计算机网络基础数据链路层

计算机网络基础(第二版)习题参考答案计算机网络基础(第二版)习题参考答案1. 数据通信基础计算机网络是一种将分布在不同地理位置的计算机系统连接在一起，实现信息交换和资源共享的系统。

数据通信是计算机网络的基础，它指的是在计算机网络中传输和交换数据的过程。

1.1 数据通信的基本概念数据通信是指通过某种媒介传输数据，将计算机系统中的信息从一个地方发送到另一个地方。

数据通信的基本概念包括发送方、接收方、传输介质、传输模式等。

1.2 数据通信的基本组成数据通信的基本组成包括发送器、信道、接收器等。

发送器将信息转换为适合传输的形式，并通过信道将信息传输到接收器进行处理。

1.3 数据通信的基本模型数据通信的基本模型是指数据在传输过程中的几个基本要素，包括发送方、接收方、传输介质和传输协议。

发送方将信息分段转换为数据包，通过传输介质传输给接收方，接收方按照相应的传输协议进行解析和处理。

2. 计算机网络的概述计算机网络是指将多台计算机系统通过通信线路或其他传输介质连接起来，实现信息交换和资源共享的系统。

2.1 计算机网络的分类根据规模和范围的不同，计算机网络可以分为局域网（LAN）、城域网（MAN）和广域网（WAN）等不同类型。

2.2 计算机网络的体系结构计算机网络的体系结构包括物理层、数据链路层、网络层、传输层和应用层等不同层次。

每一层负责不同的功能，通过协议进行通信和交互。

3. TCP/IP协议世界TCP/IP是互联网的核心协议，由传输控制协议（TCP）和互联网协议（IP）组成。

3.1 TCP/IP协议的基本原理TCP/IP协议是一种面向连接的协议，通过将数据分割成数据段并进行封装，使用IP地址将数据段传输到目的地，再通过TCP协议实现数据的可靠传输。

3.2 TCP/IP协议的层次结构TCP/IP协议的层次结构包括网络接口层、网络层、传输层和应用层等不同层次。

每一层负责不同的功能，通过协议进行通信和交互。

3.3 TCP/IP协议的应用TCP/IP协议广泛应用于互联网和局域网等不同的网络环境中。

计算机网络数据链路层基础知识介绍数据链路层的功能和常见协议计算机网络是现代社会中必不可少的一部分，它连接了世界各个角落。

而数据链路层作为网络通信的重要一层，承担着数据传输的任务。

本文将介绍数据链路层的功能以及常见的协议。

一、数据链路层的功能数据链路层是网络体系结构中的第二层，位于物理层之上。

其主要功能是将物理层提供的比特流组成有意义的数据帧，并通过物理媒介进行传输。

具体来说，数据链路层的主要功能有以下几个方面：1. 封装成帧：数据链路层将从网络层接收到的数据报封装成数据帧。

数据帧是数据链路层传输的基本单位，它包括了数据以及控制信息。

2. 帧定界：为了在物理媒介上正确传输数据帧，数据链路层在帧的开始和结束位置加入特定的定界标记，以进行同步。

3. 数据链路的访问控制：当多个网络设备共享同一个物理媒介时，数据链路层需要解决帧冲突和访问冲突的问题。

常见的访问控制方式有载波监听多路访问（CSMA）和令牌传递。

4. 差错检测与纠正：数据链路层使用CRC（循环冗余校验）等技术进行差错检测，以及ARQ（自动重传请求）等技术进行差错纠正。

5. 流量控制：数据链路层通过发送方和接收方之间的协商来控制数据的传输速率，避免数据丢失或混乱。

二、常见的数据链路层协议1. 以太网（Ethernet）：以太网是目前应用最广泛的有线局域网技术。

它使用CSMA/CD访问控制方式，支持最大传输速率为10 Gbps。

以太网采用MAC（媒体访问控制）地址进行寻址。

2. PPP（Point-to-Point Protocol）：PPP是一种用于串联两个节点的数据链路层协议。

它支持多种物理媒介，可以在异构网络中使用。

PPP提供了认证、加密和压缩等功能。

3. HDLC（High-Level Data Link Control）：HDLC是一种面向比特同步的数据链路层协议。

它采用标志字节进行帧定界，并支持差错检测和流量控制。

HDLC常用于广域网中的数据链路层传输。

计算机网络基础考题计算机网络是现代社会中不可或缺的组成部分，它为我们提供了无尽的信息和通信可能性。

在学习和应用计算机网络时，我们需要掌握一些基础知识和技能。

以下是一些与计算机网络基础相关的考题，旨在帮助读者巩固对该领域的理解。

考题一：网络体系结构1. 请简要说明计算机网络的体系结构。

2. 比较并解释分布式和中心控制的网络体系结构的优点和缺点。

3. 给出一个实际应用例子，说明为什么选择了该网络体系结构。

考题二：物理层1. 解释物理层的作用是什么。

2. 列举并解释几种常见的物理层传输介质。

3. 解释数字和模拟传输的区别，以及在何种情况下使用每种传输方式。

考题三：数据链路层1. 解释数据链路层的作用。

2. 解释帧和比特错误，并讨论纠错方法。

3. 简要描述以太网的结构和工作原理。

考题四：网络层1. 解释网络层的作用。

2. 解释路由和转发的区别。

3. 比较并解释IPv4和IPv6的区别。

考题五：传输层1. 解释传输层的作用。

2. 简要描述UDP和TCP协议的特点和应用场景。

3. 解释流量控制和拥塞控制的原理和区别。

考题六：应用层1. 解释应用层的作用。

2. 简要描述HTTP和FTP协议的功能和使用方式。

3. 解释DNS的作用和工作原理。

考题七：网络安全1. 解释网络安全的重要性。

2. 列举并解释几种常见的网络安全威胁。

3. 提供几条保护计算机网络安全的实践建议。

这些考题涵盖了计算机网络基础的不同方面，包括网络体系结构、物理层、数据链路层、网络层、传输层、应用层以及网络安全。

通过回答这些问题，读者可以深入了解计算机网络的组成和工作原理，并增强对该领域的理解和应用能力。

注：此文章仅供参考，具体题目内容可根据需要进行调整。

一．简述TCP/IP网络模型从下至上由哪五层组成，分别说明各层的主要功能是什么。

（1）物理层。

物理层的任务就是透明地传送比特流。

透明地传送比特流表示经实际电路传送后的比特流没有发生变化。

物理层要考虑用多大的电压代表“1”或“0”，以及当发送端发出比特“1”时，在接收端如何识别出这是比特“1”而不是比特“0”。

物理层还要确定连接电缆的插头应当有多少根腿以及各个腿应如何连接。

（2）数据链路层。

在发送数据时，数据链路层的任务是将在网络层交下来的IP数据报组装成帧，在两个相邻结点间的链路上传送以帧为单位的数据。

（3）网络层。

网络层负责为分组交换网上的不同主机提供通信。

在发送数据时，网络层将运输层产生的报文段或用户数据报封装成分组或包进行传送。

网络层的另一个任务就是要选择合适的路由，使源主机运输层所传下来的分组能够交付到目的主机。

（4）运输层。

运输层的任务就是负责主机中两个进程之间的通信。

（5）应用层。

应用层确定进程之间通信的性质以满足用户的需要。

应用层不仅要提供应用进程所需要的信息交换和远地操作，而且还要作为互相作用的应用进程的用户代理，来完成一些为进行语义上有意义的信息交换所必须的功能。

二．试阐述服务和协议的概念，及其相互之间的关系。

协议时控制两个对等实体进行通信的规则的集合。

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。

协议的实现保证了能够向上一层提供服务。

本层的服务用户只能看见服务而无法看见下面的协议。

下面的协议对上面的服务用户是透明的。

协议是“水平的”，即协议是控制对等实体之间通信的规则。

但服务是“垂直的”，即服务是由下层向上层通过层间接口提供的。

另外，并非在一个层内完成的全部功能都称为服务，只有那些能够被高一层看得见的功能才能称之为“服务”。

三．什么是地址转换协议ARP。

由于IP地址有32bit，而局域网的硬件地址是48bit，它们之间不存在简单的映射关系。

计算机学科专业基础综合计算机网络-数据链路层(二)(总分：82.00，做题时间：90分钟)一、{{B}}单项选择题{{/B}}(总题数：2，分数：55.00)采用滑动窗口机制对两个相邻结点A(发送方)和B(接收方)的通信过程进行流量控制。

假定帧序号长度为3，发送窗口和接收窗口的大小都是7。

当A发送了编号为0、1、2、3这4个帧后，而B接收了这4个帧，但仅应答了0、1两个帧，此时发送窗口将要发送的帧序号为______，接收窗口的上边界对应的帧序号为______；若滑动窗口机制采用选择重传协议来进行流量控制，则允许发送方在收到应答之前连续发出多个帧。

若帧的序号长度为k比特，那么窗口的大小W______2k-1；若滑动窗口机制采用后退N帧协议来进行流量控制，则允许发送方在收到应答之前连续发出多个帧。

若帧的序号长度为k比特，那么发送窗口的大小W最大为______。

（分数：41.00）(1).∙ A.2∙ B.3∙ C.4∙ D.5（分数：1.00）A.B.C. √D.解析：(2).∙ A.0∙ B.2∙ C.3∙ D.4（分数：1.00）A.B.C.D. √解析：(3).∙ A.＜∙ B.＞∙ C.≥∙ D.≤（分数：1.00）A.B.C.D. √解析：(4).∙ A.2k-1∙ B.2k∙ C.2k-1∙ D.2k-1（分数：1.00）A.B.C.D. √解析：[解析] (1)发送窗口大小为7意味着发送方在没有收到确认之前可以连续发送7个帧，由于发送方A已经发送了编号为0～3的4个帧，所以下一个帧将是编号为4的帧。

(2)接收窗口的大小也为7，当接收方接收了编号为0～3的帧后，滑动窗口准备接收编号为4、5、6、7、0、1、2的帧，因此接收窗口的上边界对应的帧序号为4。

需要注意的是，在接收端只要收到的数据帧的发送信号落入接收窗口内，窗口就会前移一个位置，并不是说一定要等到应答接收窗口才移动，应答其实影响的应该是发送窗口，发送方收到了应答后才滑动发送窗口(不少考生认为此题帧3和帧4没有应答，就不应该滑动，导致此题误选B。

计算机网络中的数据链路层与介质访问控制基础在计算机网络中，不同的网络层承担着不同的功能和任务，而数据链路层则是整个网络层次结构中的一个重要组成部分。

数据链路层负责实现数据的可靠传输和透明传输，同时也负责介质访问控制，确保网络中多个设备能够同时使用与共享网络的传输介质。

一、数据链路层的作用与功能数据链路层主要有两个基本功能：可靠传输和透明传输。

可靠传输是指在数据链路层通过添加差错检测与纠正的机制，确保数据在物理传输媒介上的可靠传输。

透明传输是指数据链路层使得从上层接收到的数据对于下层的物理层来说是透明的，即无需对数据进行修改或解释，直接通过物理层进行传输。

数据链路层还通过流量控制和拥塞控制来协调发送端和接收端的数据传输速率。

流量控制是指通过通信双方之间的协商，调整发送方的发送速率，使得接收方能够及时处理接收到的数据，避免数据的丢失或溢出。

拥塞控制则是指在网络中避免过多的数据传输造成网络拥塞的发生，通过调整传输速率、适当地丢弃数据包等手段来维持网络的稳定运行。

二、数据链路层的协议数据链路层的传输通常通过数据帧来完成，而数据帧则是由一部分数据与一些控制信息组成的。

在各种协议中，以太网是最常见和应用最广泛的数据链路层协议。

以太网协议定义了以太网通信中的数据帧的格式、数据传输规则和介质访问控制等。

以太网使用48位的MAC（Media Access Control）地址来唯一标识网络中的每个设备。

当一个设备发送数据帧时，需要先在网络上广播一个包含发送者MAC地址、目标MAC地址以及数据的数据帧。

除了以太网以外，常见的数据链路层协议还包括HDLC（High-level Data Link Control）、PPP（Point-to-Point Protocol）等。

这些协议在不同的网络环境和传输场景中有着各自的特点与应用。

三、介质访问控制介质访问控制是数据链路层的一个重要功能，它负责如何合理、公平地让多个设备同时使用和共享网络的传输介质。

数据链路层的基本概念数据链路层的基本概念是计算机网络中的一个关键概念。

数据链路层位于OSI模型中的第二层，负责传输物理层提供的比特流，并将其转化为有意义的数据帧。

它提供了在两个直接相连的节点之间可靠的数据传输服务，同时确保数据的完整性、可靠性和有序性。

本文将逐步回答关于数据链路层基本概念的问题。

一、什么是数据链路层？数据链路层是OSI模型中的第二层，在网络协议栈中位于物理层之上。

它作为网络的关键部分，连接了物理层和网络层。

数据链路层主要负责两个连接节点之间的点对点数据传输，并提供差错控制、流量控制和访问控制等功能。

二、数据链路层的功能有哪些？1. 封装与解封装：数据链路层负责将上层从网络层接收到的数据报封装到数据帧中发送给物理层，同时接收来自物理层的比特流，并将其解封装为数据帧交给网络层。

2. 物理寻址与MAC地址：数据链路层通过物理寻址使用唯一的MAC地址来标识网络中的每个节点，保证数据帧能够准确地传输到指定的目的节点。

3. 差错检测与纠正：数据链路层使用差错检测算法，如循环冗余校验（CRC），来检测数据帧在传输过程中是否发生了比特差错，并在需要时进行纠正。

4. 流量控制与传输可靠性：数据链路层实现了流量控制机制，以确保发送方和接收方之间的数据传输速率匹配，同时使用滑动窗口协议来确保数据的可靠传输。

5. 访问控制与介质共享：数据链路层通过介质访问控制协议，如CSMA/CD（载波监听多路访问/碰撞检测）和TDMA（时分多址），来管理共享介质上的多个节点的访问，实现数据的分时复用。

三、数据链路层的协议有哪些？数据链路层的常见协议包括：1. PPP（点对点协议）：PPP是一种广泛应用于拨号连接和宽带接入的数据链路层协议，它提供了认证、加密和压缩等功能。

2. HDLC（高级数据链路控制）：HDLC是一种同步数据链路层协议，广泛应用于广域网和局域网中，用于数据通信。

3. Ethernet（以太网）：Ethernet是一种广泛应用于局域网的数据链路层协议，它使用CSMA/CD协议来实现多节点间的共享传输。

网络基础数据链路层功能与服务数据链路层的基本服务是把源主机网络层的数据以帧为单位透明、无差错地传输给目标主机的网络层。

数据链路层完成这一服务是通过物理连接接来实现的，但具体的数据通路则要经过层间接口形成，即由网络层将数据传向数据链路层，再由数据链路层传向物理层，并由物理层发送到目标主机；然后目标主机接收后，以相反的顺序进行传送到目标主机的网络层。

1．数据链路层功能数据链路层最基本的服务是将源计算机网络层来的数据可靠的传输到相邻节点的目标计算机的网络层。

为达到这一目的，数据链路层必须具备一系列相应的功能详细介绍如下：●成帧（帧同步）为了向网络层提供服务，数据链路层必须使用物理层提供的服务。

而物理层我们知道，它是以比特流进行传输的，这种比特流并不保证在数据传输过程中没有错误，接收到的位数量可能少于、等于或者多于发送的位数量。

而且它们还可能有不同的值，这时数据链路层为了能实现数据有效的差错控制，就采用了一种“帧”的数据块进行传输。

而要采帧格式传输，就必须有相应的帧同步技术，这就是数据链路层的“成帧”（也称为“帧同步”）功能。

采用帧传输方式的好处是，在发现有数据传送错误时，只需将有差错的帧再次传送，而不需要将全部数据的比特流进行重传，这就在传送效率上将大大提高。

但同时也带来了两方面的问题：●如何识别帧的开始与结束；●在夹杂着重传的数据帧中，接收方在接收到重传的数据帧时是识别成新的数据帧，还是识别成已传帧的重传帧呢？这就要靠数据链路层的各种“帧同步”技术来识别了。

“帧同步”技术既可使接收方能从以上并不是完全有序的比特流中准确地区分出每一帧的开始和结束，同时还可识别重传帧。

●差错控制在源主机向目标主机发送数据时，要求极低的误码率。

因此，必须采用差错控制技术。

差错控制技术要使目标主机能够发现传送错误，并能纠正传输错误。

误码率是指发生错误的码元数与接收到的总码元数据的比率。

因此，需要提供检测和纠正错误的功能，对于一些不可靠的系统，能够在数据链路层上及时发现和纠正错误，将提高系统的传输效率。

计算机网络数据链路层基础知识试题及答案解析一、选择题1. 数据链路层的主要功能是（）。

A. 数据传输B. 透明传输C. 流量控制D. 差错控制E. 链路管理正确答案：E解析：数据链路层的主要功能包括链路管理（建立、维护和释放链路）、物理寻址、帧同步、流量控制、差错控制等。

2. MAC地址的位数是（）。

A. 6位B. 8位C. 16位D. 32位正确答案：A解析：MAC地址，即媒体访问控制地址，是每个网络适配器接口的唯一标识，由48位二进制数表示。

3. 数据链路层将网络层传下来的数据包封装成（）。

A. 报文B. 数据帧C. 数据段D. 数据片正确答案：B解析：数据链路层将网络层传下来的数据包封装成数据帧，添加了帧起始标识、帧结束标识、帧序号、目的地址、源地址等信息。

4. CRC校验是通过生成一个多项式的循环冗余检验码来进行的，其目的是（）。

A. 检测错误B. 纠正错误C. 加密数据D. 压缩数据正确答案：A解析：CRC校验是一种差错控制方法，用于检测数据传输过程中是否出现了错误。

5. HDLC协议是一种（）。

A. 同步传输协议B. 异步传输协议C. 数据压缩协议D. 数据加密协议正确答案：A解析：HDLC（高级数据链路控制）协议是一种同步传输协议，常用于广域网和局域网中。

二、问答题1. 简述数据链路层的功能和特点。

数据链路层是OSI参考模型中的第二层，主要负责数据的传输、链路管理、物理寻址、帧同步、流量控制、差错控制等功能。

其特点包括：- 封装：将网络层传下来的数据包封装成数据帧，添加帧起始标识、帧结束标识、帧序号、目的地址、源地址等信息。

- 帧同步：通过同步字符或其他同步机制，保证数据帧的正确接收和解析。

- 物理寻址：使用MAC地址对数据帧进行定位和识别。

- 流量控制：控制数据的传输速率，避免发送方超过接收方的处理能力。

- 差错控制：使用CRC校验等方法检测并纠正传输过程中的错误。

2. 请简述差错控制的方法之一CRC校验的原理和应用场景。

第三章数据链路层1. 一个上层信息被分为10帧，每帧有80%无损坏到达的可能性。

如果数据链路层协不进行差错控制，那么这一信息平均发送多少次，才能完整到达接收方。

２．以下数据碎片出现在一个数据流的中间，在数据流中使用的是课文中的字符填充算法：DEL, STX, A, DLE, ETX,填充后输出是什么？３．如果位串01111011111001111110是经过位填充的，那么输出串是什么？４．帧识别的方法有哪些？各自的优缺点是什么？５．用海明校验码对ASCII字符”Z”（二进制位相编码为1011010）进行编码，并写出ASCII中第四位（即海明码第七位）如果出错的校验过程。

６．证明（m+r+1）<=2r是纠正一比特错的理论底限。

７．数据链路层为什么要引入计时器超时机制和帧编号？８．比较停等式ARQ，退后N帧的ARQ和选择性重传协议的区别？９．在一个1Mb/S的卫星信道上，发送1000bit 长的帧，确认总捎带在数据帧中，帧头很短，使用3位序列号，对于3种协议可以获得的最大信道利用率是多少？10．在HDLC中，控制字段起的作用是什么？它的每一个表示什么意思？答案：1．解：∵每帧有80%正确到达的可能性∴10帧都安全到达的可能性为（80%）10≈10.74%∴这一信息大约传送1/10.74%≈10次可以完整到达2、答：填充后的输出如下：DLE DLE STX A DLE DLE DLE DLE ETX3、答：删除填充位后，输出串应是：011110111114、答：帧识别的方法有五种：(1)计时法；(2)字符计数法；(3)带字符填充的首尾界符法；(4)带位填充的首尾标志法；(5)物理编码违例法。

各自优缺点：(1)计时法其缺点是每帧中间有时间间隔，不能充分利用线路；(2)字符计数法是在帧头部使用一字段来整数标明该帧的长度，并且可以知道下一个帧的开始位置；其缺点是标识位错时不可修复；(3)带字符填充的首尾界符法是每一帧以ASCII字符序列DLE STX头，以DLE ETX结束，可方便目的机丢失帧边界的查找；其缺点可能会导致干扰帧界的确定，该方法所传输的帧必须是7/8bit的整数倍(即ASCII编码整数倍)(4)带位填充的首尾标志法的优点是对通信双方计算机的网络层都是透明的，使用一个特定的位模式，即01111110作为帧的开始和结束标志，为使之不出出错误判断，发送方在连续5个1后自动插入一个0，接收方将会自动删除。

计算机网络基础知识点1.互联网和局域网互联网是由多个局域网通过路由器互连而成的巨大网络。

局域网是指一定范围内的网络，比如一个公司、学校或家庭的内部网络。

2.协议和标准3.网络层次模型网络层次模型是一种将网络通信划分为几个层次的模型，常见的有OSI模型和TCP/IP模型。

这些模型将网络通信划分为不同的层次，每个层次负责不同的功能，使得网络的设计和管理更加简单和灵活。

4.物理层物理层是网络的最底层，负责传输数据比特流。

它关注的是如何在物理媒介上进行数据传输，比如网线、光缆和无线信号等。

5.数据链路层数据链路层负责将数据帧从一个节点传输到邻近节点。

它定义了如何建立、维护和释放数据链接，以及如何进行错误检测和纠正。

6.网络层网络层负责将数据包从源节点传输到目的节点。

它主要关注数据包的路由和转发，以及网络互连的问题。

7.传输层传输层提供端到端的可靠数据传输服务。

其中最常用的传输协议是TCP和UDP。

TCP提供可靠的连接导向的数据传输，而UDP提供无连接的不可靠数据传输。

8.应用层应用层是网络的最高层，它提供基于网络的应用程序之间的通信。

常见的应用层协议有HTTP、FTP、SMTP和DNS等。

9.IP地址和域名10.子网掩码和路由表子网掩码用来划分IP地址的网络部分和主机部分。

路由表则是一个记录了网络中不同节点之间的路由信息的表格，用来指导数据包的转发。

11.网络设备12.DHCP和DNSDHCP（动态主机配置协议）用于自动分配IP地址和其他网络参数给主机。

DNS（域名系统）则负责将域名解析为IP地址。

这些是计算机网络的一些基础知识点，了解这些知识可以帮助你更好地理解网络的工作原理和进行网络的设计和管理。

当然，计算机网络是一个非常广泛而复杂的领域，还有很多其他的知识点和技术，需要不断学习和探索。

《计算机网络技术基础》200个知识点
一、网络基础知识
1.OSI七层模型：物理层、数据链路层、网络层、传输层、会话层、
表示层、应用层。

2.TCP/IP四层模型：物理层、数据链路层、网络层、传输层/应用层。

3.IP地址：分为IPv4地址和IPv6地址，用来标识节点的网络位置，由网络号、主机号组成。

4.子网掩码：用来分隔网络号和主机号，决定节点是否属于同一子网。

5.OSPF：Open Shortest Path First，是由英特尔公司和斯坦福大学
设计的路由协议，是基于最短路径的路由算法，可在复杂的企业网络中实
现最优的网络路由。

6.NAT：Network Address Translation，用于将一个网络中的内部
IP地址转换为适合外部网络的外部IP地址。

7.FTP：File Transfer Protocol，文件传输协议，用于两台计算机
间的文件传输。

8.SMTP：Simple Mail Transfer Protocol，简单邮件传输协议，用
于在Internet上传输邮件。

9.PPP：Point-to-Point Protocol，点对点协议，用于在两台计算机
间的安全、可靠、可信的数据传输。

10.SLIP：Serial Line Internet Protocol，串行线路互联网协议，
用于两台计算机间的TCP/IP数据包传输。

二、网络安全知识
11.认证：是指确认用户身份或确认信息完整性的一种过程。

12.授权：指企业对具有特定身份认证的用户提供访问信息系统的特定功能和操作权限的一种过程。