），将通过中心站进行数据的转发例如，VSAT-2要发信息给VSAT-4，则先通过通信卫星站发到中心站，然后再由中心站通过卫星发送给VSAT-4，如下图所示。
               
               使用中心站的卫星通信
               （2）中间轨道卫星（Middle Earth Orbit，MEO）：最典型的应用是由24颗卫星组成的全球卫星定位系统，很少用于通信领域。
               （3）低轨道卫星（Least Earth Orbit，LEO）：优点是延迟时间短，缺点则是卫星需要较多，最有代表性的LEO通信卫星系统有三个。
               .铱星计划：由66颗卫星组成（原计划是77颗），覆盖全球的语音通信系统，轨道位于750 km上。
               .Globalstar：由48颗卫星组成，它的最大特点是不仅可以通过地区交换，还可以通过卫星直接进行交换，它也是一个语音通信系统。
               .Teledesic：定位于提供全球化、高带宽的Internet服务，计划达到为成千上百万的并发用户提供上行100Mb/s，下行720Mb/s的带宽，而每个用户则使用一个小、固定、VSAT类型的天线完成。它的设计是使用288颗卫星（现在实际上是使用30颗），排列成为12个平面，轨道位于1350 km。
               FSO
               FSO（Free Space Optics，无线光通信）技术基于光传输方式，具有高带宽、部署迅捷、费用合理等优势。FSO技术以激光为载体，用点对点或点对多点的方式实现连接。虽然FSO通信不需要光纤而是以空气为介质，但由于其设备也以发光二极管或激光二极管为光源，因此又有“虚拟光纤”之称。
               FSO技术最初被美国军方以及美国太空总署用于在偏远的地方提供高速连接。FSO技术具有与光纤技术相同的带宽传输能力，使用相似的光学发射器和接收器，甚至还可以在自由空间实现WDM技术。目前，FSO技术已走向民用，它既可以提供短距离的网桥解决方案，也可以在服务供应商的全光网络中扮演重要角色。
               FSO技术与传统的铜线或光纤技术不同的是，它在空气中通过激光技术传送信号，以透镜和反射镜来聚集或控制光束的方向，从而将数据从一个芯片传送至另一个芯片处。FSO通信建立在彼此间连接在一起的FSO设备之上，每个FSO设备均由一个激光发射器和一个接收器组成，具备全双工能力。每个FSO设备使用一个带有透镜的诸如激光这样的高压电光源，它可以在大气中将各种波长的光束沿直线发送给正等待接收信息的那个透镜，而接收的透镜则通过光纤和DWDM（Dense Wavelength Division Multiplexing，密集波分复用）信号分路器连接在一个高敏感接收器之上。FSO通信设备无须申请频段许可证，设备容易升级，而且其开放的接口支持来自多种厂商的仪器。
               FSO产品可以传输数据、语音和影像等内容。目前市场上的产品最高支持2.5Gb/s的传输速率，最大传输距离为4km。不过FSO技术在理论上没有带宽上限。
               FSO技术的主要特点如下：
               （1）高带宽，支持10Mb/s～2.5Gb/s或更高。
               （2）低误码率，仅为10～12。
               （3）安装快速、使用方便，只需一天或更短的时间即可安装和调试成功，很适合用在特殊地形和地貌、有线方式难以实现及机动性高的场所。
               （4）不占用拥挤的无线电频率资源，其设备工作在不需管制的光谱（1000nm左右），因此既不会与其他传输发生干扰，也在当前不存在申请许可证的问题。
               （5）伸缩性好。当添加结点时，原有的网络结构无须改变，只要改变结点数量和配置即可。
               （6）安全性高。由于FSO通信的光束很窄，所以业务链路很难被发现，信号也很难被截获。
               FSO也有自身的缺陷，主要是会受到大气状况或物理障碍的影响。因此在搭建FSO方案时，需要考虑到这些干扰因素。
               （1）雾：雾像成千上万个棱镜，其吸收、散射和反射的力量联合起来足以修改光的特性或是完全遮蔽住光通道，从而破坏两个透镜之间的准直性。对此最主要的解决办法是缩短连接距离或采用备份网络连接。在具体的应用中，常常采用毫米波通信作为备用手段。当某一种通信方式受到影响后，可立即无缝切换到另一种方式。
               （2）吸收：大气层中悬浮的水分子吸收光子，会导致FSO的传输功率降低，将直接影响到系统的可用性。根据大气的状况来选择合适的功率，或是利用空间多样性（在一个FSO设备中有多束光波）能够帮助保持网络可用性的水平。
               （3）散射：当光波与散射物质相碰撞时就会产生散射。这样虽然不会损失能量，但会使各方向上的能量重新分配，从而降低远距离的光波强度。
               （4）物理阻隔：光路上不能有障碍物或长时间的阻挡。大多数FSO产品配备4个激光收发器，以提高容量和冗余度，这样当落叶或鸟群较长时间地挡住某一通路时，整个通信不致受阻。
               （5）建筑物的晃动／地震：建筑物的运动会破坏光束的对准，从而影响发射器和接收器之间的对准。
               （6）闪光：从地球或排热管这样的人造设备中上升的热空气会造成不同空间的温度差异，这会使信号的振幅产生波动，从而导致接收器端的图像跳动。
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第1题    在手机中做本题