作業(yè)解答第3章數(shù)據(jù)鏈路層

1、第第3章章 數(shù)據(jù)鏈路層數(shù)據(jù)鏈路層作業(yè)解答作業(yè)解答鄭州大學(xué)信息工程學(xué)院鄭州大學(xué)信息工程學(xué)院李向麗李向麗鄭州大學(xué) 信息工程學(xué)院 李向麗3-09 PPP字符填充法字符填充法v一個一個PPP幀的數(shù)據(jù)部分是幀的數(shù)據(jù)部分是v7D 5E FE 27 7D 5D 7D 5D 65 7D 5Ev試問真正的數(shù)據(jù)是什么？試問真正的數(shù)據(jù)是什么？v解：解：v7D 5E FE 27 7D 5D 7D 5D 65 7D 5Ev真正的數(shù)據(jù)是真正的數(shù)據(jù)是v7E FE 27 7D 7D 65 7E鄭州大學(xué) 信息工程學(xué)院 李向麗發(fā)送：發(fā)送：0110111111111100 ？ 接收：接收：000111011111011111011

2、0 ？v答：答：v發(fā)送：經(jīng)發(fā)送：經(jīng)0比特填充后的輸出串是：比特填充后的輸出串是：011011111011111000。 v接收：接收： 0001110111110111110110 0比特填充法比特填充法鄭州大學(xué) 信息工程學(xué)院 李向麗3-16數(shù)據(jù)率為數(shù)據(jù)率為10Mbps的以太網(wǎng)在物的以太網(wǎng)在物理媒體上的碼元傳輸速率是多少波特？理媒體上的碼元傳輸速率是多少波特？v解：以太網(wǎng)采用差分曼切斯特編解：以太網(wǎng)采用差分曼切斯特編碼，其編碼效率為碼，其編碼效率為50%。v所以要想得到所以要想得到10Mbps的速率，則的速率，則需要提供的碼元傳輸速率為需要提供的碼元傳輸速率為20MBaud。 鄭州大學(xué) 信息工

3、程學(xué)院 李向麗3-20 假定假定1km長的長的CSMA/CD網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)率為網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)率為1Gbps。設(shè)信號在網(wǎng)絡(luò)上的傳播速率為設(shè)信號在網(wǎng)絡(luò)上的傳播速率為200 000km/s。求能夠。求能夠使用此協(xié)議的最短幀長。使用此協(xié)議的最短幀長。v解：解：v傳播時延傳播時延: = 5sv 沖突檢測時間為：沖突檢測時間為： 2= 10sv幀的長度必須滿足：在沖突檢測時間內(nèi)，幀的長度必須滿足：在沖突檢測時間內(nèi)，還沒有發(fā)送完幀。還沒有發(fā)送完幀。v所以最短幀長為：所以最短幀長為：v 2(s)*1Gbps= 10 000 bit求最短幀長求最短幀長鄭州大學(xué) 信息工程學(xué)院 李向麗以太網(wǎng)二進(jìn)制指數(shù)退避算法的習(xí)題以太網(wǎng)二

4、進(jìn)制指數(shù)退避算法的習(xí)題 3-22. 假定在使用假定在使用CSMA/CD協(xié)議的協(xié)議的10Mbps以太網(wǎng)以太網(wǎng)中，某站在發(fā)送數(shù)據(jù)時檢測到?jīng)_突，執(zhí)行退避時選擇中，某站在發(fā)送數(shù)據(jù)時檢測到?jīng)_突，執(zhí)行退避時選擇了隨機(jī)數(shù)了隨機(jī)數(shù)r=100。試問該站需要等待多長時間后才能。試問該站需要等待多長時間后才能再次發(fā)送數(shù)據(jù)？如果是再次發(fā)送數(shù)據(jù)？如果是100Mbps的以太網(wǎng)呢？的以太網(wǎng)呢？v解解: v10Mbps以太網(wǎng)以太網(wǎng)的爭用期是的爭用期是51.2 sv則則該站的退避時間為：該站的退避時間為： r*51.2=100*51.2=5120=5.12msv 所以它將等待所以它將等待5.12 ms.v100Mbps的爭用期

5、是的爭用期是5.12s，退避時間為：退避時間為： r*5.12=100*5.12=512sv 所以它將等待所以它將等待512 s.鄭州大學(xué) 信息工程學(xué)院 李向麗3-24v假定站點假定站點A和和B在同一個以太網(wǎng)網(wǎng)段上。兩個站點在同一個以太網(wǎng)網(wǎng)段上。兩個站點之間的傳播時延為之間的傳播時延為225比特時間。現(xiàn)假定比特時間?，F(xiàn)假定A開始發(fā)開始發(fā)送一幀，并且在送一幀，并且在A發(fā)送結(jié)束之前發(fā)送結(jié)束之前B也發(fā)送一幀。如也發(fā)送一幀。如果果A發(fā)送的是以太網(wǎng)允許的最短幀，那么發(fā)送的是以太網(wǎng)允許的最短幀，那么A在檢測在檢測到和到和B發(fā)生碰撞之前能否把自己的數(shù)據(jù)發(fā)送完畢？發(fā)生碰撞之前能否把自己的數(shù)據(jù)發(fā)送完畢？v換言之

6、，如果換言之，如果A在發(fā)送完畢之前并沒有檢測到?jīng)_在發(fā)送完畢之前并沒有檢測到?jīng)_突，能否肯定突，能否肯定A所發(fā)送的幀不會和所發(fā)送的幀不會和B發(fā)送的幀發(fā)生發(fā)送的幀發(fā)生沖突？沖突？v答：答： A在發(fā)送完畢之前并沒有檢測到?jīng)_突，那么在發(fā)送完畢之前并沒有檢測到?jīng)_突，那么A發(fā)送的幀和發(fā)送的幀和B發(fā)送的幀肯定不會發(fā)生沖突發(fā)送的幀肯定不會發(fā)生沖突鄭州大學(xué) 信息工程學(xué)院 李向麗3-24. 解答解答v最短幀長最短幀長64字節(jié)字節(jié)=512比特比特v加上前同步碼和幀定界符（加上前同步碼和幀定界符（8字節(jié)字節(jié)=64比特）比特）512+64=576vA在發(fā)送完畢之前并沒有檢測到?jīng)_突，那么在發(fā)送完畢之前并沒有檢測到?jīng)_突，那么

7、A發(fā)送的幀和發(fā)送的幀和B發(fā)送的幀肯定不會發(fā)生沖突發(fā)送的幀肯定不會發(fā)生沖突v分析，見下圖分析，見下圖A站站t1=0t2=225若若B在在t2時刻前發(fā)送幀時刻前發(fā)送幀則則A在在t3時刻前肯定能檢測到?jīng)_突時刻前肯定能檢測到?jīng)_突t4=576A發(fā)送完畢發(fā)送完畢B站站t3=450鄭州大學(xué) 信息工程學(xué)院 李向麗3-25v在在3-24中的站點中的站點A和和B在在t=0時同時發(fā)送了數(shù)據(jù)幀。時同時發(fā)送了數(shù)據(jù)幀。當(dāng)當(dāng)t=225比特時間，比特時間，A和和B同時檢測到了碰撞，并且同時檢測到了碰撞，并且在在t=225+48=273比特時間完成了干擾信號的傳輸。比特時間完成了干擾信號的傳輸。A和和B在在CSMA/CD算法中

8、選擇不同的算法中選擇不同的r值退避。假值退避。假定定A和和B選擇的隨機(jī)數(shù)分別是選擇的隨機(jī)數(shù)分別是rA=0和和rB=1。v試問試問A和和B各在什么時間開始重傳其數(shù)據(jù)幀？各在什么時間開始重傳其數(shù)據(jù)幀？A重重傳的數(shù)據(jù)幀在什么時間到達(dá)傳的數(shù)據(jù)幀在什么時間到達(dá)B？A重傳的數(shù)據(jù)會不重傳的數(shù)據(jù)會不會與會與B重傳的數(shù)據(jù)再次發(fā)生碰撞？重傳的數(shù)據(jù)再次發(fā)生碰撞？B會不會在預(yù)定會不會在預(yù)定的重傳時間停止發(fā)送數(shù)據(jù)？的重傳時間停止發(fā)送數(shù)據(jù)？鄭州大學(xué) 信息工程學(xué)院 李向麗3-25 v 512bits 最短幀長最短幀長v 64bits 前同步碼前同步碼v 48bits jam信號信號v 96bits 信道空閑后再等待的時間信

9、道空閑后再等待的時間鄭州大學(xué) 信息工程學(xué)院 李向麗3-25 v答：如下圖所示答：如下圖所示AB在時刻0,AB同時發(fā)送在時刻225,AB檢測到?jīng)_突,開始發(fā)送Jam信號JamJam在時刻225+48=273，A、B完成Jam信號發(fā)送,因為rA=0，此刻，此刻A開開始監(jiān)聽，但是信道忙。始監(jiān)聽，但是信道忙。在時刻273+225=498，AB的Jam信號到達(dá)對方，信道開始空閑。時刻時刻0時刻時刻225時刻時刻273，退避，退避時刻時刻498A等待96比特時間后，在時刻498+96 =594開始發(fā)送時刻時刻59496bits idle time時刻時刻819rB=1, B退避退避512比比特時間，在特時間

10、，在273+ 512=785時刻再監(jiān)時刻再監(jiān)聽聽.時刻時刻785在時刻在時刻594+225=819，A的第的第1bit到達(dá)到達(dá)B空閑，等待空閑，等待96bit time.96bits idle time在時刻在時刻785+96 =881時刻，忙時刻，忙,繼續(xù)監(jiān)聽繼續(xù)監(jiān)聽時刻時刻881在A的最后1bit到達(dá)B后,B檢測到信道空閑,可持續(xù)等待96bits空閑時間等待發(fā)送機(jī)會。鄭州大學(xué) 信息工程學(xué)院 李向麗3-25time,t Event0 A、B站點同時發(fā)送站點同時發(fā)送225 A和和B都檢測到?jīng)_突，開始發(fā)送干擾信號都檢測到?jīng)_突，開始發(fā)送干擾信號273 A、B結(jié)束干擾信號的發(fā)送結(jié)束干擾信號的發(fā)送27

11、3+225 = 498498+96=594A檢測到信道空閑，再等待檢測到信道空閑，再等待96比特時間比特時間A開始發(fā)送幀開始發(fā)送幀273+512 = 785594+225=819B檢測信道，信道空閑再等待檢測信道，信道空閑再等待96比特時間比特時間A發(fā)送的數(shù)據(jù)到達(dá)發(fā)送的數(shù)據(jù)到達(dá) B，信道忙，信道忙v在某時刻所發(fā)生的事件在某時刻所發(fā)生的事件鄭州大學(xué) 信息工程學(xué)院 李向麗3-32有有5個站分別連接在個站分別連接在3個個LAN上，并用兩個上，并用兩個網(wǎng)橋連接起來。一開始，兩個網(wǎng)橋中的轉(zhuǎn)發(fā)表是空網(wǎng)橋連接起來。一開始，兩個網(wǎng)橋中的轉(zhuǎn)發(fā)表是空的，以后有以下各站向其它站發(fā)送了數(shù)據(jù)幀，即的，以后有以下各站向其

12、它站發(fā)送了數(shù)據(jù)幀，即H1發(fā)送給發(fā)送給H5，H3發(fā)送給發(fā)送給H2，H4發(fā)送給發(fā)送給H3，H2發(fā)發(fā)送給送給H1。試將有關(guān)數(shù)據(jù)填寫在表中。試將有關(guān)數(shù)據(jù)填寫在表中。H1H2網(wǎng)橋B1H3端口端口 1端口端口 2網(wǎng)橋B2端口端口 1端口端口 2H4H5MAC1MAC2MAC3MAC4MAC5網(wǎng)橋站表的建立及過濾轉(zhuǎn)發(fā)功能網(wǎng)橋站表的建立及過濾轉(zhuǎn)發(fā)功能鄭州大學(xué) 信息工程學(xué)院 李向麗vH1H5，B1、B2進(jìn)行洪泛進(jìn)行洪泛 B1: H1,1 ; B2: H1,1 vH3H2，B1和和B2進(jìn)行洪泛進(jìn)行洪泛 B1: H3,2 ; B2: H3,1 vH4H3，能夠到達(dá)，能夠到達(dá)B1和和B2 B1: H4,2(丟棄丟棄) ; B2: H4,2 vH2H1，到達(dá)，到達(dá)B1，B1有有H1的信息，同網(wǎng)段，的信息，同網(wǎng)段，丟棄。數(shù)據(jù)幀不能到達(dá)丟棄。數(shù)據(jù)幀不能到達(dá)B2 B1: H2,1 (丟棄丟棄); 鄭州大學(xué) 信息工程學(xué)院 李向麗4個數(shù)據(jù)幀在網(wǎng)絡(luò)中轉(zhuǎn)發(fā)后個數(shù)據(jù)幀在網(wǎng)絡(luò)中轉(zhuǎn)發(fā)后B1和和B2