計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)課后習(xí)題答案(第三章)(共8頁)

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)課后習(xí)題答案（第三章） (2009-12-14 18:16:22)標(biāo)簽：  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?                   

2、; 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(shí)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(diǎn)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(shí)，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

3、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(diǎn)和缺點(diǎn).   答：鏈路管理          幀定界          流量控制          差錯(cuò)控制將數(shù)據(jù)和控制信息區(qū)分開       &#

4、160;  透明傳輸          尋址          可靠的鏈路層的優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)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(huì)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

5、器工作在哪一層?答：適配器（即網(wǎng)卡）來實(shí)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(gè)基本問題(幀定界、透明傳輸和差錯(cuò)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(hào)與幀定界符號(hào)相混淆       

6、;   差錯(cuò)檢測防止合差錯(cuò)的無效數(shù)據(jù)幀浪費(fèi)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)行幀定界，會(huì)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(cuò)更正的范圍限定在確切的局部 3-06 

7、60;    PPP協(xié)議的主要特點(diǎn)是什么？為什么PPP不使用幀的編號(hào)？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(shí)現(xiàn)可靠傳輸？答：簡單，提供不可靠的數(shù)據(jù)報(bào)服務(wù)，檢錯(cuò)，無糾錯(cuò)          不使用序號(hào)和確認(rèn)機(jī)制          地址字段A 只置為 0xFF。地址字段實(shí)際上并不起作用。控制字段 C 通常置為 0x03。PPP 是面向字節(jié)的當(dāng) P

8、PP 用在同步傳輸鏈路時(shí)，協(xié)議規(guī)定采用硬件來完成比特填充（和 HDLC 的做法一樣），當(dāng) PPP 用在異步傳輸時(shí)，就使用一種特殊的字符填充法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。采用CRC的生成多項(xiàng)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(gè)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(gè)1都變成了0，問接收端能否發(fā)現(xiàn)？采用CRC檢驗(yàn)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，  00

9、00    10011 得余數(shù)1110 ，添加的檢驗(yàn)序列是1110.          作二進(jìn)制除法，兩種錯(cuò)誤均可發(fā)展僅僅采用了CRC檢驗(yàn)，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      要發(fā)送的數(shù)據(jù)為。采用CRCD 生成多項(xiàng)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，   000  1001

10、1 添加在數(shù)據(jù)后面的余數(shù)是011 3-09      一個(gè)PPP幀的數(shù)據(jù)部分（用十六進(jìn)制寫出）是7D 5E FE 27 7D 5D 7D 5D 65 7D 5E。試問真正的數(shù)據(jù)是什么（用十六進(jìn)制寫出）？答：7D 5E FE 27 7D 5D 7D 5D 65 7D 5E          7E    FE 27 7D    7D 

11、0; 65 7D    3-10      PPP協(xié)議使用同步傳輸技術(shù)傳送比特串11100。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，問刪除發(fā)送端加入的零比特后變成怎樣的比特串？答：  11111 001 11111 110 3-11      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

12、其條件。）（1）普通的電話通信。（2）電信局提供的公用電報(bào)通信。（3）因特網(wǎng)提供的電子郵件服務(wù)。 3-12      PPP協(xié)議的工作狀態(tài)有哪幾種？當(dāng)用戶要使用PPP協(xié)議和ISP建立連接進(jìn)行通信需要建立哪幾種連接？每一種連接解決什么問題？    3-13      局域網(wǎng)的主要特點(diǎn)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(jì)算機(jī)通信網(wǎng)絡(luò) &

13、#160;      從功能的角度來看，局域網(wǎng)具有以下幾個(gè)特點(diǎn)：（1）             共享傳輸信道，在局域網(wǎng)中，多個(gè)系統(tǒng)連接到一個(gè)共享的通信媒體上。（2）             地理范圍有限，用戶個(gè)數(shù)有限。通常局域網(wǎng)僅為一個(gè)單位服務(wù)，只在一個(gè)相對獨(dú)立的局部范圍內(nèi)連網(wǎng)，

14、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10m10km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(diǎn)：（1）             低層協(xié)議簡單（2）             不單獨(dú)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）    

15、;         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，所以局域網(wǎng)面對的問題是多源，多目的的連連管理，由此引發(fā)出多中媒體訪問控制技術(shù)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)通常采站點(diǎn)間直接構(gòu)成格狀網(wǎng)。 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

16、網(wǎng)，總線網(wǎng)，環(huán)形網(wǎng)，樹形網(wǎng)          當(dāng)時(shí)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(shí)踐證明，連接有大量站點(diǎn)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?#160;3-15      什么叫做傳統(tǒng)以太網(wǎng)？以太網(wǎng)有哪兩個(gè)主要標(biāo)準(zhǔn)？答：DIX Ethernet V2 標(biāo)準(zhǔn)的局域網(wǎng)DIX Ethernet V2 標(biāo)準(zhǔn)與 I

17、EEE 的 802.3 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(gè)信號(hào)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 DIX Ethernet V2 而不是 802.3

18、標(biāo)準(zhǔn)中的幾種局域網(wǎng)，因此現(xiàn)在 802 委員會(huì)制定的邏輯鏈路控制子層 LLC（即 802.2 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(hào)在電纜上的傳輸速率為10MB/s，“BASE”表示電纜上的信號(hào)是基帶信號(hào)，“T”代表雙絞線星形網(wǎng)，但10BASE-T的通信距離稍短，每個(gè)站到集線器的距離不超過100m。 3-19      以太網(wǎng)使用的CSMA/

19、CD協(xié)議是以爭用方式接入到共享信道。這與傳統(tǒng)的時(shí)分復(fù)用TDM相比優(yōu)缺點(diǎn)如何？答：傳統(tǒng)的時(shí)分復(fù)用TDM是靜態(tài)時(shí)隙分配，均勻高負(fù)荷時(shí)信道利用率高，低負(fù)荷或符合不均勻時(shí)資源浪費(fèi)較大，CSMA/CD課動(dòng)態(tài)使用空閑新到資源，低負(fù)荷時(shí)信道利用率高，但控制復(fù)雜，高負(fù)荷時(shí)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(hào)在網(wǎng)絡(luò)上的傳播速率為km/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(shí)間為1/=5為微秒，來回路程傳播時(shí)間為10微秒，為了能夠按照CSMA/CD工作，最小幀的發(fā)射

20、時(shí)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?cái)?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(shí)間？使用這種時(shí)間單位有什么好處？100比特時(shí)間是多少微秒？答：比特時(shí)間是發(fā)送一比特多需的時(shí)間，它是傳信率的倒數(shù)，便于建立信息長度與發(fā)送延遲的關(guān)系         “比特時(shí)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(shí)

21、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(gè)站在發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)檢測到碰撞，執(zhí)行退避算法時(shí)選擇了隨機(jī)數(shù)r=100。試問這個(gè)站需要等待多長時(shí)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51.2微秒，要退后100個(gè)爭用期，等待時(shí)間是51.2（微秒）*100=5.12ms對于100mb/s的以太網(wǎng)，以太網(wǎng)把爭用期定為5.12微秒，要退后100個(gè)爭用期，等待時(shí)間是5.12（微秒）*100=512微秒 3-23 &#

22、160;    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(diǎn)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(diǎn)數(shù)無關(guān)？請說明你的理由。答：實(shí)際的以太網(wǎng)各給發(fā)送數(shù)據(jù)的時(shí)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(diǎn)的發(fā)送不發(fā)生碰撞。 3-24      假定站點(diǎn)A和B在同一個(gè)10Mb/s以太網(wǎng)網(wǎng)段上。這兩個(gè)站點(diǎn)之間的傳播時(shí)延為225比特時(shí)間。現(xiàn)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

23、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(huì)和B發(fā)送的幀發(fā)生碰撞？（提示：在計(jì)算時(shí)應(yīng)當(dāng)考慮到每一個(gè)以太網(wǎng)幀在發(fā)送到信道上時(shí)，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(shí)A開始發(fā)送，在t=（64+8）*8=576比特時(shí)間，A應(yīng)當(dāng)發(fā)送完畢。t=225比特時(shí)間，B就檢測出A的信號(hào)。只要B在t=224比特時(shí)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(huì)再發(fā)送碰撞了     &#

24、160;   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(huì)和B發(fā)送的幀發(fā)生碰撞（當(dāng)然也不會(huì)和其他站點(diǎn)發(fā)生碰撞）。 3-25      在上題中的站點(diǎn)A和B在t=0時(shí)同時(shí)發(fā)送了數(shù)據(jù)幀。當(dāng)t=255比特時(shí)間，A和B同時(shí)檢測到發(fā)生了碰撞，并且在t=255+48=273比特時(shí)間完成了干擾信號(hào)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(shí)間開始重傳其數(shù)據(jù)幀？A重傳的數(shù)據(jù)幀在什么時(shí)間到達(dá)B？A重傳的數(shù)據(jù)會(huì)不

25、會(huì)和B重傳的數(shù)據(jù)再次發(fā)生碰撞？B會(huì)不會(huì)在預(yù)定的重傳時(shí)間停止發(fā)送數(shù)據(jù)？答：t=0時(shí)，A和B開始發(fā)送數(shù)據(jù)T1=225比特時(shí)間,A和B都檢測到碰撞（tau）T2=273比特時(shí)間,A和B結(jié)束干擾信號(hào)的傳輸（T1+48）T3=594比特時(shí)間,A  開始發(fā)送（T2+Tau+rA*Tau+96）T4=785比特時(shí)間，B再次檢測信道。（T4+T2+Tau+Rb*Tau）如空閑，則B在T5=881比特時(shí)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(shí)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(shí)間停止發(fā)送 3-26   &

26、#160;  以太網(wǎng)上只有兩個(gè)站，它們同時(shí)發(fā)送數(shù)據(jù)，產(chǎn)生了碰撞。于是按截?cái)喽M(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(jì)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(gè)站成功發(fā)送數(shù)據(jù)之前的平均重傳次數(shù)I。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0.5，第二次重傳失敗的概率為0.25，第三次重傳失敗的概率為0.125.平均重傳次數(shù)I=1.637 3-27      假定一個(gè)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

27、量是在本局域網(wǎng)和因特網(wǎng)之間進(jìn)行的。另一個(gè)以太網(wǎng)的情況則反過來。這兩個(gè)以太網(wǎng)一個(gè)使用以太網(wǎng)集線器，而另一個(gè)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(gè)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(shí)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

28、網(wǎng)和因特網(wǎng)之間的通信量占主要成份時(shí)，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(shí)，采用交換機(jī)改善對外流量不明顯 3-28      有10個(gè)站連接到以太網(wǎng)上。試計(jì)算一下三種情況下每一個(gè)站所能得到的帶寬。（1）10個(gè)站都連接到一個(gè)10Mb/s以太網(wǎng)集線器；（2）10個(gè)站都連接到一個(gè)100Mb/s以太網(wǎng)集線器；（3）10個(gè)站都連接到一個(gè)10Mb/s以太網(wǎng)交換機(jī)。答:（1）10個(gè)站

29、都連接到一個(gè)10Mb/s以太網(wǎng)集線器：10mbs      （2）10個(gè)站都連接到一個(gè)100mb/s以太網(wǎng)集線器：100mbs      （3）10個(gè)站都連接到一個(gè)10mb/s以太網(wǎng)交換機(jī)：10mbs 3-29  10Mb/s以太網(wǎng)升級到100Mb/s、1Gb/S和10Gb/s時(shí)，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：技術(shù)問題：使參數(shù)a保持為較小的數(shù)值，

30、可通過減小最大電纜長度或增大幀的最小長度        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(gè)網(wǎng)段的最大電纜的度減小到100m，幀間時(shí)間間隔從原來9.6微秒改為現(xiàn)在的0.96微秒        吉比特以太網(wǎng)仍保持一個(gè)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(shí)將爭用時(shí)間增大為512字節(jié)。并使用“分組突發(fā)”減小開銷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(shí)，仍能和較低速率的以太網(wǎng)很方便地通信。由于數(shù)據(jù)率很高，吉比特以太網(wǎng)不再使用銅線而只使用光纖作為傳輸媒體，它使用長距離（超過km）的光收發(fā)器與單模光纖接口，以便能夠工作在廣