作者：李燕萍
出版社：清华大学出版社
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全国计算机等级考试考纲·考点·考题透解与模拟（2010版）——四级网络工程师试读：
前言
为了适应科学技术的发展及新形势的需要，经过专家充分论证，教育部考试中心对全国计算机等级考试的考试科目设置、考核内容和考试形式进行了调整。经过调整后的新大纲于2008年上半年开始实施。
为配合全国计算机等级考试的最新科目设置和考核内容的调整，现根据新大纲的要求，结合典型试题，按教育部考试中心指定教材的篇章结构，由从事全国计算机等级考试试题研究人员及在等级考试第一线从事命题研究、教学、辅导和培训的老师精心编写了《全国计算机等级考试考纲·考点·考题透解与模拟（2010版）──四级网络工程师》，目的是为参加全国计算机等级考试的广大考生顺利通过考试助力护航！
1.本书特色知己知彼，百战百胜：在每章开始设置一个“考纲透解”版块，指引考生明确考纲要求，真正做到知己知彼，百战百胜。一点一练，高效实用：本书的章名、节名与指定教材同步，每节细分为4个版块。
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3.图书作者
本书由李燕萍编写，此外，参与本书编写、审校、资料收集与整理工作的还有：刘士喜、宋正虹、朱贵喜、江家宝、戴仕明、许勇、高梁、耿翠红、陈玉旺、钱博、陈海燕、王国全、钱阳勇、赵传申、何光明等。
借此机会，我们对本书所引用试题的出题老师和相关单位表示真诚的感谢。感谢出版社各位编辑对本书出版所付出的努力与大力支持。
4.读者服务
由于作者水平有限，书中难免存在疏漏和错误之处，恳请专家和广大读者批评指正。在学习过程中，遇到疑难问题，可以通过以下方式与我们联系：booksaga@126.com，QuestionFeedBack@yahoo.com，也可以登录图格新知网站http://www.booksaga.com留言，我们将在第一时间给予答复！编者2009年12月第1章网络系统结构与设计的基本原则考纲透解大纲要求
一、计算机网络基础知识。计算机网络的分类、三种网络的概念、技术及其结构特点。
二、大型网络系统的基本知识。大型网络系统的特点、大型网络系统设计的基本知识。
三、宽带城域网的基本知识。宽带城域网的结构、组建原则及其关键技术。考频统计
表1-1统计了最近4次与本章相关考点的试卷分析。表1-1 历年考题知识点分布统计表命题方向
一、总的情况
1.本章在最近几次考试中题量及分值比较固定，共4道选择题，约占试卷总分值的4%。
2.宽带城域网深入大众生活，它的广泛运用推动信息产业的迅速全面发展，所以关于宽带城域网的结构、组建原则、接入技术、构建技术与方案等要重点掌握。RPR技术和网络接入技术是重中之重。
3.计算机网络的分类、宽带城域网组建的基本原则在最近几次考试中没有出现。对计算机网络的分类做一般性了解即可，宽带城域网组建的基本原则仍要重点掌握。
二、关键考点 广域网、局域网、城域网的概念及其结构特点 宽带城域网的主要业务 宽带城域网的逻辑结构 宽带城域网的层次结构 宽带城域网的组建原则 管理运营宽带城域网的关键技术 三类构建宽带城域网的技术与方案 三类用户接入网 四种宽带接入技术考点1★计算机网络的分类考点透解
一、计算机网络的发展阶段划分
1.第一阶段：20世纪50年代
本阶段是具有通信功能的单机系统阶段，以单个主机为中心的面向终端的计算机网络，开始将彼此独立发展的计算机技术与通信技术结合起来，完成了数据通信技术与计算机通信网络的研究。
2.第二阶段：20世纪60年代
本阶段是具有通信功能的多机系统阶段，以美国的ARPANET与分组交换技术为重要标志。ARPANET是计算机网络技术发展中的一个里程碑，分组交换技术是现代通信技术发展的基础，它们的出现对网络技术的发展起到了重要的作用，并为Internet的形成奠定了基础。
3.第三阶段：20世纪70年代中期
本阶段是以资源共享为主要目的的计算机网络阶段。国际标准化组织ISO提出的开放系统互联参考模型OSI/RM确立了计算机网络体系结构标准，是网络理论体系的形成与网络技术发展的重要阶段。
4.第四阶段：20世纪90年代
本阶段是以Internet为主要标志、以局域网络及其互联为主要支撑环境的分布式计算机网络阶段。以ATM技术为代表球信息的高速网络技术为全高速公路的建设提供了技术支持。
二、计算机网络的分类
1.根据网络所使用的传输技术分类
根据网络所使用的传输技术可将计算机网络分为以下两种。
● 广播式网络：网络中的所有计算机共享一个公共通信信道，当一台计算机发送数据时，所有其他的计算机都能“收听”，各台计算机根据发送数据中的目的地址与源地址决定接收或丢弃。
● 点-点式网络：在点-点式网络中，每条物理线路连接一对计算机。假如两台计算机之间没有直接连接的线路，那么它们之间的分组传输就要通过中间节点接收、存储、转发，直至到达目的节点。
2.根据网络的覆盖范围与规模分类（1）广域网
广域网所覆盖的地理范围从几十公里到几千公里，利用公用分组交换网。卫星通信网和无线分组交换网作为通信子网，主要使用分组交换技术。目前广域网中采用的技术主要有以下6种：
● X.25分组交换网。
● 综合业务数字网（Integrated Service Digital Network，ISDN）。
● 异步传输模式（Asynchronous Transfer Mode，ATM）。
● 帧中继（Frame Relay，FR）。
● 公共电话交换网（Public Switched Telephone Network，PSTN）。
● GE（Gigabit Ethernet，千兆以太网）与10GE的光以太网（Optical Ethernet）。（2）局域网
局域网用于将有限范围内的各种计算机、终端与外部设备互连成网。局域网技术发展非常迅速，并且应用日益广泛，是计算机网络中最为活跃的领域之一，其特点主要体现在以下5个方面：
● 局域网覆盖有限的地理范围，它适用于公司、机关、校园、工厂等有限范围内的计算机、终端与各类信息处理设备连网的需求。
● 局域网提供高数据传输速率（10～1000Mbps）、低误码率的高质量数据传输环境。
● 局域网一般属于一个单位所有，易于建立、维护与扩展。
● 决定局域网特性的主要技术要素为网络拓扑、传输介质与介质访问控制方法。
● 从介质访问控制方法的角度来说，局域网可分为共享式局域网与交换式局域网两类。局域网常用的传输介质有：同轴电缆、双绞线、光纤与无线通信信道。（3）城域网
城域网是介于广域网与局域网之间的一种高速网络。城域网设计的目标是要满足几十公里范围内的大量企业、机关、公司的多个局域网互联的需求，以实现大量用户之间的数据、语音、图形与视频等多种信息的传输功能。
城域网发展的主要业务有以下6种：
● 高速上网服务。
● 网络互联服务。
● 电子政务与电子商务服务。
● 智能社区服务。
● 网上教育与远程医疗服务。
● 带宽与管道出租服务。典型题解【例1】计算机网络的基本分类方法主要有两种：一种是根据网络所使用的传输技术；另一种是根据________。
A）网络协议 B）网络操作系统类型
C）覆盖范围与规模 D）网络服务器类型与规模
解析：计算机网络常采用的分类方法有两种。根据网络所使用的传输技术分类：广播式网络（Broadcast Networks）和点-点式网络（Point-to-Point Networks）；根据网络的覆盖范围与规模分类：广域网（WAN）、局域网（LAN）、城域网（MAN）。
答案：C【例2】在广播式网络中，一个节点广播信息，其他节点都可以接收到信息 其原因是________。
A）多个节点共享一个通信信道 B）多个节点共享多个通信信道
C）多个节点对应多个通信信道 D）一个节点对应一个通信信道
解析：所有连网计算机都共享一个公共通信信道。当一台计算机利用共享通信信道发送报文分组时，所有其他的计算机都会“收听”到这个分组，即任何一台计算机发送到网中的信息都可以被网中其他计算机接收，同时，每个计算机也可以直接接收来自网络中任意一台计算机的信息。由于发送的分组中带有目的地址与源地址，接收到该分组的计算机将检查目的地址是否与本节点地址相同。如果被接收报文分组的目的地址与本节点地址相同，则接收该分组，否则丢弃该分组。
答案：A【例3】按照计算机网络覆盖地域范围的大小对网络进行分类，可分为________。
A）局域网和Internet网 B）星型网、环型网和总线型网
C）局域网、城域网与广域网 D）局域网和广域网
解析：计算机网络根据不同的标准和角度可划分为不同的种类，每种分类都体现了计算机网络的不同特征。由于计算机网络覆盖范围的不同，其采用的传输方式及提供的服务种类也不同，体现了不同网络的技术特征，因而按覆盖的地理范围进行分类，计算机网络可以分为三类：局域网、城域网、广域网。 再如，根据服务范围不同，可分为：Internet与企业内部网；根据电信网分类，可分为：核心网（骨干网）、接入网和用户住地网。而通常使用的是按地域范围和传输技术分类。
答案：C【例4】计算机网络从逻辑功能上可分为________。
I.资源子网 II.局域网 III.通信子网 IV.广域网
A）II、IV B）I、III C）I、IV D）III、IV
解析：从计算机网络组成的角度来看，典型的计算机网络从逻辑功能上可以分为两部分：资源子网和通信子网。资源子网由主计算机系统、终端、终端控制器、连网外部设备、各种软件资源与信息资源等组成。资源子网负责全网的数据处理业务，负责向网络用户提供各种网络资源与网络服务。通信子网由通信控制处理机、通信线路与其他通信设备组成，完成网络数据传输、转发等通信处理任务。通信控制处理机在网络拓扑结构中被称为网络节点。通信线路为通信控制机与通信控制处理机、通信控制处理机与主机之间提供通信信道。
答案：B【例5】以下关于城域网建设的描述中，不正确的________。
A）传输介质采用光纤
B）传输协议采用FDDI
C）交换节点采用基于IP的高速路由技术
D）体系结构采用核心交换层、业务汇聚层与接入层三层模式
解析：根据IEEE802委员会的最初表述，城域网是以光纤为传输介质，能够提供45～150Mbps高速传输率。早期城域网的首选技术是光纤环网，其典型产品是光纤分布式数据接口FDDI（Fiber Distributed Data Interface），故FDDI是一种以光纤作为传输介质的高速主干网，它可以用来互联局域网与计算机，不是传输协议，所以，B的描述是错误的。
答案：B【例6】以下关于宽带城域网技术特征的描述中，不正确的________。
A）城域网的概念泛指：网络运营商在城市范围内提供各种信息服务业务的所有网络
B）它是以TCP/IP协议为基础，通过各种网络互连设备
C）它可以实现语音、数据、图像、多媒体视频、IP电话、IP接入、各种增值服务与智能业务
D）它是一种典型的广域计算机网络
解析：城域网设计的目标是要满足几十公里范围内的大量企业、机关、公司的多个局域网互联的需求，以实现大量用户之间的语音、数据、IP电话、IP接入、图形与多媒体视频等多种信息的传输功能。城域网是以TCP/IP协议为基础，通过各种网络互连设备，所以它并不是一种典型的广域计算机网络。
答案：D考点2★★★宽带城域网的结构特点考点透解
一、宽带城域网的逻辑结构
设计一个宽带城域网将涉及“三个平台与一个出口”。
● 网络平台。
● 业务平台。
● 管理平台。
● 城市宽带出口。
二、宽带城域网的层次结构
1.核心层（核心交换层）
该层主要承担高速数据交换的任务，宽带城域网的核心交换层的主要功能如下：
● 连接多个汇聚层，为汇聚层的网络提供高速分组转发，为整个城域网提供高速、安全与具有QoS保障能力的数据传输环境。
● 实现与主干网络的互联，提供城市的宽带IP数据出口。
● 提供宽带城域网的用户访问Internet所需要的路由服务。
2.汇聚层（边缘汇聚层）
该层主要承担路由与流量汇聚的任务。汇聚层处于宽带城域网核心交换层的边缘，其基本功能如下：
● 汇接接入层的用户流量，进行数据分组传输的汇聚、转发与交换。
● 根据接入层的用户流量，进行本地路由、过滤、流量均衡、QoS优先级管理，以及安全控制、IP地址转换、流量整形等处理。
● 根据处理结果把用户流量转发到核心交换层或在本地进行路由处理。
3.接入层（用户接入层）
该层主要承担用户接入与本地流量控制的功能。接入层解决的是“最后一公里”问题，它是通过各种接入技术，连接最终用户，为它所覆盖范围内的用户提供访问Internet以及其他的信息服务。
城域网设计的一个重要出发点是：在降低网络造价的前提下，系统能够满足当前的数据交换量、接入的用户数与业务类型的要求，并具有可扩展的能力。典型题解【例7】不是宽带城域网核心交换层的基本功能的是________。
A）连接多个汇聚层，提供高速、安全且具有QoS的数据传输环境
B）实现与主干网络的互联，提供城市的宽带IP数据出口
C）汇接接入层的用户流量，进行数据分组传输
D）提供访问Internet所需要的路由服务
解析：宽带城域网核心交换层的主要功能有三个：①连接多个汇聚层，为汇聚层的网络提供高速分组转发，为整个城域网提供高速、安全与具有QoS保障能力的数据传输环境；②实现与主干网络的互联，提供城市的宽带IP数据出口；③提供宽带城域网的用户访问Internet所需要的路由服务。汇接接入层的用户流量，进行数据分组传输的汇聚、转发与交换是汇聚层的基本功能。
答案：C【例8】关于城域网的说法不正确的是________。
A）城域网的结构、服务要比广域网、局域网更为复杂
B）宽带城域网一定是可盈利的
C）制约宽带城域网的关键在于采用接口技术的合理性
D）城域网设计的一个重要出发点是具有可扩展的能力
解析：由于城域网介于广域网与局域网之间，成为城市范围内大量用户接入Internet的汇接点，所以城域网的结构、服务要比广域网、局域网更为复杂。组建的宽带城域网一定是可盈利的，这是每一个运营商首先考虑的问题，因此，组建宽带城域网必须定位在可以开展的业务上。从世界各国城域网组建和运营的经验来看，制约宽带城域网的关键在于各类节点的带宽管理与业务调度能力。城域网设计的一个重要出发点是：在降低网络造价的前提下，系统能够满足当前的数据交换量、接入的用户数与业务类型的要求，并具有可扩展的能力。
答案：C【例9】解决“最后一公里”问题的是________。
A）接入层 B）汇聚层
C）核心层 D）物理层
解析：对于Internet来说，任何一个家庭、机关、企业的计算机都必须首先连接到本地区的主干网中，才能通过地区主干网、国家级主干网与Internet连接。而可以形象地将家庭、机关、企业的计算机接入地区主干网的问题称为信息高速公路中的“最后一公里”问题。而接入层解决的就是“最后一公里”问题。它是通过各种接入技术连接最终用户，为它所覆盖范围内的用户提供访问Internet以及其他的信息服务。
答案：A考题透解【试题1】下列关于宽带城域网汇聚层基本功能的描述中，错误的是________。（2008.9）
A）汇接接入层的用户流量，进行数据转发和交换
B）根据接入层的用户流量，进行流量均衡、安全控制等处理
C）提供用户访问Internet所需要的路由服务
D）根据处理结果把用户流量转发到核心交换层
解析：汇聚层的主要功能：（1）汇聚接入层的用户流量；（2）根据接入层的用户流量进行本地路由、过滤、流量均衡、QoS优先管理、安全控制、IP地址转换、流量整形等处理；（3）根据结果处理包。
答案：C【试题2】下面关于宽带城域网核心交换层特点的描述中，错误的是________。（2008年4月）
A）将多个汇聚层连接起来
B）为整个城域网提供一个高速、安全与具有QoS保障能力的数据传输环境
C）提供宽带城域网的用户访问Internet所需要的路由服务
D）根据接入层的用户流量进行本地路由、过滤、流量均衡
解析：本题主要考查宽带城域网的网络平台的核心交换层知识。网络平台分为3层：核心交换层——承担高速数据交换；边缘汇聚层——路由与流量汇聚；用户接入层——用户接入与本地流量控制。核心交换层的主要功能：（1）将多个汇聚层连接起来，为汇聚层提供高速分组转发；（2）实现与主干网络的互联，提供城市的宽带IP数据出口；（3）提供路由服务；设计的重点是考虑它的可靠性、可扩展性、开放性。
答案：D【试题3】设计一个宽带城域网将涉及“三个平台与一个出口”，即网络平台、业务平台、管理平台和________。（2008年4月）
A）广域网出口 B）局域网出口
C）城市宽带出口 D）卫星通道出口
解析：考查宽带城域网的结构。设计一个宽带城域网将涉及“三个平台与一个出口”，即网络平台、业务平台、管理平台与城市宽带出口。
答案：C考点3★宽带城域网组建的基本原则考点透解
组建一个宽带城域网需要遵循的基本原则是：必须能够保证网络的可运营性、可管理性、可盈利性和可扩展性。（1）可运营性
建设可运营的宽带城域网首要解决的问题是技术选择和设备选型问题。宽带城域网组网的关键在于如何组建一个电信级或者准电信级的网络系统。宽带城域网的核心和关键设备一定是电信级的。（2）可管理性
宽带城域网的可管理性体现在电信级的接入管理、业务管理、网络安全、计费能力、IP地址分配以及QoS保证方面。（3）可盈利性
盈利是每一个宽带城域网运营商首先考虑的问题。（4）可扩展性
要注意宽带城域网组网的灵活性，对新业务与网络规模、用户规模扩展的适应性，同时宽带技术的发展具有很大的不确定性，所以要注意设备和方案的选择。
作为城市信息基础设施的宽带城域网必须提供7×24的电信级服务。这正是传统从事计算机网络技术和应用的工程技术人员，在专业训练上可能欠缺的地方。典型题解【例10】宽带城域网的可管理性不包括________。
A）对用户的开户、销户和用户权限的保护
B）提供根据使用时间、流量、业务等多种方式的计费方式
C）实现分级别、分权限和分区域的网络管理
D）实现路由与流量的汇聚
解析：作为一个实际运营的宽带城域网，它不同于向公众提供宽带业务的局域网，而需要有足够的网络管理能力。宽带城域网的电信级接入管理包括对用户的开户、销户和用户权限的保护。宽带城域网设备必须支持对用户的身份认证、使用权限认证和计费功能。
答案：B考点4★★管理和运营宽带城域网的关键技术考点透解
宽带城域网管理与运营的关键技术包括：带宽管理、服务质量QoS、网络管理、用户管理、多业务接入、统计与计费、IP地址的分配和地址转换，以及网络安全等。（1）带宽管理
目前宽带接入的速率多使用1Mbps、10Mbps、100Mbps，主干网则多使用1Gbps、10Gbps或更高的带宽。考虑到带宽和业务的良性互动和增长，城域网的建设必须兼顾现有的带宽管理能力与未来的扩充能力。能否提供无阻塞、高质量的传输能力，已成为宽带城域网竞争的重要指标之一。（2）服务质量QoS
网络服务质量表现在延时、抖动、吞吐量和包丢失率等方面。在有限的网络资源下，宽带城域网应该根据用户享受服务与使用资源的不同，来划分不同的等级，并按照业务等级制定对应的付费标准。运营商也应该对不同的服务制定不同的服务质量QoS要求。目前，宽带城域网的QoS所要求的技术主要包括：资源预留（RSVP）、区分服务（DiffServ）、与协议标记交换MPLS等。（3）网络管理
宽带城域网的管理有三种基本方法：带内管理、带外管理及同时使用带内带外管理。“带内”和“带外”网络管理是以传统的电信网络为基准的。利用传统的电信网络进行网络管理为“带内”，利用IP网络及协议进行网络管理的为“带外”。对汇聚层及其以上的设备采取带外管理，而对汇聚层以下采取带内管理。
宽带城域网根据其结构一般采取设立一个网络管理中心，以保证系统稳定、安全、可靠运行。（4）用户管理
宽带城域网的用户管理一般包括：用户认证与接入管理、计费管理等。（5）多业务接入
宽带城域网允许多业务接入，因此必须能够快速、方便地为用户接入提供服务，并且具有接入新的应用和服务的能力。（6）统计与计费
良好的统计和计费能力是保证城域网正常运行的基础。统计与计费最简单是利用网络管理协议（SNMP）的管理信息库（MIB）来实现。城域网的计费方式包括包月、包年、计时、计流量等。（7）IP地址的分配与地址转换
随着宽带用户的增多，IP地址资源成为了困扰宽带城域网的难题，要彻底解决这个问题需要过渡到下一代IPv6网络。目前解决IP地址分配问题的基本方案是使用公用IP地址和内部专用IP地址这两类地址与网络地址转换技术来解决，只为宽带城域网的关键设备与特殊用户分配固定的分用IP地址。（8）网络安全
网络安全问题涉及技术和管理两个层面。宽带城域网在组建方案中一定要按照电信级运营的要求，考虑设备冗余、线路冗余、路由冗余，以及系统故障的快速诊断与自动恢复。典型题解【例11】宽带城域网在组建方案中一定要按照电信级运营的要求，考虑设备冗余、线路冗余、路由冗余，以及________。
A）系统故障的快速诊断与自动恢复 B）系统计费
C）系统接入 D）系统扩展
解析：对网络安全问题必须通盘考虑，进行体系化的整体安全设计和实施。宽带城域网在组建方案中一定要按照电信级运营的要求，考虑设备冗余、线路冗余、路由冗余，以及系统故障的快速诊断与自动恢复。同时，宽带城域网必须充分考虑网络防攻击问题。
答案：A【例12】下列关于管理和运营宽带城域网的关键技术的描述中，正确的是________。
A）宽带城域网无需根据用户享受的服务与使用资源的不同来划分等级
B）目前为宽带城域网中的一般用户分配固定的公用IP地址
C）宽带城域网的用户管理可以不对用户身份进行认证
D）带内网络管理利用网络管理协议建立网络管理系统
解析：在有限的网络资源下，宽带城域网应该根据用户享受服务与使用资源的不同，来划分不同的等级，运营商也应该对不同的服务制定不同的服务质量QoS要求。带内网络管理是通过传统的电信网络，利用数据通信网或公共交换电话网进行网络管理的；带外网络管理是利用网络管理协议建立网络管理系统，实时采集网络数据。对汇聚层及其以上的设备采取带外管理，而对汇聚层以下采取带内管理。用户管理可以采用静态配置的IP地址或通过DHCP自动获得的IP地址，与用户设备的MAC地址或基于网络端口的VLAN ID捆绑，用户在开机后不需要进行身份认证即可自动接入网络。目前解决IP地址分配问题的基本方案是使用公用IP地址和内部专用IP地址这两类地址与网络地址转换技术来解决，只为宽带城域网的关键设备与特殊用户分配固定的分用IP地址。
答案：C考题透解【试题4】下列关于宽带城域网技术的描述中，错误的是________。（2009.09）
A）宽带城域网保证QoS的主要技术有RSVP、Diff-Serv和MPLS
B）宽带城域网带内网络管理是指利用网络管理协议SNMP建立网络管理系统
C）宽带城域网能够为用户提供带宽保证，实现流量工程
D）宽带城域网可以利用NAT技术解决IP地址资源不足的问题
解析：SNMP为简单网络管理协议，只能用于小型网络，显然不适用于城域网这种大型网络。“带内”和“带外”网络管理是以传统的电信网络为基准的。利用传统的电信网络进行网络管理为“带内”，利用IP网络及协议进行网络管理的为“带外”。
答案：B【试题5】目前宽带城域网保证QoS要求的技术主要有RSVP、DiffServ和________。（2009.03）
A）ATM B）MPLS C）SDH D）Ad Hoc
解析：网络服务质量表现在延时、抖动、吞吐量和丢失包率等几个方面。目前宽带城域网保证QoS要求的技术主要有：资源预留RSVP、区分服务DiffServ与多协议标记交换MPLS。
答案：B考点5★★★★构建宽带城域网的基本技术与方案考点透解
构建宽带城域网的基本技术有三种：基于SDH的城域网、基于10GE的城域网和基于RPR的城域网。
一、基于SDH的城域网
早期的SONET/SDH是为传统电信业务服务的，并不适合于传输IP分组。为适应数据业务的发展，SDH的发展趋势是支持IP和Ethernet业务的接入，并不断融合ATM和路由交换功能，构成以SDH为基础的多业务网络平台，这就是“One box”解决方案，它将成为电信运营商组建宽带城域网的一个基本选择。多业务传输平台MSTP使得IP over SONET/SDH方案更可行。
在已有SDH 网络的基础上集成IP、Ethernet、ATM与帧中继业务，SDH的多业务结点负责完成各种协议之间的转换。多业务结点将ATM边缘交换机、IP边缘路由器、终端复用器TM、ADC、DXC设备和WDM设备结合在一个物理实体中，统一控制和管理。
二、基于10GE的城域网
光以太网的技术核心是：利用光纤的巨大带宽资源和以太网的成熟与易用，为运营商建造新一代的宽带城域接入网提供技术支持。它的实现形式有两种：基于10GE技术与弹性分组环技术。
可运营光以太网的设备和线路必须符合电信网络99.999%的高运行可靠性。光以太网能够根据终端用户的实际应用需求分配带宽，具有认证与授权功能，提供计费功能，支持VPN、防火墙、MPLS，提供分等级的QoS网络服务，并易于扩展。
光以太网是以太网与DWDM技术相结合的产物，有很强的技术优势，主要优势表现在以下几个方面。
● 以太网与DWDM技术都十分成熟，并且已经广泛应用。
● IEEE已经对速率从10Mbps、100Mbps、1Gbps到10Gbps的以太网技术标准化了，100Gbps的以太网技术标准正在研究之中。它能够覆盖从宽带城域网的核心层、汇聚层到接入层的各种需求，因此以太网技术在宽带城域网中提供端-端的多种方案中具有潜在的优势。
● 如果一个宽带城域网的各个层次能够使用同一种技术，那么这种网络在设计、组建、运行、管理和人员培训方面都很方便、有效。
三、基于RPR的城域网
RPR（Resilient Packet Ring，弹性分组环）是用于直接在光纤上高效传输IP分组的传输技术。802.17小组于2003年制定了弹性分组环RPR标准，该标准得到了Cisco、Nortel、Fujitsu、Sun等公司的支持。
RPR采用双环结构，每一个结点之间都可以使用两个方向的光纤与相邻结点通信。RPR将沿顺时针传输的光纤环叫做外环，将沿逆时针传输的光纤环叫做内环，内环和外环都可以传输数据和控制分组，具有“自愈环”功能。在RPR环中，两个RPR结点之间的裸光纤的最大长度可达100米。
RPR技术采用双环结构的主要特点包括：
● 带宽的利用率高。RPR采用双环结构，数据帧要由目的结点从环中收回，不再占用下游的环带宽，提高了环带宽的利用率。
● 公平性好。RPR环中每一个结点都执行SRP公平算法，使得结点之间能够获得平等带宽。同时，RPR环还支持加权公平法则和入口、出口峰值速率限制。
● 快速保护和恢复能力强。RPR采用自愈环的设计思想，能够在50ms内隔离出现故障的结点和光纤段，提供SDH级的快速保护和恢复。
● 保证服务质量。RPR对不同的业务数据分配不同的优先级，以保证高优先级信息的可靠传输。典型题解【例13】宽带城域网的可管理性不包括________。
A）对用户的开户、销户和用户权限的保护
B）提供根据使用时间、流量、业务等多种方式的计费方式
C）实现分级别、分权限和分区域的网络管理
D）实现路由与流量的汇聚
解析：作为一个实际运营的宽带城域网，它不同于向公众提供宽带业务的局域网，而需要有足够的网络管理能力。这种能力表现在电信级的接入管理、业务管理、安全管理、计费能力、IP地址分配、QoS保证等方面。选项A中描述的是宽带城域网的电信级接入管理。选项B描述的是宽带城域网的计费能力。同时，宽带城域网一定要能提供设备管理和网络管理，可以向用户提供基于业务的管理，最终实现分级别、分权限和分区域的网络管理。因此选项C也是正确的。选项D描述的是宽带城域网汇聚层的功能，不属于宽带城域网的可管理性。
答案：D【例14】下面关于RPR的说法不正确的是________。
A）RPR是一种在光纤上高效传输IP分组的传输技术
B）RPR采用双环结构，可以实现“自愈环”的功能
C）采用RPR技术可使带宽的利用率提高
D）RPR采用的结构与FDDI结构不相同
解析：弹性分组环（Resilient Packet Ring，RPR）是一种在光纤上高效传输IP分组的传输技术，它的工作基础是Cisco公司提出的动态分组传送（Dynamic Packet Transport，DPT）技术。弹性分组环RPR采用双环结构，这一点与FDDI结构相同。弹性分组环RPR的内环和外环都可以用统计复用的方法传输IP分组，同时可以实现“自愈环”的功能。RPR技术的主要特点有：带宽的利用率高、公平性好、快速保护和恢复能力强、保证服务质量。
答案：D【例15】关于城域网的环型结构说法不正确的是________。
A）使用环型结构可以简化光纤的配置
B）使用环型结构具有良好的可扩展性
C）容易提供多点到点的服务
D）使用环型结构可解决网络保护机制与带宽共享等问题
解析：环型结构是目前城域网采用的主要拓扑构型。在典型的核心交换层有3～10个节点的城域网中，使用环型结构可以简化光纤的配置，并解决网络保护机制与带宽共享等问题。与多个点-点结构相比，环型结构将使接入点/汇聚点（Point Of Presence，POP）具有更好的可扩展性。与网状结构相比，环型结构将更容易提供点到多点的业务。
答案：C【例16】以下关于10Gbps Optical Ethernet技术优势的描述中，错误的是________。
A）组建同样规模的宽带城域网，Optical Ethernet的造价是SONET的1/5，是ATM的1/10
B）IEEE已经对速率从10Mbps、100Mbps、1Gbps到10Gbp，以及100Gbps的Ethernet技术标准化了
C）Ethernet技术能够覆盖从宽带城域网的核心层、汇聚层到接入层的各种需求
D）如果一个宽带城域网的各个层次能够使用同一种技术，那么这种网络在设计、组建、运行、管理和人员培训方面都很方便、有效
解析：10Gbps Optical Ethernet技术优势体现在以下几个方面。
● 以太网与DWDM技术都十分成熟，并且已经广泛应用。
● IEEE已经对速率从10Mbps、100Mbps、1Gbps到10Gbps的以太网技术标准化了，100Gbps的以太网技术标准正在研究之中。它能够覆盖从宽带城域网的核心层、汇聚层到接入层的各种需求，因此以太网技术在宽带城域网中提供端-端的多种方案中具有潜在的优势。
● 如果一个宽带城域网的各个层次能够使用同一种技术，那么这种网络在设计、组建、运行、管理和人员培训方面都很方便、有效。
答案：B考题透解【试题6】下列关于RPR技术的描述中，错误的是________。（2009.09）
A）RPR环能够在50ms内实现自愈
B）RPR环中每一个节点都执行DPT公平算法
C）RPR环将沿顺时针方向传输的光纤环叫做外环
D）RPR的内环与外环都可以传输数据分组与控制分组
解析：RPR采用自愈环的设计思想，能够在50ms内隔离出现故障的结点和光纤段。RPR环中每一个结点都执行SRP公平算法，使得结点之间能够获得平等带宽，防止个别结点因流量大而造成环拥塞。RPR环中每一个结点之间都可以使用两个方向的光纤与相邻结点通信，内环和外环都可以传输数据分组与控制分组。
答案：B【试题7】下列关于RPR技术的描述中，错误的是________。（2009.03）
A）RPR的内环用于传输数据分组，外环用于传输控制分组
B）RPR是一种用于直接在光纤上高效传输IP分组的传输技术
C）RPR环可以对不同的业务数据分配不同的优先级
D）RPR能够在50ms内隔离出现故障的节点和光纤段
解析：RPR弹性分组环是用于直接在光纤上高效传输IP分组的传输技术。RPR采用双环结构，将沿顺时针传输的光纤环叫做外环，将沿逆时针传输的光纤环叫做内环，内环和外环都可以传输数据和控制分组。
答案：A【试题8】下列关于RPR技术的描述中，错误的是________。（2008年9月）
A）RPR能够在30ms内隔离出现故障的节点和光纤段
B）RPR环中每一个节点都执行SRP公平算法
C）两个RPR节点之间的裸光纤的最大长度为100公里
D）RPR的内环和外环都可以传输数据分组与控制分组
解析：RPR能够在50ms内隔离出现故障的节点和光纤段，所以A是错误的。
答案：A【试题9】下列关于光以太网技术特征的描述中，不正确的________。（2008.9）
A）能够根据用户的需求分配带宽
B）以信元为单位传输数据
C）具有保护用户和网络资源安全的认证与授权功能
D）提供分级的QoS服务
解析：光以太网是以分组为单位传输数据的，所以B是错误的。
答案：B考点6★★★★★网络接入技术与方法考点透解
接入技术解决的是最终用户接入地区性网络的问题。
一、接入网技术概述
我国信息产业部对接入服务有明确的界定，将它作为“电信业务的第二类增值电信业务”。Internet接入服务业务主要有两种应用，一是为Internet信息服务业务（ICP）经营者提供Internet接入服务，二是为普通上网用户提供Internet接入服务。
目前可以作为用户接入网的主要有三类：计算机网络、电信通信网和广播电视网。数字化使这三种网络之间的界限越来越模糊，这造成了通信、计算机和广播电视等产业的会聚，出现了经营业务相互融合，进而促进这些产业的重合，同时开辟大量新的信息服务市场，即出现了所谓的“三网融合”与“数字会聚”。
二、宽带接入技术的基本类型
不同应用环境的接入技术类型往往不同。从用户接入的角度，可以分为接入技术和接入方式，接入方式与用户工作环境与需求相关。接入技术分为有线接入与无线接入两类。接入方式涉及用户的环境与需求，可以分成家庭接入、校网接入、机关接入和企业接入。
从实现技术的角度，宽带接入技术主要有：数字用户线xDSL技术、光纤同轴电缆混合网HFC技术、光纤接入技术、无线接入技术与局域网接入技术。
三、数字用户线xDSL接入技术
xDSL是DSL（Digital Subscriber Line）的统称，意为数字用户线路，是指从用户到本地电话交换中心的一对铜双绞线。xDSL中的x表示A、H、S、C、I、V、RA等，表1-2列出了其中的技术指标。表1-2 技术指标
xDSL技术按上行和下行的速率是否相同可分为速率对称型和速率非对称型。主要的数字用户线xDSL技术可以分成非对称数字用户线ADSL、高比特率数字用户线HDSL、速率自适应数字用户线RADSL、甚高速数字用户线VDSL。
ADSL是一种上行和下行传输速率不对称的技术，上行速率为16～640Kbps，下行速率可以达到1.5～8Mbps。ADSL最大传输距离为5.5km。
四、HFC技术
目前HFC（Hybrid Fiber Coax，即光纤到同轴电缆混合网）是指利用混合光纤同轴网络来进行宽带数据通信的CATV网络。通过有线电视宽频上网，使用电缆调制解调器（Cable Modem）的数据传输速率可以达到10～36Mbps。
HFC是一个双向传输系统，光纤结点将光纤干线和同轴分配线相互连接。光纤由有线电视中心头端出发，连接至用户区域的光纤结点，再由结点以750MHz 同轴电缆线连出，经由电缆线连到用户家中。光纤通过同轴电缆下引线可以为500～2000个用户提供服务。
Cable Modem利用频分复用的方法，上行信道采用的载波频率范围在5～42MHz，上行带宽在200kbps～10Mbps，下行信道采用的载波频率范围在450～750MHz，信道带宽最高可达36Mbps。
五、光纤接入技术
光纤接入网络（Optical Access Network，OAN）是指在接入网中用光纤作为主要传输媒介来实现信息传输的网络形式，它不是传统意义上的光纤传输系统，而是针对接入网环境所设计的特殊的光纤传输网络。
光纤通信具有通信容量大、质量高、性能稳定、防电磁干扰、保密性强等优点。它在干线通信方面已有广泛体现。在接入网中，光纤接入技术有着广阔的应用前景，特别是无源光网络（PON）技术，以及以ATM为基础的宽带无源光网络（APON）技术。目前，光纤在接入网使用中有向终端用户延伸的趋势，所以光纤接入网有了新概念，主要有：光纤到路边（Fiber To The Curb，FTTC）、光纤铺设到用户小区（Fiber To The Zone，FTTZ）、光纤到楼（Fiber To The Building，FTTB）、光纤到户（Fiber To The Home，FTTH）或光纤到办公室（Fiber To The Office，FTTO）等。
● FTTC结构：ONU设置在路边的入孔或电线杆上的分线盒处，即DP点，有时也可放置在交换箱处，即FP点。此时从ONU到各个用户之间的部分仍为双绞线对，从而可以充分利用现有的铜线设施。
● FTTB结构：是FTTC的一种变形，不同之处仅在于将ONU直接放到了大楼内，并由多对双绞线将业务分送给各个用户。
● FTTH结构：将FTTC中设置在路边的ONU换成无源光分路器，然后将ONU移到用户家中，就形成了FTTH。FTTH也将是接入网的最终解决方案，即从本地交换机到用户家中全部采用光纤线路，从而为用户提供宽带交互式服务。
六、宽带无线接入技术
无线接入网是指部分或全部采用无线电波连接业务接入节点（交换机）和用户终端。有线网和无线网的本质区别是：有线网的用户接入点是不变的，而无线网的用户接入点不仅是变的，而且可能在通信过程中都会发生变化。
无线接入网的主要特点：建设周期短、维护费用少、抗自然灾害能力强、能同时向用户提供固定接入和移动接入、支持个人通信。
无线接入又可分为无线局域网（WLAN）接入、无线城域网（WMAN）接入和无线Ad Hoc接入。
IEEE 802委员会在2002年公布了宽带无线网络802.16标准，即无线城域网标准。与IEEE 802.16标准工作组对应的论坛组织为WiMAX。目前，IEEE 802.16主要的标准包括802.16d和802.16e，其中802.16d是固定无线接入的标准，802.16e则是支持移动特性的标准。
IEEE 802.11是在1997年6月由大量的局域网以及计算机专家审定通过的标准，该标准定义物理层和媒体访问控制（MAC）规范，使用红外、跳频扩频与直序扩频技术，数据传输速率为1Mbps或2Mbps。802.11b定义了使用直序扩频技术，传输速率为1Mbps、2Mbps、5.5Mbps与11Mbps的无线局域网标准。802.11a将传输速率提高到54Mbps。
Ad Hoc技术有两个发展方向：一是军事和特定行业发展和应用，在此基础上产生了无线传感器网络WSN；另一个是向民用的接入网领域发展，出现了无线网格网WMN。典型题解【例17】家庭计算机用户上网可使用的技术是________。（1）电话线通过Modem （2）有线电视电缆通过CacheModem（3）电话线通过ADSL （4）光纤到户FTTH
A）（1）（3）（4） B）（2）（4）
C）（1）（2）（3）（4） D）（1）（2）（4）
解析：家庭计算机用户上网可使用的技术有4种：电话线通过Modem上网、有线电视电缆通过Cache Modem上网、电话线通过ADSL上网、光纤到户（FTTH）上网。
答案：C【例18】非对称数字用户线ADSL中“非对称”是指________。
A）上行数据传输速率大于下行数据传输速率
B）上行数据传输速率和下行数据传输速率不相等
C）上行数据传输速率和下行数据传输速率相等，但占用频带不同
D）上行数据线和下行数据线粗细不相等
解析：非对称数字用户线ADSL利用一对双绞线为用户提供两个方向上不对称的数据传输，也就是说下行（交换局到用户）的传输速率可达6Mbps，上行（用户到交换局）的传输速率可达144Kbps或384Kbps。非对称数字用户线ADSL采用频分多路复用技术，在线路频谱的底频段传送话音，高频段传送数据，实现了电话与数据传输互不干扰，特别适合因特网的接入。
答案：B【例19】常说的“三网融合”是指哪三网________。（1）计算机网 （2）城域网（3）广播电视网 （4）局域网（5）电信通信网 （6）广域网
A）（2）（4）（6） B）（1）（3）（5）
C）（1）（2）（4）（6） D）（1）（2）（3）（5）
解析：可以作为用户接入网的主要有三类：计算机网、电信通信网、广播电视网。长期以来，我国这三种网络是由不同的部门管理的，它们是按照各自的需求、采用不同体制发展的。尽管这三种网络之间有很多区别，但是目前都在朝一个方向发展，数字化技术使得这三种网络的服务业务相互交叉，三种网络之间的界限越来越模糊，最终将导致计算机网、电信通信网、广播电视网的“三网融合”的局面出现。
答案：B【例20】无线接入网是指部分或全部采用________传输介质连接交换机和用户终端。
A）无线电波 B）红外线 C）蓝牙 D）光纤
解析：无线接入网是指接入网的部分或全部采用无线电波传输介质来连接交换机和终端。无线接入网的用户接入点可以是移动的或固定的。无线接入网按使用方式可分为固定无线接入网和移动接入网两大类。固定无线接入网主要为固定位置的用户或仅在小范围内移动的用户服务；移动接入网主要是为位置需要在较大范围内移动的用户服务。移动接入技术分为集群接入和蜂窝接入两种。
答案：A考题透解【试题10】下列关于接入技术特征的描述中，错误的是________。（2009.09）
A）远距离无线宽带接入网采用802.15.4标准
B）Cable Modem利用频分复用的方法，将信道分为上行信道和下行信道
C）光纤传输系统的中继距离可达100km以上
D）ADSL技术具有非对称带宽特征
解析：802.15.4标准为Zigbee标准，通常用于传感器网络，远距离无线宽带接入网采用802.11标准。
答案：A【试题11】ITU标准OC-12的传输速率为________。（2009.09）
A）51.84Mbps B）155.52Mbps
C）622.08Mbps D）1.244Gbps
解析：ITU标准OC-12的传输速率为622.08Mbps，所以C是正确的。
答案：C【试题12】下列关于光纤同轴电缆混合网HFC的描述中，错误的是________。（2009.03）
A）HFC是一个单向传输系统
B）HFC改善了信号传输质量，提高了系统可靠性
C）HFC光纤结点通过同轴电缆下引线可以为500～2000个用户服务
D）HFC通过Cable Modem将用户计算机与同轴电缆连接起来
解析：HFC是新一代有线电视网络，它是一个双线传输系统，用户既可以按照传统方式接收电视节目，同时可以实现视频点播、发送E-Mail、浏览网页等双向服务功能。
答案：A【试题13】下列关于无线局域网802.11标准的描述中，错误的是________。（2009.03）
A）802.11标准定义了无线局域网物理层与MAC协议
B）802.11标准定义了两类设备，即无线结点与无线接入点
C）无线接入点在无线和有线网络之间起到桥梁的作用
D）802.11标准在MAC层采用了CSMA/CD的访问控制方法
解析：802.11中对CSMA/CD进行了一些调整，采用了CSMA/CA或DCF协议。CSMA/CA利用ACK信号来避免冲突的发生。
答案：D【试题14】Cable Modem上行速率在________。（2008年9月）
A）64Kbps～200Kbps B）200Kbps～10Mbps
C）10Mbps～20Mbps D）20Mbps～36Mbps
解析：Cable Modem又称电缆调制解调器，其上行信道带宽一般在200Kbps～10Mbps，所以B是正确的。
答案：B【试题15】ADSL上行速率在________。（2008年4月）
A）64～640Kbps B）640Kbps～7Mbps
C）7～10Mbps D）10～20Mbps
解析：ADSL允许在一对双绞铜线上，在不影响现有POTS电话业务的情况下，进行非对称高速数据传输。ADSL上行速率为64～640Kbps，下行传输速率为1.54～9.2Mbps；传输距离在2.7～5.5km。
答案：A【试题16】下面关于IEEE 802.16标准的描述中，错误的是________。（2008年4月）
A）提供宽带城域网用户访问Internet所需要的路由服务
B）最高传输速率为234Mbps
C）使用的无线频段为10～66GHz
D）与IEEE 802.16标准工作组对应的论坛组织是WiMAX
解析：IEEE 802.16标准用于提供无线宽带城域网用户到Internet的接入服务；支持10～66GHz的工作频率；最高传输速率可达70Mbps，对于运营商而言将IEEE 802.16标准推向市场还需要诸多要素，因此一个由运营商、设备制造商、周边部件供应商和研究机构组成的非盈利组织WiMAX论坛成立起来。
答案：B过关练习
1.下面不是局域网的主要特性的是________。
A）提供本地服务的全部时间连接
B）连接物理上接近的设备
C）提供多用户高带宽介质访问
D）运行在一个宽广的地域范围内
2.城域网通过________光纤接入到作为国家级或区域主干网的广域网。
A）调制解调器 B）路由器
C）网关 D）交换机
3.对广域网的描述最合适的是________。
A）连接城市区域内的工作站、终端和其他设备
B）连接大楼内的工作站、终端和其他设备
C）连接分布在很广泛的地理区域内的局域网
D）连接大楼内的局域网
4.下列不是按距离来划分的是________。
A）广域网 B）公用网
C）局域网 D）城域网
5.宽带城域网要求的管理能力表现在________。
A）网络安全、提供核心交换技术、IP地址分配
B）业务管理、网络安全、数据分组
C）电信级的接入管理、业务管理、网络安全
D）电信级的接入管理、计费能力、数据转发
6.不属于“三个平台与一个出口”的是________。
A）网络平台 B）交换平台
C）管理平台 D）城市宽带出口
7.目前宽带城域网保证服务质量（QoS）要求的技术主要有：资源预留RSVP、区分服务（DiffServ）与________。
A）Ad Hoc B）ATM
C）多协议标记交换MPLS D）帧中继
8.不是数字用户线xDSL技术主要方式的是________。
A）非对称数字用户线 B）高比特率数字用户线
C）速率自适应数字用户线 D）对称数字用户线
9.无线接入技术主要有________。
①802.11标准的无线局域网（WLAN）接入。
②802.16标准的无线城域网（WMAN）接入。
③Ad Hoc接入技术。
④光纤接入技术。
A）② ③ ④ B）① ② ③
C）① ② ④ D）① ③ ④
试读结束[说明：试读内容隐藏了图片]