考点13 环型网络《计算机网络》河北省（对口招生）计算机类 知识点讲解

河北省（计算机类）对口招生《计算机网络》 复习讲义 模块 2 局域网技术 考点13 环型网络 【考纲要求】 1.掌握令牌总线介质访问控制方法 2.掌握使用令牌进行工作的过程 【知识网络】 【知识和技能要点】 一、环型网络 1. 定义与拓扑结构 环型网络是三大基础网络拓扑（总线型、星型、环型）之一，所有网络节点通过通信线缆首尾相连，形成一个闭合的环形回路。数据信号在环路中沿单向固定方向依次传输，逐个经过每一个网络节点。 2.ARC网络（ARCnet 附加资源计算机网络） （1）基本定义 ARCnet（附加资源计算机网络）是早期低速局域网技术，是一种物理总线型、逻辑环型的特殊网络，属于令牌传递网络的一种，广泛应用于早期工业控制、小型局域网。 （2）802.4标准 IEEE 802.4是令牌总线（Token Bus）局域网标准，是专为工业局域网设计的介质访问控制协议，完美结合了以太网总线布线优势与令牌环无冲突传输优势。 3.Token Bus网络 Token Bus（令牌总线）是 IEEE 802.4 标准定义的局域网技术，是一种物理总线型、逻辑环型的令牌网络，专为工业局域网设计。 （1）拓扑结构 ① 物理拓扑：总线型 所有计算机全部并联在一条同轴总线上，布线简单，任意一台电脑故障不会瘫痪全网，容错性极强。 ②逻辑拓扑：环型 系统根据节点地址大小，自动把总线上所有在线设备排列成一个虚拟逻辑环，令牌按照逻辑环顺序依次传递，和物理位置无关。 （2）优点 ①无信道冲突：采用令牌传递机制，无需 CSMA/CD，节点有序发送数据，重负载下网络性能稳定、吞吐均匀。 ②容错能力强：物理为总线拓扑，单节点故障、关机不会导致全网瘫痪，容错性优于 802.5 令牌环网。 ③实时性好、可靠性高：信道占用可控、时序稳定，适合工业控制、实时业务场景。 ④布线简单：沿用总线型布线结构，施工与拓展比纯环形网络更便捷。 4.Token Ring 令牌环网络 Token Ring（令牌环网）由 IBM 推出，标准化为 IEEE 802.5。 拓扑特点：物理环型、逻辑环型。所有节点首尾相连形成闭合环路，信号沿着环路单向传输。 （1） 核心工作原理 ①网络空闲时，环路中持续传递一个空令牌（唯一通行证）； ②终端节点需要发送数据，必须先捕获空令牌，将令牌改为忙令牌，封装数据帧后发送； ③数据帧沿环单向传输，途经节点依次转发，目标节点接收数据并回执； ④数据传输完毕后，节点释放新的空令牌，供下一个节点使用。 （2）专属核心机制 ①令牌优先级机制 Token Ring支持数据优先级划分，高优先级业务可优先抢占令牌，适合语音、视频等实时业务传输，这是传统以太网不具备的特性。 ②故障自愈与监控机制 网络中设置监控节点，负责检测环路故障、恢复丢失令牌、清除无效帧，相比普通环形网络，容错性大幅提升。 （3）优缺点 优点： ①彻底杜绝信道冲突，网络负载稳定，重负载下性能远优于传统共享式以太网； ②支持优先级传输，实时性强，适合工业、金融专用网络； ③传输有序，无数据碰撞、无重发损耗。 缺点： ①组网成本高，设备昂贵，布线复杂； ②令牌丢失、损坏会导致全网瘫痪，维护难度大； ③轻负载场景下效率低，空闲节点持续等待令牌，资源利用率低。 【练习题】 一、填空题 1.环型网络的数据信号沿环路______固定方向逐节点传输。 2.令牌环网络中，节点发送数据的必要条件是捕获______。 3.环型局域网采用的介质访问控制方法是______，其核心是通过传递一个特殊的控制帧来协调各站点对共享介质的访问，从而避免数据冲突。 4.环型拓扑的局域网中，数据通常沿______个方向传输。 5.FDDI采用______环结构，当主环故障时，备用环可自动接管以维持网络连通。 6.ARCnet网络的拓扑特征为物理总线型、______。 7.Token Ring网络的物理拓扑和逻辑拓扑均为______。 8.在802.5网络中，令牌由“闲”置为“忙”是在_______节点进行的。 9.IEEE 802.5标准对应的网络类型是________。 10.在令牌环网络中，为了解决竞争问题，使用了一个称为_______的特殊标记，只有拥有它的节点才有权利发送数据。 二、选择题 1.标准环型网络的数据信号传输方式为（ ） A. 双向随机传输 B. 单向固定传输 C. 双向轮流传输 D. 广播传输 2.令牌环网中某个站点能发送数据帧是因为( )。 A. 最先提出申请 B. 优先级最高 C. 空闲令牌到达 D. 可随机发送 3.ARCnet网络的拓扑特征是（ ） A. 物理环型、逻辑环型 B. 物理总线型、逻辑环型 C. 物理总线、逻辑总线 D. 物理星型、逻辑环型 4.IEEE 802.4标准对应的网络类型是（ ） A. 以太网 B. 令牌总线网 C. 令牌环网 D. 无线局域网 5.下列网络中，容错能力最强、单节点故障不瘫痪全网的是（ ） A. Token Ring B. Token Bus C. 纯环型网络 D. 以上都一样 6.Token Bus网络采用的介质访问控制方式是（ ） A. CSMA/CD B. 令牌传递 C. 时分复用 D. 频分复用 7.Token Ring令牌环网络的标准化协议是（ ） A. IEEE 802.3 B. IEEE 802.4 C. IEEE 802.5 D. IEEE 802.11 8.令牌环网络中，节点发送数据的前提是（ ） A. 信道空闲 B. 捕获空令牌 C. 收到广播帧 D. 监控节点授权 9.下列叙述不正确的是( )。 A. 以太网无法保证发送时延的准确性 B. 令牌环网易用光纤实现 C. 令牌总线网的协议较复杂 D. 三种局域网标准互相兼容 10.在令牌环网中，当所有站点都有数据帧要发送时， 一个站点在最坏情况下等待获得令牌和发送数据帧的时间等于( )。 A. 所有站点传送令牌的时间总和 B. 所有站点传送令牌和发送帧的时间总和 C. 所有站点传送令牌的时间总和的一半 D. 所有站点传送令牌和发送帧的时间总和的一半 三、判断题 1.标准环型网络中，数据信号可双向自由传输，提升传输效率。（ ） 2.Token Bus网络的令牌传递顺序由设备物理布线位置决定。（ ） 3.Token Bus网络单节点故障会直接导致整个网络瘫痪。（ ） 4.令牌环网络中，节点无需获取令牌即可直接发送数据。（ ） 5.IEEE 802.4令牌总线网络结合了总线布线优势和令牌环无冲突优势。（ ） 6.传统以太网采用令牌传递机制，无数据冲突问题。（ ） 7.令牌总线网络实时性好，适合工业控制、实时业务传输场景。（ ） 8.ARCnet和Token Bus的区别是拓扑结构完全不同。（ ） 9.令牌环网络的监控节点可以清除环路中的无效数据帧，保障网络稳定。（ ） 10.Token Bus网络协议简单、组网成本低，广泛用于现代办公网络。（ ） 【答案】 一、填空题 1.单向 2.空令牌 3.令牌访问控制 4.一 5.双 6. 逻辑环型 7.环型 8.发送 9.令牌环网络 10.令牌 二、选择题 1.B 2.C 3.B 4.B 5. B 6. B 7. C 8.B 9.D 10.B 三、判断题 1.× 2.× 3.× 4.× 5.√ 6.× 7.√ 8. × 9.√ 10.× 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $