计算机网络(第四章)
计算机网络第四章习题
第四章数据链路层补充习题一．选择题1．下列不属于数据链路层功能的是( B )。
A帧定界功能B．电路管理功能C差错控制功能D．流量控制功能2．数据链路层协议的主要功能是( C )。
A.定义数据格式B．提供端到端的可靠性传输C控制对物理传输介质的访问D．为终端节点隐蔽物理拓扑的细节3．下述协议中，( A )不是链路层的标准。
A．ICMP B．HDLC C．PPP D．SLIP4．数据链路层采用了退回N帧的(GBN)协议，如果发送窗口的大小是32，那么至少需要( C )位的序列号才能保证协议不出错。
A．4 B．5 C．6 D．75．数据链路层采用选择重传协议(SR)传输数据，发送方已发送了0～3号数据帧，现已收到1号帧的确认，而0、2号帧依次超时，则此时需要重传的帧数是( B )。
A．1 B．2 C．3 D．46．数据链路层采用后退N帧协议方式，进行流量控制和差错控制，发送方已经发送了编号O～6的帧。
当计时器超时时，只收到了对1、3和5号帧的确认，发送方需要重传的帧的数目是( A )。
A． 1 B．2 C．5 D．67．下列有关数据链路层差错控制的叙述中，错误的是( A )。
A．数据链路层只能提供差错检测，而不提供对差错的纠正B．奇偶校验码只能检测出错误而无法对其进行修正，也无法检测出双位错误C．CRC校验码可以检测出所有的单比特错误D．海明码可以纠正一位差错8．字符S的ASCII编码从低到高依次为1100101，采用奇校验，在下述收到的传输后字符中，哪种错误( D )不能检测?A．11000011 B．11001010C．11001100 D．110100119．在简单的停止等待协议中，当帧出现丢失时，发送端会永远等待下去，解决这种死锁现象的办法是( D )。
A．差错校验B．帧序号C．NAK机制D．超时机制10．从滑动窗口的观点看，当发送窗口为1，接收窗口也为1时，相当于ARQ的( C )方式。
A．回退N帧ARQ B．选择重传ARQC．停止-等待D．连续ARQ二、综合应用题1. 在一个数据链路协议中使用下列字符编码：A 01000111；B 11100011；FLAG 01111110；ESC 11100000在使用下列成帧方法的情况下，说明为传送4个字符A、B、ESC、FLAG所组织的帧实际发送的二进制位序列。
计算机网络 谢希仁 第四章习题解答
计算机网络谢希仁第四章：网络层1、网络层向上提供的服务有哪两种？试比较其优缺点。
（教材109）答：网络层向上提供了数据报和虚电路两种服务，其优缺点的比较如下：(1)虚电路是面向连接的，提供的服务可以保证数据传输的可靠性和投递顺序的正确性；数据报是无连接的，只提供尽最大努力的交付，不能保证传输的可靠性和投递顺序的正确性。
(2)网络采用数据报传输方式可大大简化网络层的结构；虚电路让电信网络负责保证可靠通信所采取的措施，使得电信网的结点交换机复杂而昂贵。
但是相对而言，采用数据报时，由主机负责端到端的可靠性，包括差错处理和流量控制，因此主机的处理负担较大。
（3）虚电路有连接建立和释放阶段，数据传输启动慢；数据报不用建立连接，数据传输启动快。
（4）为了在交换结点进行存储转发，在使用数据报时，每个分组必须携带完整的地址信息。
而在使用虚电路的情况下，每个分组不需要携带完整的目的地址，只需要有一个简单的虚电路号码标识，这就使得虚电路分组中的控制信息部分的比特数减少，从而减少了系统开销。
（5）虚电路在连接建立的阶段确定数据传输的路由，属于同一条虚电路的分组均按照同一条路由进行转发；数据报对每个分组都独立的做路由选择。
显然，在数据传输阶段，数据报的路由处理负担较大。
但是在网络出现故障的情况下，所有通过故障结点的虚电路都不能工作，而数据报可以灵活的选择替代路由。
2、网络互连有何实际意义？进行网络互连时，有哪些共同的问题需要解决？（教材110）答：（1）单一的网络无法满足各种用户的多种需求，因此，把许多种不同类型的物理网络互相连接在一起，可以实现更大范围内的通信。
实际中使用的TCP/IP 协议，定义了一种抽象的网络，隐藏了互连的各种不同物理网络的细节，使得互连后的网络像一个单一的大网络。
（2）进行网络互连时，需要解决的共同的问题：不同的寻址方案、不同的最大分组的长度、不同的网络接入机制、不同的超时控制、不同的差错恢复方法、不同的状态报告方法、不同的路由选择技术、不同的用户接入控制、不同的服务（面向连接的服务和无连接的服务）、不同的网络管理和控制方式等。
谢希仁计算机网络第五版(第4章)课后习题答案
第4 章网络层4-01网络层向上提供的服务有哪两种？试比较其优缺点。
答案：虚电路服务和数据报服务。
虚电路的优点：虚电路服务是面向连接的，网络能够保证分组总是按照发送顺序到达目的站，且不丢失、不重复，提供可靠的端到端数据传输；目的站地址仅在连接建立阶段使用，每个分组使用短的虚电路号，使分组的控制信息部分的比特数减少，减少了额外开销；端到端的差错处理和流量控制可以由分组交换网负责，也可以由用户机负责。
虚电路服务适用于通信信息量大、速率要求高、传输可靠性要求高的场合。
虚电路的缺点：虚电路服务必须建立连接；属于同一条虚电路的分组总是按照同一路由进行转发；当结点发生故障时，所有通过出故障的结点的虚电路均不能工作。
数据报的优点：数据报服务不需要建立连接；每个分组独立选择路由进行转发，当某个结点发生故障时，后续的分组可以另选路由，因而提高了通信的可靠性。
数据报服务的灵活性好，适用于传输可靠性要求不高、通信子网负载不均衡、需要选择最佳路径的场合。
数据报的缺点：数据报服务是面向无连接的，到达目的站时不一定按发送顺序，传输中的分组可能丢失和重复，提供面向无连接的、不可靠的数据传输；每个分组都要有目的站的全地址；当网络发生故障是，出故障的结点可能会丢失数据，一些路由可能会发生变化；端到端的差错处理和流量控制只由主机负责。
4-02网络互连有何实际意义？进行网络互连时，有哪些共同的问题需要解决？答案：网络互连暗含了相互连接的计算机进行通信，也就是说从功能上和逻辑上看，这些相互连接的计算机网络组成了一个大型的计算机网络。
网络互连可以使处于不同地理位置的计算机进行通信，方便了信息交流，促成了当今的信息世界。
存在问题有：不同的寻址方案；不同的最大分组长度；不同的网络介入机制；不同的超时控制；不同的差错恢复方法；不同的状态报告方法；不同的路由选择技术；不同的用户接入控制；不同的服务（面向连接服务和无连接服务）；不同的管理与控制方式；等等。
计算机网络 《第4章 数据链路层》 讲解
校验码 编码器
发送装置
接收装置
校验码 译码器
信宿
传
输
存储器
信
道
反馈信号 控制器
反馈信号 控制器
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《计算机网络》第4章 数据链路层
反馈重发机制的分类
• 停止等待方式
发送端
1
2
2
3
ACK
NAK
ACK
接收端
1
2
2
3
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《计算机网络》第4章 数据链路层
连续工作方式 • 拉回方式
• 选择重发方式
重传 发送端 0 1 2 3 4 5 2 3 4 5 6
4.2 数据链路层的基本概念
4.2.1 物理线路与数据链路 • 线路 — 链路 • 物理线路 — 数据链路
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《计算机网络》第4章 数据链路层
4.2.2 数据链路控制
• 链路管理 • 帧同步 • 流量控制 • 差错控制 • 帧的透明传输 • 寻址
数据链路层协议 — 为实现数据链路控制功能而 制定的规程或协议。
数据传输，而不需要得到对方复合站的许可。
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《计算机网络》第4章 数据链路层
数据链路的平衡配置方式
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《计算机网络》第4章 数据链路层
4.4.3 HDLC的帧结构
标志字段F 地址字段A 控制字段C
(8位)
(8/16位) (8/16位)
信息字段I (长度可变)
帧校验字段FCS 标志字段F
(16/32位)
常用的检错码 • 奇偶校验码
垂直奇（偶）校验 水平奇（偶）校验水平 垂直奇（偶）校验（方阵码）
• 循环冗余编码CRC 目前应用最广的检错码编码方法之一
计算机网络技术第4章 局域网
2022/3/23
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以太网名字的由来
1973年，Bob Metcalfe将该系统命名为“以太网 ――Ethernet”。“ 以太网――Ethernet”中的“ether” 源于物理学名词，“以太”最初被认为是电磁波的传 输介质，宇宙中充满了“以太”，因此电磁波将被传 输到宇宙的每一个角落。
DIX 以 太 网 标 准 有 两 个 版 本 ： 1980 年 9 月 发 布 的 1.0版本和1982年11月发布的2.0版本。
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以太网的标准
1985 年 ， IEEE 在 DIX 以 太 网 标 准 的 基 础 上 制 定 了 IEEE
802.3标准，术语“CSMA/CD――带有冲突检测的载
802.7宽带技术咨询组，为其他分委员会提供宽带网络技术的 建议；
802.8光纤技术咨询组，为其他分委员会提供光纤网络技术的 建议；
802.9综合话音/数据的局域网（IVDLAN）介质访问控制协议 及其物理层技术规范；
802.10局域网安全技术标准；
802.11无线局域网的介质访问控制协议及其物理层技术规范；
第 4 章 局域网(LAN)
4.1 LAN拓扑结构和传输介质 4.2 局域网的IEEE 802标准 4.3 局域网的网络体系结构 4.4 CSMA/CD协议和IEEE 802.3标准 4.5 令牌总线和IEEE 802.4标准 4.6 令牌环和IEEE 802.5标准 4.7 高速局域网技术与无线局域网技术 4.8 综合布线技术
802.12 100Mbps高速以太网按需优先的介质访问控制协议
100V20G22-/3A/23ny LAN。
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《计算机网络》第4章 选择题、是非题
答案：C 提示：ICMP从结构上看位于IP上方，
因为ICMP消息是在IP分组内携 带的。
在路由器中，排队发生在：
A. B. C. D. 输入端口 输出端口 交换结构 以上都有
答案：D
在一个高性能的路由器中，路由表 的备份保存在
A. B. C. D. 交换结构 输出端口 输入端口 以上答案全部正确
答案：B
在虚电路网络中，分组交换涉及虚电路的 建立，每个分组交换知道经过它的 VC号。 答案：对 在数据报网络中，每个分组携带有目的地 主机的地址。 答案：对 在距离向量算法中，每个节点有一个整个 网络的信息表，并可以确定网络中自 己到其他所有节点的最短路径。 答案：错 在BGP路由算法中，每个AS将其估计的 到达其他所有可能的AS的最短距离 告知他的邻居。 答案：错
答案：C 提示：考虑最坏情况：N个输入端口的分
组通过交换结构被传到同一个输出端 口上，输出端口同样不会发生排队。
假定一个IPV6的路由器希望发送一个数 据报到另一个IPV6路由器，但他们之 间的连接是由一些IPV4的路由器构成。 如果这两台路由器之间使用隧道技术， 则：
A. 发送IPV6的路由器会有一个或多个IPV6 分片，每个分片都不会大于IPV4的最大 数据报大小 B. 发送IPV6的路由器创建一个IPV6的数据 报，并把它放在一个IPV4数据报的数据 字段中 C. 发送IPV6的路由器创建一个IPV4的数据 报，并把它放在一个IPV6数据报的数据 字段中 D. 以上答案都不正确
假定一个应用程序每秒中产生60字 节的数据块，每个数据块封装入 一个TCP报文段，然后再封装入 IP数据报中。每个数据报中应用 层数据的比例是多少？
A. B. C. D. 40% 20% 80% 60%
计算机网络技术第四章知识点
第四章知识点1、局域网的定义：是一个允许很多彼此独立计算机在适当的区域内、以适当的传输速率直接进行沟通的数据通信系统。
2、局域网的特点：1）局域网覆盖的地理范围小；2）通信速率较高；3）传输延时小，误码率低;4）局域网通常为一个单位所有，是专用网络，便于管理；5）便于安装和维护，可靠性高；6）影响局域网特性的主要技术因素是传输介质、拓扑结构和介质访问控制方法；7）如果采用宽带局域网，则可以实现对数据、语音和图像的综合传输；在基带网上，采用一定的技术，也有可能实现语音和静态图像的综合传输，可以为办公自动化提供数据传输上的支持；8）协议简单，结构灵活、建网成本低，周期短。
3、在中小型局域网中常用的网络拓扑结构有总线型拓扑结构、星型拓扑结构和环型拓扑结构三种。
4、局域网的体系结构由三层协议构成，即物理层（PHY）、媒体访问控制层（MAC）和逻辑链路控制层（LLC）。
5、媒体访问控制层和逻辑链路控制层这两层相当于OSI七层参考模型中的第二层，即数据链路层。
6、在一个系统中，上下层之间通过接口进行通信，用服务访问点（SAP）来定义接口。
7、在局域网参考模型中的LLC子层的顶部有多个L LC服务访问点（LSAP），为OSI高层提供接口端。
8、媒体访问控制服务访问点（MSAP）向LLC实体提供单个接口端；PSAP（物理访问控制点）向MAC实体提供单个接口端9、在OSI参考模型的网络层的顶部有多个网间服务访问点（NSAP），为传输层提供接口端。
10、IEEE802委员会现有13个分委员会。
11、IEEE802.1—概述、体系结构和网络互联，以及网络管理和性能测量。
12、IEEE802.2—逻辑链路控制。
这是高层协议与任何一种局域网MAC子层的接口。
13、IEEE802.3—CSMA/CD。
定义CSMA/CD总线网的MAC子层和物理层的规约。
14、IEEE802.4—令牌总线网。
定义令牌传递总线网的MAC子层和物理层的规约。
计算机网络教程第4章
TELNET
Web FTP DNS 流媒体
TELNET
HTTP FTP DNS Real Network
TCP
TCP TCP UDP或TCP UDP或TCP
VoIP
Net2phone
UDP
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Nankai University
4.2 域名系统DNS
4.2.1 DNS的基本概念
• DNS的作用是将主机域名转换IP 地址，它使得各种互联网应用成 为可能，因此它是互联网所有应 用层协议的基础。
DNS名字结构 与命名规则
域名规约
域名系统(DNS)
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Nankai University
4.2.2 DNS的实现
域名空间和资源记录 • DNS名字空间被组织成“域”与“子域” 的层次结构，它在结构上像计算机中的树 状文件目录结构； • 域名空间和资源记录是树型命名空间结构 和与域名相关数据的技术规范。
端系统的概念（2）
• 在未来的网络应用中，端系统的主 机类型将从计算机扩展到所有能够 接入互联网的设备，如手持终端 PDA、固定与移动电话、数字相机 、电视机、无线传感器网络的传感 器结点，以及各种家用电器。
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Nankai University
应用程序体系结构的概念 • 网络应用程序运行在端系统，核心 交换部分为应用程序进程通信提供 服务； • 应用程序体系结构（application architecture）的概念使得网络应用 系统的设计开发过程变得容易和规 范。
Nankai University
计算机网络技术教程
—自顶向下的分析与设计方法
吴功宜 吴英
编著
1
Nankai University
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新闻刚才我听见这里太吵啦
…
分类
集中式控制轮询
分散式控制令牌环网轮询方式
主机进行接入的管理
站参与数据传输工作原理每个站只能接收主机的信息也只能向主机发送信息
机制主机从站开始逐个询问各站是否有数据发送
站发送轮询帧开始而
后不是再由主机向站发轮询帧而是
由N站向直到最后再由
闭合的环一点断多点瘫不易检查断点站把发送权交回主机完成一个循环
站间距离越大传递轮询的效果就越好但
协议比轮叫轮询复杂
随机接入ALOHA
工作原理想发就发规定时间内若收到应答
表示发送成功否则重发
重发策略
若立即重发则显然要再次冲突
等待一段随机的时间然后重发如再次冲
突则再等待一段随机的时间直到重发成
功为止负载越重冲突概率越大性能越差
工作原理
将时间划分为一段段等长的时隙一个时隙
帧不论何时产生只能在每个时隙开始时发
重发策略同纯
随机接入CSMA/CD
载波侦听多点接入Carrier Sense Multiple Access 每个站点在使用信道前需检测信道是否已被
CSMA一旦监听到信道忙就不再监听延迟一个随机时间后再次监听CSMA监听到信道忙时仍继续监听直到信道空闲
CSMA
坚持CSMA一听到信道空闲就立即发送数据以概率1发送
CSMA听到信道空闲时以概率
送数据即以概率延迟一段时间后再发送
的缺点
在冲突发生时站不知道是出现冲突这样发送数据的站将一直把数据发出但显然这些数据是有错的因此这段时间是浪费的
工作原理边发送边监听冲突检测若监听到冲突则冲突双方都立即停止发送信道很快空闲从而提高效率
先听后发边发边听冲突检测的方法
发送的同时也接收就可以比较接收到的信号与刚发出的信号
检测到冲突后发送人为干扰信号强化冲突
T 2T
发送帧
碰撞槽时间
Slot time
发生碰撞的时间的上限
0.7C C 为光速PHY t 为物理层延时
的存在则
为网络最小帧长R 有
Lmin=(2S/0.7C+2t 信道复用
物理层技术
与频分复用概念相同为每路信号分配
相互隔离的光谱频带
各个用户使用不同码型不会造成干扰
前身用于军事抗干扰能力强频谱接近白噪
经过运算后将其他站的信息过滤掉
将每个比特再细分为m个短间隔每个断间隔被称作码片chip
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课堂例子中设
发送1
-1-1-1+1+1-1+1+1
发送0为反码系统中每个站的码片序列不同且正交正交S
内积S•T=1/m*
即 S•T=1/m*
例如S=-1-1-1+1+1-1+1+1
一定有任何码片的规格化内积为
=1/m*
同理任何码片向量与反码向量规格化内几为-1工作过程
系统中利用同步数据发送每个站必然处在三种状态之一
向量做内积必有
所有其它站的信号都被滤掉内积为0
+1源站发送
-1源站发送
0源站没有发送数据。