计算机网络(第5版) 第三章 数据链路层(谢希仁著)

直的”， 即服务是由下层向上层通过层间接口提供的。
协议与服务的关系
在协议的控制下，上层对下层进行调用，下层对上层进行服务，上下层间用 交换原语交换信息(xìnxī)。同层两个实体间有时有连接。
第十五页，共四十四页。
第三章
1、基带信号与宽带信号的传输各有什么(shén me)特点？ 基带信号将数字1和0直接用两种不同的电压表示，然后送到线路上传输。
（4）易于实现和维护。 （5）能促进标准化工作。 缺点：
层次划分得过于严密，以致不能越层调用下层所提供的服务，降低了 协议效率。
第十三页，共四十四页。
第二章
3、五层协议的网络体系结构的要点，包括各层的主要功能。 所谓五层协议的网络体系结构是为便于学习计算机网络原理而采用的综合
了OSI七层模型和TCP/IP的四层模型而得到的五层模型。各层的主要功 能：
第一章
8、长度(chángdù)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。再交给网络层传送，需加上20字节的IP首部。最后交给数据链路层的以 太网传送，加上首部和尾部18字节。试求数据的传输效率。若应用层数据长度 (chángdù)为1000字节，数据的传输效率是多少？ 数据长度为100字节时
分组交换网的主要优点是：
① 高效。在分组传输的过程中动态分配传输带宽，对通信链路是逐段占有。
② 灵活。每个结点均有智能，为每一个分组独立地选择转发的路由。 ③ 迅速。以分组作为传送单位，通信之前可以不先建立连接就能发送分组；网络使用
高速链路。
④ 可靠。完善的网络协议；分布式多路由的通信子网。
第二页，共四十四页。
(k-1)p/C＜s
第七页，共四十四页。
第一章
7、在上题的分组交换网中，设报文长度和分组长度分别(fēnbié)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？

2 τ 2 τ
发 送 成 功
T0 τ
课件制作人：常革新
t
发送一帧所需的平均时间
信道利用率的最大值 Smax

在理想化的情况下，以太网上的各站发送数据 都不会产生碰撞（这显然已经不是CSMA/CD， 而是需要使用一种特殊的调度方法），即总线 一旦空闲就有某一个站立即发送数据。 发送一帧占用线路的时间是 T0 + ，而帧本身的 发送时间是 T0。于是我们可计算出理想情况下 的极限信道利用率 Smax为：
总线拓扑的以太网


最初的以太网是将许多计算机都连接到一根总线 上。当初认为这样的连接方法既简单又可靠，因 为总线上没有有源器件。 总线的特点



当一台计算机发送数据时，总线上的所有计算机都能 检测到这个数据。这种通信方式是广播通信。 仅当数据帧中的目的地址与计算机的地址一致时，该 计算机才能接收这个数据帧。计算机对不是发送给自 己的数据帧，则一律不接收。 具有广播特性的总线上实现了一对一的通信。
课件制作人：常革新
以太网的争用期

争用期 最先发送数据帧的站，在发送数据帧后至多 经过时间 2 （两倍的端到端往返时延）就可 知道发送的数据帧是否遭受了碰撞。 以太网的端到端往返时延 2 称为争用期，或 碰撞窗口。 经过争用期这段时间还没有检测到碰撞，才 能肯定这次发送不会发生碰撞。
第 3 章 数据链路层
课前提问 1. 局域网有那些特点？哪些种拓扑结构？ 2. 共享信道有哪两种介质访问控制技术？ 3. 试解释CSMA/CD协议？ 4. 以太网的争用期是多少？ 5. 扩展局域网需要哪些设备？
课件制作人：常革新
3.3 使用广播信道的数据链路层 3.3.1 局域网的数据链路层

计算机网络(第五版)谢希仁第三章课后答案本页仅作为文档封面，使用时可以删除This document is for reference only-rar21year.March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。

2021/8/26
7
3.1 使用点对点信道的数据链路层
3.1.1 数据链路和帧
• 链路(link)是一条无源的点到点的物理线路段，中间没有任何其他的交换 结点。
– 一条链路只是一条通路的一个组成部分。
• 数据链路(data link) 除了物理线路外，还必须有 通信协议来控制这些数据的传输。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。
1100 1101
001 ← R (余数)，作为 FCS
2021/8/26
21
帧检验序列 FCS
• 在数据后面添加上的冗余码称为帧检验序列 FCS (Frame Check Sequence)。 • 循环冗余检验 CRC 和帧检验序列 FCS并不等同。
– CRC 是一种常用的检错方法，而 FCS 是添加在数据后面的冗余码。 – FCS 可以用 CRC 这种方法得出，但 CRC 并非用来获得 FCS 的唯一方
FCS
F 7E
2
1
• PPP 有一个 2 个字节的协议字段。
– 当协议字段为 0x0021 时，PPP 帧的信息字段就是IP 数据报。
– 若为 0xC021, 则信息字段是 PPP 链路控制数据。 – 若为 0x8021，则表示这是网络控制数据。
2021/8/26
31
透明传输问题
• 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）。
• PPP 协议有三个组成部分 – 一个将 IP 数据报封装到串行链路的方法。 – 链路控制协议 LCP (Link Control Protocol)。 – 网络控制协议 NCP (Network Control Protocol)。