2025年现代交换原理试题库及答案

2025年现代交换原理试题库及答案一、单项选择题（每题2分，共20分）1.电路交换中，通话建立阶段完成的核心操作是（）。A.数据分组转发B.物理链路的建立与资源预留C.信令消息的压缩编码D.误码率的实时监测答案：B2.分组交换中，虚电路（VC）与数据报（DG）的本质区别在于（）。A.传输时延的大小B.是否需要预先建立逻辑连接C.分组头部是否包含目的地址D.对网络拥塞的敏感程度答案：B3.ATM信元中，用于流量控制和拥塞指示的字段是（）。A.GFC（一般流量控制）B.VPI（虚通道标识）C.VCI（虚通路标识）D.PT（净荷类型）答案：A4.软交换系统中，负责呼叫控制和信令处理的核心实体是（）。A.媒体网关（MG）B.信令网关（SG）C.软交换控制服务器（SS）D.媒体资源服务器（MRS）答案：C5.光交换技术中，基于波长选择的交换方式属于（）。A.空分交换B.时分交换C.波分交换D.码分交换答案：C6.以下不属于No.7信令系统功能级别的是（）。A.信令数据链路级B.信令链路功能级C.信令网功能级D.应用功能级答案：D（注：No.7信令分为4级，应用功能级属于用户部分）7.交换网络的内部阻塞率是指（）。A.输入线与输出线无法建立连接的概率B.因网络拥塞导致分组丢失的概率C.信令消息在传输过程中的错误率D.不同业务流之间的干扰概率答案：A8.IP交换中，标记交换路径（LSP）的建立依赖于（）。A.静态路由表B.动态路由协议与标记分发协议C.端到端的TCP连接D.物理层的波长分配答案：B9.在TST交换网络中，中间T级的作用是（）。A.实现不同时隙的交换B.实现不同母线的空间交换C.扩展交换容量D.降低设备成本答案：A10.5G核心网（5GC）中，用户面功能（UPF）的交换特性主要体现在（）。A.基于会话的QoS保障B.控制面与用户面的分离C.数据包的路由与转发D.信令的加密与压缩答案：C二、填空题（每空1分，共20分）1.电路交换的三个阶段是________、________和________。答案：呼叫建立、信息传输、呼叫释放2.分组交换的两种方式是________和________，其中________方式适用于实时性要求高的业务。答案：数据报、虚电路、虚电路3.ATM信元长度为________字节，其中信头占________字节，净荷占________字节。答案：53、5、484.软交换的体系结构主要包括________、________、________和________四部分。答案：业务层、控制层、传输层、接入层5.光交换的关键技术包括________、________和________。答案：光空分交换、光时分交换、光波分交换6.No.7信令系统的信令单元（SU）分为________、________和________三种类型。答案：消息信令单元（MSU）、链路状态信令单元（LSSU）、填充信令单元（FISU）7.交换网络的性能指标主要有________、________和________。答案：容量、阻塞率、时延8.IP交换中，标记交换路由器（LSR）的功能包括________和________。答案：标记转发、标记分发三、简答题（每题8分，共40分）1.简述电路交换与分组交换的主要区别及适用场景。答案：电路交换是面向连接的，需建立物理或逻辑链路，资源独占，时延小且固定，适用于语音等实时性强的业务；分组交换是无连接或面向虚连接的，采用统计复用，资源共享，时延可变但效率高，适用于数据业务。两者核心区别在于资源分配方式（独占vs共享）和连接特性（物理链路vs逻辑分组）。2.分析ATM交换中信元定界的作用及常用方法。答案：信元定界是识别ATM信元边界的过程，确保接收端正确分割信元。常用方法包括：①基于HEC（信头差错控制）的定界：利用信头第5字节的HEC字段检测信头正确性，通过滑动窗口搜索同步；②基于信元速率的定界：通过统计信元出现的周期性确定边界；③混合定界：结合HEC校验与速率统计提高可靠性。3.说明软交换技术的核心思想及其在5G网络中的应用。答案：软交换的核心思想是“控制与承载分离”，通过软件实现呼叫控制、信令处理等功能，硬件仅负责媒体传输。在5G中，软交换技术支撑控制面（如AMF）与用户面（如UPF）的分离，实现网络功能的软件化、模块化，支持灵活的业务部署和网络切片。4.比较空分交换与时分交换的工作原理及优缺点。答案：空分交换通过物理路径的空间连接实现交换，如纵横制交换机，优点是时延小、结构简单，缺点是容量扩展困难；时分交换通过时隙交换实现，如PCM复用中的T型交换，优点是容量大、资源利用率高，缺点是需要缓存和同步机制，时延略大。5.简述光交换相对于电交换的优势及面临的挑战。答案：优势：带宽大（利用光纤低损耗特性）、时延小（无电信号转换）、能耗低（减少光电/电光转换）；挑战：光缓存技术不成熟（难以实现光信号的随机存储）、光逻辑处理困难（缺乏光域的复杂信号处理器件）、光交换节点成本高（如ROADM设备价格昂贵）。四、综合分析题（每题10分，共20分）1.某交换网络采用3级CLOS结构，输入级有N个交换单元，中间级有M个交换单元，输出级有N个交换单元，每个交换单元容量为n×n。（1）写出该网络的总容量表达式；（2）分析当M≥2n-1时，网络是否无阻塞，并说明原因。答案：（1）总容量为N×n×N×n（输入线数×输出线数）；（2）当M≥2n-1时，CLOS网络为严格无阻塞。原因：CLOS网络无阻塞的条件是中间级交换单元数量M≥2n-1，此时任意输入线到输出线的路径选择不会因中间单元被占用而阻塞，满足Benes无阻塞条件。2.假设某运营商部署了基于SDN的IP交换网络，控制平面采用OpenFlow协议，数据平面由支持OpenFlow的交换机组成。（1）简述SDN架构下控制平面与数据平面的交互过程；（2）分析该网络如何实现动态流量优化。答案：（1）交互过程：控制器通过OpenFlow协议向交换机下发流表（FlowTable），定义数据包的匹配规则（如源/目的IP、端口号）和处理动作（转发、丢弃、修改字段）；交换机根据流表处理数据，未匹配的包上传控制器请求指令。（2）动态优化：控制器实时采集网络流量数据（如链路利用率、时延），通过路由算法（如最短路径、负载均衡）计算最优路径，更新相关交换机的流表，实现流量的动态调整，例如将拥塞链路的流量疏导至空闲链路。3.考虑一个支持QoS的分组交换网络，需传输语音（实时、低时延）、视频（实时、带宽敏感）和文件（非实时、高可靠性）三种业务。（1）设计三种业务的QoS参数（至少3项）；（2）说明交换节点如何通过队列管理实现业务区分。答案：（1）语音业务：时延≤100ms，丢包率≤1%，带宽固定（如64kbps）；视频业务：时延≤200ms，丢包率≤5%，带宽动态调整（如1-4Mbps