计算机网络基础(数据链路层)解析

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）习题参考答案第一章：计算机网络概述1. 什么是计算机网络？计算机网络是指通过通信设备与线路将广泛分布的计算机系统连接起来，使其能够互相传送数据和共享资源的系统。

2. 计算机网络的分类有哪些？计算机网络可以根据规模分为广域网（WAN）、局域网（LAN）和城域网（MAN）；根据拓扑结构分为总线型、环型、星型、树型和网状型等；根据传输介质分为有线网络和无线网络。

3. 计算机网络的优缺点是什么？计算机网络的优点包括提高工作效率、资源共享、信息传递迅速等；缺点包括网络安全隐患、传输速度受限、依赖性较强等。

4. OSI七层模型是什么？OSI七层模型是国际标准化组织（ISO）提出的通信协议参考模型，按照功能从下到上依次为物理层、数据链路层、网络层、传输层、会话层、表示层和应用层。

5. TCP/IP四层模型是什么？TCP/IP四层模型是互联网上的通信协议参考模型，按照功能从下到上依次为网络接口层、网络层、传输层和应用层。

第二章：物理层1. 物理层的作用是什么？物理层主要负责传输比特流，通过物理介质将比特流从发送端传输到接收端。

2. 串行传输和并行传输有什么区别？串行传输是指按照位的顺序将比特一个接一个地传输，而并行传输是指同时传输多个比特。

3. 常见的物理层传输介质有哪些？常见的物理层传输介质包括双绞线、同轴电缆、光纤和无线电波等。

4. 什么是调制和解调？调制是指将数字信号转换为模拟信号的过程，解调是指将模拟信号转换为数字信号的过程。

5. 什么是编码和解码？编码是指将比特流转换为电信号的过程，解码是指将电信号转换为比特流的过程。

第三章：数据链路层1. 数据链路层的作用是什么？数据链路层主要负责将数据报传输到相邻节点，以及差错控制、流量控制等功能。

2. 什么是帧？帧是数据链路层中的数据传输单位，包括字段和控制信息。

3. 什么是差错检测？差错检测是指在传输过程中检测到传输错误的方法，常见的差错检测方法包括奇偶校验、循环冗余检验（CRC）等。

计算机网络课后习题答案（第三章）(2009-12-14 18:16:22)转载▼标签：课程-计算机教育第三章数据链路层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。

HDLC协议解析数据链路层的基础协议数据链路层是计算机网络中的一个重要组成部分，负责将网络层传输的数据分割成适合传输的帧，并在物理介质上进行可靠的传输。

在数据链路层中，HDLC（High-Level Data Link Control）协议是一种常用的基础协议，被广泛应用于各种网络设备和系统中。

一、HDLC协议简介HDLC协议是一种同步串行通信协议，由国际标准化组织（ISO）制定，并被广泛应用在各种网络设备和系统中。

该协议可实现可靠的数据传输，确保数据的完整性和顺序。

HDLC协议定义了通信双方之间的帧格式、数据的编码解码规则、错误检测和流量控制等重要功能。

其工作原理如下：1. 帧格式：HDLC协议采用固定长度的比特帧来传输数据。

一个完整的帧由起始序列、数据字段、帧检验序列和结束标志组成。

起始序列指示了一个帧的开始，用于同步发送和接收方的通信时钟。

数据字段包含传输的实际数据，帧检验序列用于检测数据传输中的错误，结束标志表示一个帧的结束。

2. 数据的编码解码规则：HDLC协议使用比特转义技术来处理数据中可能出现的与帧标志相同的特殊比特。

具体来说，当数据中出现帧标志或特殊控制字符时，HDLC协议会在其前面插入一个转义字符，并在接收端进行解码还原。

通过比特转义技术，HDLC协议确保了数据的可靠传输和解析。

3. 错误检测：HDLC协议使用循环冗余校验（CRC）算法来检测传输过程中发生的错误。

发送方根据数据生成校验序列，在接收端根据接收到的数据计算校验序列，然后进行比较，若两者一致，则认为数据传输没有错误。

4. 流量控制：HDLC协议支持两种流量控制方式，即基于字符的流量控制和基于比特的流量控制。

基于字符的流量控制通过发送方和接收方之间的控制字符来实现，而基于比特的流量控制则通过发送方在每个帧中的信息字段中设置流量控制位来实现。

通过流量控制，HDLC协议可以控制发送方的发送速率，从而避免了数据的溢出和丢失。

《计算机⽹络（第7版）谢希仁著》第三章数据链路层要点及习题总结1.数据链路层的三个基本问题：封装成帧，透明传输，差错检测2.点对点信道的数据链路层 （1）链路和数据链路 链路（物理链路）：链路（link）就是从⼀个结点到相邻结点的⼀段物理线路（有线或⽆线〉，⽽中间没有任何其他的交换结点 数据链路（逻辑链路）：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，换⽽⾔之，数据链路=链路+通信协议 （2）早期的数据通信协议叫通信规程 （3）数据链路层的协议数据单元-------帧 （4）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，这样就构成了⼀个帧。

⼀个帧的帧长等于帧的数据部分长度加上帧⾸部和帧尾部的长度。

⾸部和尾部的⼀个重要作⽤就是进⾏帧定界（即确定帧的界限），为了提⾼帧的传输效率，应当使帧的数据部分长度尽可能地⼤于⾸部和尾部的长度。

但是，每⼀种链路层协议都规定了所能传送的帧的数据部分长度上限⼀⼀最⼤传送单元 MTU (Maximum Transfer Unit），当数据是由可打印的 ASCII 码组成的⽂本⽂件时，帧定界可以使⽤特殊的帧定界符（如SOH和EOT）。

SOH：Start Of Header EOT：End Of Transmission （5）透明传输：所传输的数据中的任何 8 ⽐特的组合⼀定不允许和⽤作帧定界的控制字符的⽐特编码⼀样，⽆论什么样的⽐特组合的数据，都能够按照原样没有差错地通过这个数据链路层。

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，⼆进制是 00011011 ）。

⽽在接收端的数据链路层在把数据送往⽹络层之前删除这个插⼊的转义字符。

这种⽅法称为字节填充或字符填充。

如果转义字符也出现在数据当中，那么解决⽅法仍然是在转义字符的前⾯插⼊⼀个转义字符。

什么是计算机网络的数据链路层解析数据链路层的功能与协议计算机网络的数据链路层是网络体系结构的重要组成部分，它负责将网络层传来的数据分组进行可靠的传输，有效地解析和处理数据链路层的功能和协议对于整个网络通信的顺利进行至关重要。

数据链路层的功能：1. 传输数据：数据链路层通过物理传输介质（如以太网线、无线电波等）将数据从一个网络节点传输到另一个网络节点。

它负责将网络层的数据包转化为适合物理传输介质的格式，使数据能够在链路中传输。

2. 封装与解封装：数据链路层在数据传输前将网络层传来的数据包封装成帧。

帧是数据链路层传输的最小单位，包括数据和控制信息。

在接收端，数据链路层将接收到的帧进行解封装，提取出数据并传递给网络层。

3. 数据校验：为了保证数据的可靠传输，数据链路层会在帧中添加检验序列。

接收方在接收数据时会进行校验，以检查数据是否出现错误。

常用的数据校验方式包括循环冗余校验（CRC）和校验和等。

4. 帧同步：数据链路层通过帧同步协议，如起始帧标志和比特填充等方法，确定帧的起始和结束位置，确保接收方能够正确识别帧的边界并进行数据的接收。

5. 流量控制：当发送方发送数据速度过快时，接收方可能无法及时接收。

数据链路层通过流量控制协议，如帧确认和滑动窗口等，调节发送方的发送速度，防止接收方的缓冲区溢出。

6. 差错控制：在数据传输过程中，由于噪声、干扰等原因，数据可能会发生错误。

数据链路层通过差错控制协议，如重发请求和确认应答等，检测并纠正传输过程中的错误。

数据链路层的协议：1. 以太网（Ethernet）：以太网是一种常用的局域网技术，采用CSMA/CD（载波监听多点接入/碰撞检测）协议，实现了数据的共享传输。

以太网利用MAC（媒体访问控制）地址来唯一标识网络设备，以确定数据的发送和接收。

2. PPP（点对点协议）：PPP是一种用于串行链路的数据链路层协议，常用于拨号上网和远程访问等场景。

PPP协议支持多种认证方式、压缩协议和错误检测机制，提供了可靠的数据传输。

计算机网络课后习题答案（第三章）(2009-12-14 18:16:22)转载▼标签：课程-计算机教育第三章数据链路层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。

OSI七层模型详解OSI参考模型；物理层；数据链路层；网络层；传输层；会话层；表示层；应用层在计算机网络产生之初，每个计算机厂商都有一套自己的网络体系结构的概念，它们之间互不相容。

为此，国际标准化组织（ISO）在１９７９年建立了一个分委员会来专门研究一种用于开放系统互连的体系结构(Open Systems Interconnection)简称OSI，"开放"这个词表示：只要遵循OSI标准，一个系统可以和位于世界上任何地方的、也遵循OSI标准的其他任何系统进行连接。

这个分委员提出了开放系统互联，即OSI参考模型，它定义了连接异种计算机的标准框架。

OSI参考模型分为７层，分别是物理层，数据链路层，网络层，传输层，会话层，表示层和应用层。

各层的主要功能及其相应的数据单位如下：·物理层(Physical Layer)我们知道，要传递信息就要利用一些物理媒体，如双纽线、同轴电缆等，但具体的物理媒体并不在OSI的7层之内，有人把物理媒体当作第0层，物理层的任务就是为它的上一层提供一个物理连接，以及它们的机械、电气、功能和过程特性。

如规定使用电缆和接头的类型，传送信号的电压等。

在这一层，数据还没有被组织，仅作为原始的位流或电气电压处理，单位是比特。

·数据链路层(Data Link Layer)数据链路层负责在两个相邻结点间的线路上，无差错的传送以帧为单位的数据。

每一帧包括一定数量的数据和一些必要的控制信息。

和物理层相似，数据链路层要负责建立、维持和释放数据链路的连接。

在传送数据时，如果接收点检测到所传数据中有差错，就要通知发方重发这一帧。

·网络层(Network Layer)在计算机网络中进行通信的两个计算机之间可能会经过很多个数据链路，也可能还要经过很多通信子网。

网络层的任务就是选择合适的网间路由和交换结点，确保数据及时传送。

网络层将数据链路层提供的帧组成数据包，包中封装有网络层包头，其中含有逻辑地址信息- -源站点和目的站点地址的网络地址。

Chap 1 引论计算机网络发展的3个阶段以单计算机为中心的联机网络系统以通信子网为中心的主机互联体系结构标准化网络OSIRM 开放系统互联参考模型（OSI参考模型）OSI7个层次物理层：在物理媒体（介质）上正确地，透明地传送比特流数据链路层：在两个相邻节点间可靠地传输数据，使之对网络层呈现为一条无措的链路网络层：寻址并选择合适的路由，把数据报从源端传送到目的端，在需要时对上层的数据进行分段和重组传输层：对网络层的连接进行管理，在源端与目的端之间提供可靠的、透明的数据传输，使上层服务用户不必关心通信子网的实现细节会话层：在传输层服务的基础上增加控制会话（session）的机制，建立、组织和协调应用进程之间的交互过程表示层：定义用户或应用程序之间格式，提供数据表示之间的转换服务，保证传输的信息到达目的端后的意义不变应用层：为end-user的应用进程提供标准的网络服务和应用接口“三网融合”独立设计和运营的传统的电信网，计算机互联网，有线电视网计算机网络：相互连接的自治的计算机的集合6种拓扑结构：星形，树形，环形，总线型，不规则（网状），全连接局域网LAN 小于25KM 基带传输总线型、环形城域网MAN 小于100KM 基带和宽带总线广域网W AN 大于100KM 宽带延迟大，出错率高不规则点到点计算机网络按传播方式分类：1、点对点（由一对对机器间的多条传输链路构成）---广域网2、广播方式网络（一台计算机发送的信息可被网络上所有的计算机接受）---局域网计算机网络按通信介质分：有线网，无线网Chap 2 数据通信的基础知识通信3要素：信源，信宿，信道信息编码：将信息用二进制数表示的方法（如ASCII编码BCD编码）数据编码：将数据用物理量表示的方法信息通过数据通信系统进行传输的过程：编码---便于同步识别，纠错调制---按频率，幅度，相位解调解码通信方式：单工，半双工，全双工传输方式：基带传输（无需调制，编码后的数字脉冲信号直接在信道上传送：以太网（局域网））频带传输（数字信号调制成音频模拟信号后再传送，接收方要解调）宽带传输（模拟信号频分复用方式传送）数据通信中3个通信上实现同步：位---位同步，帧---帧同步，字符---字符同步**双绞线：（螺旋绞合的双导线每根4对，25对，1800对典型连接距离100米（LAN）RJ45插座、插头）分类：屏蔽双绞线STP 非屏蔽双绞线UTP应用领域：电话网络，计算机局域网连接标准：标准端口用交叉线，级连端口用直通线光纤：单模光纤SMF 多模光纤MMF光纤特点：单向传输，双向需要两根常用的调制技术：幅移键控ASK，频移键控FSK，相移键控PSK采样定理：如果模拟信号最高频率F，≥2F采样频率采样，则从采样得到的离散信号序列就能完整恢复原始信号PCM编码：采样，量化，编码复用方法：频分复用EDM，时分复用TDM，波分复用WDM，码分复用CDM（划分信道）交换：按某种方式动态地分配传输线路资源实现交换的方法：电路交换（面向连接的），报文交换，分组交换（无连接的）电路交换：建立连接时间长，一旦连接独占线路，利用率低，无纠错机制，建立连接与传输延迟小报文交换：延迟长，存储管理复杂，对容量储存要求高，出错整个电路重发建立连接没有等待时间，利用率和可靠性高分组交换：利用率高，容错率高分割重组报文，增加站点负担对存储要求低，缓冲存储速度快。

第三章习题解答3.1简述数据链路层的功能。

答：数据链路层是在物理层提供的比特流传送服务的基础上，通过一系列的控制和管理，构成透明的、相对无差错的数据链路，向网络层提供可靠、有效的数据帧传送的服务。

其主要功能包括：链路管理，帧定界，流量控制，差错控制，数据和控制信息的识别，透明传输，寻址。

3.2 试解释以下名词：数据电路，数据链路，主站，从站，复合站。

答：数据电路是一条点到点的，由传输信道及其两端的DCE构成的物理电路段，中间没有交换节点。

数据电路又称为物理链路，或简称为链路。

数据链路是在数据电路的基础上增加传输控制的功能构成的。

一般来说，通信的收发双方只有建立了一条数据链路，通信才能够有效地进行。

在链路中，所连接的节点称为“站”。

发送命令或信息的站称为“主站”，在通信过程中一般起控制作用；接收数据或命令并做出响应的站称为“从站”，在通信过程中处于受控地位。

同时具有主站和从站功能的，能够发出命令和响应信息的站称为复合站。

3.3 数据链路层流量控制的作用和主要功能是什么？答：流量控制简称“流控”，是协调链路两端的发送站、接收站之间的数据流量，以保证双方的数据发送和接收达到平衡的一种技术。

在计算机网络中，由于接收方往往需要对接收的信息进行识别和处理，需要较多的时间，通常发送方的发送速率要大于接收方的接收能力。

当接收方的接收处理能力小于发送方的发送能力时，必须限制发送方的发送速率，否则会造成数据的丢失。

流量控制就是一种反馈机制，接收方随时向发送方报告自己的接收情况，限制发送方的发送速率。

保证接收方能够正常、有序地接收数据。

3.4 在停止-等待协议中，确认帧是否需要序号？为什么？答：在停止-等待协议中，由于每次只确认一个已经发送的帧，确认帧可以不需要序号。

但在一些特殊情况下会出现问题。

如果发送方在超时重发一个帧后又收到了迟到的确认，就不能确定该应答是对哪一个帧的确认，并可能导致随后的传送过程重新差错。

3.5 解释为什么要从停止-等待协议发展到连续ARQ协议。

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。

第4章数据链路层教学目标：1、了解数据链路层的概念；2、熟练掌握数据链路层的功能；3、了解局域网及广域网数据链路层标准；4、掌握IEEE802模型以及LLC\MAC两子层的概念及功能；5、熟悉以太网标准；6、掌握CSMA/CD带冲突检测的载波侦听多路访问技术；7、了解数据链路层网络设备，特特是以太网交换机的工作原理及过程；8、熟练掌握HDLC协议、PPP协议、X.25协议、帧中继等的概念及其原理。

教学重点：1、数据链路层的概念及功能；2、IEEE802模型及LLC\MAC两子层的概念和功能；3、以太网标准；4、CSMA/CD带冲突检测的载波侦听多路访问技术；5、HDLC协议、PPP协议、帧中继。

教学难点：1、数据链路层的功能；2、CSMA/CD；3、HDLC协议、PPP协议、X.25协议、帧中继等的概念及其原理。

教学课时：XXXXXX课时教学方法：讲授法、对比法教学过程：第4章数据链路层一、数据链路层简介1、数据链路层的功能：数据链路层是OSI参考模型中的第二层，在物理层提供的服务的基础上向网络层提供服务。

为物理链路上提供可靠的数据传输。

其重要功能有：（1）帧同步（2）差错控制功能（3）流量控制功能（4）链路管理功能2、局域网数据链路层标准（1）以太网（2）令牌环（3）令牌总线（4）无线网络3、广域网数据链路层标准（1）HDLC（2）PPP（3）X.25（4）帧中继二、局域网和IEEE802模型1、IEEE802简介为了规划网络通信的基本标准，1980年2月IEEE召开会议成立了802小组制定了一系列的局域网标准，被称为802.X标准。

其定义了网络访问的方式，解决了如何建立链路和进行传输等问题。

其包含很多标准：如802.1、802.2、802.3等等。

同时802标准吧数据链路层划分为两个子层：逻辑链路控制子层（LLC）和媒体接入控制子层（MAC）。

（1）MAC子层其位于数据链路层的下层，除了负责把物理层的“0”和“1”比特流组建成帧，并且通过帧尾部的错误校验信息进行错误检测外，它另外一个总要的功能就是能提供对共享介质的访问。

计算机网络（数据链路层）-试卷2(总分：64.00，做题时间：90分钟)一、单项选择题(总题数：7，分数：14.00)1.从互联网络的结构看，网桥属于DCE级的端到端的连接，从协议层次看，网桥工作于( )。

（分数：2.00）A.物理层范畴B.链路层范畴√C.网络层范畴D.传输层范畴解析：解析：网桥(Bridge)像一个聪明的中继器。

中继器从一个网络电缆里接收信号并放大它们，将其送入下一个电缆。

相比较而言，网桥对从关卡上传下来的信息更敏锐一些。

网桥是一种对帧进行转发的技术，根据MAC分区块，可隔离碰撞。

网桥将网络的多个网段在数据链路层连接起来。

2.对于两个分布在不同区城的10Base—T网络，如果使用细同轴电缆互连，请问，在互连后的网络中，两个相距最远的节点之间的布线距离为( )。

（分数：2.00）A.200mB.700mC.300mD.385m √解析：3.下面有关网桥的说法，错误的是( )。

（分数：2.00）A.网桥工作在数据链路层，对网络进行分段，并将两个物理网络连接成一个逻辑网络；B.网桥可以通过对不要传递的数据进行过滤，并有效地阻止广播数据√C.对于不同类型的网络可以通过特殊的转换网桥进行连接D.网桥要处理其接收到的数据，增加了时延解析：4.ATM传榆的显著特点是( )。

（分数：2.00）A.将信息划分成固定长度的信元√B.采用存储一转发原理C.利用电话交换的原理D.将传输的报文划分成较短的分组进行交换与传输解析：解析：将传输数据切分为固定长度(53B)的信元传送，可根据业务类型对带宽的需要动态分配信元，执行异步信元交换。

从而容纳不同的业务类型；采用纯交换技术，每个连接都有自己的独占带宽，数据传送效率高，带宽可达25～625Mb，／s。

5.下面不是数据链路层功能的是( )。

（分数：2.00）A.帧同步B.差错控制C.流量控制D.拥塞控制√解析：解析：数据链路层主要功能在两个网络实体之间提供数据链路连接的创建、维持和释放管理。

数据链路层技术是计算机网络中非常重要的一部分，它负责将网络层传递下来的数据进行分割、装配和管理。

在数据链路层中，数据帧结构起着关键的作用，它定义了数据在传输过程中的格式和顺序，以确保数据的可靠传输。

本文将对数据链路层技术中的数据帧结构进行解析。

一、数据链路层概述数据链路层是OSI模型中的第二层，位于物理层之上，负责将数据链路层报文段进行分组，从而构成数据链路层帧。

数据链路层的主要任务包括帧的协议划分、帧的传送、传输过程中的错误处理等。

二、数据链路层帧结构数据链路层帧是数据链路层传输的基本单位，它包含了数据和控制信息。

一个完整的数据链路层帧通常包括帧起始标志、目的节点地址、源节点地址、长度字段、数据字段、帧校验序列等部分。

1. 帧起始标志帧起始标志用于标识一个帧的开始，通常采用特定的模式进行标识，如0x7E。

帧起始标志的引入可以帮助接收节点正确地辨别帧的开始和结束。

2. 目的节点地址和源节点地址目的节点地址和源节点地址分别用于标识数据帧的接收方和发送方。

目的节点地址一般是一个唯一的标识符，可以是硬件地址或逻辑地址，它告诉网络接口卡将帧发送到哪个位置。

3. 长度字段长度字段指示了数据字段中数据的长度，以便接收方能够正确接收数据。

长度字段的长度可以根据具体的通信协议而定，通常是一个固定的字节数。

4. 数据字段数据帧中的数据字段存储了传输的实际数据。

数据长度可以根据通信需求进行调整，最大长度受到物理层和数据链路层的限制。

5. 帧校验序列帧校验序列用于检测数据帧在传输过程中的错误，并对数据进行纠正或丢弃。

常用的帧校验方法包括循环冗余校验（CRC）、奇偶校验等。

三、数据帧的传输过程在数据链路层中，数据帧经历了发送端到接收端的传输过程，主要包括帧封装、传输、帧解析等步骤。

1. 帧封装在发送端，数据链路层将数据进行分段，并添加控制信息，形成帧结构。

首先，添加帧起始标志，使接收端能够正确识别帧的开始。

然后，添加目的节点地址和源节点地址，以指示数据帧的接收和发送方。

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。

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。

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。

在计算机网络中，数据链路层是实现可靠数据传输的关键层级之一。

数据链路层技术是确保数据在物理链路上正确传输的重要手段。

而数据帧作为数据链路层的基本传输单位，其结构的解析对于理解数据链路层技术至关重要。

数据帧是在数据链路层进行数据传输时的封装单位。

它是由首部（Header）、数据（Data）和尾部（Trailer）组成的。

首部包含了控制信息，用于识别帧的起始和结束，以及用于进行差错检测和纠正的冗余校验码等。

数据部分则是实际要传输的信息。

尾部通常包含差错检测的校验和。

在数据帧结构中，首部起着关键的作用。

首部中的控制信息包括目的地址、源地址、帧类型等，用于确保数据被正确地发送和接收。

目的地址指示接收方的身份，源地址指示发送方的身份。

帧类型则指示数据链路层中的协议类型，例如以太网、令牌环等。

另一个重要的内容是差错检测和纠正机制。

差错检测是为了保证数据传输的可靠性，而差错纠正则是在检测到错误时进行纠正，以确保传输的完整性。

差错检测常用的方法有循环冗余校验（CRC），而差错纠正则是利用校验位进行纠正。

这些机制的引入使得数据链路层的传输更加可靠。

数据帧中的尾部通常包含了校验和，用于差错检测。

校验和是通过对数据帧中的每个位进行求和得到的。

发送方在发送数据帧时，会将校验和附加在尾部。

接收方在接收到数据帧后，会再次计算校验和，与接收到的校验和进行比较。

如果两者相等，则说明数据帧的传输没有发生错误。

如果不相等，则说明数据帧中存在错误，需要进行差错纠正。

此外，数据帧结构的解析还涉及到帧的起始和结束标记。

在以太网中，数据帧的起始标记是帧前导码，由连续的10个0构成。

结束标记是帧尾定界符，由连续的11个1构成。

起始和结束标记的引入是为了帧同步，保证接收方能够准确地识别帧的开始和结束位置。

总结起来，数据链路层技术中的数据帧结构是确保数据可靠传输的重要手段。

数据帧由首部、数据和尾部组成，首部包含了控制信息，用于识别帧的起始和结束，以及进行差错检测和纠正。