1. 數據鏈路（即邏輯鏈路）與鏈路（即物理鏈路）有何區別？“電路接通了”與“數據鏈路接通了”有何區別？
答：（1）數據鏈路與鏈路的區別在于數據鏈路除鏈路外，還必須有一些必要的規程來(lái)控制數據的傳輸。因此，數據鏈路比鏈路多了實(shí)現通信規程所需要的硬件和軟件。（2）“電路接通了”表示鏈路兩端的結點(diǎn)交換機已經(jīng)開(kāi)機，物理連接已經(jīng)能夠傳送比特流了。但是，數據傳輸并不可靠。在物理連接基礎上，再建立數據鏈路連接，才是“數據鏈路接通了”。此后，由于數據鏈路連接具有檢測、確認和重傳等功能，才使不太可靠的物理鏈路變成可靠的數據鏈路，進(jìn)行可靠的數據傳輸。當數據鏈路斷開(kāi)連接時(shí)，物理電路連接不一定跟著(zhù)斷開(kāi)連接。
2. 數據鏈路層中的鏈路控制包括哪些功能？
答：數據鏈路層中的鏈路控制包括鏈路管理；幀同步；流量控制；差錯控制；將數據和控制信息分開(kāi)；透明傳輸（指不管數據是什么樣的比特組合，都能在鏈路上傳）；尋址等功能。
3. 一個(gè)信道速率為4kb/s。采用停止等待協(xié)議。傳播時(shí)延為20ｍｓ。確認幀長(cháng)度和處理時(shí)間均可忽略。問(wèn)幀長(cháng)為多少才能使信道利用率達到至少50％？
答：若忽略確認幀的長(cháng)度，發(fā)送一幀后，經(jīng)信道傳播時(shí)延的2倍，又可以發(fā)送下一幀(返回應答也需要時(shí)間)，當計算信道利用率也即計算一臺主機發(fā)出一幀的時(shí)間與能發(fā)下一幀之前占用信道的時(shí)間之比，或者說(shuō)當發(fā)送一幀的時(shí)間等于來(lái)回路程的傳播時(shí)延的時(shí)候，效率將是50％（發(fā)給一幀的時(shí)間占能發(fā)送下一幀時(shí)間的一半）。來(lái)回路程的傳播時(shí)延為20ms*2=40ms（等于發(fā)送一幀的時(shí)間）（普通的傳播時(shí)延指單向20ms）。現在發(fā)送速率是每秒4000bit，即發(fā)送一位需0.25ms。則幀長(cháng)最少＝40/0.25=160bit。
(停止等待(stop-and-wait)協(xié)議的基本原理
發(fā)送方每發(fā)完一幀就停下來(lái)等待收方應答。如果在設定的時(shí)間內得不到收方的應答，或得到一個(gè)否認應答（NAK），則重發(fā)原幀；如果得到一個(gè)肯定應答（ACK），則發(fā)送新幀
)
4. 在停止等待協(xié)議中，確認幀是否需要序號？請說(shuō)明理由。
答：在理想情況下，確認幀不需要序號。但如果發(fā)送器定時(shí)器的超時(shí)時(shí)間設置短了一些，若定時(shí)到，確認幀還在半路上，發(fā)送器沒(méi)有收到確認幀，則發(fā)送器會(huì )重發(fā)剛才的一幀，這時(shí)會(huì )出現問(wèn)題，此時(shí)接收方會(huì )誤認為是新的一幀。為解決重復幀問(wèn)題，需對幀進(jìn)行編號，編號只需兩個(gè)(0或1), 以區分是新幀還是重復之前的幀。
5. 試寫(xiě)出連續ARQ協(xié)議的算法。
答：連續ARQ協(xié)議的工作原理如圖所示。
連續ARQ協(xié)議在簡(jiǎn)單停止等待協(xié)議的基礎上，允許連續發(fā)送若干幀，在收到相應ACK后繼續發(fā)送若干幀，用以提高傳輸效率。這時(shí)ACK及NAK也必須有對應的幀序號，才能夠一一對應起來(lái)。在發(fā)生差錯時(shí)丟棄原已發(fā)送的所有后續幀，重發(fā)差錯發(fā)生以后的所有幀，這是出錯全部重傳。信道較差時(shí)，連續ARQ協(xié)議傳輸效率不高。
6. 在選擇重傳ARQ協(xié)議中，設編號N用3bit。再設發(fā)送窗口WT=6（WT為窗口尺寸）而接收窗口WR=3。試找出一種情況，使得在此情況下協(xié)議不能正確工作。
答：設想在發(fā)送窗口內的序號為0，1，2，3，4，5，而接收窗口在正確收到0－5號幀并發(fā)出確認幀后，等待后面的6，7，0號幀。接收端若再收到0號幀，則無(wú)法判斷是新幀還是重傳的（當對第一個(gè)0號幀的確認幀丟失時(shí)，發(fā)送端會(huì )重發(fā)0號幀）。
（發(fā)送窗口：發(fā)送方已發(fā)送但尚未被確認的幀的序號隊列的界限，其上下界分別為窗口的上下沿，上下沿的距離為窗口尺寸。這邊序號應該指幀，窗口尺寸應為幀的個(gè)數）
7. 在連續ARQ協(xié)議中，設編號用3bit，而發(fā)送窗口Wt=8。試找出一種情況，使得在此情況下協(xié)議不能正確工作。
答：設想在發(fā)送窗口內的序號為0，1，2，3，4，5，6，7，發(fā)送端依次發(fā)出后。而接收窗口在正確收到0－7號幀并發(fā)出確認幀后，等待后面的0號幀。接收端若再收到0號幀，則無(wú)法判斷是新幀還是重傳的（當對第一個(gè)0號幀的確認幀丟失時(shí)，發(fā)送端會(huì )重發(fā)0號幀）。跟上面的狀況一樣
（ARQ協(xié)議：自動(dòng)重傳請求（Automatic Repeat-reQuest，ARQ）是OSI模型中數據鏈路層的錯誤糾正協(xié)議之一）
8. 在什么條件下，選擇重傳ARQ協(xié)議和連續ARQ協(xié)議在效果上完全一致？
答：當傳輸從出錯位開(kāi)始一直差錯時(shí)，或者選擇重傳協(xié)議的接收窗口為1時(shí)。
（連續ARQ協(xié)議：連續重發(fā)請求ARQ方案是指發(fā)送方可以連續發(fā)送一系列信息幀，即不用等前一幀被確認便可繼續發(fā)送下一幀，效率大大提高。但在這種重發(fā)請求方案中，需要在發(fā)送方設置一個(gè)較大的緩沖存儲空間（稱(chēng)作重發(fā)表），用以存放若干待確認的信息幀。
選擇性重傳ARQ：當發(fā)送方接收到接收方的狀態(tài)報告指示報文出錯，發(fā)送方只發(fā)送傳送發(fā)生錯誤的報文。
回退n幀與選擇性重傳ARQ的區別：后者用緩存臨時(shí)存儲錯誤幀發(fā)送之后的幀）
9. 衛星信道的數據率為1Mb/s。數據幀長(cháng)為2000bit。若忽略接收方處理時(shí)間，接收方在反向傳輸的數據幀中捎帶確認應答。試計算下列情況下的信道利用率：
（1）停止等待協(xié)議。
（2）連續ARQ協(xié)議，Wt=7。
（3）連續ARQ協(xié)議，Wt＝127。
（4）連續ARQ協(xié)議，Wt＝255。
答：使用衛星信道端到端的傳輸延遲是250ms到270ms,假定為250ms，以1Mb/s發(fā)送，2000bit長(cháng)的幀的發(fā)送時(shí)間是2000bit/（1Mb/s（1000000b/s））=2ms。若用t=0表示開(kāi)始傳輸時(shí)間，那么在t=2ms，第一幀發(fā)送完畢。t=252ms，第一幀完全到達接收方。若忽略處理時(shí)間，接收方在反向傳輸的數據幀中捎帶確認應答，t=254ms時(shí)，含對第一幀確認的反向數據幀發(fā)送完畢。t=504ms時(shí)帶有確認的數據幀完全到達發(fā)送方。因此周期是504ms。如果在504ms內可以發(fā)送k個(gè)幀，每個(gè)幀的發(fā)送用2ms時(shí)間，則信道利用率是2k/504，因此：
（1）停止等待協(xié)議，k=1, 2/504=1/252
（2）Wt=7，14/504=7/252
（3）Wt=127，254/504=127/252
（4）Wt=255，2ms×Wt=510ms，510>504，故信道利用率為1。
（Wt為一個(gè)周期發(fā)送的幀數，貌似也是窗口尺寸，發(fā)送窗口為已發(fā)送但尚未被確認的幀的序號。）
10. 試簡(jiǎn)述HDLC幀各字段的意義。HDLC用什么方法保證數據的透明傳輸？
答：（1）HDLC幀的格式：信息字段（長(cháng)度可變）為數據鏈路層的數據，它就是從網(wǎng)絡(luò )層傳下來(lái)的分組。在信息字段的兩端是幀頭和幀尾。HDLC幀兩端的標志字段用來(lái)界定一個(gè)幀的邊界，地址字段是用來(lái)填寫(xiě)從站或應答站的地址信息。控制字段最復雜，用來(lái)實(shí)現許多主要功能（區分信息幀、監控幀還是無(wú)編號幀；發(fā)送幀序號；期望接收幀序號；P/F位；區分監控幀和無(wú)編號幀的各種類(lèi)型）。幀校驗序列FCS frame check sequence 用來(lái)對地址、控制和信息字段組成的比特流進(jìn)行CRC校驗（CRC即循環(huán)冗余校驗碼 Cyclic Redundancy Check ：是數據通信領(lǐng)域中最常用的一種差錯校驗碼）
（2）HDLC幀采用零比特（指0而非沒(méi)有比特）插入刪除技術(shù)來(lái)實(shí)現鏈路層幀的透明傳輸，即在兩個(gè)標志字段（01111110）之間不出現6個(gè)連續1。具體做法是在發(fā)送端，當一串比特流尚未加上標志字段時(shí)，先用硬件掃描整個(gè)比特串，只要發(fā)現5個(gè)連續的1，則在其后插入1個(gè)0，而在接收端先找到幀頭的標志字段字段以確定幀的開(kāi)始邊界，接著(zhù)再對其后的比特流進(jìn)行掃描，每當發(fā)現5個(gè)連續的1，就將這5個(gè)連續1后的1個(gè)0刪除，以還原成原來(lái)的比特流。
（就是所謂的透明傳輸，不管傳的是什么，所采用的設備只是起一個(gè)通道作用，把要傳輸的內容完好的傳到對方！ ）
（高級數據鏈路控制（High-Level Data Link Control或簡(jiǎn)稱(chēng)HDLC），是一個(gè)在同步網(wǎng)上傳輸 數據、面向比特的數據鏈路層協(xié)議，它是由國際標準化組織(ISO)根據IBM公司的SDLC(Synchronous Data Link Control)協(xié)議擴展開(kāi)發(fā)而成的.）
11. HDLC幀可分為哪幾個(gè)大類(lèi)？試簡(jiǎn)述各類(lèi)幀的作用。
答:在HDLC中，幀被分為三種類(lèi)型：（1）信息幀用于傳輸數據的幀，具有完全的控制順序。（2）監控幀用于實(shí)現監控功能的幀。包括接收準備好、接收未準備好、出錯全部重發(fā)、出錯選擇重發(fā)等監控幀。主要完成回答、請求出錯重傳、請求暫停等功能。（3）無(wú)編號幀用于提供附加的各種鏈路控制功能，該幀不用幀編號，可以表示各種無(wú)編號的命令幀和響應幀，以擴充主站和從站的鏈路控制功能。
12. HDLC規定，接收序號N(R)表示序號為[N(R)-1](mod8)的幀以及在這以前的各幀都已正確無(wú)誤地收妥了。為什么不定義“N(R)表示序號為N(R)(mod8)的幀以及在這以前的各幀都已正確無(wú)誤地收妥了”？
答：因為幀的初始序號為0,操作一般都從0#開(kāi)始。如果是第一種定義，N(R)=0表示接收方向發(fā)送方指示：“期望下次收0#幀”（表示接收0以后的幀，如1，接收方發(fā)送N(1)表示接收方讓發(fā)送方發(fā)送序號為1的幀，如果是后者則表示我已經(jīng)收到1的幀，下次發(fā)送2的幀吧，別扭~，自加），這符合一開(kāi)始操作的常理和習慣。如果是第二種定義，N(R)=0則表示“我已收妥0#幀，期望下次收1#幀”，這和一開(kāi)始的操作習慣思維有悖。
13. PPP協(xié)議的主要特點(diǎn)是什么？它適用在什么情況下？
答：點(diǎn)對點(diǎn)協(xié)議PPP(point to point protocol),它有三個(gè)組成部分:（1）一個(gè)將IP數據報封裝到串行鏈路的方法.（2）一個(gè)用來(lái)建立,配置和測試數據鏈路連接的鏈路控制協(xié)議LCP.（3）一套網(wǎng)絡(luò )控制協(xié)議NCP,支持不同的網(wǎng)絡(luò )層協(xié)議。
點(diǎn)對點(diǎn)協(xié)議PPP一般在公用電話(huà)網(wǎng)PSTN撥號上網(wǎng)，或在路由器間的點(diǎn)點(diǎn)鏈路上使用。
PPP幀為了進(jìn)行透明傳輸，在SONET/SDH鏈路上同步傳輸時(shí)，采用零比特填充插入刪除技術(shù)；而在異步傳輸時(shí)，采用字節填充技術(shù)：此時(shí)，當信息字段中出現0x7E時(shí)，將前面插入一個(gè)0x7D，然后將后面的0x7E的b5位（從右往左，0位開(kāi)始）取反變?yōu)?x5E(因為PPP幀采用0x7E作為幀的分解符)；當信息字段中出現0x7D時(shí)，將前面插入一個(gè)0x7D，然后將后面的0x7D的b5位取反變?yōu)?x5D；當信息字段中出現數值小于0x20的ASCII控制字符時(shí)，也將前面插入一個(gè)0x7D，然后將后面的ASCII控制字符的b5位取反。在接收端再進(jìn)行字節填充相反的變換。(綜上在信息字段出現特殊字段時(shí)，前面插入0x7D，后面的第5位取反)
(PPP協(xié)議與HDLC協(xié)議的主要區別在于一個(gè)針對字節，一個(gè)針對位)
14. 局域網(wǎng)的主要特點(diǎn)是什么？為什么說(shuō)局域網(wǎng)是一個(gè)通信網(wǎng)？
答：局域網(wǎng)是將小區域內的各種通信設備互聯(lián)在一起的通信網(wǎng)絡(luò )。
1）特點(diǎn)：高數據速率(0.1Mbps--1000Mbps)、短距離(0.1km--25km)、低誤碼率(10-8～10-11)。
2）局域網(wǎng)絡(luò )是一個(gè)通信網(wǎng)絡(luò )，因為從協(xié)議層次的觀(guān)點(diǎn)看，IEEE 802局域網(wǎng)模型只包含物理層、數據鏈路層、和局域網(wǎng)的橋接連接，它僅含有OSI下兩層的功能。在OSI的體系結構中，一個(gè)通信子網(wǎng)只有最低的三層。而局域網(wǎng)的體系結構也只有OSI的下兩層，沒(méi)有第四層以上的層次。所以說(shuō)局域網(wǎng)只是一種通信網(wǎng)。
15. IEEE802局域網(wǎng)參考模型與OSI參考模型有何異同之處？
答：0SI體系結構指7層開(kāi)放式互連標準參考模型。IEEE 802是國際電子與電氣工程師協(xié)會(huì )發(fā)布的關(guān)于局域網(wǎng)體系結構的一系列標準文件，該標準基本上對應于0SI模型的物理層和數據鏈路層，這個(gè)標準使網(wǎng)絡(luò )的物理連接和訪(fǎng)問(wèn)方法規范化。已被IS0陸續接收為標準。
相同：IEEE 802局域網(wǎng)遵循OSI模型。包括物理層、數據鏈路層和局域網(wǎng)的橋接。
不同：對應OSI模型的數據鏈路層分成兩個(gè)子層，介質(zhì)訪(fǎng)問(wèn)控制子層MAC Medium Access Control 和邏輯鏈路控制子層LLC Logical Link Control；局域網(wǎng)的參考模型只相當于OSI參考模型的最低兩層，且兩者的物理層和數據鏈路層之間也有很大差別，IEEE 802主要考慮解決局域網(wǎng)共享信道上的訪(fǎng)問(wèn)問(wèn)題。在IEEE 802系列標準中各個(gè)子標準的物理層和介質(zhì)訪(fǎng)問(wèn)控制MAC子層各不相同，而邏輯鏈路控制LLC子層是相同的，也就是說(shuō)，LLC子層實(shí)際上是高層協(xié)議與任何一種MAC子層之間的標準接口。（IEEE 802局域網(wǎng)參考模型與OSI參考模型物理層與介質(zhì)訪(fǎng)問(wèn)控制子層MAC不同，LLC子層相同。 前者遵循后者，包括物理層、數據鏈路層和局域網(wǎng)的橋接）
16. 一個(gè)7層樓，每層有一排共15間辦公室。每個(gè)辦公室的樓上設有一個(gè)插座。所有的插座在一個(gè)垂直面上構成一個(gè)正方形柵格組成的網(wǎng)的結點(diǎn)。設任意兩個(gè)插座之間都允許連上電纜（垂直、水平、斜線(xiàn)、……均可）?，F要用電纜將它們連成：（1）集線(xiàn)器在中央的星形網(wǎng)；（2）以太網(wǎng)；試計算每種情況下所需的電纜長(cháng)度。
答：（1）假定從下往上把7層樓分別編號為1～7層。在星形網(wǎng)中，路由器放在4層中間位置。到達7×15－1=104個(gè)場(chǎng)點(diǎn)中的每一個(gè)場(chǎng)點(diǎn)都需要有電纜。因此電纜的總長(cháng)度等于：（2）對于以太網(wǎng)（10BASE5），每一層都需要56m水平電纜，再加上24m（=4×6）垂直方向電纜，所以總長(cháng)度等于：56×7＋24=416（m）
17. 數據率為10Mb/s的以太網(wǎng)的碼元傳輸速率是多少？
答：碼元傳輸速率即為波特率。10Mb/s以太網(wǎng)使用曼徹斯特編碼，這就意味著(zhù)發(fā)送的每一位都有高電平低電平兩個(gè)碼元信號周期，因此波特率是數據率的兩倍，即20M波特(10Mb/s以太網(wǎng)使用曼切斯特編碼，每一位都有高電平和低電平兩個(gè)碼元信號周期，因此波特率是數據率的兩倍)
18. 有10個(gè)站連接到以太網(wǎng)上，試計算以下三種情況下每個(gè)站所能得到的帶寬？
(1) 10個(gè)站連接到10BASE-T HUB；（10雙絞線(xiàn)以太網(wǎng)集線(xiàn)器）
(2) 10個(gè)站連接到100BASE-TX HUB；
(3) 每站連接到10BASE-T以太網(wǎng)交換機上。
答：(1) 10個(gè)站連接到10BASE-T HUB：共享10Mbit/s，每個(gè)站10Mbps/10=1Mbps帶寬
(2) 10個(gè)站連接到100BASE-TX HUB：共享100Mbit/s，每個(gè)站100Mbps/10=10Mbps帶寬
(3) 每站連接到10BASE-T以太網(wǎng)交換機上：每臺計算機獨占10Mbps，都享有10Mbps的帶寬。
（前2者共享，交換機使得每臺計算機獨占 集線(xiàn)器與交換機的區別
交換機與路由器的區別在于一個(gè)是數據鏈路層設備，一個(gè)是網(wǎng)絡(luò )層設備。一個(gè)根據MAC地址尋址，一個(gè)根據IP地址尋址）
19. 試說(shuō)明10BASE5，10BASE2，10BASE-T，10BASE-F分別代表什么？
答：10BASE5：“10”表示數據率為10Mbit/s，“BASE”表示電纜上的信號是基帶信號，“5”表示每一段電纜的最大長(cháng)度是500m。
10BASE2：“10”表示數據率為10Mbit/s，“BASE”表示電纜上的信號是基帶信號，“2”表示每一段電纜的最大長(cháng)度是185m（約等于200m）。
10BASE-T：“10”表示數據率為10Mbit/s，“BASE”表示電纜上的信號是基帶信號，“T”表示使用雙絞線(xiàn)（Twisted Pair）作為傳輸媒體。
10BASE-F：“10”表示數據率為10Mbit/s，“BASE”表示傳輸媒體上的信號是基帶信號，“F”表示使用光纖（Fiber Optic）作為傳輸媒體。
20. 10Mb/s以太網(wǎng)升級到100Mb/s和1Gb/s時(shí)，需要解決哪些技術(shù)問(wèn)題？
答：欲保持10Mb/s，100Mb/s，1Gb/s的MAC協(xié)議兼容，要求以太幀最小幀長(cháng)的發(fā)送時(shí)間大于最大沖突檢測時(shí)間。100Mb/s的快速以太網(wǎng)由于速度比10Mb/s的普通以太網(wǎng)有10倍增長(cháng)，采用的是保持幀長(cháng)不變但將最大電纜長(cháng)度減小到100m的方法，而1Gb/s的千兆以太網(wǎng)由于速度又有10倍增長(cháng)，若將最大電纜長(cháng)度減小到10m則會(huì )沒(méi)有什么實(shí)用價(jià)值，因而采用最大電纜長(cháng)度不變仍保持100m但在以太幀后進(jìn)行載波擴充（載波 被調制以后的波形）的方法，這樣可以保證以太幀最小幀長(cháng)加上載波擴充的發(fā)送時(shí)間大于沖突檢測時(shí)間。此外為了避免由此帶來(lái)的額外開(kāi)銷(xiāo)過(guò)大，當連續發(fā)送多個(gè)短幀時(shí)還采用了幀突發(fā)技術(shù)。
其它技術(shù)改進(jìn)：（1）采用專(zhuān)用ASIC硬件的端口獨享的交換機代替HUB，縮小沖突域；（2）發(fā)送、接收、沖突檢測傳輸線(xiàn)路獨立，降低對媒體帶寬要求；（3）媒體從10Mb/s時(shí)用的同軸電纜升級到光纖、雙絞線(xiàn)，采用新的支持高速傳輸的信號編碼技術(shù)，廢棄10Mb/s時(shí)使用的曼徹斯特信號編碼，在100Mb/s快速以太網(wǎng)時(shí)改用4B/5B和MLT-3編碼，在1Gb/s千兆以太網(wǎng)時(shí)改用8B/10B編碼等。
（沖突檢測時(shí)間 發(fā)送數據時(shí)要邊發(fā)送邊監聽(tīng)信道，若監聽(tīng)到干擾信號（干擾信號也可能是不同的站同時(shí)監聽(tīng)到信道空閑，然后同時(shí)發(fā)送，相互視為干擾信號），則表示產(chǎn)生了沖突，停止發(fā)送數據。然后計算出退避登臺時(shí)間繼續發(fā)送
最大電纜長(cháng)度 因為傳播信號會(huì )隨長(cháng)度增加而衰減，因此要確定電纜的最大長(cháng)度，雖然有中繼器（或集線(xiàn)器 是中繼器的一種）可以放大信號
需要改進(jìn)的技術(shù)問(wèn)題如下： 為使上述不同數據率的以太網(wǎng)的MAC協(xié)議兼容，要求以太幀最小幀長(cháng)的發(fā)送時(shí)間大于最大沖突檢測時(shí)間。10Mb/s到100Mb/s采用的是保持幀長(cháng)不變而將最大電纜長(cháng)度減小到100m的方法，原因是傳播信號會(huì )隨長(cháng)度的增加而衰減，從而增強了干擾信號，是的沖突檢測時(shí)間變長(cháng)。100Mb/s到1G/s采用以太幀后進(jìn)行載波擴充的方法。
采用交換機代替集線(xiàn)器，縮小沖突域。
發(fā)送、接收、沖突檢測傳輸線(xiàn)路獨立。
從10Mb/s時(shí)用的同軸電纜升級到光纖、雙絞線(xiàn)，并采用支持高速傳輸的信號編碼技術(shù)，廢棄10Mb/s用的曼切斯特編碼，在100Mb/s以太網(wǎng)使用4B/5B和MLT-3編碼，在1Gb千兆以太網(wǎng)時(shí)改用8B/10B編碼 ）
21. 假定1km長(cháng)的CSMA/CD網(wǎng)絡(luò )的數據率為1Gb/s。設信號在網(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(cháng)。
答：對于1km電纜，單程傳播時(shí)間為1/(20*104)，即5μs，來(lái)回路程傳播時(shí)間為10μs。為了能夠按照CSMA/CD工作，最小幀的發(fā)送時(shí)間不能小于10μs。以1Gb/s速率工作，10μs可以發(fā)送的比特數等于10000比特，因此，最短幀長(cháng)為10000比特或1250字節。
（CSMA/CD（Carrier Sense Multiple Access/Collision Detect）即載波監聽(tīng)多路訪(fǎng)問(wèn)/沖突檢測方法 在以太網(wǎng)中，所有的節點(diǎn)共享傳輸介質(zhì)。如何保證傳輸介質(zhì)有序、高效地為許多節點(diǎn)提供傳輸服務(wù)，就是以太網(wǎng)的介質(zhì)訪(fǎng)問(wèn)控制協(xié)議要解決的問(wèn)題。）
22. 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(guò)來(lái)。這兩個(gè)以太網(wǎng)一個(gè)使用以太網(wǎng)集線(xiàn)器，另一個(gè)使用以太網(wǎng)交換機。你認為以太網(wǎng)交換機應當用在哪一個(gè)網(wǎng)絡(luò )上。
答：局域網(wǎng)80%通信量、因特網(wǎng)20%通信量意味著(zhù)流量大部分在本地各結點(diǎn)間交換，局域網(wǎng)20%通信量、因特網(wǎng)80%通信量意味著(zhù)流量大部分在因特網(wǎng)與本地結點(diǎn)間交換、而本地結點(diǎn)之間很少交換。以太網(wǎng)交換機各端口都是獨享帶寬的，因特網(wǎng)會(huì )接在以太交換機的一個(gè)端口上，顯然，以太網(wǎng)交換機用在后者的網(wǎng)絡(luò )中（其20%通信量在本局域網(wǎng)而80%的通信量到因特網(wǎng)）更適合，保證了因特網(wǎng)方向的大流量，否則若使用了集線(xiàn)器，要和局域網(wǎng)端口競爭、共享介質(zhì)，保證不了大流量。
（交換機適用于在因特網(wǎng)中通信量大的。）
23. 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。這與傳統的時(shí)分復用TDM相比優(yōu)缺點(diǎn)如何？
答：CSMA/CD是一種動(dòng)態(tài)的媒體隨機接入共享信道方式，而傳統的時(shí)分復用TDM是一種靜態(tài)的劃分信道，所以對信道的利用，CSMA/CD是用戶(hù)共享信道，更靈活，可提高信道的利用率，不像TDM，為用戶(hù)按時(shí)隙固定分配信道，即使當用戶(hù)沒(méi)有數據要傳送時(shí)，信道在用戶(hù)時(shí)隙也是浪費的；也因為CSMA/CD是用戶(hù)共享信道，所以當同時(shí)有用戶(hù)需要使用信道時(shí)會(huì )發(fā)生碰撞，就降低信道的利用率，而TDM中用戶(hù)在分配的時(shí)隙中不會(huì )與別的用戶(hù)發(fā)生沖突。對局域網(wǎng)來(lái)說(shuō)，連入信道的是相距較近的用戶(hù)，因此通常信道帶寬較寬，如果使用TDM方式，用戶(hù)在自己的時(shí)隙內沒(méi)有數據發(fā)送的情況會(huì )更多，不利于信道的充分利用。對計算機通信來(lái)說(shuō)，突發(fā)式的數據更不利于使用TDM方式。
24. 網(wǎng)橋的工作原理和特點(diǎn)是什么？網(wǎng)橋與轉發(fā)器以及以太網(wǎng)交換機有何異同？
答：網(wǎng)橋從端口接收網(wǎng)段上傳來(lái)的各種幀。每當收到一個(gè)幀時(shí)，就先存放在其緩存中，若此幀未出現差錯，且欲發(fā)往的目的站MAC地址屬于另一網(wǎng)段，則通過(guò)查找網(wǎng)橋中生成的站表，將收到的幀送往對應的端口轉發(fā)出去。否則，就丟棄該幀。網(wǎng)橋過(guò)濾了通信量，擴大了物理范圍，提高了可靠性，由于每個(gè)端口中有緩存，因此可互連不同物理層、不同MAC子層和不同速率的局域網(wǎng)。但網(wǎng)橋轉發(fā)前需先緩存并查找站表，連接不同MAC子層的網(wǎng)段時(shí)需耗時(shí)修改某些字段內容；增加了時(shí)延；無(wú)流量控制，有時(shí)會(huì )丟幀；當多個(gè)網(wǎng)橋連接有環(huán)路時(shí)會(huì )產(chǎn)生廣播風(fēng)暴。
網(wǎng)橋與轉發(fā)器相比，主要有以下異同點(diǎn)：（1）網(wǎng)橋和轉發(fā)器都有擴展局域網(wǎng)的作用，但網(wǎng)橋還能提高局域網(wǎng)的效率，并有連接不同MAC子層和不同速率局域網(wǎng)的作用。局域網(wǎng)擴展時(shí)能接的轉發(fā)器數目有限制，而網(wǎng)橋從理論上講，擴展的局域網(wǎng)范圍是無(wú)限制的；（2）都能實(shí)現網(wǎng)段的互連，但網(wǎng)橋工作在數據鏈路層，而轉發(fā)器工作在物理層；轉發(fā)器只通過(guò)按比特轉發(fā)信號實(shí)現各網(wǎng)段物理層的互連，網(wǎng)橋在MAC層轉發(fā)數據幀實(shí)現數據鏈路層的互連，而且網(wǎng)橋能互連不同物理層甚至不同MAC子層的網(wǎng)段；（3）互連的各網(wǎng)段都在同一廣播域，但網(wǎng)橋不像轉發(fā)器轉發(fā)所有的幀，而是只轉發(fā)未出現差錯、且目的站接在另一端口的幀或廣播幀；網(wǎng)橋將網(wǎng)段隔離為不同的沖突域，而轉發(fā)器則無(wú)隔離沖突域的作用。（4）轉發(fā)器轉發(fā)一幀時(shí)不用檢測傳輸媒體，而網(wǎng)橋在轉發(fā)一幀前必須執行CSMA/CD算法；
網(wǎng)橋與以太網(wǎng)交換機相比，主要有以下異同點(diǎn)：（1）以太網(wǎng)交換機實(shí)質(zhì)上是一個(gè)硬件實(shí)現的多端口的網(wǎng)橋，以太網(wǎng)交換機通常有十幾個(gè)端口，而網(wǎng)橋一般只有2到4個(gè)端口，常用軟件實(shí)現；它們都工作在數據鏈路層；（2）網(wǎng)橋的端口一般連接到局域網(wǎng)的網(wǎng)段，而以太網(wǎng)交換機的每個(gè)端口一般都直接與主機相連，也可連接到HUB；（3）交換機允許多對計算機間能同時(shí)通信，而網(wǎng)橋最多允許每個(gè)網(wǎng)段上的一臺計算機同時(shí)通信。（4）網(wǎng)橋采用存儲轉發(fā)方式進(jìn)行轉發(fā)，而以太網(wǎng)交換機還可采用直通方式轉發(fā)。以太網(wǎng)交換機采用了專(zhuān)用的ASIC交換機構硬件芯片，轉發(fā)速度比網(wǎng)橋快。 （給我的感覺(jué)還是以太網(wǎng)交換機更好）
25. 以太網(wǎng)交換機有何特點(diǎn)？用它怎樣組成虛擬局域網(wǎng)？
答：特點(diǎn)：以太網(wǎng)交換機實(shí)質(zhì)就是一個(gè)多端口的的網(wǎng)橋，它工作在數據鏈路層上。每一個(gè)端口都直接與一個(gè)主機或一個(gè)集線(xiàn)器相連，并且通常用全雙工方式工作。它能同時(shí)連通多對端口，使每一對通信能進(jìn)行無(wú)碰撞地傳輸數據。在通信時(shí)是獨占而不是和其他網(wǎng)絡(luò )用戶(hù)共享傳輸媒體的帶寬。以太網(wǎng)交換機支持存儲轉發(fā)方式，而有些交換機還支持直通方式。但要應當注意的是：用以太網(wǎng)交換機互連的網(wǎng)絡(luò )只是隔離了網(wǎng)段（減少了沖突域），但同一臺交換機的各個(gè)端口所連的網(wǎng)段仍屬于同一個(gè)廣播域。因此，在需要時(shí)，應采用具VLAN能力的交換機劃分虛擬網(wǎng)，形成多個(gè)廣播域（802.1q協(xié)議）。
26. 何謂流量控制？何謂滑動(dòng)窗口協(xié)議？簡(jiǎn)要說(shuō)明其工作原理，并與停等協(xié)議進(jìn)行比較,說(shuō)明兩者分別使用的場(chǎng)合。
答：流量控制:使發(fā)送方不以超過(guò)接收方處理能力的速度發(fā)送數據進(jìn)行的控制；
滑動(dòng)窗口協(xié)議:允許發(fā)送端在沒(méi)有接收端響應的情況下最多發(fā)送出N幀數據，N稱(chēng)為窗口的大小。
工作原理:發(fā)送窗口就是發(fā)送端允許連續發(fā)送的幀的序號表，其窗口尺寸為發(fā)送端可以不等待應答而連續發(fā)送的最大幀數，若發(fā)送窗口尺寸為w,則初始時(shí)發(fā)送端可以連續發(fā)送w個(gè)數據幀，并在發(fā)送端設置w個(gè)緩沖區存放這w個(gè)數據幀的副本，當發(fā)送端收到發(fā)送窗口下沿幀的肯定應答時(shí)，將發(fā)送窗口整體向前滑動(dòng)一個(gè)序號，并從緩沖區中將該數據幀的副本刪除，如果有新的數據要發(fā)送，對其按順序編號，只要幀序號落在發(fā)送窗口內就可以發(fā)送，直至發(fā)送窗口滿(mǎn)為止。接收窗口就是接收方允許接收的幀的序號表，凡落在接收窗口內的幀，接收方都必須處理，落在接收窗口外的幀被丟棄。接收方每次允許接收的幀數稱(chēng)為接收窗口的尺寸，如果某個(gè)幀的序號正好等于接收窗口的下沿，且校驗正確，則接收方將該幀數據交給上層實(shí)體，并向發(fā)送方返回應答，同時(shí)接收窗口向前滑動(dòng)一個(gè)序號。若接收到其它落在接收窗口內的幀，則照樣處理，但不將其交給上層，只有當接收窗口下沿的幀被正確收到，才將其連同其后連續的若干個(gè)正確幀送給上層，同時(shí)滑動(dòng)接收窗口。
與停等協(xié)議進(jìn)行比較,說(shuō)明分別使用的場(chǎng)合:停等協(xié)議簡(jiǎn)單，當發(fā)送方發(fā)完一幀后即停止發(fā)送，等待對方的應答，若收到肯定應答，接著(zhù)發(fā)送下一幀，否則重發(fā)該幀。但停等協(xié)議在信號傳播時(shí)延較長(cháng)時(shí)傳輸效率較低，因為在信號在線(xiàn)路上傳輸過(guò)程中，發(fā)送方只能等待，什么也不能做，這時(shí)使用滑動(dòng)窗口協(xié)議將極大地提高傳輸效率。
27.(1)設一欲傳輸的報文塊為11100110,生成多項式G(X)=X4+X3+1,試求出CRC校驗碼。
(2)試問(wèn)在傳輸線(xiàn)路上的傳輸碼是什么?在接收端接收時(shí)如何進(jìn)行校驗?寫(xiě)出校驗過(guò)程。
答：（1）被除數=111001100000 （R=4）
除數=11001 (R+1位)
進(jìn)行模2除（演算豎式略），得4位余數，即CRC=0110 (可采用被除數與除數異或的方法，每次異或除數得到的結果去除前面的0，然后再與除數異或)
（2）在傳輸線(xiàn)路上的傳輸碼是111001100110
在接收端接收時(shí)，將收到的完全的位序列用與發(fā)送方相同的生成多項式去除，如果傳輸過(guò)程中無(wú)錯誤發(fā)生，余數將是零；如果傳輸中有錯，余數將不是零。
接收端接收時(shí)：
被除數=111001100110
除數=11001
進(jìn)行模2除（演算豎式略），得余數為零，校驗正確。
28. 什么是以太網(wǎng)的CSMA/CD算法?為什么在采用這種技術(shù)時(shí)，沖突檢測時(shí)間無(wú)須大于2a,發(fā)送幀長(cháng)不得小于2a時(shí)間？ (2a來(lái)回傳輸時(shí)延)
答：CSMA/CD即載波偵聽(tīng)多路訪(fǎng)問(wèn)與沖突檢測技術(shù)，其工作原理為：任何站點(diǎn)在發(fā)送前先偵聽(tīng)總線(xiàn)是否空閑，若總線(xiàn)空閑，則該站立即發(fā)送一幀數據；若總線(xiàn)忙，則一直偵聽(tīng)直至總線(xiàn)空閑、立即發(fā)送。在一個(gè)站開(kāi)始發(fā)送后，同時(shí)在2a(總線(xiàn)上兩個(gè)最遠端點(diǎn)間信號傳輸延遲的兩倍時(shí)間)時(shí)間內檢測總線(xiàn)上是否有沖突:若無(wú)沖突，則發(fā)送成功;若有沖突，則該站向全網(wǎng)發(fā)送一干擾串（通知其它站沖突發(fā)生），并延遲一個(gè)隨機時(shí)間（使用截斷的二進(jìn)制指數退避算法），然后重新偵聽(tīng)總線(xiàn)。
在沖突檢測時(shí)檢測時(shí)間無(wú)須大于2a，這是因為當考慮到總線(xiàn)上兩個(gè)端點(diǎn)站點(diǎn)的極端情況，當一端點(diǎn)的站發(fā)送幀后，經(jīng)時(shí)間a傳到另一端點(diǎn)將到未到時(shí)，另一端點(diǎn)站因偵聽(tīng)總線(xiàn)還是空閑、也開(kāi)始發(fā)送，這樣沖突發(fā)生，須再經(jīng)時(shí)間a才能由第一個(gè)端點(diǎn)檢測到，這種最壞情況只需2a時(shí)間檢測到?jīng)_突。因此，在所有情況下，如有沖突發(fā)生，則在發(fā)送信息之后2a時(shí)間內應能檢測到，因而沖突檢測時(shí)間無(wú)須大于2a.
另一方面，發(fā)送幀長(cháng)不得小于2a時(shí)間，這是因為如果所發(fā)送的幀太短，還沒(méi)有來(lái)得及檢測到?jīng)_突就已經(jīng)發(fā)送完了，那么在沖突檢測窗口的剩余時(shí)段就無(wú)法進(jìn)行沖突檢測了（無(wú)法用信道上收到的信號和自己發(fā)出的信號比較）。因此，所發(fā)送的幀的最短長(cháng)度應當要保證在沖突檢測窗口時(shí)間內一直有數據位發(fā)出，從而能檢測到可能最晚來(lái)到的沖突信號。
29. 快速以太網(wǎng)的出現，在提高傳輸率的同時(shí)，幀的最小長(cháng)度沒(méi)有改變，那么其傳輸速率的提高是以什么為代價(jià)的？
答：在快速以太網(wǎng)中，發(fā)送數據的速率提高后，如果幀的最小長(cháng)度不變，則發(fā)送完最小一幀的時(shí)間縮短，為了在該短時(shí)間內能檢測到?jīng)_突，就要求網(wǎng)絡(luò )上最遠兩個(gè)站點(diǎn)間的往返時(shí)間縮短，這樣在網(wǎng)絡(luò )上兩個(gè)最遠結點(diǎn)間的距離就要縮短。所以，快速以太網(wǎng)傳輸速率的提高是以縮短最大網(wǎng)絡(luò )覆蓋范圍為代價(jià)的。
30. 當人們說(shuō)網(wǎng)橋能過(guò)濾網(wǎng)絡(luò )通信流量時(shí)，指的是什么意思？為什么說(shuō)過(guò)濾功能很重要？
答：網(wǎng)橋工作在第二層數據鏈路層，通常連接幾個(gè)不同的網(wǎng)段，當一個(gè)幀進(jìn)入網(wǎng)橋時(shí)，網(wǎng)橋檢查該幀的目的地址，如果目的地址和源地址在同一個(gè)網(wǎng)段，，網(wǎng)橋不會(huì )發(fā)往其它網(wǎng)段，只有檢查到目的地址和源地址不在同一個(gè)網(wǎng)段，才轉發(fā)到另一個(gè)網(wǎng)段，因此網(wǎng)橋是有選擇的轉發(fā)數據幀，而不像中繼器那樣轉發(fā)所有的數據。這樣，通過(guò)網(wǎng)橋就不會(huì )將在同一個(gè)網(wǎng)段內傳送的幀轉發(fā)給其它網(wǎng)段，避免了不必要的轉發(fā)，提高了傳送效率。所以說(shuō)過(guò)濾功能很重要。
31. 什么是以太沖突域？什么是全雙工以太網(wǎng)？簡(jiǎn)要比較網(wǎng)絡(luò )互連設備HUB與SWITCH，說(shuō)明它們與全雙工以太網(wǎng)的關(guān)系。
答：以太沖突域：基于CSMA/CD（載波監聽(tīng)多路訪(fǎng)問(wèn)/沖突檢測）的以太網(wǎng)是總線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )或星型網(wǎng)絡(luò )，如果兩個(gè)或更多站同時(shí)有幀在等待發(fā)送，那么它們將發(fā)生沖突。一組競爭信道訪(fǎng)問(wèn)的站組成了沖突域。同一個(gè)沖突域中的站競爭信道，不同沖突域的站不會(huì )競爭公共信道。
全雙工以太網(wǎng):雙絞線(xiàn)以太網(wǎng)是結構化的星型布線(xiàn)系統，在星型網(wǎng)的中心為交換機，在收發(fā)兩個(gè)方向上都有單獨的信道(1，2線(xiàn)對發(fā)送，3，6線(xiàn)對接收)，若改變交換機和PC機網(wǎng)卡的以太網(wǎng)MAC控制器的功能，關(guān)掉載波偵聽(tīng)和沖突檢測功能,不進(jìn)行沖突的檢測、避退和重發(fā)，在這種環(huán)境下，此時(shí)這種交換機就以全雙工方式操作，PC站點(diǎn)可以同時(shí)接收和發(fā)送。
簡(jiǎn)要比較網(wǎng)絡(luò )互連設備HUB與SWITCH: HUB和SWITCH的主要區別在于它們的工作方式：HUB的各端口以共享介質(zhì)方式工作，而SWITCH的各端口以獨享介質(zhì)方式工作；HUB各端口所連的站點(diǎn)同時(shí)只能有一個(gè)站點(diǎn)發(fā)送,全部端口與站點(diǎn)構成一個(gè)沖突域；SWITCH各端口所連站點(diǎn)同時(shí)可有多個(gè)站點(diǎn)發(fā)送，每個(gè)端口所連接的站點(diǎn)構成一個(gè)沖突域，因而數據傳輸的總吞吐量更大；由于HUB或SWITCH收到廣播幀后都會(huì )向其它端口轉發(fā)，因此各端口都處于同一個(gè)廣播域。
HUB、SWITCH與全雙工以太網(wǎng)的關(guān)系：HUB不能用來(lái)進(jìn)行全雙工操作，只能按CSMA/CD方式工作；而SWITCH可以按CSMA/CD方式工作也可以按全雙工方式工作，但全雙工方式工作時(shí)還需端口連接設備的以太網(wǎng)MAC控制器支持全雙工。
32．下圖中通信的兩個(gè)站采用HDLC協(xié)議,交換的幀用“地址 + 幀名 + N(S)值 + P/F + N(R)值”的形式表示, P和P*分別表示P位置成1和0, F和F*分別表示F位置成1和0, 在幀中不使用的字段用 - 表示.請根據圖中給出的幀序列完成下列問(wèn)題填充:
(1) 它們使用的是HDLC的_______________操作模式。
A.正常響應 B.異步平衡 C.異步響應
(2)兩站之間進(jìn)行的是_______________通信。
A.全雙工 B.半雙工
(3) 由B站發(fā)往A站的幀“B.I(2)F(3)”是_______________。
A.命令 B.響應
在發(fā)此幀時(shí),B已經(jīng)成功地收到了由A發(fā)往B的第_________ 號幀。
(4) 在幀序列中用 ??? 表示的幀,其幀的內容應是_______________。
[解] (1) 正常響應模式
(2) 全雙工
(3) 響應 ，2
(4) B.REJ-F*(2)
33. 選擇與填充題：
(1)采用滑動(dòng)窗口協(xié)議時(shí)，若使用選擇重發(fā)方式,則發(fā)送、接收窗口的尺寸不能超過(guò)（C）。
A．2n-1 B．2n C．2n-1 D．2n-2
(2)使用HDLC透明傳輸，傳輸過(guò)程中，幀內數據字段的比特串為01111101000111110010，
在接收站經(jīng)過(guò)刪除“0”比特后的數據字段代碼為 011111100011111010 。
(3)HDLC幀中,N(S)表示 發(fā)送幀的序號 ，N(R)表示 下一個(gè)期待接收的幀號 。
(4)若數據鏈路的發(fā)送窗口為4，在發(fā)送3號幀，并接到已收2號幀的確認幀后，發(fā)送方還可
以連續發(fā) 3 幀，可發(fā)幀的序號為 4，5，6 。
(5)從滑動(dòng)窗口的觀(guān)點(diǎn)來(lái)看，停-等、出錯全部重發(fā)和選擇重發(fā)三種協(xié)議，它們的差別在于
各自的窗口不同而已，停-等法的發(fā)送窗口 ＝1 ，接收窗口 ＝1 ；
出錯全部重發(fā)的發(fā)送窗口 > 1 ，接收窗口 =1 ；
選擇重發(fā)的發(fā)送窗口 > 1 ，接收窗口 > 1 。
(6) 在IEEE 802.5網(wǎng)中,接收站使用數據幀中的幀狀態(tài)字段FS的A和C位作為幀的應答，
當數據幀返回到發(fā)送站時(shí),發(fā)送站檢查A和C位,當A=0,C=0時(shí)，表示 接收站不存
在或沒(méi)加電 ； 當A=1，C=0時(shí),表示 接收站存在但沒(méi)有接收幀 ；當A=1，C=1時(shí)，
表示 接收站存在且接收了該幀 。
(7) 在差錯編碼理論中，海明距離指 兩個(gè)碼字的對應比特取值不同的比特數 ，編碼
集的海明距離指 一個(gè)有效編碼集中,任意兩個(gè)碼字的海明距離的最小值 。如果要
能檢測出d個(gè)錯誤,則編碼集的海明距離至少應為 d+1 ,如果要能糾正 d個(gè)錯誤，則
編碼集的海明距離至少應為 2d+1 。
(為了檢測d個(gè)錯誤，需要一個(gè)海明距離為d+1的編碼方案。因為在這樣的編碼方案中，d個(gè)1位錯誤不可能將一個(gè)有效碼字改編成另一個(gè)有效碼字。當接收方看到一個(gè)無(wú)效碼字的時(shí)候，它就知道已經(jīng)發(fā)生了傳輸錯誤。類(lèi)似地，為了糾正d個(gè)錯誤，需要一個(gè)距離為2d+1的編碼方案，因為在這樣的編碼方案中，合法碼字之間的距離足夠遠，因而即使發(fā)生了d位變化，則還是原來(lái)的碼字離它最近，從而可以唯一確定原來(lái)的碼字，達到糾錯的目的。)
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