计算机网络(第5版)课后习题答案:第3章 数据链路层
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《计算机网络》课后习题答案第一章概述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),从源站到目的站共经过k 段链路,每段链路的传播时延为d(s),数据率为C(bit/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?答:对电路交换,当t=s 时,链路建立;当t=s+x/C,发送完最后一bit;当t=s+x/C+kd,所有的信息到达目的地。
对分组交换,当t=x/C,发送完最后一bit;为到达目的地,最后一个分组需经过k-1 个分组交换机的转发,每次转发的时间为p/C,所以总的延迟= x/C+(k-1)p/C+kd所以当分组交换的时延小于电路交换x/C+(k-1)p/C+kd<s+x/C+kd 时,(k-1)p/C<s1-11 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(bit/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?答:分组个x/p,传输的总比特数:(p+h)x/p源发送时延:(p+h)x/pb最后一个分组经过k-1 个分组交换机的转发,中间发送时延:(k-1)(p+h)/b总发送时延D=源发送时延+中间发送时延D=(p+h)x/pb+(k-1)(p+h)/b 令其对p 的导数等于0,求极值p=√hx/(k-1)1-17 收发两端之间的传输距离为1000km,信号在媒体上的传播速率为2.3×108 。
试计算以下两种情况的发送时延和传播时延:(1)数据长度为107bit,数据发送速率为100kbit/s,传播距离为1000km,信号在媒体上的传播速率为2×108m/s。
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。
《计算机网络(第5版)》课后答案第一章概述1-12 因特网的两大组成部分(边缘部分与核心部分)的特点是什么?它们的工作方式各有什么特点?答:边缘部分:由各主机构成,用户直接进行信息处理和信息共享;低速连入核心网。
核心部分:由各路由器连网,负责为边缘部分提供高速远程分组交换。
1-13 客户服务器方式与对等通信方式的主要区别是什么?有没有相同的地方?答:前者严格区分服务和被服务者,后者无此区别。
后者实际上是前者的双向应用。
1-16 计算机通信网有哪些非性能特征?非性能特征与性能特征有什么区别?答:征:宏观整体评价网络的外在表现。
性能指标:具体定量描述网络的技术性能。
1-20 网络体系结构为什么要采用分层次的结构?试举出一些与分层体系结构的思想相似的日常生活。
答:分层的好处:①各层之间是独立的。
某一层可以使用其下一层提供的服务而不需要知道服务是如何实现的。
②灵活性好。
当某一层发生变化时,只要其接口关系不变,则这层以上或以下的各层均不受影响。
③结构上可分割开。
各层可以采用最合适的技术来实现④易于实现和维护。
⑤能促进标准化工作。
与分层体系结构的思想相似的日常生活有邮政系统,物流系统。
1-21 协议与服务有何区别?有何关系?答: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。
由以下三个要素组成:(1)语法:即数据与控制信息的结构或格式。
(2)语义:即需要发出何种控制信息,完成何种动作以及做出何种响应。
(3)同步:即事件实现顺序的详细说明。
协议是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,而要实现本层协议,还需要使用下面一层提供服务。
协议和服务的概念的区分:1、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。
2、协议是“水平的”,即协议是控制两个对等实体进行通信的规则。
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 。
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。
第三章 数据链路层习题3-02 数据链路层中的链路控制包括哪些功能?答:数据链路层中的链路控制功能有:(1)链路管理。
(2)帧定界。
(3)流量控制。
(4)差错控制。
(5)将数据和控制信息区分开。
(6)透明传输。
(7)寻址。
习题3-03考察停止等待协议算法。
在接收结点,当执行步骤(4)时,若将“否则转到(7)”改为“否则转到(8)”,将产生什么结果?答:“否则”是指发送方发送的帧的N (S )和接收方的状态变量V (R )不同。
表明发送方没有收到接收方发出的ACK ,于是重传上次的帧。
若“转到(8)”,则接收方要发送NAK 。
发送方继续重传上次的帧,一直这样下去。
习题3-06 信道速率为4kb/s 。
采用停止等待协议。
传播时延ms t p 20=,确认帧长度和处理时间均可忽略。
问帧长为多少才能使信道利用率达到至少50%。
解:根据下图所示停等协议中的时间关系:在确认帧长度和处理时间均可忽略的情况下,要使信道利用率达到至少50%必须使数据帧的发送时间等于2倍的单程传播时延。
即:p f t t 2= 已知:C l t f f =,其中C 为信道容量,或信道速率。
f l 为帧长(以比特为单位)。
所以得帧长16004.040002=⨯=⨯≥⨯=p f f t C t C l bit习题3-09试证明:当用n 个比特进行编号时,若接收窗口的大小为1,则只有在发送窗口的大小WT ≤2n-1时,连续ARQ 协议才能正确运行。
答:(1)显然 WT 内不可能有重复编号的帧,所以WT ≤2n 。
设WT=2n ;(2)注意以下情况:发送窗口:只有当收到对一个帧的确认,才会向前滑动一个帧的位置;接收窗口:只有收到一个序号正确的帧,才会向前滑动一个帧的位置,且同时向发送端发送对该帧的确认。
显然只有接收窗口向前滑动时,发送端口才有可能向前滑动。
发送端若没有收到该确认,发送窗口就不能滑动。
(3)为讨论方便,取n=3。
并考虑当接收窗口位于0时,发送窗口的两个极端状态。
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。
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。
3-01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。
3-02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)3-03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3-04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3-05PPP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。
第一章概述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)电路交换的优点:适用于连续传送大量数据。
电路交换的缺点:电路建立时间长,线路利用率低。
(2)报文交换的优点:采用了存储转发技术,线路使用率高。
报文交换的缺点:延迟长。
(3)分组交换的优点:高效——动态分配传输带宽,对通信链路是逐段占用。
灵活——以分组为传送单位和查找路由。
迅速——不必先建立连接就能向其他主机发送分组。
可靠——保证可靠性的网络协议;分布式的路由选择协议使网络有很好的生存性。
分组交换的缺点:分组在各结点存储转发时需要排队,这就会造成一定的时延。
同时分组必须携带的首部(里面有必不可少的控制信息)也造成了一定的开销。
1-12 因特网的两大组成部分(边缘部分与核心部分)的特点是什么?它们的工作方式各有什么特点?答:边缘部分:由所有连接在因特网上的主机组成。
由用户直接使用。
核心部分:由大量网络和连接这些网络的路由器组成。
为边缘部分提供服务。
工作方式:(1)边缘部分:采用客户服务器方式和对等通信方式。
(2)核心部分:采用电路交换、分组交换。
1-13 客户服务器方式与对等通信方式的主要区别是什么?有没有相同的地方?答:相同之处:两者所描述的都是进程之间服务和被服务的关系。
1-18 假设信号在媒体上的传播速度为2×108m/s.媒体长度L分别为:(1)10cm(网络接口卡)(2)100m(局域网)(3)100km(城域网)(4)5000km(广域网)试计算出当数据率为1Mb/s和10Gb/s时在以上媒体中正在传播的比特数。
解:即求传播时延带宽积。
结果见书上课后参考答案。
1-25 试举出日常生活中有关“透明”这种名词的例子。
答:这种例子有很多。
比如日常家用电器,我们并不知道家用电器具体工作原理,但只要清楚某按钮可以完成什么功能,就可以使用家用电器为日常生活服务。
第二章物理层2-04 试解释以下名词:数据,信号,模拟数据,模拟信号,基带信号,带通信号,数字数据,数字信号,码元,单工通信,半双工通信,全双工通信,串行传输,并行传输。
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地址字段A 只置为0xFF。
《计算机网络》第五版课后习题解答第一章概述1-2 试简述分组交换的特点答:在分组交换网络中,采用存储转发方式工作,数据以短的分组形式传送。
如果一个源站有一个长的报文要发送,该报文就会被分割成一系列的分组。
每个分组包含用户数据的一部分加上一些控制信息。
控制信息至少要包括网络为了把分组送到目的地做路由选择所需要的信息。
在路径上的每个结点,分组被接收,短时间存储,然后传递给下一结点。
分组交换网的主要优点:①高效。
②灵活。
③迅速。
④可靠。
缺点:分组在节点转发时因排队而造成一定的延时;分组必须携带一些控制信息而产生额外开销;1-14 计算机网络有哪些常用的性能指标?答:1.速率比特(bit)是计算机中数据量的单位,也是信息论中使用的信息量的单位。
Bit 来源于binary digit,意思是一个“二进制数字”,因此一个比特就是二进制数字中的一个1 或0。
速率即数据率(data rate)或比特率(bit rate)是计算机网络中最重要的一个性能指标。
速率的单位是b/s,或kb/s, Mb/s, Gb/s 等。
速率往往是指额定速率或标称速率。
2.带宽“带宽”(bandwidth)本来是指信号具有的频带宽度,单位是赫(或千赫、兆赫、吉赫等)。
现在“带宽”是数字信道所能传送的“最高数据率”的同义语,单位是“比特每秒”,或b/s (bit/s)。
3.吞吐量吞吐量(throughput)表示在单位时间内通过某个网络(或信道、接口)的数据量。
吞吐量更经常地用于对现实世界中的网络的一种测量,以便知道实际上到底有多少数据量能够通过网络。
吞吐量受网络的带宽或网络的额定速率的限制。
4.时延传输时延(发送时延)发送数据时,数据块从结点进入到传输媒体所需要的时间。
也就是从发送数据帧的第一个比特算起,到该帧的最后一个比特发送完毕所需的时间。
5.时延带宽积6.往返时间RTT7.利用率1-19、长度为100 字节的应用层数据交给运输层传送,需加上20 字节的TCP 首部。
计算机网络谢希仁第三章:数据链路层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:所谓链路是指从一个结点到相邻结点的一段物理线路,而中间没有任何的其他交换结点,它仅是一条路径的组成部分。
数据链路:在数据传输时除了必须的一条物理线路外,还必须有一些必要的通信协议来控制这些数据的传输,把实现这些协议的硬件和软件都附加到链路上采构成数据链路。
“电路接通了”表示建立了一条物理连接,可以传输比特流了;“数据链路接通了”则表示已经建立了一条数据链层的连接,可以传输数据帧了。
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:数据链路层中的链路控制功能有:(1)链路管理。
(2)帧定界。
(3)流量控制。
(4)差错控制。
(5)将数据和控制信息区分开。
(6)透明传输。
(7)寻址。
优点:能够保证数据在链路层的可靠传输;缺点:太复杂,实现起来麻烦,开销大03、网络适配器的作用是什么?网络适配器工作在哪一层?答:适配器主要有以下几个作用:(1)进行数据串行传输和并行传输的转换(2)对数据进行缓存(3)适配器能够实现以太网协议(4)当收到有差错的帧时自动丢弃而不必通知计算机;当收到正确的数据时则通过中断通知计算机并把数据交付个网络层。
网络适配器工作在数据链路层。
04、数据链路层的三个基本问题为什么都必须加以解决?答:“封装成帧”即帧定界,它是指在发送帧时发送端的数据链路层在帧的前后都加入商定好的标记,使得接收方在收到帧后能根据这种标记识别帧的开始和结束。
若不解决这个问题,就会使得接收端不知道一个帧是从什么地方开始的,也不知道该在什么地方结束。
“透明传输”是指通过字节插入或比特插入等机制时的数据链路层传输的数据的比特组合不受限制。
若不解决这个问题,就会使得接收端在判断帧的边界时出现混乱。
“差错检测”指采用某种机制在发送的帧中按照一定的规律设置若干个冗余比特,让接收方对收到的帧能够检查或确定是否有传输差错。
计算机网络数据链路层第三章练习题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B.包括物理层、LLC子层和MAC子层C.只有LLC子层和MAC子层D.只有物理层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( B )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( C )A.转换器B.路由器C.网桥D.中继器15、100Base-T使用哪一种传输介质(C)A. 同轴电缆B. 光纤C. 双绞线D. 红外线16、IEEE 802 规定了OSI模型的哪一层?(B)A.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?(A)A.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21、以太网协议中使用了二进制指数退避算法,这个算法的特点是__C_____。
计算机网络第五版答案第一章概述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字 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X围:(1)广域网WAN:远程、高速、是Internet的核心网。
谢希仁《计算机网络教程》第1章概述传播时延=信道长度/电磁波在信道上的传播速度发送时延=数据块长度/信道带宽总时延=传播时延+发送时延+排队时延101计算机网络的发展可划分为几个阶段?每个阶段各有何特点?102试简述分组交换的要点。
103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。
104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?105试讨论在广播式网络中对网络层的处理方法。
讨论是否需要这一层?106计算机网络可从哪几个方面进行分类?107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)。
从源站到目的站共经过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?108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,而此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?109计算机网络中的主干网和本地接入同各有何特点?110试计算以下两种情况的发送时延和传播时延:111计算机网络由哪几部分组成?第2章协议与体系结构201网络协议的三个要素是什么?各有什么含义?202试举出对网络协议的分层处理方法的优缺点。
203试举出一些与分层体系结构的思想相似的日常生活。
204 试述具有五层协议的原理网络体系结构的要点,包括各层的主要功能。
205试举出日常生活中有关“透明”这种名词的例子。
206 试将TCP/IP和OSI的体系结构进行比较。
讨论其异同之处。
207 解释以下名词:协议栈、实体、对等层、协议数据单元、服务访问点、客户、服务器、客户/服务器方式。
计算机网络课后题答案第三章第三章数据链路层301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:(1)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。
(2)“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、确认和重传等功能,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:数据链路层中的链路控制包括以下功能:链路管理;帧同步;流量控制;差错控制;将数据和控制信息分开;透明传输;寻址。
数据链路层做成可靠的链路层的优点和缺点:所谓“可靠传输”就是:数据链路层的发送端发送什么,在接收端就收到什么。
这就是收到的帧并没有出现比特差错,但却出现了帧丢失、帧重复或帧失序。
以上三种情况都属于“出现传输差错”,但都不是这些帧里有“比特差错”。
“无比特差错”与“无传输差错”并不是同样的概念。
在数据链路层使用CRC 检验,能够实现无比特差错的传输,但这不是可靠的传输。
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:络适配器能够对数据的串行和并行传输进行转换,并且能够对缓存数据进行出来,实现以太网协议,同时能够实现帧的传送和接受,对帧进行封闭等.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:帧定界使收方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,都应当能够在链路上传送,因此很重要;差错控制主要包括差错检测和差错纠正,旨在降低传输的比特差错率,因此也必须解决。
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。
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没有编号和确认机制。
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,11010110110000/10011 得余数1110 ,添加的帧检验序列是1110。
作二进制除法,两种错误均可发现。
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CRC 生成多项式是P(X)=X3+1。
试求应添加在数据后面的余数。
答:作二进制除法,101110000/1001得余数011 ,添加的帧检验序列是011。
3-09 一个PPP帧的数据部分(用十六进制写出)是7D 5E FE 27 7D 5D 7D 5D 65 7D 5E。
试问真正的数据是什么(用十六进制写出)?答:7D 5E FE 27 7D 5D7D 5D 65 7D 5E的数据部分是:7E FE 27 7D 7D 65 7E3-10 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,问删除发送端加入的零比特后变成怎样的比特串?答:0110111111111100→011011111011111000;0001110111110111110110→000111011111111111103-11 试分别讨论一下各种情况在什么条件下是透明传输,在什么条件下不是透明传输。
(提示:请弄清什么是“透明传输”,然后考虑能否满足其条件。
)(1)普通的电话通信。
答:拨号建立的链路对于通话者来说是透明传输。
(2)电信局提供的公用电报通信。
答:电信局的电报通信链路对于用户来说是透明传输。
(3)因特网提供的电子邮件服务。
答:电子邮件传输链路对于用户来说是透明传输。
3-12 PPP协议的工作状态有哪几种?当用户要使用PPP协议和ISP建立连接进行通信需要建立哪几种连接?每一种连接解决什么问题?答:PPP协议的工作状态有:链路静止、链路建立、鉴别、网络层协议、链路打开、链路终止状态。
使用PPP协议和ISP建立连接进行通信需要建立的连接有:物理链路建立,其目的是建立链路层的LCP连接;LCP链路建立,LCP开始协商一些配置选项,即发送LCP的配置请求帧,如最大帧长、鉴别协议等;逻辑链路建立,先进行身份鉴别,成功后进入网络层协议状态,PPP两端的网络控制协议NCP根据网络层的不同协议互相交换网络层特定的网络控制分组,如IP控制协议分配IP地址,之后就可以进行数据传输了。
3-13 局域网的主要特点是什么?为什么局域网采用广播通信方式而广域网不采用呢?答:局域网LAN是指在较小的地理范围内,将有限的通信设备互联起来的计算机通信网络。
从功能的角度来看,局域网具有以下几个特点:(1)共享传输信道,在局域网中,多个系统连接到一个共享的通信媒体上。
(2)地理范围有限,用户个数有限。
通常局域网仅为一个单位服务,只在一个相对独立的局部范围内连网,如一座楼或集中的建筑群内,一般来说,局域网的覆盖范围约为10m~10km 内或更大一些。
从网络的体系结构和传输检测提醒来看,局域网也有自己的特点:(1)低层协议简单。
(2)不单独设立网络层,局域网的体系结构仅相当于相当与OSI的最低两层。
(3)采用两种媒体访问控制技术。
由于采用共享广播信道,而信道又可用不同的传输媒体,所以局域网面对的问题是多源、多目的的连接,由此引发出多种媒体访问控制技术。
在局域网中各站通常共享通信媒体,采用广播通信方式是合适的。
广域网通常采用站点间直接构成格状网。
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是星形拓扑结构,但现在却改为使用星形拓扑结构?答:星形网、总线网、环形网、树形网。
现在最流行的网络拓扑是星形拓扑结构。
当时很可靠的星形拓扑结构较贵,人们都认为无源的总线结构更加可靠,但实践证明,连接有大量站点的总线式以太网很容易出现故障,而现在专用ASIC芯片的使用可以使星形结构的集线器做的非常可靠,因此现在的以太网一般都使用星形结构的拓扑。
3-15 什么叫做传统以太网?以太网有哪两个主要标准?答:传统以太网是指DIX Ethernet V2 标准的局域网。
以太网的两个主要标准:DIX Ethernet V2 标准与IEEE 802.3 标准。
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。
3-17 为什么LLC子层的标准已制定出来了但现在却很少使用?答:由于TCP/IP 体系经常使用的局域网是DIX Ethernet V2 而不是IEEE 802.3 标准中的局域网,因此现在IEEE 802 委员会制定的逻辑链路控制子层LLC(即802.2 标准)的作用已经不大了。
3-18 试说明10BASE-T中的“10”、“BASE”和“T”所代表的意思。
答:10BASE-T中的“10”表示10Mb/s的数据率,“BASE”表示连接线上的信号是基带信号,“T”代表双绞线,但10BASE-T的通信距离稍短,每个站到集线器的距离不超过100m。
3-19 以太网使用的CSMA/CD协议是以争用方式接入到共享信道。
这与传统的时分复用TDM相比优缺点如何?答:传统的时分复用TDM是静态时隙分配,高负荷时信道利用率高,低负荷或负荷不均匀时资源浪费较大;CSMA/CD可动态使用空闲新到资源,低负荷时信道利用率高,但控制复杂,高负荷时信道冲突大。
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:对于1km电缆,单程传播时间为1/200000=5微秒,来回路程传播时间为10微秒,为了能够按照CSMA/CD工作,最小帧的发射时间不能小于10微秒。
以Gb/s速率工作,10微秒可以发送的比特数等于10*10-6*109=10000。
因此,最短帧是10000位或1250字节长。
3-21 什么叫做比特时间?使用这种时间单位有什么好处?100比特时间是多少微秒?答:比特时间是发送一比特多需的时间,它是数据传输速率的倒数。
好处是便于建立信息长度与发送延迟的关系。
“比特时间”换算成“微秒”必须先知道数据率是多少,如数据率是10Mb/s,则100比特时间等于10微秒。
3-22 假定在使用CSMA/CD协议的10Mb/s以太网中某个站在发送数据时检测到碰撞,执行退避算法时选择了随机数r=100。
试问这个站需要等待多长时间后才能再次发送数据?如果是100Mb/s的以太网呢?答:对于10Mb/s的以太网,以太网把争用期定为51.2微秒,要退后100个争用期,等待时间是51.2(微秒)*100=5.12ms;对于100Mb/s的以太网,以太网把争用期定为5.12微秒,要退后100个争用期,等待时间是5.12(微秒)*100=512微秒。
3-23 公式(3-3)表示,以太网的极限信道利用率与连接在以太网上的站点数无关。
能否由此推论出:以太网的利用率也与连接在以太网的站点数无关?请说明你的理由。
答:实际的以太网各站点发送数据的时刻是随即的,而以太网的极限信道利用率的得出是假定以太网使用了特殊的调度方法(已经不再是CSMA/CD了),使各结点的发送不发生碰撞。
因此,不能由此推论出:以太网的利用率也与连接在以太网的站点数无关。
3-24 假定站点A和B在同一个10Mb/s以太网网段上。
这两个站点之间的传播时延为225比特时间。
现假定A开始发送一帧,并且在A发送结束之前B也发送一帧。
如果A发送的是以太网所容许的最短的帧,那么A在检测到和B发生碰撞之前能否把自己的数据发送完毕?换言之,如果A在发送完毕之前并没有检测到碰撞,那么能否肯定A所发送的帧不会和B发送的帧发生碰撞?(提示:在计算时应当考虑到每一个以太网帧在发送到信道上时,在MAC帧前面还要增加若干字节的前同步码和帧定界符)。