計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)第3章答案

計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)第3章答案計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)第3章答案計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)第3章答案xxx公司計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)第3章答案文件編號：文件日期：修訂次數(shù)：第1.0次更改批準(zhǔn)審核制定方案設(shè)計，管理制度第三章數(shù)據(jù)鏈路層3-01

數(shù)據(jù)鏈路(即邏輯鏈路)與鏈路(即物理鏈路)有何區(qū)別“電路接通了”與”數(shù)據(jù)鏈路接通了”的區(qū)別何在P64答：數(shù)據(jù)鏈路與鏈路的區(qū)別在于數(shù)據(jù)鏈路出鏈路外，還必須有一些必要的規(guī)程來控制數(shù)據(jù)的傳輸，因此，數(shù)據(jù)鏈路比鏈路多了實現(xiàn)通信規(guī)程所需要的硬件和軟件?！半娐方油恕北硎炬溌穬啥说慕Y(jié)點交換機(jī)已經(jīng)開機(jī)，物理連接已經(jīng)能夠傳送比特流了，但是，數(shù)據(jù)傳輸并不可靠，在物理連接基礎(chǔ)上，再建立數(shù)據(jù)鏈路連接，才是“數(shù)據(jù)鏈路接通了”，此后，由于數(shù)據(jù)鏈路連接具有檢測、確認(rèn)和重傳功能，才使不太可靠的物理鏈路變成可靠的數(shù)據(jù)鏈路，進(jìn)行可靠的數(shù)據(jù)傳輸當(dāng)數(shù)據(jù)鏈路斷開連接時，物理電路連接不一定跟著斷開連接。3-02

數(shù)據(jù)鏈路層中的鏈路控制包括哪些功能試討論數(shù)據(jù)鏈路層做成可靠的鏈路層有哪些優(yōu)點和缺點.答：鏈路管理（鏈路的連接釋放，通信的雙方的協(xié)商等）（數(shù)據(jù)鏈路的建立，維持，、和釋放叫鏈路管理）幀定界流量控制差錯控制將數(shù)據(jù)和控制信息區(qū)分開透明傳輸（無論什么樣的畢業(yè)組合都能在鏈路上傳輸）尋址（保證每個幀都能到達(dá)目的站）可靠的鏈路層的優(yōu)點和缺點取決于所應(yīng)用的環(huán)境：對于干擾嚴(yán)重的信道，可靠的鏈路層可以將重傳范圍約束在局部鏈路，防止全網(wǎng)絡(luò)的傳輸效率受損；對于優(yōu)質(zhì)信道，采用可靠的鏈路層會增大資源開銷，影響傳輸效率。3-03

網(wǎng)絡(luò)適配器的作用是什么網(wǎng)絡(luò)適配器工作在哪一層P64p78答：適配器（即網(wǎng)卡）來實現(xiàn)數(shù)據(jù)鏈路層和物理層這兩層的協(xié)議的硬件和軟件網(wǎng)絡(luò)適配器工作在TCP/IP協(xié)議中的網(wǎng)絡(luò)接口層（OSI中的數(shù)據(jù)鏈里層和物理層）3-04

數(shù)據(jù)鏈路層的三個基本問題(幀定界、透明傳輸和差錯檢測)為什么都必須加以解決答：幀定界是分組交換的必然要求透明傳輸避免消息符號與幀定界符號相混淆差錯檢測防止合差錯的無效數(shù)據(jù)幀浪費后續(xù)路由上的傳輸和處理資源3-05

如果在數(shù)據(jù)鏈路層不進(jìn)行封裝成幀，會發(fā)生什么問題答：無法區(qū)分分組與分組無法確定分組的控制域和數(shù)據(jù)域無法將差錯更正的范圍限定在確切的局部3-06

PPP協(xié)議的主要特點是什么P71為什么PPP不使用幀的編號PPP適用于什么情況為什么PPP協(xié)議不能使數(shù)據(jù)鏈路層實現(xiàn)可靠傳輸答：主要特點：簡單，提供不可靠的數(shù)據(jù)報服務(wù)，檢錯，無糾錯不用編號的原因：不使用序號和確認(rèn)機(jī)制PPP適用于線路質(zhì)量不太差的情況下、PPP沒有編碼和確認(rèn)機(jī)制。3-07

要發(fā)送的數(shù)據(jù)為11。采用CRC的生成多項式是P（X）=X4+X+1。試求應(yīng)添加在數(shù)據(jù)后面的余數(shù)。數(shù)據(jù)在傳輸過程中最后一個1變成了0，問接收端能否發(fā)現(xiàn)若數(shù)據(jù)在傳輸過程中最后兩個1都變成了0，問接收端能否發(fā)現(xiàn)采用CRC檢驗后，數(shù)據(jù)鏈路層的傳輸是否就變成了可靠的傳輸答：作二進(jìn)制除法，11000010011得余數(shù)1110，添加的檢驗序列是1110.作二進(jìn)制除法，兩種錯誤均可發(fā)現(xiàn)（CRC能發(fā)現(xiàn)比特錯誤）僅僅采用了CRC檢驗，缺重傳機(jī)制，數(shù)據(jù)鏈路層的傳輸還不是可靠的傳輸。3-08

（上課講過）

要發(fā)送的數(shù)據(jù)為101110。采用CRCD生成多項式是P（X）=X3+1。試求應(yīng)添加在數(shù)據(jù)后面的余數(shù)。答：作二進(jìn)制除法，10111000010011添加在數(shù)據(jù)后面的余數(shù)是0113-09

一個PPP幀的數(shù)據(jù)部分（用十六進(jìn)制寫出）是7D5EFE277D5D7D5D657D5E。試問真正的數(shù)據(jù)是什么（用十六進(jìn)制寫出）答：7D5EFE277D5D7D5D657D5E7EFE277D7D657e3-10

PPP協(xié)議使用同步傳輸技術(shù)傳送比特串000。試問經(jīng)過零比特填充后變成怎樣的比特串若接收端收到的PPP幀的數(shù)據(jù)部分是000110110，問刪除發(fā)送端加入的零比特后變成怎樣的比特串答：01111100010000001101100001111111103-11

試分別討論一下各種情況在什么條件下是透明傳輸，在什么條件下不是透明傳輸。（提示：請弄清什么是“透明傳輸”，然后考慮能否滿足其條件。）（1）普通的電話通信。（2）電信局提供的公用電報通信。（3）因特網(wǎng)提供的電子郵件服務(wù)。答：無論什么樣的比特組合都能傳輸，不用人工干預(yù)-------透明傳輸忽略失真（1）是透明傳輸（2）是（3）是3-12

PPP協(xié)議的工作狀態(tài)有哪幾種建立哪幾種連接有什么用答：工作狀態(tài)：靜止，建立，鑒別，網(wǎng)絡(luò)（連網(wǎng)），打開，終止物理層連接LCP連接3-13

局域網(wǎng)的主要特點是什么為什么局域網(wǎng)采用廣播通信方式而廣域網(wǎng)不采用呢答：局域網(wǎng)LAN是指在較小的地理范圍內(nèi)，將有限的通信設(shè)備互聯(lián)起來的計算機(jī)通信網(wǎng)絡(luò)從功能的角度來看，局域網(wǎng)具有以下幾個特點：（1）

共享傳輸信道，在局域網(wǎng)中，多個系統(tǒng)連接到一個共享的通信媒體上。（2）

地理范圍有限，用戶個數(shù)有限。通常局域網(wǎng)僅為一個單位服務(wù)，只在一個相對獨立的局部范圍內(nèi)連網(wǎng)，如一座樓或集中的建筑群內(nèi)，一般來說，局域網(wǎng)的覆蓋范圍越位10m~10km內(nèi)或更大一些。從網(wǎng)絡(luò)的體系結(jié)構(gòu)和傳輸檢測提醒來看，局域網(wǎng)也有自己的特點：（1）

低層協(xié)議簡單（2）

不單獨設(shè)立網(wǎng)絡(luò)層，局域網(wǎng)的體系結(jié)構(gòu)僅相當(dāng)于相當(dāng)與OSI/RM的最低兩層（3）

采用兩種媒體訪問控制技術(shù)，由于采用共享廣播信道，而信道又可用不同的傳輸媒體。在局域網(wǎng)中各站通常共享通信媒體，采用廣播通信方式是天然合適的，廣域網(wǎng)從體系上看包含了網(wǎng)絡(luò)層，網(wǎng)絡(luò)層可以完成主機(jī)到主機(jī)的單播，并且在廣域網(wǎng)中采用廣播形式顯然是浪費資源的。（因為廣域網(wǎng)的覆蓋范圍大）3-14

常用的局域網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)溆心男┓N類現(xiàn)在最流行的是哪種結(jié)構(gòu)為什么早期的以太網(wǎng)選擇總線拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)而不是星形拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，但現(xiàn)在卻改為使用星形拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)答：星形網(wǎng)，總線網(wǎng)，環(huán)形網(wǎng)，樹形網(wǎng)當(dāng)時很可靠的星形拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)較貴，人們都認(rèn)為無源的總線結(jié)構(gòu)更加可靠，但實踐證明，連接有大量站點的總線式以太網(wǎng)很容易出現(xiàn)故障，而現(xiàn)在專用的ASIC芯片的使用可以講星形結(jié)構(gòu)的集線器做的非?？煽浚虼爽F(xiàn)在的以太網(wǎng)一般都使用星形結(jié)構(gòu)的拓?fù)洹?-15

什么叫做傳統(tǒng)以太網(wǎng)以太網(wǎng)有哪兩個主要標(biāo)準(zhǔn)P78答：DIXEthernetV2標(biāo)準(zhǔn)的局域網(wǎng)DIXEthernetV2標(biāo)準(zhǔn)與IEEE的標(biāo)準(zhǔn)3-16

數(shù)據(jù)率為10Mb/s的以太網(wǎng)在物理媒體上的碼元傳輸速率是多少碼元/秒答：碼元傳輸速率即為波特率，以太網(wǎng)使用曼徹斯特編碼，這就意味著發(fā)送的每一位都有兩個信號周期。標(biāo)準(zhǔn)以太網(wǎng)的數(shù)據(jù)速率是10MB/s，因此波特率是數(shù)據(jù)率的兩倍，即20M波特3-17

為什么LLC子層的標(biāo)準(zhǔn)已制定出來了但現(xiàn)在卻很少使用答：由于TCP/IP體系經(jīng)常使用的局域網(wǎng)是DIXEthernetV2而不是標(biāo)準(zhǔn)中的幾種局域網(wǎng)，因此現(xiàn)在802委員會制定的邏輯鏈路控制子層LLC（即標(biāo)準(zhǔn)）的作用已經(jīng)不大了。3-18

試說明10BASE-T中的“10”、“BASE”和“T”所代表的意思。答：10BASE-T中的“10”表示信號在電纜上的傳輸速率為10MB/s，“BASE”表示電纜上的信號是基帶信號，“T”代表雙絞線星形網(wǎng)。3-19

以太網(wǎng)使用的CSMA/CD協(xié)議是以爭用方式接入到共享信道。這與傳統(tǒng)的時分復(fù)用TDM相比優(yōu)缺點如何答：傳統(tǒng)的時分復(fù)用TDM是靜態(tài)時隙分配，均勻高負(fù)荷時信道利用率高，低負(fù)荷或符合不均勻時資源浪費較大，CSMA/CD課動態(tài)使用空閑新到資源，低負(fù)荷時信道利用率高，但控制復(fù)雜，高負(fù)荷時信道沖突大。3-20

假定1km長的CSMA/CD網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)率為1Gb/s。設(shè)信號在網(wǎng)絡(luò)上的傳播速率為200000km/s。求能夠使用此協(xié)議的最短幀長。答：對于1km電纜，單程傳播時間為1/200000=5為微秒，來回路程傳播時間為10微秒，為了能夠按照CSMA/CD工作，最小幀的發(fā)射時間不能小于10微秒，以Gb/s速率工作，10微秒可以發(fā)送的比特數(shù)等于10*10^-6/1*10^-9=10000,因此，最短幀是10000位或1250字節(jié)長3-21

什么叫做比特時間使用這種時間單位有什么好處100比特時間是多少微秒答：比特時間是發(fā)送一比特多需的時間，它是數(shù)據(jù)率的倒數(shù)，便于建立信息長度與發(fā)送延遲的關(guān)系“比特時間”換算成“微秒”必須先知道數(shù)據(jù)率是多少，如數(shù)據(jù)率是10Mb/s，則100比特時間等于10微秒。3-22

假定在使用CSMA/CD協(xié)議的10Mb/s以太網(wǎng)中某個站在發(fā)送數(shù)據(jù)時檢測到碰撞，執(zhí)行退避算法時選擇了隨機(jī)數(shù)r=100。試問這個站需要等待多長時間后才能再次發(fā)送數(shù)據(jù)如果是100Mb/s的以太網(wǎng)呢答：對于10mb/s的以太網(wǎng)，以太網(wǎng)把爭用期定為微秒，要退后100個爭用期，等待時間是（微秒）*100=對于100mb/s的以太網(wǎng)，以太網(wǎng)把爭用期定為微秒，要退后100個爭用期，等待時間是（微秒）*100=512微秒3-23

公式（3-3）表示，以太網(wǎng)的極限信道利用率與連接在以太網(wǎng)上的站點數(shù)無關(guān)。能否由此推論出：以太網(wǎng)的利用率也與連接在以太網(wǎng)的站點數(shù)無關(guān)請說明你的理由。答：實際的以太網(wǎng)各給發(fā)送數(shù)據(jù)的時刻是隨即的，而以太網(wǎng)的極限信道利用率的得出是假定以太網(wǎng)使用了特殊的調(diào)度方法（已經(jīng)不再是CSMA/CD了），使各結(jié)點的發(fā)送不發(fā)生碰撞3-24

站點A和B在同一個10Mb/s以太網(wǎng)網(wǎng)段上。這兩個站點之間的傳播時延為225比特時間。假定A開始發(fā)送一幀，并且在A發(fā)送結(jié)束之前B也發(fā)送一幀。如果A發(fā)送的是以太網(wǎng)所容許的最短的幀，那么A在檢測到和B發(fā)生碰撞之前能否把自己的數(shù)據(jù)發(fā)送完畢換言之，如果A在發(fā)送完畢之前并沒有檢測到碰撞，那么能否肯定A所發(fā)送的幀不會和B發(fā)送的幀發(fā)生碰撞（提示：在計算時應(yīng)當(dāng)考慮到每一個以太網(wǎng)幀在發(fā)送到信道上時，在MAC幀前面還要增加若干字節(jié)的前同步碼和幀定界符）答：設(shè)在t=0時A開始發(fā)送，在t=（64+8）*8=576比特時間，A應(yīng)當(dāng)發(fā)送完畢。t=225比特時間，B就檢測出A的信號。只要B在t=224比特時間之前發(fā)送數(shù)據(jù)，A在發(fā)送完畢之前就一定檢測到碰撞，就能夠肯定以后也不會再發(fā)送碰撞了如果A在發(fā)送完畢之前并沒有檢測到碰撞，那么就能夠肯定A所發(fā)送的幀不會和B發(fā)送的幀發(fā)生碰撞（當(dāng)然也不會和其他站點發(fā)生碰撞）。3-25

在上題中的站點A和B在t=0時同時發(fā)送了數(shù)據(jù)幀。當(dāng)t=255比特時間，A和B同時檢測到發(fā)生了碰撞，并且在t=255+48=273比特時間完成了干擾信號的傳輸。A和B在CSMA/CD算法中選擇不同的r值退避。假定A和B選擇的隨機(jī)數(shù)分別是rA=0和rB=1。試問A和B各在什么時間開始重傳其數(shù)據(jù)幀A重傳的數(shù)據(jù)幀在什么時間到達(dá)BA重傳的數(shù)據(jù)會不會和B重傳的數(shù)據(jù)再次發(fā)生碰撞B會不會在預(yù)定的重傳時間停止發(fā)送數(shù)據(jù)答：t=0時，A和B開始發(fā)送數(shù)據(jù)T1=225比特時間,A和B都檢測到碰撞（tau）T2=273比特時間,A和B結(jié)束干擾信號的傳輸（T1+48）T3=594比特時間,A 開始發(fā)送（T2+Tau+rA*Tau+96）T4=785比特時間，B再次檢測信道。（T4=T2+Tau+Rb*Tau）如空閑，則B在T5=881比特時間發(fā)送數(shù)據(jù)、否則再退避。（T5=T4+96）A重傳的數(shù)據(jù)在819比特時間到達(dá)B，B先檢測到信道忙，因此B在預(yù)定的881比特時間停止發(fā)送3-26

以太網(wǎng)上只有兩個站，它們同時發(fā)送數(shù)據(jù)，產(chǎn)生了碰撞。于是按截斷二進(jìn)制指數(shù)退避算法進(jìn)行重傳。重傳次數(shù)記為i，i=1，2，3,…..。試計算第1次重傳失敗的概率、第2次重傳的概率、第3次重傳失敗的概率，以及一個站成功發(fā)送數(shù)據(jù)之前的平均重傳次數(shù)I。（算概率的）答：將第i次重傳成功的概率記為pi。顯然第一次重傳失敗的概率為，第二次重傳失敗的概率為，第三次重傳失敗的概率為.平均重傳次數(shù)I=3-27

假定一個以太網(wǎng)上的通信量中的80%是在本局域網(wǎng)上進(jìn)行的，而其余的20%的通信量是在本局域網(wǎng)和因特網(wǎng)之間進(jìn)行的。另一個以太網(wǎng)的情況則反過來。這兩個以太網(wǎng)一個使用以太網(wǎng)集線器，而另一個使用以太網(wǎng)交換機(jī)。你認(rèn)為以太網(wǎng)交換機(jī)應(yīng)當(dāng)用在哪一個網(wǎng)絡(luò)答：集線器為物理層設(shè)備，模擬了總線這一共享媒介共爭用，成為局域網(wǎng)通信容量的瓶頸。交換機(jī)則為鏈路層設(shè)備，可實現(xiàn)透明交換局域網(wǎng)通過路由器與因特網(wǎng)相連當(dāng)本局域網(wǎng)和因特網(wǎng)之間的通信量占主要成份時，形成集中面向路由器的數(shù)據(jù)流，使用集線器沖突較大，采用交換機(jī)能得到改善。當(dāng)本局域網(wǎng)內(nèi)通信量占主要成份時，采用交換機(jī)改善對外流量不明顯3-28

有10個站連接到以太網(wǎng)上。試計算一下三種情況下每一個站所能得到的帶寬。（1）10個站都連接到一個10Mb/s以太網(wǎng)集線器；（2）10個站都連接到一個100Mb/s以太網(wǎng)集線器；（3）10個站都連接到一個10Mb/s以太網(wǎng)交換機(jī)。答:（1）10個站都連接到一個10Mb/s以太網(wǎng)集線器：各站共用10mbs3-2910Mb/s以太網(wǎng)升級到100Mb/s、1Gb/S和10Gb/s時，都需要解決哪些技術(shù)問題為什么以太網(wǎng)能夠在發(fā)展的過程中淘汰掉自己的競爭對手，并使自己的應(yīng)用范圍從局域網(wǎng)一直擴(kuò)展到城域網(wǎng)和廣域網(wǎng)答：（1）技術(shù)問題：使參數(shù)a保持為較小的數(shù)值，可通過減小最大電纜長度或增大幀的最小長度（2）在100mb/s的以太網(wǎng)中采用的方法是保持最短幀長不變，但將一個網(wǎng)段的最大電纜的度減小到100m，幀間時間間隔從原來微秒改為現(xiàn)在的微秒（3）吉比特以太網(wǎng)仍保持一個網(wǎng)段的最大長度為100m，但采用了“載波延伸”的方法，使最短幀長仍為64字節(jié)（這樣可以保持兼容性）、同時將爭用時間增大為512字節(jié)。并使用“分組突發(fā)”減小開銷（4）10吉比特以太網(wǎng)的幀格式與10mb/s，100mb/s和1Gb/s以太網(wǎng)的幀格式完全相同（5）吉比特以太網(wǎng)還保留標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的以太網(wǎng)最小和最大幀長，這就使用戶在將其已有的以太網(wǎng)進(jìn)行升級時，仍能和較低速率的以太網(wǎng)很方便地通信。（6）以太網(wǎng)能夠