2025年現(xiàn)代交換技術(shù)重點(diǎn)歸總筆記期末試題庫(kù)及答案一、選擇題（每題2分，共20分）1.電路交換中，建立連接的關(guān)鍵信令階段是（）。A.呼叫請(qǐng)求B.地址分析C.路由選擇D.振鈴響應(yīng)答案：C解析：電路交換連接建立包括呼叫請(qǐng)求、地址分析、路由選擇、通路建立和振鈴響應(yīng)，其中路由選擇是確定物理路徑的核心步驟。2.以下不屬于分組交換技術(shù)特點(diǎn)的是（）。A.面向無(wú)連接B.統(tǒng)計(jì)復(fù)用C.實(shí)時(shí)性高D.分組長(zhǎng)度可變答案：C解析：分組交換采用存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)機(jī)制，實(shí)時(shí)性低于電路交換，適用于非實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)。3.ATM信元的固定長(zhǎng)度為（）。A.48字節(jié)B.53字節(jié)C.64字節(jié)D.128字節(jié)答案：B解析：ATM信元由5字節(jié)信頭和48字節(jié)凈荷組成，總長(zhǎng)度53字節(jié)，固定長(zhǎng)度設(shè)計(jì)便于硬件高速處理。4.SDN（軟件定義網(wǎng)絡(luò)）的核心特征是（）。A.控制平面與數(shù)據(jù)平面解耦B.多協(xié)議標(biāo)簽交換C.動(dòng)態(tài)路由優(yōu)化D.硬件設(shè)備通用化答案：A解析：SDN通過(guò)分離控制平面（集中式控制器）和數(shù)據(jù)平面（轉(zhuǎn)發(fā)設(shè)備），實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)可編程和靈活管理。5.5G核心網(wǎng)中，負(fù)責(zé)用戶面數(shù)據(jù)路由與轉(zhuǎn)發(fā)的功能實(shí)體是（）。A.AMF（接入和移動(dòng)性管理功能）B.SMF（會(huì)話管理功能）C.UPF（用戶面功能）D.PCF（策略控制功能）答案：C解析：UPF是5G用戶面核心節(jié)點(diǎn)，負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)包的路由、轉(zhuǎn)發(fā)、QoSenforcement及流量報(bào)告。6.以下屬于NFV（網(wǎng)絡(luò)功能虛擬化）關(guān)鍵技術(shù)的是（）。A.專用硬件加速B.虛擬網(wǎng)絡(luò)功能（VNF）C.靜態(tài)資源分配D.物理設(shè)備直連答案：B解析：NFV通過(guò)將傳統(tǒng)網(wǎng)元（如路由器、防火墻）虛擬化，以VNF形式運(yùn)行在通用服務(wù)器上，降低硬件依賴。7.IP交換中，標(biāo)記交換路徑（LSP）的建立方式是（）。A.僅基于源路由B.動(dòng)態(tài)路由協(xié)議（如OSPF）擴(kuò)展C.人工配置D.僅依賴MPLS標(biāo)簽分發(fā)協(xié)議（LDP）答案：B解析：LSP通常通過(guò)擴(kuò)展的動(dòng)態(tài)路由協(xié)議（如RSVP-TE或LDP）動(dòng)態(tài)建立，支持流量工程。8.擁塞控制中，屬于“開環(huán)控制”策略的是（）。A.流量整形B.分組丟棄C.重傳機(jī)制D.資源預(yù)分配答案：D解析：開環(huán)控制通過(guò)預(yù)先規(guī)劃避免擁塞（如資源預(yù)留），閉環(huán)控制通過(guò)反饋調(diào)整（如流量整形、丟棄）。9.光交換技術(shù)中，基于波長(zhǎng)選擇的交換方式是（）。A.空分交換B.時(shí)分交換C.波分交換D.碼分交換答案：C解析：波分交換利用波長(zhǎng)選擇器實(shí)現(xiàn)不同波長(zhǎng)信號(hào)的交換，支持大容量光網(wǎng)絡(luò)。10.邊緣計(jì)算場(chǎng)景下，交換設(shè)備的核心需求是（）。A.超高速長(zhǎng)距離傳輸B.低時(shí)延本地轉(zhuǎn)發(fā)C.全局路由優(yōu)化D.高可靠性冗余備份答案：B解析：邊緣計(jì)算要求數(shù)據(jù)在靠近終端的邊緣節(jié)點(diǎn)處理，交換設(shè)備需支持低時(shí)延、本地化流量轉(zhuǎn)發(fā)。二、填空題（每空1分，共20分）1.電路交換的三個(gè)階段是______、信息傳輸、連接釋放。答案：連接建立2.分組交換的兩種方式是______和數(shù)據(jù)報(bào)。答案：虛電路3.ATM信頭中的VPI/VCI字段用于______。答案：虛連接標(biāo)識(shí)4.SDN架構(gòu)中，控制器與轉(zhuǎn)發(fā)設(shè)備間的接口稱為______接口。答案：南向5.5G核心網(wǎng)采用______架構(gòu)，支持服務(wù)化接口（如N1、N2）。答案：服務(wù)化（SBA，Service-BasedArchitecture）6.NFV的三層架構(gòu)包括基礎(chǔ)設(shè)施層（NFVI）、______層（VNFM）、編排層（NFVO）。答案：虛擬網(wǎng)絡(luò)功能管理7.MPLS標(biāo)簽的長(zhǎng)度為______位。答案：208.信令系統(tǒng)中，No.7信令屬于______信令方式。答案：公共信道9.光交換技術(shù)按交換維度可分為空分、時(shí)分、______和碼分交換。答案：波分10.擁塞控制的“閉環(huán)控制”包括監(jiān)測(cè)、______、調(diào)整三個(gè)步驟。答案：反饋11.IP交換中，標(biāo)簽交換路由器（LSR）的功能包括標(biāo)簽轉(zhuǎn)發(fā)和______。答案：標(biāo)簽分發(fā)12.軟交換的核心是______與承載分離、業(yè)務(wù)與控制分離。答案：呼叫控制13.400G以太網(wǎng)采用______調(diào)制技術(shù)（如PAM4）提升傳輸速率。答案：多電平14.動(dòng)態(tài)路由協(xié)議中，OSPF屬于______路由協(xié)議（選填“距離矢量”或“鏈路狀態(tài)”）。答案：鏈路狀態(tài)15.5GUPF支持的流量報(bào)告方式包括基于時(shí)間、基于______和基于事件的報(bào)告。答案：用量16.邊緣計(jì)算中，交換設(shè)備需支持______（如IEEE802.1Qbv）實(shí)現(xiàn)確定性低時(shí)延。答案：時(shí)間敏感網(wǎng)絡(luò)（TSN）17.光交叉連接（OXC）設(shè)備的關(guān)鍵指標(biāo)包括端口數(shù)、______和交換時(shí)間。答案：插入損耗18.動(dòng)態(tài)資源分配中，QoS的四個(gè)參數(shù)是帶寬、時(shí)延、時(shí)延抖動(dòng)和______。答案：丟包率19.軟件定義廣域網(wǎng)（SD-WAN）通過(guò)______技術(shù)實(shí)現(xiàn)多鏈路智能選路。答案：應(yīng)用感知20.量子通信中，量子交換的核心是______的安全傳輸與交換。答案：量子比特三、簡(jiǎn)答題（每題8分，共40分）1.比較電路交換與分組交換的優(yōu)缺點(diǎn)，說(shuō)明各自適用場(chǎng)景。答案：電路交換優(yōu)點(diǎn)：實(shí)時(shí)性高（時(shí)延小）、固定帶寬保證；缺點(diǎn)：資源利用率低（連接期間獨(dú)占鏈路）、靈活性差（僅支持固定速率業(yè)務(wù)）。適用場(chǎng)景：語(yǔ)音通話、實(shí)時(shí)視頻會(huì)議等實(shí)時(shí)性要求高的業(yè)務(wù)。分組交換優(yōu)點(diǎn)：資源利用率高（統(tǒng)計(jì)復(fù)用）、支持不同速率業(yè)務(wù)、可靠性高（分組重傳）；缺點(diǎn)：時(shí)延較大（存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)）、時(shí)延抖動(dòng)（分組排隊(duì)）。適用場(chǎng)景：數(shù)據(jù)傳輸（如網(wǎng)頁(yè)瀏覽、文件下載）、非實(shí)時(shí)多媒體業(yè)務(wù)（如視頻點(diǎn)播）。2.簡(jiǎn)述ATM技術(shù)的設(shè)計(jì)目標(biāo)及信元結(jié)構(gòu)特點(diǎn)。答案：設(shè)計(jì)目標(biāo)：融合電路交換（實(shí)時(shí)性）與分組交換（靈活性），支持多業(yè)務(wù)（語(yǔ)音、數(shù)據(jù)、視頻）統(tǒng)一傳輸，適應(yīng)寬帶綜合業(yè)務(wù)數(shù)字網(wǎng)（B-ISDN）需求。信元結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：固定長(zhǎng)度53字節(jié)（5字節(jié)信頭+48字節(jié)凈荷）；信頭包含VPI（虛路徑標(biāo)識(shí)）、VCI（虛信道標(biāo)識(shí)），用于路由；信頭含HEC（頭錯(cuò)誤校驗(yàn)）字段，保證信頭傳輸可靠性；凈荷無(wú)差錯(cuò)校驗(yàn)（依賴高層協(xié)議），降低處理復(fù)雜度。3.說(shuō)明SDN“控制平面集中化”帶來(lái)的優(yōu)勢(shì)及潛在挑戰(zhàn)。答案：優(yōu)勢(shì)：①全局視圖：控制器可獲取全網(wǎng)拓?fù)湫畔?，?yōu)化路由（如流量工程）；②可編程性：通過(guò)API（如OpenFlow）動(dòng)態(tài)調(diào)整轉(zhuǎn)發(fā)規(guī)則，快速部署新業(yè)務(wù)；③簡(jiǎn)化設(shè)備：數(shù)據(jù)平面僅需執(zhí)行轉(zhuǎn)發(fā)，硬件成本降低（通用白盒交換機(jī)）。挑戰(zhàn)：①單點(diǎn)故障：控制器失效可能導(dǎo)致全網(wǎng)癱瘓（需冗余設(shè)計(jì)）；②控制時(shí)延：集中式?jīng)Q策可能增加業(yè)務(wù)響應(yīng)時(shí)間（邊緣場(chǎng)景需分布式控制器）；③協(xié)議兼容性：不同廠商控制器與轉(zhuǎn)發(fā)設(shè)備的南向接口（如OpenFlow、P4）需統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)。4.5G核心網(wǎng)用戶面（UPF）的主要功能有哪些？舉例說(shuō)明其在VR業(yè)務(wù)中的應(yīng)用。答案：主要功能：①數(shù)據(jù)包路由與轉(zhuǎn)發(fā)（根據(jù)SMF指示選擇路徑）；②QoSenforcement（如流量整形、優(yōu)先級(jí)標(biāo)記）；③流量報(bào)告（向SMF上報(bào)用量、時(shí)延等）；④上下行包檢測(cè)（識(shí)別應(yīng)用類型，觸發(fā)策略控制）；⑤N6接口（與數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)DN連接）的流量處理。VR業(yè)務(wù)應(yīng)用：UPF檢測(cè)到VR流量（高帶寬、低時(shí)延需求），通過(guò)QoS標(biāo)記為最高優(yōu)先級(jí)，分配專用帶寬；實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)時(shí)延抖動(dòng)，向SMF反饋調(diào)整路由（如選擇邊緣UPF減少傳輸距離）；統(tǒng)計(jì)流量用量，用于計(jì)費(fèi)或帶寬擴(kuò)容決策。5.對(duì)比傳統(tǒng)路由器與NFV虛擬化路由器的差異，說(shuō)明NFV的優(yōu)勢(shì)。答案：差異：①硬件依賴：傳統(tǒng)路由器基于專用ASIC/NP（網(wǎng)絡(luò)處理器），虛擬化路由器運(yùn)行在通用服務(wù)器（x86架構(gòu)）的虛擬機(jī)/容器中；②部署方式：傳統(tǒng)路由器需物理安裝、配置，虛擬化路由器通過(guò)軟件快速部署（分鐘級(jí)vs小時(shí)級(jí)）；③擴(kuò)展性：傳統(tǒng)路由器容量固定（受限于硬件端口），虛擬化路由器可彈性擴(kuò)縮容（增加虛擬機(jī)實(shí)例）；④功能升級(jí)：傳統(tǒng)路由器需硬件升級(jí)或固件更新，虛擬化路由器通過(guò)軟件版本迭代實(shí)現(xiàn)新功能。NFV優(yōu)勢(shì)：降低CAPEX（無(wú)需專用硬件）和OPEX（集中化運(yùn)維）；提高網(wǎng)絡(luò)靈活性（快速業(yè)務(wù)上線）；支持多租戶隔離（虛擬機(jī)級(jí)資源劃分）；便于與SDN協(xié)同（軟件定義轉(zhuǎn)發(fā)規(guī)則）。四、綜合題（每題10分，共20分）1.設(shè)計(jì)一個(gè)基于SDN的校園網(wǎng)交換方案，要求支持多業(yè)務(wù)（教學(xué)、辦公、宿舍）差異化服務(wù)，并分析其相比傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)勢(shì)。答案：方案設(shè)計(jì)：（1）架構(gòu)分層：采用SDN三層架構(gòu)（應(yīng)用層、控制層、數(shù)據(jù)層）。（2）控制器選擇：部署OpenDaylight或ONOS控制器，支持多租戶管理與北向API（如RESTCONF）。（3）數(shù)據(jù)平面：接入層使用支持OpenFlow的白盒交換機(jī)，匯聚層/核心層采用高性能SDN交換機(jī)。（4）業(yè)務(wù)差異化：通過(guò)應(yīng)用層的業(yè)務(wù)管理系統(tǒng)（如WebPortal）定義策略：-教學(xué)流量（如在線課堂）：分配高優(yōu)先級(jí)，保證100Mbps帶寬，時(shí)延≤10ms；-辦公流量（如郵件、OA）：中優(yōu)先級(jí)，帶寬50Mbps，時(shí)延≤20ms；-宿舍流量（如視頻、游戲）：低優(yōu)先級(jí)，帶寬共享（總帶寬限制200Mbps），允許時(shí)延抖動(dòng)。（5）策略下發(fā)：控制器通過(guò)南向接口（OpenFlow1.3）將流表（匹配字段：源IP、目的IP、端口；動(dòng)作：優(yōu)先級(jí)標(biāo)記、帶寬限制）下發(fā)至接入交換機(jī)。優(yōu)勢(shì)分析：①靈活管控：傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)需逐設(shè)備配置ACL，SDN通過(guò)控制器集中下發(fā)策略，業(yè)務(wù)上線時(shí)間從小時(shí)級(jí)縮短至分鐘級(jí)；②資源優(yōu)化：控制器實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)各業(yè)務(wù)流量，動(dòng)態(tài)調(diào)整帶寬分配（如夜間教學(xué)流量減少時(shí)，釋放帶寬給宿舍）；③故障定位：控制器獲取全網(wǎng)流表匹配統(tǒng)計(jì)，快速定位擁塞鏈路（如某接入交換機(jī)流量超閾值），自動(dòng)切換備用路徑；④成本降低：白盒交換機(jī)替代傳統(tǒng)品牌設(shè)備，硬件成本下降30%-50%；集中運(yùn)維減少人工投入。2.結(jié)合5G核心網(wǎng)架構(gòu)，分析用戶從4G切換至5G時(shí)，交換流程的關(guān)鍵步驟及信令交互（需涉及AMF、SMF、UPF功能實(shí)體）。答案：切換流程關(guān)鍵步驟及信令交互：（1）終端測(cè)量與觸發(fā)：UE（用戶設(shè)備）檢測(cè)到5G信號(hào)強(qiáng)度優(yōu)于4G，向4GeNodeB發(fā)送測(cè)量報(bào)告，觸發(fā)切換請(qǐng)求。（2）4G核心網(wǎng)（EPC）與5G核心網(wǎng)（5GC）交互：-eNodeB向MME（4G移動(dòng)性管理實(shí)體）發(fā)送切換請(qǐng)求；-MME與5GAMF（接入和移動(dòng)性管理功能）通過(guò)N26接口（或N11接口，若N26不可用）傳遞UE上下文（如安全參數(shù)、簽約信息）。（3）5G接入網(wǎng)（gNodeB）準(zhǔn)備：-AMF選擇目標(biāo)gNodeB，并發(fā)送初始上下文建立請(qǐng)求（含UE能力、QoS參數(shù)）；-gNodeB分配無(wú)線資源（如PRB），反饋準(zhǔn)備完成。（4）會(huì)話管理遷移（SMF交互）：-AMF通知原4GS-GW（服務(wù)網(wǎng)關(guān)）停止向UE發(fā)送數(shù)據(jù)，并將用戶面路徑切換至5GUPF；-5GSMF（會(huì)話管理功能）與UPF協(xié)商新的用戶面路徑（如選擇靠近gNodeB的邊緣UPF），建立N3接口（gNodeB-UPF）隧道（GTP-U）。（5）UE重定向與切換完成：-eNo