第4章 数据通信接口与链路控制

第1章计算机网络概论一、填空题1．在20世纪50年代，(计算机)和（通信）技术的互相结合，为计算机网络的产生奠定了理论基础。

2．从传输范围的角度来划分计算机网络，计算机网络可以分为（局域网）、（城域网）和（广域网）。

其中，Internet属于（广域网）。

3．从资源共享的角度来定义计算机网络，计算机网络指的是利用（通信线路）将不同地理位置的多个独立的（自治计算机系统）连接起来以实现资源共享的系统。

4．从逻辑功能上，计算机网络可以分成（资源子网）和（通信子网）两个部分。

5．（ARPAnet）的诞生是计算机网络发展历史中的一个里程碑事件，为Internet的形成奠定了理论和技术基础。

6．局域网的主要技术要素包括（网络拓扑）、（传输介质）和（介质访问控制方法）。

7．Internet是由分布在世界各地的计算机网络借助于（路由器）相互联接而形成的全球性互联网。

8．在通信技术中，通信信道的类型有两类:点对点式和（广播式）。

在点对点式通信信道中，一条通信线路只能连接一对结点。

而在（广播式）通信信道中，多个结点共享一个通信信道，一个结点广播信息，其他结点必须接收信息。

9．在数据传输系统中，传输介质是发送者和接收者之间的物理路径，可以分为（导向）介质和（非导向）介质。

采用（导向）介质传输数据的网络称为（有线网），而不采用（非导向）介质传输数据的网络称为（无线网）。

10．对于通信子网，早期ARPAnet中承担通信控制处理机功能的设备是（接口报文处理机/IMP），而现代计算机网络中承担该功能的设备是（路由器/router）。

11.Internet是全球最大的、开放的、由众多网络互联而成的计算机网络，狭义的Internet是指由上述网络中采用IP协议的网络互联而成的，广义的Internet是指狭义Internet加上所有 (1) C 的网络。

Internet体系结构具有良好扩充性的主要原因在于它(2)B。

广义Internet的这种基于单一主干核心结构的弊端在于(3) D 。

例题[例题4-1] 对于10比特要传输的数据，如果采用海明码（Hamming code）校验，需要增加的冗余信息为比特A 3B 4C 5D 6［例题4-2］通过提高信噪比可以降低其影响的差错是A随机差错 B 突发差错 C 数据丢失差错 D 干扰差错［例题4-3］两台计算机通过计算机网络传输一个文件，有两种可行的确认策略。

第一种策略是由发送端将文件分割成分组，接受端逐个地确认分组；但就整体而言，文件没有得到确认。

第二种策略是接收端不确认单个分组，而是当文件全部接收到后，对整个文件予以接受确认。

是比较这两种方式的优缺点，以及它们各自适应的场合。

10，每个帧的长度为10kb，试问：［例题4-4］已知某通信信道的误码率为5-（a）若差错为单比特错，则在该信道上传送的帧的平均出错率是多少？4.3 基础知识一、填空题1.数据链路层的最基本功能是向该层用户提供_____、______的数据传输基本服务。

2.差错控制技术主要包括前向纠错机制FEC和_______。

3.BSC和HDLC都是数据链路层封装帧的协议，BSC是面向______的协议。

HDLC是面向的协议；若使用BSC协议，字符串“A DLE STX B C DLE DLE DLE ETB”在透明传输时的字符输出串是______；若使用HDLC协议，11001011111001011111101在透明传输时的二进制输出串是______。

4.差错控制编码可以分为______和______。

其中,______是自动发现差错的编码；______ 是指不仅能发现差错而且能自动纠正差错的编码。

衡量编码性能好坏的一个重要参数是______，是码字中信息比特所占的比例。

5. ______是通信系统中衡量系统传输______的指标，可定义为二进制比特在通信系统传输时被传错的概率。

在计算机网络通信系统中，要求误码率低于______。

6.所谓差错就是在数据通信中，数据通过通信信道后接收的数据与发送的数据存在______ 的现象。

本文所有的习题均来自教师上课布置的题目和书上，答案是一家之言，仅供参考。

第一章计算机概论1.术语解释计算机网络网络拓扑结构局域网城域网广域网通信子网资源子网2.计算机网络的的发展可以划分为几个阶段？每个阶段各有什么特点？3.以一个你所熟悉的因特网应用为例，说明你对计算机网络定义和功能的理解。

4.计算机网络如何分类？请分别举出一个局域网、城域网和广域网的实例，并说明它们之间的区别。

5.何为计算机网络的二级子网结构？请说明它们的功能和组成。

6.常用的计算机网络的拓扑结构有哪几种？各自有何特点？试画出它们的拓扑结构图。

7.计算机网络具有哪些功能？8.目前，计算机网络应用在哪些方面？第二章网络体系结构与网络协议1.解释下列术语网络体系结构服务接口协议实体协议数据单元数据封装数据解封装2.在OSI参考模型中，保证端-端的可靠性是在哪个层次上完成的？CA．数据连路层B．网络层C．传输层D．会话层3.数据的加密和解密属于 OSI 模型的功能。

BA．网络层 B．表示层 C．物理层 D．数据链路层4.O SI 参考模型包括哪 7 层？5.同一台计算机之间相邻层如何通信？6.不同计算机上同等层之间如何通信？7.简述 OSI参考模型各层的功能。

8.简述数据发送方封装的过程。

9.O SI 参考模型中每一层数据单元分别是什么？10.在 TCP/IP协议中各层有哪些主要协议？11.试说明层次、协议、服务和接口的关系12.计算机网络为什么采用层次化的体系结构？13.试比较 TCP/IP 模型和 OSI 模型的异同点。

计算机网络为什么采用层次化的体系结构？【要点提示】采用层次化体系结构的目的是将计算机网络这个庞大的、复杂的问题划分成若干较小的、简单的问题。

通过“分而治之”，解决这些较小的、简单的问题，从而解决计算机网络这个大问题（可以举例加以说明）。

2.81．用生活中的实例说明面向连接的网络服务与无连接的网络服务解析：面向连接的网络服务与无连接的网络服务就相当于生活中的电话系统和普通邮政系统所提供服务。

第四章知识点1、局域网的定义：是一个允许很多彼此独立计算机在适当的区域内、以适当的传输速率直接进行沟通的数据通信系统。

2、局域网的特点：1）局域网覆盖的地理范围小；2）通信速率较高；3）传输延时小，误码率低;4）局域网通常为一个单位所有，是专用网络，便于管理；5）便于安装和维护，可靠性高；6）影响局域网特性的主要技术因素是传输介质、拓扑结构和介质访问控制方法；7）如果采用宽带局域网，则可以实现对数据、语音和图像的综合传输；在基带网上，采用一定的技术，也有可能实现语音和静态图像的综合传输，可以为办公自动化提供数据传输上的支持；8）协议简单，结构灵活、建网成本低，周期短。

3、在中小型局域网中常用的网络拓扑结构有总线型拓扑结构、星型拓扑结构和环型拓扑结构三种。

4、局域网的体系结构由三层协议构成，即物理层（PHY）、媒体访问控制层（MAC）和逻辑链路控制层（LLC）。

5、媒体访问控制层和逻辑链路控制层这两层相当于OSI七层参考模型中的第二层，即数据链路层。

6、在一个系统中，上下层之间通过接口进行通信，用服务访问点（SAP）来定义接口。

7、在局域网参考模型中的LLC子层的顶部有多个L LC服务访问点（LSAP），为OSI高层提供接口端。

8、媒体访问控制服务访问点（MSAP）向LLC实体提供单个接口端；PSAP（物理访问控制点）向MAC实体提供单个接口端9、在OSI参考模型的网络层的顶部有多个网间服务访问点（NSAP），为传输层提供接口端。

10、IEEE802委员会现有13个分委员会。

11、IEEE802.1—概述、体系结构和网络互联，以及网络管理和性能测量。

12、IEEE802.2—逻辑链路控制。

这是高层协议与任何一种局域网MAC子层的接口。

13、IEEE802.3—CSMA/CD。

定义CSMA/CD总线网的MAC子层和物理层的规约。

14、IEEE802.4—令牌总线网。

定义令牌传递总线网的MAC子层和物理层的规约。

计算机通信与⽹络_第4章习题答案第四章练习题答案4.01局域⽹标准的多样性体现在四个⽅⾯的技术特性，请简述之。

答：局域⽹技术⼀经提出便得到了⼴泛应⽤，各计算机和⽹络设备⽣产⼚商纷纷提出⾃⼰的局域⽹标准，试图抢占和垄断局域⽹市场。

因此，局域⽹标准⼀度呈现出特有的多样性。

局域⽹标准的多样性体现在局域⽹的四个技术特性：(1)传输媒体传输媒体指⽤于连接⽹络设备的介质类型，常⽤的有双绞线、同轴电缆、光纤，以及微波、红外线和激光等⽆线传输媒体。

⽬前⼴泛应⽤的传输媒体是双绞线。

随着⽆线局域⽹的⼴泛应⽤，⽆线正得到越来越多的应⽤。

(2)传输技术传输技术指借助传输媒体进⾏数据通信的技术，常⽤的有基带传输和宽带传输两种。

传输技术主要包括信道编码、调制解调以及复⽤技术等，属于物理层研究的范畴。

(3)⽹络拓扑⽹络拓扑指组⽹时计算机和通信线缆连接的物理结构和形状。

常⽤的有星形、总线形和环形。

不同的⽹络拓扑需要采⽤不同的数据发送和接收⽅式。

(4)媒体访问控制⽅法访问控制⽅法指多台计算机对传输媒体的访问控制⽅法，这⾥的访问，是指通过传输媒体发送和接收数据。

常⽤的有随机争⽤、令牌总线和令牌环等访问控制⽅法。

⽬前局域⽹中⼴泛采⽤的是⼀种受控的随机争⽤⽅法，即载波监听多点接⼊/冲突检测(CSMA/CD)⽅法。

4.02逻辑链路控制（LLC）⼦层有何作⽤？为什么在⽬前的以太⽹⽹卡中没有LLC⼦层的功能？答：在局域⽹发展的早期，有多种类型的局域⽹，如802.4令牌总线⽹、802.5令牌环⽹等。

为了使数据链路层能更好地适应多种局域⽹标准，IEEE 802委员会在局域⽹的数据链路层定义了两个⼦层，即逻辑链路控制LLC (Logical Link Control)⼦层和媒体接⼊控制MAC (Medium Access control)⼦层。

与接⼊传输媒体有关的内容放在MAC⼦层，⽽与传输媒体⽆关的链路控制部分放在LLC⼦层。

这样可以通过LLC⼦层来屏蔽底层传输媒体和访问控制⽅法的异构性，实现多种类型局域⽹之间的互操作。

计算机网络-清华版-吴功宜（第三版）课后习题解答—第1-4章第一章计算机网络概论P421.请参考本章对现代Internet结构的描述，解释“三网融合”发展的技术背景。

答：基于Web的电子商务、电子政务、远程医疗、远程教育，以及基于对等结构的P2P网络、3G/4G与移动Internet的应用，使得Internet以超常规的速度发展。

“三网融合”实质上是计算机网络、电信通信网与电视传输网技术的融合、业务的融合。

2.请参考本章对Internet应用技术发展的描述，解释“物联网”发展技术背景。

答：物联网是在Internet技术的基础上，利用射频标签、无线传感与光学传感等感知技术自动获取物理世界的各种信息，构建覆盖世界上人与人、人与物、物与物的智能信息系统，促进了物理世界与信息世界的融合。

3.请参考本章对于城域网技术特点的描述，解释“宽带城域网”发展技术背景。

答：宽带城域网是以IP为基础，通过计算机网络、广播电视网、电信网的三网融合，形成覆盖城市区域的网络通信平台，以语音、数据、图像、视频传输与大规模的用户接入提供高速与保证质量的服务。

4.请参考本章对WPAN技术的描述，举出5个应用无线个人区域网络技术的例子。

答：家庭网络、安全监控、汽车自动化、消费类家用电器、儿童玩具、医用设备控制、工业控制、无线定位。

5..请参考本章对于Internet核心交换、边缘部分划分方法的描述，举出身边5种端系统设备。

答：PDA、智能手机、智能家电、无线传感器节点、RFID节点、视频监控设备。

7.长度8B与536B的应用层数据通过传输层时加上了20B的TCP报头,通过网络层时加上60B的IP分组头，通过数据链路层时加上了18B的Ethernet帧头和帧尾。

分别计算两种情况下的数据传输效率。

（知识点在：P33）解：长度为8B的应用层数据的数据传输效率：8/(8+20+60+18)×100%=8/106×100%=7.55%长度为536B的应用层数据的数据传输效率：536/(536+20+60+18)×100%=536/634×100%=84.54%8.计算发送延时与传播延时。

第四章网络层1.网络层向上提供的服务有哪两种？是比较其优缺点。

网络层向运输层提供“面向连接”虚电路（Virtual Circuit）服务或“无连接”数据报服务前者预约了双方通信所需的一切网络资源。

优点是能提供服务质量的承诺。

即所传送的分组不出错、丢失、重复和失序（不按序列到达终点），也保证分组传送的时限，缺点是路由器复杂，网络成本高；后者无网络资源障碍，尽力而为，优缺点与前者互易2.网络互连有何实际意义？进行网络互连时，有哪些共同的问题需要解决？网络互联可扩大用户共享资源范围和更大的通信区域进行网络互连时，需要解决共同的问题有：不同的寻址方案不同的最大分组长度不同的网络接入机制不同的超时控制不同的差错恢复方法不同的状态报告方法不同的路由选择技术不同的用户接入控制不同的服务（面向连接服务和无连接服务）不同的管理与控制方式3.作为中间设备，转发器、网桥、路由器和网关有何区别？中间设备又称为中间系统或中继(relay)系统。

物理层中继系统：转发器(repeater)。

数据链路层中继系统：网桥或桥接器(bridge)。

网络层中继系统：路由器(router)。

网桥和路由器的混合物：桥路器(brouter)。

网络层以上的中继系统：网关(gateway)。

4.试简单说明下列协议的作用：IP、ARP、RARP和ICMP。

IP协议：实现网络互连。

使参与互连的性能各异的网络从用户看起来好像是一个统一的网络。

网际协议IP是TCP/IP体系中两个最主要的协议之一，与IP协议配套使用的还有四个协议。

ARP协议：是解决同一个局域网上的主机或路由器的IP地址和硬件地址的映射问题。

RARP：是解决同一个局域网上的主机或路由器的硬件地址和IP地址的映射问题。

ICMP：提供差错报告和询问报文，以提高IP数据交付成功的机会因特网组管理协议IGMP：用于探寻、转发本局域网内的组成员关系。

5.IP地址分为几类？各如何表示？IP地址的主要特点是什么？分为ABCDE 5类;每一类地址都由两个固定长度的字段组成，其中一个字段是网络号net-id，它标志主机（或路由器）所连接到的网络，而另一个字段则是主机号host-id，它标志该主机（或路由器）。

计算机网络基础（第三版）第1章习题答案一、选择题1. A 2. C 3. D 4. C 5. D 6．A 7．B 8．B 9．B 10．B11．A 12．A 13．D 14．A 15．A 16．C 17．A 18．B 二、填空题1．环型，星型2．局域网（或LAN），广域网（或MAN）3．通信4．网际层5．逻辑链路控制（或LLC），介质访问控制（或MAC）6．UDP，TCP 7．频带（宽带）三、问答题1．计算机网络发展过程可分为四个阶段，分别是：面向终端的计算机网络阶段、具有通信功能的多机系统阶段、以共享资源为主的计算机网络阶段、广泛应用和发展阶段。

1）面向终端的计算机网络面向终端的计算机网络是将一台主计算机（Host）经通信线路与若干个地理上分散的终端Terminal相连。

主计算机一般称为主机，它具有独立处理数据的能力，而所有的终端设备均无独立处理数据的能力。

在通信软件的控制下，每个用户在自己的终端上分时轮流地使用主机系统的资源。

这种系统存在两个方面的问题。

第一，随着所连远程终端数目的增加，主机的负荷加重，系统效率下降。

第二，线路利用率低，费用也较高。

2）具有通信功能的多机系统具有通信功能的多机系统把数据处理和数据通信分开的工作方式，主机专门进行数据处理，而在主机和通信线路之间设置一台功能简单的计算机，专门负责处理网络中数据通信、传输和控制。

它一方面作为资源子网的主机和终端的接口节点，另一方面又担负通信子网中的报文分组的接收、校验、存储、转发等任务，从而将源主机的报文准确地发送到目的主机。

3）计算机网络第二代计算机网络是将若干个联机系统中的主机互联，为用户提供服务，以达到资源共享的目的，它和第一代网络的区别在于多个主机都具有自主处理能力，它们之间不存在主从关系，第二代计算机网络的典型代表是Internet 的前身ARPA 网。

2．计算机网络种类很多，性能各有差异，可以从不同的角度对计算机网络进行分类，主要有以下几种分类方法：．按覆盖范围可分为广域网（远程网），城域网（市域网），局域网（本地网）；. 根据通信子网的信道类型可分为点到点式网络和广播式网络；．按传输速率可分为低速网、中速网、高速网；．按信息交换方式可分为电路交换网、分组交换网、报文交换网和综合业务数字网等；．按网络的拓扑结构又可分为总线型、星型、树型、环形型、网状型网络、混合型、全连型和不规则型网络；．创浣橹史治氏摺⑼岬缋隆⒐庀恕⑽尴吆臀佬峭龋?. 按照带宽分为基带网络和宽带网络；．按配置可分为同类网、单服务器网和混合网；．按对数据的组织方式可分为分布式、集中式网络系统；．按使用范围可分为公用网和专用网；. 按网络使用环境可分成校园网、内部网、外部网和全球网等；．按网络组件的关系可分为对等网络、基于服务器的网络。