第3章数据链路层

数据通信与计算机网络第五版第三章数据链路层3-1 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？解答：所谓链路就是从一个结点到相邻结点的一段物理线路，而中间没有任何其他的交换结点。

在进行数据通信时，两个计算机之间的通信路径往往要经过许多段这样的链路。

可见链路只是一条路径的组成部分。

数据链路则是另一个概念。

这是因为当需要在一条线路上传送数据时，除了必须有一条物理线路外，还必须有一些必要的通信协议来控制这些数据的传输（这将在后面几节讨论）。

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。

这样的数据链路就不再是简单的物理链路而是个逻辑链路了。

“电路接通了”仅仅是物理线路接通了通信双方可以在上面发送和接收0/1比特了，而“数据链路接通了”表明在该物理线路接通的基础上通信双方的数据链路层协议实体已达成了一致并做好了在该链路上发送和接收数据帧的准备（可能互相要协商某些数据链路层参数）。

3-2 数据链路层包括哪些主要功能？试讨论数据链路层做成可靠的链路层有哪些优点和缺点。

解答：数据链路层的链路控制的主要功能包括：封装成帧、透明传输和差错检测，可选功能包括可靠传输、流量控制等。

在数据链路层实现可靠传输的优点是通过点到点的差错检测和重传能及时纠正相邻结点间传输数据的差错。

若在数据链路层不实现可靠传输由高层如运输层通过端到端的差错检测和重传来纠正这些差错会产生很大的重传时延。

但是在数据链路层实现可靠传输并不能保证端到端数据传输的可靠，如由于网络拥塞导致路由器丢弃分组等。

因此，即使数据链路层是可靠的，在高层如运输层仍然有必要实现端到端可靠传输。

如果相邻结点间传输数据的差错率非常低，则在数据链路层重复实现可靠传输就会给各结点增加过多不必要的负担。

3-3 网络适配器的作用是什么？网络适配器工作在哪一层？解答：网络适配器的作用就是实现数据链路层和物理层的功能。

适配器接收和发送各种帧时不使用计算机的CPU 。

408考研计算机网络——第三章数据链路层第3章数据链路层结点：主机、路由器链路：网络中两个结点之间的物理通道，传输介质有双绞线、光纤和微波。

分为有线、无线链路数据链路：网络中两个结点之间的逻辑通道，把实现控制数据传输协议的硬件和软件加到链路上就构成数据链路帧：链路层的协议数据单元，封装网络层数据报功能：为网络层提供服务、链路管理、组帧、流量控制、差错控制3.1 数据链路层的功能数据链路层在物理层提供服务的基础上向网络层提供服务，其最基本的服务是将源自网络层来的数据可靠地传输到相邻节点的目标机网络层。

其主要作用是加强物理层传输原始比特流的功能，将物理层提供的可能出错的物理连接改造成为逻辑上无差错的数据链路，使之对网络层表现为一条无差错的链路·为网络层提供服务无确认无连接服务有确认无连接服务有确认面向连接服务·链路管理即连接的建立、维持、释放（用于面向连接的服务)·组帧（帧定界、帧同步、透明传输）封装成帧：在一段数据的前后部分添加首部和尾部，这样就构成了一个帧。

接收端在收到物理层上交的比特流后，根据首部和尾部的标记，从收到的比特流中识别帧的开始和结束首部和尾部包含许多的控制信息，他们的一个重要作用：帧定界（确定帧的界限）帧同步：接收方应当能从接收到的二进制比特流中区分出帧的起始和终止。

最大传送单元MTU：帧的数据部分的长度上限透明传输：当所传数据中的比特组合恰巧与某一个控制信息完全一样时，采取适当的措施，使收方不会将这样的数据误认为是某种控制信息。

保证数据链路层的传输是透明的组帧的四种方法：字符计数法、字符（节）填充法、零比特填充法、违规编码法·流量控制限制发送方的数据流量，使其发送速率不超过接收方的接受能力✳对于数据链路层：控制的是相邻两结点之间数据链路上的流量对于传输层：控制源端到目的端之间的流量·差错控制位错：循环冗余校验CRC差错控制：自动重传请求ARQ帧错：定时器、编号机制*三个基本问题：封装成帧、透明传输、差错检测3.2 组帧·字符计数法帧首部使用一个计数字段（第一个字节，八位）来标明帧内字符数。

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。

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。

第3章数据链路层故障诊断与排除习题1.数据链路层的故障主要是哪些设备的故障?(数据链路层的故障主要是网卡、网桥和交换机设备的故障。

)2. 网卡的故障主要有哪两类?(软故障和硬故障。

硬故障即硬件本身损坏，一般来说需要更换硬件。

软故障即指网卡硬件本身并没有坏，通过升级软件或修改设置仍然可以正常使用。

网卡的软故障，主要包括网卡被误禁用、驱动程序未正确安装、网卡与系统中其他设备在中断或I/O地址上有冲突、网卡所设中断与自身中断不同、网络协议未安装以及病毒影响等。

)3.网卡故障现象有哪些？((1) 上不了网(2) 在“网上邻居”中找不到域及服务器，但可找到其他的工作站(3) 在“网上邻居”中浏览时经常只能找到本机的机器名，但无法通过网络查找到其他的计算机(4) 安装网卡后，开机速度比以前慢(5) 网卡已正常工作，但不能和外界进行通信(6) 即插即用的网卡和计算机的其他设备发生资源冲突, 计算机不会现提示(7) 网卡出现无反应的现象(8)网卡的信号指示灯不亮)4.网桥常见的故障有哪些？((1) 吞吐量不足的问题(2) 数据帧丢失(3) 网桥不工作(4) 网桥信号指示灯不亮计算机网络故障诊断与排除48 (5) 网桥数据能通，但有丢包现象(6) 网桥LINK 指示灯灯不亮(7) 所有指示灯显示正常，但数据ping 不通)5. 交换机的问题主要有哪几个方面?((1) 交换机的端口；(2) 端口协商和自环问题；(3 ) 设备兼容问题；(4) VLAN 问题；(5) 管理问题；(6) 其他问题。

)6.交换机故障一般可以分为哪两大类?(交换机故障一般可以分为硬件故障和软件故障两大类。

)7. 交换机故障排除原则是什么?((1) 由远到近(2) 由外而内(3) 由软到硬(4) 先易后难)8. 交换机子系统的故障有哪些？((1) 电源子系统的故障(2) 散热子系统的故障排除(3) 处理器和接口子系统的故障(4) 交换机的 LED 橙色故障(5) 交换机处于ROMmon 提示状态的故障)9.交换机工作和使用的故障现象有哪些？((1) 工作站连接到交换机上的端口后，无法Ping 通局域网内其它电脑(2) 交换机连接的所有电脑都不能正常与网内其它电脑通讯(3) 网管功能的交换机的某个端口变得非常缓慢第3章 数据链路层故障诊断与排除49 (4) 电脑通过交换机和其他电脑相连在同一网段，但是却ping 不通(5) 所有客户端计算机都是用交换机接入的,其中一台计算机不能上网(6) 交换机内所有交换机用户都能相互之间访问但是不能连接上联网络(7) 网内计算机的传输速度慢(8) 连通性故障(9) 交换机环路,所有端口指示灯亮着，但不闪烁)习题1. 数据链路层的故障主要是哪些设备的故障?2. 网卡的故障主要有哪两类?3. 网卡 故障现象有哪些？4. 网桥常见的故障有哪些？5. 交换机的问题主要有哪几个方面?6. 交换机故障一般可以分为哪两大类?7. 交换机故障排除原则是什么?8. 交换机子系统的故障有哪些？9. 交换机工作和使用的故障现象有哪些？。

（完整版）计算机⽹络试题第三章数据链路层第三章数据链路层⼀、选择题1、数据在传输过程出现差错的主要原因是（A）A. 突发错B. 计算错C. CRC错D. 随机错2、PPP协议是哪⼀层的协议？（B）A. 物理层B. 数据链路层C. ⽹络层D. ⾼层3、控制相邻两个结点间链路上的流量的⼯作在（A）完成。

A. 链路层B. 物理层C. ⽹络层D. 运输层4、在OSI参与模型的各层中，（B）的数据传送单位是帧。

A．物理层B．数据链路层C．⽹络层D．运输层5、若PPP帧的数据段中出现⽐特串“010********”，则采⽤零⽐特填充后的输出为(B)A. 010*********B. 010*********C. 010*********D. 010*********6、⽹桥是在（A）上实现不同⽹络的互连设备。

A.数据链路层B.⽹络层C.对话层D.物理层7、局域⽹的协议结构（B）。

A.包括物理层、数据链路层和⽹络层18、10Base-T以太⽹中，以下说法不对的是：(C)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9、以太⽹是下⾯哪⼀种协议的实现（C）：A. 802.1B. 802.2C. 802.3D. 802.410、Ethernet采⽤的媒体访问控制⽅式为（A）A.CSMA/CDB.令牌环C.令牌总线D.⽆竞争协议11、若⽹络形状是由站点和连接站点的链路组成的⼀个闭合环，则称这种拓扑结构为(C)A.星形拓扑B.总线拓扑C.环形拓扑D.树形拓扑12、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(C)A.1倍B. 2倍C.4倍D. 2.5倍13、以太⽹采⽤的发送策略是(C)A.站点可随时发送，仅在发送后检测冲突B.站点在发送前需侦听信道，只在信道空闲时发送C.站点采⽤带冲突检测的CSMA协议进⾏发送D.站点在获得令牌后发送14、在不同⽹络之间实现数据帧的存储转发，并在数据链路层进⾏协议转换的⽹络互连器称为(B)A.转换器B.路由器C.⽹桥B. 光纤C. 双绞线D. 红外线16、IEEE 802 规定了OSI模型的哪⼀层？BA.数据链路和⽹络层B.物理和数据链路层C.物理层D.数据链路层17、要控制⽹络上的⼴播风暴，可以采⽤哪个⼿段？AA.⽤路由器将⽹络分段B.⽤⽹桥将⽹络分段C.将⽹络转接成10BaseTD.⽤⽹络分析仪跟踪正在发送⼴播信息的计算18、就交换技术⽽⾔，局域⽹中的以太⽹采⽤的是（A）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19、交换机⼯作在哪⼀层（A）A.数据链路层B.物理层C.⽹络层D.传输层20、⼀个快速以太⽹交换机的端⼝速率为100Mbit/s，若该端⼝可以⽀持全双⼯传输数据，那么该端⼝实际的传输带宽为（B）。