计算机网络 第三章课后习题

### 计算机网络第三章课后习题答案解析

#### 局域网的网络拓扑及其演变

常用的局域网网络拓扑主要包括总线型、星形、环形和树形等多种形式[^2]。当前最为流行的结构是星形拓扑。

早期以太网选择了总线拓扑而非星形的原因在于当时的技术条件和技术成本考量：

- 总线型拓扑所需电缆长度较短，安装简便，在初期能够有效降低成本；
- 设备连接到一条公共总线上实现通信，减少了布线复杂度；

然而随着技术进步以及需求变化，现代以太网更倾向于采用星形拓扑：

- 星形结构便于管理和维护，中心节点可以集中控制整个网络状态；
- 提供更好的可靠性和扩展性，即使某条链路发生故障也不会影响其他部分正常工作；
- 支持更高的传输速率，满足日益增长的数据交换量要求。

# Python伪代码展示如何模拟简单星形拓扑下的数据包转发过程
class Switch:
    def __init__(self):
        self.mac_table = {}

    def receive_frame(self, frame, incoming_port):
        source_mac = frame['source']
        destination_mac = frame['destination']

        # 学习源MAC地址关联端口
        self.mac_table[source_mac] = incoming_port
        
        if destination_mac in self.mac_table:
            outgoing_port = self.mac_table[destination_mac]
            print(f"Forwarding frame from {incoming_port} to {outgoing_port}")
        else:
            print("Flooding the frame to all ports except incoming port")

switch = Switch()
frame_example = {'source': '00:A1:B2:C3:D4:E5', 'destination': 'FF:F1:E2:D3:C4:B5'}
switch.receive_frame(frame_example, 1)