原文地址:第三章 3-01 数据链路(即逻辑链路)与链路(即物理链路)有何区别?
“电路接通了”与”数据链路接通了”的区别何在? 答:数据链路与链路的区别在于数据链路除链路外,还必须有一些必要的规程来控制数据的传输,因此,数据链路比链路多了实现通信规程所需要的硬件和软件。
3-02
数据链路层中的链路控制包括哪些功能?试讨论数据链路层做成可靠的链路层有哪些优点和缺点.
答:1.链路管理
3-03 网络适配器的作用是什么?网络适配器工作在哪一层? 答:①适配器(即网卡)来实现数据链路层和物理层这两层的协议的硬件和软件 适配器的另一个功能是要进行数据串行传输合并行传输的转换,并且能够对缓存数据进行出来实现以太网协议,同时能够实现帧的传送和接受,对帧进行封装等;
3-04 数据链路层的三个基本问题(帧定界、透明传输和差错检测)为什么都必须加以解决? 答:帧定界是分组交换的必然要求;
差错检测防止合差错的无效数据帧浪费后续路由上的传输和处理资源,主要作用是检测数据在传递过程中是否完成但不会纠正其错误。 3-05 如果在数据链路层不进行帧定界,会发生什么问题? 答:无法区分分组与分组,无法确定分组的控制域和数据域,无法将差错更正的范围限定在确切的局部 3-06 PPP协议的主要特点是什么?为什么PPP不使用帧的编号?PPP适用于什么情况?为什么PPP协议不能使数据链路层实现可靠传输? 答:1.①简单②提供不可靠的数据报服务③检错无纠错④不使用序号和确认机制
PPP不采用序号和确认机制是出于以下的考虑: 第一, 第二, 第三, PPP适用于线路质量不太差的情况下 3-07 要发送的数据为1101011011。采用CRC的生成多项式是P(X)=X4+X+1。试求应添加在数据后面的余数。数据在传输过程中最后一个1变成了0,问接收端能否发现?若数据在传输过程中最后两个1都变成了0,问接收端能否发现?采用CRC检验后,数据链路层的传输是否就变成了可靠的传输? 答:作二进制除法,1101011011
0000 作二进制除法,两种错误均可发现
3-08 要发送的数据为101110。采用CRCD 生成多项式是P(X)=X3+1。试求应添加在数据后面的余数。 答:作二进制除法,101110 3-09 一个PPP帧的数据部分(用十六进制写出)是7D 5E FE 27 7D 5D 7D 5D 65 7D 5E。试问真正的数据是什么(用十六进制写出)? 答:7D 5E FE 27 7D 5D 7D 5D 65 7D 5E
3-10 PPP协议使用同步传输技术传送比特串0110111111111100。试问经过零比特填充后变成怎样的比特串?若接收端收到的PPP帧的数据部分是0001110111110111110110,问删除发送端加入的零比特后变成怎样的比特串? 答:1.011011111 11111 00
(1)普通的电话通信。 答:由于电话系统的带宽有限,而且还有失真,因此电话机两端的输入声波和输出声波是有差异的。在”传送声波”这个意义上讲,普通的电话通信并不是透明通信。但对“听懂说话的意思”来讲,则基本上是透明传输。但也有时个别语音会听错,如单个的数字1和7.这就不是透明传输。 (2)电信局提供的公用电报通信。 答:一般来说,由于电报通信的传输是可靠的,接收的报文和发送的报文是一致的,因此应当是透明传输。但如果有人到电信局发送“1849807235”这样的报文,则电信局会根据有关规定拒绝提供电报服务(电报通信不得为公众提供密码通信服务)。因此,对于发送让一般人看不懂意思的报文,现在的公用电报通信则不是透明通信。 (3)因特网提供的电子邮件服务。 答:一般来说,电子邮件是透明传输。但有时不是。因为国外有些邮件服务器为了防止垃圾邮件,对来自某些域名(如.cn)的邮件一律阻拦掉。这就不是透明传输。有些邮件的附件在收件人的电脑上打不开。这也不是透明传输。 3-12 PPP协议的工作状态有哪几种?当用户要使用PPP协议和ISP建立连接进行通信需要建立哪几种连接?每一种连接解决什么问题? 答:1.工作状态:链路静止、链路建立、链路打开、链路终止。
3-13 局域网的主要特点是什么?为什么局域网采用广播通信方式而广域网不采用呢? 答:1.局域网LAN是指在较小的地理范围内,将有限的通信设备互联起来的计算机通信网络 从功能的角度来看,局域网具有以下几个特点: 在局域网中各站通常共享通信媒体,采用广播通信方式是天然合适的,而广域网通常采站点间直接构成格状网。 3-14 常用的局域网的网络拓扑有哪些种类?现在最流行的是哪种结构?为什么早期的以太网选择总线拓扑结构而不是星形拓扑结构,但现在却改为使用星形拓扑结构? 答:1.星形网,总线网,环形网,树形网
3-15 什么叫做传统以太网?以太网有哪两个主要标准? 答:1.10Mb/s速率的以太网
3-16 数据率为10Mb/s的以太网在物理媒体上的码元传输速率是多少码元/秒? 答:码元传输速率即为波特率,以太网使用曼彻斯特编码,这就意味着发送的每一位都有两个信号周期。标准以太网的数据速率是10MB/s,因此波特率是数据率的两倍,即20M波特 3-17 为什么LLC子层的标准已制定出来了但现在却很少使用? 答:由于 TCP/IP 体系经常使用的局域网是 DIX Ethernet V2 而不是 802.3 标准中的几种局域网,因此现在 802 委员会制定的逻辑链路控制子层 LLC(即 802.2 标准)的作用已经不大了。 3-18 试说明10BASE-T中的“10”、“BASE”和“T”所代表的意思。 答:10BASE-T中的“10”表示信号在电缆上的传输速率为10MB/s,“BASE”表示电缆上的信号是基带信号,“T”代表双绞线星形网,但10BASE-T的通信距离稍短,每个站到集线器的距离不超过100m。 3-19 以太网使用的CSMA/CD协议是以争用方式接入到共享信道。这与传统的时分复用TDM相比优缺点如何? 答:传统的时分复用TDM是静态时隙分配,均匀高负荷时信道利用率高,低负荷或符合不均匀时资源浪费较大,CSMA/CD课动态使用空闲新到资源,低负荷时信道利用率高,但控制复杂,高负荷时信道冲突大。 3-20 假定1km长的CSMA/CD网络的数据率为1Gb/s。设信号在网络上的传播速率为200000km/s。求能够使用此协议的最短帧长。 答:对于1km电缆,单程传播时间为1/200000=5为微秒,来回路程传播时间为10微秒,为了能够按照CSMA/CD工作,最小帧的发射时间不能小于10微秒,以Gb/s速率工作,10微秒可以发送的比特数等于10*10^-6/1*10^-9=10000,因此,最短帧是10000位或1250字节长 3-21 什么叫做比特时间?使用这种时间单位有什么好处?100比特时间是多少微秒? 答:1.比特时间是发送一比特所需的时间
3-22 假定在使用CSMA/CD协议的10Mb/s以太网中某个站在发送数据时检测到碰撞,执行退避算法时选择了随机数r=100。试问这个站需要等待多长时间后才能再次发送数据?如果是100Mb/s的以太网呢? 答:对于10mb/s的以太网,以太网把争用期定为51.2微秒,要退后100个争用期,等待时间是51.2(微秒)*100=5.12ms
3-23 公式(3-3)表示,以太网的极限信道利用率与连接在以太网上的站点数无关。能否由此推论出:以太网的利用率也与连接在以太网的站点数无关?请说明你的理由。 答:实际的以太网各给发送数据的时刻是随即的,而以太网的极限信道利用率的得出是假定以太网使用了特殊的调度方法(已经不再是CSMA/CD了),使各结点的发送不发生碰撞。 3-24 假定站点A和B在同一个10Mb/s以太网网段上。这两个站点之间的传播时延为225比特时间。现假定A开始发送一帧,并且在A发送结束之前B也发送一帧。如果A发送的是以太网所容许的最短的帧,那么A在检测到和B发生碰撞之前能否把自己的数据发送完毕?换言之,如果A在发送完毕之前并没有检测到碰撞,那么能否肯定A所发送的帧不会和B发送的帧发生碰撞?(提示:在计算时应当考虑到每一个以太网帧在发送到信道上时,在MAC帧前面还要增加若干字节的前同步码和帧定界符) 答:设在t=0时A开始发送,在t=(64+8)*8=576比特时间,A应当发送完毕。t=225比特时间,B就检测出A的信号。只要B在t=224比特时间之前发送数据,A在发送完毕之前就一定检测到碰撞,就能够肯定以后也不会再发送碰撞了
3-25 在上题中的站点A和B在t=0时同时发送了数据帧。当t=255比特时间,A和B同时检测到发生了碰撞,并且在t=255+48=273比特时间完成了干扰信号的传输。A和B在CSMA/CD算法中选择不同的r值退避。假定A和B选择的随机数分别是rA=0和rB=1。试问A和B各在什么时间开始重传其数据帧?A重传的数据帧在什么时间到达B?A重传的数据会不会和B重传的数据再次发生碰撞?B会不会在预定的重传时间停止发送数据? 答:t=0时,A和B开始发送数据
3-26 以太网上只有两个站,它们同时发送数据,产生了碰撞。于是按截断二进制指数退避算法进行重传。重传次数记为i,i=1,2,3,…..。试计算第1次重传失败的概率、第2次重传的概率、第3次重传失败的概率,以及一个站成功发送数据之前的平均重传次数I。 答:将第i次重传成功的概率记为pi。显然 第一次重传失败的概率为0.5, 第二次重传失败的概率为0.25, 第三次重传失败的概率为0.125. P[第一次传送失败]P[第二次传送失败]…P[第i-1次传送失败]P[第i次传送成功] 求{P[传送i次才成功]的统计平均值,得出平均重传次数I=1.637. 3-27 假定一个以太网上的通信量中的80%是在本局域网上进行的,而其余的20%的通信量是在本局域网和因特网之间进行的。另一个以太网的情况则反过来。这两个以太网一个使用以太网集线器,而另一个使用以太网交换机。你认为以太网交换机应当用在哪一个网络? 答:以太网交换机用在这样的以太网,其20%通信量在本局域网内,而80%的通信量到因特网。 3-28 有10个站连接到以太网上。试计算一下三种情况下每一个站所能得到的带宽。 (1)10个站都连接到一个10Mb/s以太网集线器; (2)10个站都连接到一个100Mb/s以太网集线器; (3)10个站都连接到一个10Mb/s以太网交换机。 答:(1)10个站都连接到一个10Mb/s以太网集线器:10mbs 3-29 10Mb/s以太网升级到100Mb/s、1Gb/S和10Gb/s时,都需要解决哪些技术问题?为什么以太网能够在发展的过程中淘汰掉自己的竞争对手,并使自己的应用范围从局域网一直扩展到城域网和广域网? 答:1.技术问题:使参数a保持为较小的数值,可通过减小最大电缆长度或增大帧的最小长度在100mb/s的以太网中采用的方法是保持最短帧长不变,但将一个网段的最大电缆的度减小到100m,帧间时间间隔从原来9.6微秒改为现在的0.96微秒
由于数据率很高,吉比特以太网不再使用铜线而只使用光纤作为传输媒体,它使用长距离(超过km)的光收发器与单模光纤接口,以便能够工作在广
答:1.以太网交换机实质上是一个多端口网桥。工作在数据链路层。以太网交换机的每个端口都直接与一个单个主机或另一个集线器相连,并且一般工作在全双工方式。交换机能同时连通许多对的端口,使每一对相互通信的主机都能像独占通信媒体一样,进行无碰撞地传输数据。通信完成后就断开连接。
答:网桥的每个端口与一个网段相连,网桥从端口接收网段上传送的各种帧。每当收到一个帧时,就先暂存在其缓冲中。若此帧未出现差错,且欲发往的目的站MAC地址属于另一网段,则通过查找站表,将收到的帧送往对应的端口转发出去。若该帧出现差错,则丢弃此帧。网桥过滤了通信量,扩大了物理范围,提高了可靠性,可互连不同物理层、不同MAC子层和不同速率的局域网。但同时也增加了时延,对用户太多和通信量太大的局域网不适合。 以太网交换机通常有十几个端口,而网桥一般只有2-4个端口;它们都工作在数据链路层;网桥的端口一般连接到局域网,而以太网的每个接口都直接与主机相连,交换机允许多对计算机间能同时通信,而网桥允许每个网段上的计算机同时通信。所以实质上以太网交换机是一个多端口的网桥,连到交换机上的每台计算机就像连到网桥的一个局域网段上。网桥采用存储转发方式进行转发,而以太网交换机还可采用直通方式转发。以太网交换机采用了专用的交换机构芯片,转发速度比网桥快。
3-33 网桥中的转发表是用自学习算法建立的。如果有的站点总是不发送数据而仅仅接受数据,那么在转发表中是否就没有与这样的站点相对应的项目?如果要向这个站点发送数据帧,那么网桥能够把数据帧正确转发到目的地址吗? 答:不发送数据,在转发表中就没有响应的项目;
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