计算机网络（第5 版）第3 章数据链路层
第3 章数据链路层
3.1 使用点对点信道的数据链路层
3.1.1 数据链路和帧
3.1.2 三个基本问题
3.2 点对点协议PPP
3.2.1 PPP 协议的特点
3.2.2 PPP 协议的帧格式
3.2.3 PPP 协议的工作状态
第3 章数据链路层（续）
3.3 使用广播信道的数据链路层
3.3.1 局域网的数据链路层
3.3.2 CSMA/CD 协议
3.4 使用广播信道的以太网
3.4.1 使用集线器的星形拓扑
3.4.2 以太网的信道利用率
3.4.3 以太网的MAC 层
第3 章数据链路层（续）3.5 扩展的以太网
3.5.1 在物理层扩展以太网
3.5.2 在数据链路层扩展以太网
3.6 高速以太网
3.6.1 100BASE-T 以太网
3.6.2 吉比特以太网
3.6.3 10 吉比特以太网
3.6.4 使用高速以太网进行宽带接入
3.7 其他类型的高速局域网接口
数据链路层
数据链路层使用的信道主要有以下两种类型：
?点对点信道。这种信道使用一对一的点对点通信方式。
?广播信道。这种信道使用一对多的广播通信方式，因此过程比较复杂。广播信道上连接的主机很多，因此必须使用专用的共享信道协议来协调这些主机的数据发
数据链路层的简单模型
局域网
广域网
主机H 1
主机H 2
路由器R 1
路由器R 2
路由器R 3
电话网
局域网
主机H 1向H 2发送数据
链路层
应用层
运输层网络层物理层链路层应用层
运输层网络层物理层
链路层
网络层物理层链路层
网络层物理层链路层
网络层物理层
R 1R 2R 3H 1H 2从层次上来看数据的流动
数据链路层的简单模型
( 续）
局域网
广域网
主机H 1
主机H 2
路由器R 1
路由器R 2
路由器R 3
电话网
局域网
主机H 1向H 2发送数据
链路层
应用层
运输层网络层物理层链路层
应用层
运输层网络层物理层
链路层
网络层物理层链路层
网络层物理层链路层
网络层物理层R 1R 2R 3H 1H 2仅从数据链路层观察帧的流动
3.1 使用点对点信道的数据链路层
3.1.1 数据链路和帧
?链路(link)是一条无源的点到点的物理线
路段，中间没有任何其他的交换结点。
?一条链路只是一条通路的一个组成部分。
?数据链路(data link) 除了物理线路外，还必须
有通信协议来控制这些数据的传输。若把实现
这些协议的硬件和软件加到链路上，就构成了
数据链路。
?现在最常用的方法是使用适配器（即网卡）来实现
这些协议的硬件和软件。
?一般的适配器都包括了数据链路层和物理层这两层
的功能。
IP 数据报1010... (0110)
帧
取出数据链路层网络层链路结点A
结点B 物理层
数据链路层
结点A
结点B
帧
(a)
发送帧
接收
链路IP 数据报1010... (0110)
帧
装入
数据链路层传送的是帧
数据链路层像个数字管道
?
常常在两个对等的数据链路层之间画出一个数字管道，而在这条数字管道上传输的数据单位是帧。
?
早期的数据通信协议曾叫作通信规程(procedure)。因此在数据链路层，规程和协议是同义语。
结点
结点
帧
帧
3.1.2 三个基本问题
(1) 封装成帧
(2) 透明传输
(3) 差错控制
1. 封装成帧
?
封装成帧(framing)就是在一段数据的前后分别添加首部和尾部，然后就构成了一个帧。确定帧的界限。
?
首部和尾部的一个重要作用就是进行帧定界。
帧结束帧首部IP 数据报帧的数据部分
帧尾部
MTU 开始
发送
帧开始
用控制字符进行帧定界的方法举例帧开始符帧结束符SOH装在帧中的数据部分
EOT
帧
发送在前
2. 透明传输
SOH
EOT
出现了“EOT”
被接收端当作无效帧而丢弃
被接收端误认为是一个帧
数据部分
EOT
完整的帧
发送在前
解决透明传输问题
?发送端的数据链路层在数据中出现控制字符“SOH”或“EOT”的前面插入一个转义字符“ESC”(其十六进制编码是1B)。
?字节填充(byte stuffing)或字符填充(character stuffing)——接收端的数据链路层在将数据送往网络层之前删除插入的转义字符。
?如果转义字符也出现数据当中，那么应在转义字符前面插入一个转义字符。当接收端收到连续的两个转义字符时，就删除其中前面的一个。
SOH SOH EOT SOH
ESC
ESC EOT ESC SOH ESC ESC ESC SOH
原始数据
EOT
EOT
经过字节填充后发送的数据
字节填充
字节填充
字节填充
字节填充
发送在前帧开始符帧结束符用字节填充法解决透明传输的问题
SOH
3. 差错检测
?在传输过程中可能会产生比特差错：1 可能会变成0 而0 也可能变成1。
?在一段时间内，传输错误的比特占所传输比特总数的比率称为误码率BER (Bit Error Rate)。
?误码率与信噪比有很大的关系。
?为了保证数据传输的可靠性，在计算机网络传输数据时，必须采用各种差错检测措施。
循环冗余检验的原理
?在数据链路层传送的帧中，广泛使用了循环冗余检验CRC 的检错技术。
?在发送端，先把数据划分为组。假定每组k 个比特。
?假设待传送的一组数据M= 101001（现在k= 6）。我们在M 的后面再添加供差错检测用的n位冗余码一起发送。
冗余码的计算
?用二进制的模2运算进行2n 乘M 的运算，这相当于在M 后面添加n 个0。
?得到的(k+ n) 位的数除以事先选定好的
长度为(n+ 1) 位的除数P，得出商是Q 而余数是R，余数R 比除数P 少1 位，
即R 是n位。
冗余码的计算举例
?现在k= 6, M= 101001。
?设n= 3, 除数P= 1101，
?被除数是2n M= 101001000。
?模2 运算的结果是：商Q= 110101，
余数R= 001。
?把余数R 作为冗余码添加在数据M 的后面发送出去。发送的数据是：2n M+ R
即：101001001，共(k+ n) 位。
第3章数据链路层 一、填空题 1、差错控制编码是用以实现差错控制的编码，分为（）和前向纠错两大类技术，在网络中广泛使用的一种差错检测技术为（）。 2、以太网交换机采用（）协议来避免逻辑上环路的形成。 3、以太网交换机的数据转发常见方式可分为（）、（）2类. 4、在数据链路层协议PPP的协商过程中，如果认证失败，则进入到（）阶段。 5、通常，一个有24个以太网端口的以太网交换机存在（）个冲突域，（）个广播域。 6、快速以太网是由（）标准定义的。 7、网桥分为透明网桥和（）两类。 8、数据链路层使用的信道分为（）和（）两种类型。 9、PPP协议由（）、（）和（）三部分组成。 10、PPP协议在异步传输和同步传输时，分别采用（）和（）填充法来实现透明传输。 11、IEEE802委员会把局域网的数据链路层分为（）和（）两个子层。 12、常见的硬件地址为（）位。 二、单选题 1、下面不属于局域网关键技术的是：（）。 A、拓扑结构 B、介质访问控制方法 C、路由选择算法 D、数据传输形式 2、在以太网中采用二进制指数退避算法来降低冲突的概率，如果某站点发送数据时发生了3次冲突，则它应该：（）。 A、监听信道直至空闲 B、退避1个时间片后再监听信道直至空闲 C、从0至3中随机选择一个作为退避的时间片数，然后再监听信道直至空闲 D、从0至7中随机选择一个作为退避的时间片数，然后再监听信道 3、CSMA/CD协议在站点发送数据时，处于：（）。 A、始终在侦听总线状态 B、仅发送数据，然后等待确认 C、不侦听总线活动 D、定期侦听总线状态 4、根据网桥的路径选择方法，可分为：（）。 A、内部桥和外部桥 B、本地网桥和远程网桥 C、源路由网桥和透明网桥 D、普通网桥和智能网桥 5、从内部连接方式和工作原理上讲,可以看成"多端口网桥"的设备应是：（）。 A、集线器 B、二层交换机 C、三层交换机 D、路由器 6、数据链路层数据传送的格式为（）。 A、报文 B、分组 C、帧 D、信息 7、一座大楼内的一个计算机网络系统，属于（）。 A、 PAN B、LAN C、MAN D、WAN 8、以太网交换机一个端口在接收到数据帧时，如果没有在MAC地址表中查找到目的MAC地址，通常如何处理？（） A、把以太网帧复制到所有端口 B、把以太网帧单点传送到特定端口 C、把以太网帧发送到除本端口以外的所有端口 D、丢弃该帧 E、把以太网帧发送到一组特定的端口 9、采用了（）的网络中，工作站在发送数据之前，要检查网络是否空闲，只有在网络不阻塞时，工作站才能发送数据。
计算机网络第七版答案 第一章概述 1-01 计算机网络向用户可以提供那些服务？答：连通性和共享 1-02 简述分组交换的要点。答：（1）报文分组，加首部（2）经路由器储存转发（3）在目的地合并 1-03 试从多个方面比较电路交换、报文交换和分组交换的主要优缺点。 答：（1）电路交换：端对端通信质量因约定了通信资源获得可靠保障，对连续传送大量数据效率高。 （2）报文交换：无须预约传输带宽，动态逐段利用传输带宽对突发式数据通信效率高，通信迅速。 （3）分组交换：具有报文交换之高效、迅速的要点，且各分组小，路由灵活，网络生存性能好。 1-04 为什么说因特网是自印刷术以来人类通信方面最大的变革？ 答：融合其他通信网络，在信息化过程中起核心作用，提供最好的连通性和信息共享，第一次提供了各种媒体形式的实时交互能力。 1-05 因特网的发展大致分为哪几个阶段？请指出这几个阶段的主要特点。 答：从单个网络APPANET向互联网发展；TCP/IP协议的初步成型建成三级结构的Internet； 分为主干网、地区网和校园网；形成多层次ISP结构的Internet；ISP首次出现。 1-06 简述因特网标准制定的几个阶段？ 答：（1）因特网草案(Internet Draft) ——在这个阶段还不是RFC 文档。（2）建议标准(Proposed Standard) ——从这个阶段开始就成为RFC 文档。（3）草案标准(Draft Standard)（4）因特网标准(Internet Standard) 1-07小写和大写开头的英文名internet 和Internet在意思上有何重要区别？ 答：（1）internet（互联网或互连网）：通用名词，它泛指由多个计算机网络互连而成的网络。；协议无特指（2）Internet（因特网）：专用名词，特指采用TCP/IP 协议的互联网络。区别：后者实际上是前者的双向应用 1-08 计算机网络都有哪些类别？各种类别的网络都有哪些特点？ 答：按范围：（1）广域网WAN：远程、高速、是Internet的核心网。 （2）城域网：城市范围，链接多个局域网。 （3）局域网：校园、企业、机关、社区。 （4）个域网PAN：个人电子设备 按用户：公用网：面向公共营运。专用网：面向特定机构。 1-09 计算机网络中的主干网和本地接入网的主要区别是什么？ 答：主干网：提供远程覆盖\高速传输\和路由器最优化通信。本地接入网：主要支持用户的访问本地，实现散户接入，速率低。 1-10 试在下列条件下比较电路交换和分组交换。要传送的报文共x（bit）。从源点到终点共经过k段链路，每段链路的传播时延为d（s），数据率为b(b/s)。在电路交换时电路的建立时间为s(s)。在分组交换时分组长度为p(bit)，且各结点的排队等待时间可忽略不计。问在怎样的条件下，分组交换的时延比电路交换的要小？（提示：画一下草图观察k段链路共有几个结点。） 答：线路交换时延：kd+x/b+s, 分组交换时延：kd+(x/p)*(p/b)+ (k-1)*(p/b)，其中(k-1)*(p/b)表示K段传输中，有(k-1)次的储存转发延迟，当s>(k-1)*(p/b)时，电路交换的时延比分组交换的时延大，当x>>p,相反。 1-11在上题的分组交换网中，设报文长度和分组长度分别为x和(p+h)(bit),其中p为分组的数据部分的长度，而h为每个分组所带的控制信息固定长度，与p的大小无关。通信的两端共经过k段链路。链路的数据率为b(b/s)，但传播时延和结点的排队时间均可忽略不计。若打算使总的时延为最小，问分组的数据部分长度p应取为多大？（提示：参考图1-12的分组交换部分，观察总的时延是由哪几部分组成。）答：总时延D表达式，分组交换时延为：D= kd+(x/p)*((p+h)/b)+ (k-1)*(p+h)/b D对p求导后，令其值等于0，求得p=[(xh)/(k-1)]^0.5
计算机网络(第5版)课后习题答案：第3章-数据链路层
第三章数据链路层 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。 “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。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差错检测功能，才使不太可靠的物理链路变成无差错的数据链路，进行无差错的数据传输。当数据链路断开连接时，物理电路连接不一定跟着断开连接。 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：功能：链路管理、帧定界、透明传输、差错控制。 可靠的链路层的优点和缺点取决于所应用的环境：对于干扰严重的信道，可靠的链路层可以将重传范围约束在局部链路，防止全网络的传输效率受损；对于优质信道，采用可靠的链路层会增大资源开销，影响传输效率。 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：网络适配器（即网卡）是用来实现数据链路层和物理层这两层协议的硬件和软件。 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）。 3-04 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；透明传输避免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浪费后续路由上的传输和处理资源。
第三章作业参考答案 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：网络适配器功能主要包括：对数据进行串/并传输转换；对数据进行缓存；实现以太网协议；过滤功 能；同时能够实现帧的传送和接收，对帧进行封装等。 网络适配器工作在物理层和数据链路层。 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：封装成帧就是在一段数据的前后分别添加首部和尾部（在首部和尾部里面有许多必要的控制信息） 构成一个帧。接收端能从收到的比特流中准确地区分出一个帧的开始和结束在什么地方； 透明传输使得不管所传数据是什么样的比特组合，都必须能够正确通过数据链路层，具体说就是解 决二进制比特流中出现与帧定界符相同的位流问题； 差错检测可以检测出有差错的帧，并将其丢弃掉，从而降低了数据传输的比特差错率。 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变成了可靠的传输？ 答：（1）因为P(x)=x4+x+1，所以p=10011。n比p少一位，所以n=4 采用CRC校验时，被除数是：11010110110000，除数是：10011，得余数1110。 即添加数据后面的余数（帧检验序列）是1110。 （2）若数据在传输过程中最后一个1变成了0，即11010110101110除以10011，得余数为0011，不为0，接收端可以发现差错。 （3）若数据在传输过程中最后两个1都变成了0，即11010110001110除以10011，得余数为0101，不为0，接收端可以发现差错。 （4）出现以上两种情况，由于接收端均发现错误，丢弃相应的帧，而CRC校验方法没有对应的重 传机制，数据链路层并不能保证接收方接到的和发送方发送的完全一致，所以，在数据链路层的传输是 不可靠的。 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 拓扑结构而不使用星形拓扑结构，但现在却改为使用星形拓扑结构？ 答：常用的局域网的网络拓扑有：星形网、环形网和总线网。 现在最流行的是星形网。 早期的以太网将多个计算机连接到一根总线上，当初认为这种连接方法既简单又可靠，在早期人们 认为：有源器件不可靠，无源的总线结构更加可靠，所以，早期的以太网选择了总线结构。 但是实践证明，连接有大量站点的总线式以太网很容易出现故障，后期出现的集线器采用专用的 ASIC芯片，一方面可以将星形结构做得非常可靠，另一方面，使用双绞线的以太网价格便宜、使用方 便，因此现在的以太网一般都是用星形结构。 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码元/秒。 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：1km长的CSMA/CD网络的单程传播时延=1/200000=5×10-6s，即5us，往返传播时延为2 = 10us。 为了能够按照CSMA/CD工作，最短帧的发送时延不能小于10us。以1Gb/s速率工作，10us可以发送的比特数为：10×10-6×1×109=10000bit。 所以，最短帧长为10000bit或1250Byte。
计算机网络期末复习题及答案 一、选择题 1、传输延迟时间最小的交换方法是(A ) A线路交换 B.报文交换 C.分组交换 D.信元交换 2、在OSI七层结构模型中，处于数据链路层与运输层之间的是（b ） A、物理层 B、网络层 C、会话层 D、表示层 3、服务与协议是完全不同的两个概念，下列关于它们的说法错误的是( d)。 A、协议是水平的，即协议是控制对等实体间通信的规则。服务是垂直的，即服务是下层向上层通过层间接口提供的。 B、在协议的控制下，两个对等实体间的通信使得本层能够向上一层提供服务。要实现本层协议，还需要使用下面一层所提供的服务。 C、协议的实现保证了能够向上一层提供服务。 D、OSI将层与层之间交换的数据单位称为协议数据单元PDU。 OSI将层与层之间交换的数据单位称为服务数据单元SDU。 OSI将对等层次之间传送的数据单位称为该层的协议数据单元PDU。 4、在OSI参考模型中，数据链路层和物理层传输的数据单元分别是（ c） A、报文（Message）、比特（Bit） B、分组（Packet）、报文（Message） C、帧（Frame）、比特（Bit） D、数据报（Datagram）、比特（Bit） 5、以下选项中，不属于OSI参考模型分层的是（b ） A．物理层 B．网络接口层 C．数据链路层 D．网络层 6、在同一个信道上的同一时刻，能够进行双向数据传送的通信方式是（ c） A.单工 B.半双工 C.全双工 D.上述三种均不是 7、若信道的复用是以信息在一帧中的时间位置(时隙)来区分，不需要另外的信息头来标志信息的身分，则这种复用方式为( c) A、异步时分复用 B、频分多路复用 C、同步时分复用 D、以上均不对 8、（c ）是下列传输介质中性能最好的。 A．双绞线 B．同轴电缆C．光纤 D．以上都好。 9、有几栋建筑物,周围还有其他电力电缆,若需将该几栋建筑物连接起来构成骨干型园区网,则采用( a)比较合适。 （A）光缆（B）同轴电缆（C）非屏蔽双绞线（D）屏蔽双绞线 10、局域网体系结构中（ b）被划分成MAC和LLC两个子层。 A、物理层 B、数据链路层 C、网络层 D、运输层 11、以下各项中，不是数据报操作特点的是( c) A、每个分组自身携带有足够的信息，它的传送是被单独处理的 B、在整个传送过程中，不需建立虚电路 C、使所有分组按顺序到达目的端系统 D、网络节点要为每个分组做出路由选择 12、Hub是( c)。 A、网卡 B、交换机 C、集线器 D、路由器
《计算机网络》课后习题答案 第一章概述 1-1 计算机网络向用户可以提供哪些服务？ 答：计算机网络向用户提供的最重要的功能有两个，连通性和共享。 1-2 试简述分组交换的特点 答：分组交换实质上是在“存储——转发”基础上发展起来的。它兼有电路交换和报文交换的优点。分组交换在线路上采用动态复用技术传送按一定长度分割为许多小段的数据——分组。每个分组标识后，在一条物理线路上采用动态复用的技术，同时传送多个数据分组。把来自用户发端的数据暂存在交换机的存储器内，接着在网内转发。到达接收端，再去掉分组头将各数据字段按顺序重新装配成完整的报文。分组交换比电路交换的电路利用率高，比报文交换的传输时延小，交互性好。 1-3 试从多个方面比较电路交换、报文交换和分组交换的主要优缺点。 答：（1）电路交换电路交换就是计算机终端之间通信时，一方发起呼叫，独占一条物理线路。当交换机完成接续，对方收到发起端的信号，双方即可进行通信。在整个通信过程中双方一直占用该电路。它的特点是实时性强，时延小，交换设备成本较低。但同时也带来线路利用率低，电路接续时间长，通信效率低，不同类型终端用户之间不能通信等缺点。电路交换比较适用于信息量大、长报文，经常使用的固定用户之间的通信。 （2）报文交换将用户的报文存储在交换机的存储器中。当所需要的输出电路空闲时，再将该报文发向接收交换机或终端，它以“存储——转发”方式在网内传输数据。报文交换的优点是中继电路利用率高，可以多个用户同时在一条线路上传送，可实现不同速率、不同规程的终端间互通。但它的缺点也是显而易见的。以报文为单位进行存储转发，网络传输时延大，且占用大量的交换机内存和外存，不能满足对实时性要求高的用户。报文交换适用于传输的报文较短、实时性要求较低的网络用户之间的通信，如公用电报网。 （3）分组交换分组交换实质上是在“存储——转发”基础上发展起来的。它兼有电路交
第3章数据链路层一、单选题 1.CRC-16标准规定的生成多项式为 1 ) (2 15 16+ + + =x x x x G，它产生的校验码是（）位。 A. 2 B.4 C.16 D. 32 2.如需发送的二进制序列为1001011，并使用x3+x+1作为CRC检验的生成多项式，其实际发送的二进制序列为（） A. 100101110001 B.1001011101 C.1001011100 D. 1001011110 3.接收端发现有差错时，设法通知发送端重发，直到收到正确的码字为止，这种差错控制方法为（）。 A.前向纠错 B.冗余校验 C. 混合差错控制 D. 自动请求重发 4.帧头和帧尾都使用01111110标志，数据块作为位流来处理，这种传输方案称为（）。 A. 面向字符的同步传输 B.异步传输 C.面向位的同步传输 D. 起止式传输 5.在CRC码计算中，可以将一个二进制位串与一个只含有0或1两个系数的一元多项式建立对应关系。例如，与位 串101101对应的多项式为（） A． x6+x4+x3+1 B． x5+x3+x2+1 C． x5+x3+x2+x D． x6+x5+x4+1 6.在局域网参考模型中，与媒体无关，从而实现数据帧的独立传输的是（）。 A. 物理层 B. MAC子层 C. LLC子层 D. 网际层 7.就交换技术而言，局域网中的以太网采用的是（） A．分组交换技术 B．电路交换技术 C．报文交换技术 D．分组交换与电路交换结合技术 8.以太网的访问方法和物理层技术规范由（）描述。 A.IEEE802.3 B.IEEE802.4 C.IEEE802.5 D.IEEE802.6 9.一个采用CSMA/CD技术的局域网，其速率为10Mb/s，电缆的长度为500m，无中继器，信号在电缆中的传播速度为 200000km/s，由此可知MAC帧的最小长度不得少于（）位。 A. 10 B. 50 C. 100 D. 500 10.IEEE 802.3标准规定，若采用同轴电缆作为传输介质，在无中继的情况下，传输介质的最大长度不能超过（）。 A. 500m B. 200m C. 100m D. 50m 11.以太网交换机根据（）转发数据包。 A. IP地址 B. MAC地址 C. LLC地址 D. PORT地址 12.以太网可以采用的传输介质有( )。 A. 光纤 B. 双绞线 C.同轴电缆 D.以上均可以 13.目前,最流行的以太网组网的拓扑结构是（）。 A. 总线结构 B. 环型结构 C. 星型结构 D. 网状结构 14.对于基带CSMA/CD而言，为了确保发送站点在传输时能检测到可能存在的冲突，数据帧的传输时延至少要等于信 号传播时延的( ) A.1倍 B. 2倍 C.4倍 D. 2.5倍 15.下列选项中（）不是以太网的特点。 A.采用带冲突检测的载波侦听多路访问机制 B.采用二进制指数退避算法以减少再次竞争时冲突的概率 C.采用确认、重发机制以保证数据传输的可靠性 D.采用可携带时钟的曼彻斯特编码 16.10BASE-T采用的是（）的物理连接结构。 A．总线 B.环型 C. 星型 D. 网状型 17.10Base-T以太网中，以下说法不对的是（） A．10指的是传输速率为10MBPS B．Base指的是基带传输 C．T指的是以太网D．10Base-T 是以太网的一种配置 18.CSMA/CD是IEEE 802.3所定义的协议标准，它适用（）。 A.标记环网 B.标记总线网 C.以太网 D.城域网 19.CSMA/CD相对CSMA所做的改进在于（）。 A.控制策略 B.延迟算法 C.等待时间 D.冲突检测
1、三网:电信网络、有线电视网络、计算机网络。 2、计算机网络的两个重要功能：连通性、共享。 3、网络由若干节点和连接这些节点的链路组成。 4、网络和网络还可以通过路由器互连起来，这样就构成了一个覆盖范围更大的网络，即互联网。 5、因特网发展的三个阶段：第一阶段是从单个网络ARPANET向互联网发展的过程；第二阶段的特点是建立了三级结构的因特网；第三阶段的特点是逐渐形成了子层次JSP结构的互联网。 6、因特网体系结构委员会IAB下设两个工程部：因特网工程部IETF，因特网研究部IRTF。 7、制定因特网的正式标准的四个阶段：因特网草案，建议标准，草案标准，因特网准备。 8、因特网组成：边缘部分（用户直接使用的），核心部分（为边缘部分提供服务的）。 9、客户是服务请求方，服务器是服务提供方。 10、对等连接（P2P）：指两个主机在通信时并不区分哪一个是服务请求方还是服务提供方。 11、路由器是实现分组交换的关键构件，其任务是转发收到的分组，这是网络核心部分最重要的功能。 12、“建立连接——>通话——>释放连接”三个步骤的交换方式称为电路交换。 13、电路交换的一个重要特点就是在通话的全部时间内，通话的两个用户始终占用端到端的通信资源。 14、分组交换主要采用存储转发技术。 15、P13图1-12三种交换方式的比较。 16、按网络的作用范围进行分类：广域网WAN，城域网MAN，局域网LAN，个人区域网PAN。 17、按网络的使用者进行分类：公用网，专用网。 18、计算机网络的性能指标：速率，带宽，吞吐量，时延，时延带宽积，往返时间RTT，利用率。 19、开放系统互连基本参考模型（OSI）：使各种计算机在世界范围内互联成网的标准框架。 20、网络协议：为进行网络中的数据交换而建立的规则、标准或约定。网络协议三要素：语法、语义、同步。 21、网络的体系结构：九三级网络的各层机器协议的集合。 22、P28 图1-18 b（4层）、c（5层）计算机网络体系结构。 b：应用层、运输层、网际层、网络接口层。c：应用层、运输层、网络层、数据链路层、物理层。 23、实体：任何可以发送或接收消息的硬件或软件进程。协议是控制两个对等实体（或多个实体）进行通信的规则的集合。协议是水平的，服务是垂直的。
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出链路外，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。 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，数据传输并不可靠，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，才使不太可靠的物理链路变成可靠的数据链路，进行可靠的数据传输当数据链路断开连接时，物理电路连接不一定跟着断开连接。 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:链路管理帧定界流量控制差错控制将数据和控制信息区分开透明传输寻址 可靠的链路层的优点和缺点取决于所应用的环境：对于干扰严重的信道，可靠的链路层可以将重传范围约束在局部链路，防止全网络的传输效率受损；对于优质信道, 采用可靠的链路层会增大资源开销，影响传输效率。 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: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 3-04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，透明传输避免消息符号与帧定界符号相混淆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 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:简单，提供不可靠的数据报服务，检错，无纠错 不使用序号和确认机制 地址字段A只置为0xFF。地址字段实际上并不起作用。 控制字段C通常置为0x03。 PPP是面向字节的 当PPP用在同步传输链路时,协议规定采用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，就使用一种特殊的字符填充法 PPP适用于线路质量不太差的情况下、PPP没有编码和确认机制 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可删除发送端加入的零比特后变成怎样的比特串？ 答:011011111 11111 00 011011111011111000 0001110111110111110110
《计算机网络》整理资料 第1章概述 1、计算机网络的两大功能：连通性和共享； 2、计算机网络（简称为网络）由若干结点（node）和连接这些结点的链路（link）组成。网络中的结点可以是计算机、集线器、交换机或路由器等。 3、互联网基础结构发展的三个阶段： ①从单个网络ARPANET 向互联网发展的过程。②建成了三级结构的因特网。③逐渐形成了多层次ISP （Internet service provider）结构的因特网。 4、制定互联网的正式标准要经过以下三个阶段： ①互联网草案（Internet Draft）②建议标准（Proposed Standard）③互联网标准（Internet Standard） 5、互联网的组成： ①边缘部分：由所有连接在互联网上的主机组成，这部分是用户直接使用的。处在互联网边缘的部分就是连 接在互联网上的所有的主机，这些主机又称为端系统（end system）。（是进程之间的通信）两类通信方式： ?客户—服务器方式：这种方式在互联网上是最常见的，也是最传统的方式。 客户（client）和服务器（server）都是指通信中所涉及的两个应用进程（软件）。 客户是服务的请求方，服务器是服务的提供方；服务请求方和服务提供方都要使用网络核心部分所提供的服务。 客户程序：一对多，必须知道服务器程序的地址；不需要特殊硬件和很复杂的操作系统。 服务器程序：可同时处理多个远地或本地客户的请求（被动等待）；一般需要有强大的硬件和高级的操作系统支持 ?对等连接方式（p2p)：平等的、对等连接通信。既是客户端又是服务端； ②核心部分：由大量网络和连接在这些网络上的路由器组成，这部分是为边缘部分提供服务的（提供连通性 和交换）（主要由路由器和网络组成）；核心中的核心：路由器（路由器是实现分组交换的关键构建，其任务是转发收到的分组） 交换——按照某种方式动态地分配传输线路的资源： ?电路交换：必须经过建立连接（占用通信资源）→通话（一直占用通信资源）→释放资源（归还通信资 源）三个步骤的交换方式。 电路交换的一个重要特点就是在通话的全部时间内，通话的两个用户始终占用端到端的通信资源； ?报文交换：基于存储转发原理（时延较长）； ?分组交换：分组交换采用存储转发技术。在发送报文（message）之前，先把较长的报文划分成为一个个 更小的等长数据段，在每一个数据段前面，加上一些由必要的控制信息组成的首部（包头header）后，就构成了一个分组（包packet）；分组是在互联网中传送的数据单元。 路由器处理分组过程：缓存→查找转发表→找到合适接口转发出去。 优点：高效（逐段占用链路，动态分配带宽），灵活（独立选择转发路由），迅速（不建立连接就能发送分组），可靠（保证可靠性的网络协议；分布式多路由的分组交换网） 问题：存储转发时会造成一定的时延；无法确保通信时端到端所需的带宽。 报文交换和分组交换不需要预先分配传输带宽； 6、计算机网络的分类： 按作用范围：WAN(广），MAN（城），LAN（局），PAN（个人区域网）； 按使用者：公用网，专用网； 7、计算机网络的性能
第一章 1、（ 09-33）在OSl参考模型中，自下而上第一个提供端到端服务的层次是（） A. 数据链路层 B.传输层 C.会话层 D.应用层 2、（ 10-33）下列选项中，不属于网络体系结构中所描述的内容是（） A.网络的层次 B. 每一层使用的协议 C.协议的内部实现细节 D. 每一层必须完成的功能 3、（ 10-34）在下图所示的采用“存储-转发”方式分组的交换网络中，所有链路的数据传输速度为100MbPS分组大小为1000B,其中分组头大小20B，若主机H1向主机H2发送一个大小为980000B的文件，则在不考虑分组拆装时间和传播延迟的情况下，从H1发送到H2接收完为止，需要的时间至少是（） A： 80ms B : 80.08ms C : 80.16ms D : 80.24ms 4、（ 11-33）TCP/IP参考模型的网络层提供的是（） A.无连接不可靠的数据报服务 B ?无连接可靠的数据报服务 C.有连接不可靠的虚电路服务 D .有连接可靠的虚电路服务 5、（ 12-33）在TCP/IP体系结构中，直接为ICMP提供服务协议的是：（） A. PPP B. IP C. UDP D. TCP & （13-33）在OSl参考模型中，下列功能需由应用层的相邻层实现的是（） A.对话管理 B.数据格式转换 C.路由选择 D.可靠数据传输 7. （13-35）主机甲通过1个路由器（存储转发方式）与主机乙互联，两段链路的数据传输速率均为10Mbps,主机甲分别采用报文交换和分组大小为10kb的分 组交换向主机乙发送1个大小为8Mb （1M=10）的报文。若忽略链路传播延迟、分组头开销和分组拆装时间，则两种交换方式完成该报文传输所需的总时间分别为（）
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出链路外,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。 “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,数据传输并不可靠,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, 才使不太可靠的物理链路变成可靠的数据链路,进行可靠的数据传输当数据链路断开连接时,物理电路连接不一定跟着断开连接。 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:链路管理帧定界流量控制差错控制将数据和控制信息区分开透明传输寻址 可靠的链路层的优点和缺点取决于所应用的环境:对于干扰严重的信道,可靠的链路层可以将重传范围约束在局部链路, 防止全网络的传输效率受损;对于优质信道,采用可靠的链路层会增大资源开销,影响传输效率。 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: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 3-04 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,透明传输避免消息符号与帧定界符号相混淆,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 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:简单,提供不可靠的数据报服务,检错,无纠错 不使用序号和确认机制 地址字段 A 只置为 0xFF。地址字段实际上并不起作用。 控制字段 C 通常置为 0x03。 PPP 是面向字节的 当 PPP 用在同步传输链路时, 协议规定采用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, 就使用一种特殊的字符填充法 PPP 适用于线路质量不太差的情况下、 PPP 没有编码和确认机制 3-10 PPP 协议使用同步传输技术传送比特串 11100。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 10111110110,问删除发送端加入的零比特后变成怎样的比特串? 答:011011111 11111 00 1111000 10111110110
一、考研真题 1、（09-35）数据链路层采用了后退N帧（GBN）协议，发送方已经发送了编号为0~7的帧。当计时器超时时，若发送方只收到0、 2、3号帧的确认，则发送方需要重发的帧数是（C） A．2 B. 3 C. 4 D. 5 解析：后退N帧ARQ就是从出错处重发已发出过的N个帧。 数据链路层采用了后退N帧（GBN）协议，发送方已经发送了编号为0~7的帧。当计时器超时时，若发送方只收到0、2、3号帧的确认，则发送方需要重发的帧数是(4)。 2、（09-36）以太网交换机进行转发决策时使用的PDU地址是（A） A．目的物理地址 B.目的IP地址 C.源物理地址 D.源IP地址 解析：以太网交换机进行转发决策时使用的PDU地址是(目的物理地址)。 ARP协议是“Address Resolution Protocol”（地址解析协议）的缩写。在局域网中，网络中实际传输的是“帧”，帧里面是有目标主机的MAC地址的。在以太网中，一个主机要和另一个主机进行直接通信，必须要知道目标主机的MAC地址。但这个目标MAC地址是如何获得的呢？它就是通过地址解析协议获得的。所谓“地址解析”就是主机在发送帧前将目标IP地址转换成目标MAC地址的过程。ARP协议的基本功能就是通过目标设备的IP地址，查询目标设备的MAC地址，以保证通信的顺利进行。 3、（11-35）数据链路层采用选择重传协议（SR）传输数据，发送方已发送了0～3号数据帧，现已收到1号帧的确认，而0、2号帧依次超时，则此时需要重传的帧数是（B） A．1 B．2 C．3 D．4 解答：B。选择重传协议中，接收方逐个地确认正确接收的分组，不管接收到的分组是否有序，只要正确接收就发送选择ACK分组进行确认。因此选择重传协议中的ACK分组不再具有累积确认的作用。这点要特别注意与GBN协议的区别。此题中只收到1号帧的确认，0、2号帧超时，由于对于1号帧的确认不具累积确认的作用，因此发送方认为接收方没有收到0、2号帧，于是重传这两帧。 4\（11-36）下列选项中，对正确接收到的数据帧进行确认的MAC协议是（D）A．CSMA B．CDMA C．CSMA/CD D．CSMA/CA
第一章 1、（09-33）在OSI参考模型中，自下而上第一个提供端到端服务的层次是（）A．数据链路层 B.传输层 C.会话层 D.应用层 2、（10-33）下列选项中，不属于网络体系结构中所描述的内容是（） A.网络的层次 B.每一层使用的协议 C.协议的内部实现细节 D.每一层必须完成的功能 3、（10-34）在下图所示的采用“存储-转发”方式分组的交换网络中，所有链路的数据传输速度为100Mbps，分组大小为1000B，其中分组头大小20B，若主机H1向主机H2发送一个大小为980000B的文件，则在不考虑分组拆装时间和传播延迟的情况下，从H1发送到H2接收完为止，需要的时间至少是（） A：80ms B：80.08ms C：80.16ms D：80.24ms 4、（11-33）TCP/IP参考模型的网络层提供的是（） A．无连接不可靠的数据报服务 B．无连接可靠的数据报服务 C．有连接不可靠的虚电路服务 D．有连接可靠的虚电路服务 5、（12-33）在TCP/IP体系结构中，直接为ICMP提供服务协议的是：（） A. PPP B. IP C. UDP D. TCP 6、（13-33）在OSI参考模型中，下列功能需由应用层的相邻层实现的是（） A.对话管理 B.数据格式转换 C.路由选择 D.可靠数据传输
7.（13-35）主机甲通过1个路由器（存储转发方式）与主机乙互联，两段链路的数据传输速率均为10Mbps,主机甲分别采用报文交换和分组大小为10kb的分组交换向主机乙发送1个大小为8Mb（1M=106）的报文。若忽略链路传播延迟、分组头开销和分组拆装时间，则两种交换方式完成该报文传输所需的总时间分别为（） A.800ms、1600ms B.801ms、1600ms C.1600ms、800ms、 D、1600ms、801ms 8.（14-33）在OSI参考模型中，直接为会话层提供服务的是（） A.应用层 B表示层 C传输层 D网络层 参考答案：
第一章 1、（09－33）在OＳI参考模型中,自下而上第一个提供端到端服务得层次就是（） A。数据链路层B、传输层C、会话层Ｄ、应用层 2、（1０－３3）下列选项中,不属于网络体系结构中所描述得内容就是( ）Ａ、网络得层次 B、每一层使用得协议 C、协议得内部实现细节 D、每一层必须完成得功能 3、（１0—３４）在下图所示得采用“存储—转发”方式分组得交换网络中,所有链路得数据传输速度为１00Ｍbpｓ,分组大小为1000B,其中分组头大小20B,若主机H1向主机Ｈ2发送一个大小为9800０0B得文件,则在不考虑分组拆装时间与传播延迟得情况下,从H1发送到Ｈ2接收完为止，需要得时间至少就是( ) A：80ms B：８0、08ms Ｃ：80、16mｓＤ：8０、24ms 4、(1１－33)ＴCP／ＩＰ参考模型得网络层提供得就是（） A。无连接不可靠得数据报服务 B．无连接可靠得数据报服务 C.有连接不可靠得虚电路服务D。有连接可靠得虚电路服务 ５、(1２—3３)在ＴCP/ＩＰ体系结构中，直接为IＣMＰ提供服务协议得就是：（) A、 PPP Ｂ、ＩP C、UDP D、 TＣP ６、（１3－３3）在ＯSＩ参考模型中，下列功能需由应用层得相邻层实现得就是() A.对话管理 B、数据格式转换C、路由选择Ｄ、可靠数据传输 7.(13－35）主机甲通过１个路由器（存储转发方式)与主机乙互联，两段链路得数据传输速率均为1０Mbps，主机甲分别采用报文交换与分组大小为10kb得分组交换向主机乙发送1个大小为8Mb(１M＝１06)得报文.若忽略链路传播延迟、分组头开销与分组拆装时间,则两种交换方式完成该报文传输所需得总时间分别为(）
第3章练习 1、在停止等待的工作过程中，发送方在发送了一个（1 ）后，需要等待接收方返回一个（2 ）。 2、采用回退方式的发送方可以发送（3 ）数据帧，接收方对接到的数据帧进行校验并向发送方发回应答帧。如果发送方从应答帧得知某个帧传输错误，发送方将重发（ 4 ）以及其后发送的所有数据帧。 3、采用选择重发方式的效率要比回退方式（ 5 ），这是因为选择重发方式得知某个帧传输错误时只重发（6）。 4、HDLC是面向连接的数据链路控制协议，它采用面向（7 ）型的首尾定界法封装帧，其帧标志为（8 ）。为了实现透明传输，HDLC协议采用了0比特填充技术以区别帧标志和（9 ）。若从物理信道接收了一串比特流为0111110001111011111011110011111010010，则还原后变为（10 ）。 5、HDLC的监控帧均为响应帧，主要用于（11）和（12）。HDLC帧的接收序号表示发送方所期待的（13）的帧的（14 ）序号，也是对已经收到的对方的帧的（15）。 7、引起传输中发生差错的噪声有两大类:（16）和（17） 7、概括地说,传输中的差错大部分是由噪声所引起的。热噪声引起的差错称为（18 ）错,冲击噪声引起的差错称为（19 ）错。若某种噪声所引起的某位码元的差错是孤立的,与前后码元没有关系,则引起这种差错的噪声为（20）;则称这种差错为（21） 二、计算题 1、在循环冗余码编码方法中,若信息位为101110101,生成多项式为X4+X2+1,则 冗余位为什么 2、在数据传输过程中,若接收方收到发送方送来的信息为11010110111,生成多项式为G(x)=x4+x3+X+1,接收方收到的数据是否正确?(请写出判断依据及推演过程) 3、用户A与用户B通过卫星链路通信时，传播延迟为270ms，假设数据速率是64Kb/s，帧长4000bit，若采用停等流控协议通信，则最大链路利用率为多少？若采用回退N帧ARQ 协议通信，发送窗口为8，则最大链路利用率可以达到多少？
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：链路管理 帧定界 流量控制 差错控制 将数据和控制信息区分开 透明传输 寻址 可靠的链路层的优点和缺点取决于所应用的环境：对于干扰严重的信道，可靠的链路层可以将重传范围约束在局部链路，防止全网络的传输效率受损；对于优质信道，采用可靠的链路层会增大资源开销，影响传输效率。 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：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）
3-04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 透明传输避免消息符号与帧定界符号相混淆 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 3-06PPP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：简单，提供不可靠的数据报服务，检错，无纠错 不使用序号和确认机制 地址字段A 只置为 0xFF。地址字段实际上并不起作用。 控制字段 C 通常置为 0x03。 PPP 是面向字节的
当 PPP 用在同步传输链路时，协议规定采用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，就使用一种特殊的字符填充法 PPP适用于线路质量不太差的情况下、PPP没有编码和确认机制 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 10011 得余数1110 ，添加的检验序列是1110. 作二进制除法，两种错误均可发展 仅仅采用了CRC检验，缺重传机制，数据链路层的传输还不是可靠的传输。 3-08要发送的数据为101110。采用CRCD 生成多项式是P（X）=X3+1。