2022年计算机网络第三章习题答案.docx

精品_精品资料_第三章数据链路层3-1 数据链路 即规律链路 与链路 即物理链路 有何区分 . “电路接通了 ”与”数据链路接通了 ”的区分何在 .答：数据链路与链路的区分在于数据链路出链路外,仍必需有一些必要的规程来掌握数据的传输,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.“电路接通了 ”表示链路两端的结点交换机已经开机,物理连接已经能够传送比特流了,但是,数据传输并不行靠,在物理连接基础上,再建立数据链路连接,才是“数据链路接通了 ”,此后,由于数据链路连接具有检测、确认和重传功能,才使不太牢靠的物理链路变成牢靠的数据链路,进行牢靠的数据传输当数据链路断开连接时,物理电路连接不肯定跟着断开连接.3-2 数据链路层中的链路掌握包括哪些功能.试争论数据链路层做成牢靠的链路层有哪些优点和缺点.答：链路治理帧定界流量掌握差错掌握将数据和掌握信息区分开透亮传输寻址牢靠的链路层的优点和缺点取决于所应用的环境：对于干扰严峻的信道,牢靠的链路层可以将重传范畴约束在局部链路,防止全网络的传输效率 受损.对于优质信道,采纳牢靠的链路层会增大资源开销,影响传输效率.3-3 网络适配器的作用是什么.网络适配器工作在哪一层.答：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网络适配器工作在TCP/IP 协议中的网络接口层（OSI 中的数据链里层和物理层）3-4 数据链路层的三个基本问题帧定界、透亮传输和差错检测为什么都必需加以解决？答：帧定界是分组交换的必定要求.透亮传输防止消息符号与帧定界符号相混淆.差错检测防止有差错的无效数据帧铺张后续路由上的传输和处理资源3-5 假如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.无法确定分组的掌握域和数据域.无法将差错更正的范畴限定在准确的局部3-6 PPP 协议的主要特点是什么？为什么PPP 不使用帧的编号？PPP 适用于什么情形？为什么 PPP 协议不能使数据链路层实现牢靠传输？答：简洁,供应不行靠的数据报服务,检错,无纠错不使用序号和确认机制的址字段 A只置为0xFF.的址字段实际上并不起作用.掌握字段C 通常置为0x03 .PPP 是面对字节的当PPP 用在同步传输链路时,协议规定采纳硬件来完成比特填充（和HDLC的做法一样） ,当PPP 用在异步传输时,就使用一种特别的字符填充法PPP 适用于线路质量不太差的情形下、PPP 没有编码和确认机制3-7 要发送的数据为1101011011.采纳 CRC 的生成多项式是P（ X ） =X 4+X+1 .试求应添加在数据后面的余数.数据在传输过程中最终一个1 变成了 0,问接收端能否发觉？如 数据在传输过程中最终两个1 都变成了0,问接收端能否发觉？采纳CRC 检验后,数据链路层的传输是否就变成了牢靠的传输？答：作二进制除法, 11010110110000 模 2 除 10011 得余数 1110 ,添加的检验序列是1110.可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_资料word 精心总结归纳 - - - - - - - - - - - -作二进制除法,两种错误均可发觉仅仅采纳了CRC 检验, 缺重传机制 ,数据链路层的传输仍不是牢靠的传输.3-8 要发送的数据为101110.采纳 CRC 的生成多项式是P（ X） =X 3+1 .试求应添加在数据后面的余数.答：作二进制除法,101110000 模 2 除 1001 添加在数据后面的余数是011101011100110111000010011010100111001001101010010113-9 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 7D5E.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 5E7EFE 277D7D657E3-10 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？如接收端收到的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： 01101111111111000110111110 11111 0 000001110111110111110110000111011111 11111 1103-11 试分别争论一下各种情形在什么条件下是透亮传输,在什么条件下不是透亮传输.（提示：请弄清什么是“透亮传输 ”,然后考虑能否满意其条件.）（1）一般的电话通信.（2）电信局供应的公用电报通信.（3）因特网供应的电子邮件服务.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？3-13 局域网的主要特点是什么？为什么局域网采纳广播通信方式而广域网不采纳了？答：局域网LAN是指在较小的的理范畴内,将有限的通信设备互联起来的运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：（1） 共享传输信道,在局域网中,多个系统连接到一个共享的通信媒体上.（2） 的理范畴有限,用户个数有限.通常局域网仅为一个单位服务,只在一个相对独立的局部范畴内连网,如一座楼或集中的建筑群内,一般来说,局域网的掩盖范畴越位 10m10km 内或更大一些.可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_学习资料 名师精选 - - - - - - - - - -第 2 页,共 6 页 - - - - - - - - - -可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_从网络的体系结构和传输检测提示来看,局域网也有自己的特点：（1） 低层协议简洁（2） 不单独设立网络层,局域网的体系结构仅相当于相当与OSI/RM 的最低两层（3） 采纳两种媒体拜访掌握技术,由于采纳共享广播信道,而信道又可用不同的传输媒体,所以局域网面对的问题是多源,多目的的连连治理,由此引发出多中媒体拜访掌握技术在局域网中各站通常共享通信媒体,采纳广播通信方式是自然合适的,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挑选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：星形网,总线网,环形网,树形网当时很牢靠的星形拓扑结构较贵,人们都认为无源的总线结构更加牢靠,但实践证明,连接有大量站点的总线式以太网很简洁显现故障,而现在专用的ASIC 芯片的使用可以讲星形结构的集线器做的特别牢靠,因此现在的以太网一般都使用星形结构的拓扑.3-15 什么叫做传统以太网？以太网有哪两个主要标准？答： DIX Ethernet V2标准的局域网DIX Ethernet V2标准与IEEE的 802.3 标 准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体系常常使用的局域网是DIX Ethernet V2而不是802.3 标准中的 几种局域网,因此现在802 委员会制定的规律链路掌握子层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 是静态时隙安排,匀称高负荷时信道利用率高,低负荷或负荷不匀称时资源铺张较大,CSMA/CD可动态使用闲暇新到资源,低负荷时信道利用率高,但掌握复杂,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202200km/s.求能够使用此协议的最短帧长.可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_答：对于1km 电缆,单程传播时间为1/202200=5 微秒,来回路程的传播时间为10 微秒,为了能够依据CSMA/CD工作,最小帧的发射时间不能小于10 微秒以 1Gb/s 速率工作, 10 微秒 可以发送的比特数等于10× 10-6× 1× 109=10000bit,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：比特时间是发送一比特所需的时间,它是数据传输速率的倒数,便于建立信息长度与发 送推迟的关系, 比特时间 ”换算成 “微秒 ”必需先知道数据传输速率是多少,如数据率是10Mb/s,就 100 比特时间等于10 微秒.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, 执行退避算法时挑选了随机数 r=100.试问这个站需要等待多长时间后才能再次发送数据？假如是 100Mb/s 的以太网了？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对于 100mb/s 的以太网,以太网把争用期定为5.12 微秒,要退后100 个争用期,等待时间是 5.12（微秒） *100=512 微秒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立即的,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别的调度方法（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 开头发送一帧,并且在A 发送终止之前B 也发送一帧.假如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,假如A 在发送完毕之前并没有检测到碰撞,那么能否确定A 所发送的帧不会和 B 发送的帧发生碰撞？（提示：在运算时应当考虑到每一个以太网帧在发送到信道上时,在 MAC 帧前面仍要增加如干字节 的前同步码和帧定界符）答：设在t=0 时 A 开头发送,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（2× 225 比特 时间）就肯定检测到碰撞.如2× 225 比特 时间后没有检测到碰 撞,就能够确定以后也不会再发送碰撞了假如A 在发送完毕之前（即2× 225 比特时间）并没有检测到碰撞,那么就能够确定A所发送的帧不会和B 发送的帧发生碰撞（当然也不会和其他站点发生碰撞）.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=225 比特时间, A 和 B 同时检测到发生了碰撞,并且在t=225+ 48=273 比特时间完成了干扰信号 的传输. A 和 B 在CSMA/CD 算法中挑选不同的 r 值退避.假定 A 和 B 挑选的随机数分别是 rA=0 和 r B=1.试问 A 和 B 各在什么时间开头重传其数据帧？ 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 开头发送数据T1=225 比特时间 ,A 和 B 都检测到碰撞（T）可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_T2= T1+48=273 比特时间 ,A 和 B 终止干扰信号的传输干扰信号仍会连续225 比特时间,即在273+225=498 时信号才会消逝T3= T2+T+r A ×争用期 +96=273+225+0 × 512+96=594 比特时间 ,A 开头发送, 无需等待T4= T2+ T +rB ×争用期 =273+1 × 512=785 比特时间, B 检测信道.如闲暇,就B 方案在T5=T4+96=785+96=881比特时间发送数据、否就再次退避.A 重传的数据在T3+225=594+225=819比特时间到达B. B 在 T4 时间检测到信道闲暇,但在96 比特时间内（即T5 时间前）会发觉有信号显现B 在预定的 881 比特时间前会停止发送,再次退避；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,试运算第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,以及一个站胜利发送数据之前的平均重传次数I .答：将第i 次重传胜利的概率记为pi.明显第一次重传失败的概率为0.5,其次次重传失败的概率为0.25,第三次重传失败的概率 为 0.125. 平均重传次数I=1.6373-27 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.另一个以太网的情形就反过来.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：集线器为物理层设备,模拟了总线这一共享媒介共争用,成为局域网通信容量的瓶颈.交换机就为链路层设备,可实现透亮交换局域网通过路由器与因特网相连.当本局域网和因特网之间的通信量占主要成份时,形成集中面对路由器的数据流,使用集线器冲突较大,采纳交换机能得到改善.当本局域网内通信量占主要成份时,采纳交换机改善对外流量不明显3-28 有 10 个站连接到以太网上.试运算一下三种情形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：10Mb/s ÷ 10（ 2） 10 个站都连接到一个100mb/s 以太网集线器：100Mb/ s÷ 10（ 3） 10 个站都连接到一个10mb/s 以太网交换机：10Mb/s3-29 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进展的过程中剔除掉自己的竞争对手, 并使自己的应用范畴从局域网始终扩展到城域网和广域网？答：技术问题： 使参数 a=/T 0 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 的以太网中采纳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,帧间时间间隔从原先9.6 微秒改为现在的0.96 微秒.吉比特以太网仍保持 一个网段的最大长度为100m ,但采纳了 “载波延长 ”的方法, 使最短帧长仍为64 字节（这样可以保持兼容性） 、同时将争用时间增大为512 字节.并使用 “分组突发 ”减小开销. 10 吉比特以太网的帧格式与10mb/s,100mb/s 和 1Gb/s 以太网的帧格式完全相同,10 吉比特以太网仍保留标准规定的以太网最小和最大帧长,这就使用户在将其已有的以太网进行升级时,仍能和较低速率的以太网很便利的通信.由于数据率很高,10 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,以便能可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_够工作在广域网和城域网范畴.3-30 以太网交换机有何特点？用它怎样组成虚拟局域网？答：以太网交换机就为链路层设备,可实现透亮交换虚拟局域网VLAN是由一些局域网网段构成的与物理位置无关的规律组.这些网段具有某些共同的需求.虚拟局域网协议答应在以太网的帧格式中插入一个4 字节的标识符,称为VLAN标记tag,用来指明发送该帧的工作站属于哪一个虚拟局域网.3-31 网桥的工作原理和特点是什么？网桥与转发器以及以太网交换机有何异同？ 答：网桥工作在数据链路层,它依据MAC帧的目的的址对收到的帧进行转发.网桥具有过滤帧的功能.当网桥收到一个帧时,并不是向全部的接口转发此帧,而是先检查此帧的目的MAC的址,然后再确定将该帧转发到哪一个接口转发器工作在物理层,它仅简洁的转发信号,没有过滤才能以太网交换机就为链路层设备,可视为多端口网桥3-32 图 3-35 表示有五个站点分别连接在三个局域网上,并且用网桥B1 和 B2 连接起来.每一个网桥都有两个接口（1 和 2）.在一开头,两个网桥中的转发表都是空的.以后有以下各站向其他的站发送了数据帧：A 发送给 E,C 发送给 B ,D 发送给 C,B 发送给 A .试把有关数据填写在表3-2 中.发送的帧B1 的转发表B2 的转发表B1 的处理B2 的处理的址接口的址接口（转发？丢弃？登记？）AEA1A1转发,写入转发表转发,写入转发表 CBC2C1转发,写入转发表转发,写入转发表 DCD2D2写入转发表,丢弃不转发转发,写入转发表 BAB1写入转发表,丢弃不转发接收不到这个帧3-33 网桥中的转发表是用自学习算法建立的.假如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？假如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的址吗？答：没有与这样的站点相对应的项目;网桥能够利用广播把数据帧正确转发到目的的址可编辑资料 - - - 欢迎下载