计算机网络第三章数据链路层习题答案

计算机网络第三章数据链路层习题答案

3-02数据链路层中的链路控制包括哪些功能?试讨论数据链路层做成可靠的链路层有哪些优点和缺点.
答:链路管理
帧定界
流量控制
差错控制
将数据和控制信息区分开
透明传输
寻址
可靠的链路层的优点和缺点取决于所应用的环境:对于干扰严重的信道,可靠的链路层可以将重传范围约束在局部链路,防止全网络的传输效率受损;对于优质信道,采用可靠的链路层会增大资源开销,影响传输效率。

3-07 要发送的数据为1101011011。采用CRC的生成多项式是P(X)=X^4+X+1。试求应添加在数据后面的余数。数据在传输过程中最后一个1变成了0,问接收端能否发现?若数据在传输过程中最后两个1都变成了0,问接收端能否发现?采用CRC检验后,数据链路层的传输是否就变成了可靠的传输?
答:作二进制除法,1101011011 0000 10011 得余数1110 ,添加的检验序列是1110.
作二进制除法,两种错误均可发现。仅仅采用了CRC检验,缺重传机制,数据链路层的传输还不是可靠的传输。

3-08 要发送的数据为101110。采用CRCD 生成多项式是P(X)=X^3+1。试求应添加在数据后面的余数。
答:作二进制除法,101110 000 10011 添加在数据后面的余数是011

3-10 PPP协议使用同步传输技术传送比特串0110111111111100。试问经过零比特填充后变成怎样的比特串?若接收端收到的PPP帧的数据部分是0001110111110111110110,问删除发送端加入的零比特后变成怎样的比特串?
答:发送端的数据0110111111111100经过零比特填充是011011111011111000
接收端收到的0001110111110111110110删除零后是00011101111111111110

3-20 假定1km长的CSMA/CD网络的数据率为1Gb/s。设信号在网络上的传播速率为200000km/s。求能够使用此协议的最短帧长。
答:对于1km电缆,单程传播时间为1/200000=5微秒,来回路程传播时间为10微秒,为了能够按照CSMA/CD工作,最小帧的发射时间不能小于10微秒,以Gb/s速率工作,10微秒可以发送的比特数等于10*10-6/1*10-9=10000,因此,最短帧是10000位或1250字节长.

3-22 假定在使用CSMA/CD协议的10Mb/s以太网中某个站在发送数据时检测到碰撞,执行退避算法时选择了随机数r=100。试问这个站需要等待多长时间后才能再次发送数据?如果是100Mb/s的以太网呢?
答:对于10Mb/s的以太网,以太网把争用期定为51.2us,要退后100个争用期,等待时间是51.2us *100=5.12ms
对于100Mb/s的以太网,以太网把争用期定为5.12us,要退后100个争用期,等待时间是5.12us *100=512us

3-24 假定站点A和B在同一个10Mb/s以太网网段上。这两个站点之间的传播时延为
225比特时间。现假定A开始发送一帧,并且在A发送结束之前B也发送一帧。如果A发送
的是以太网所容许的最短的帧,那么A在检测到和B发生碰撞之前能否把自己的数据发送
完毕?换言之,如果A在发送完毕之前并没有检测到碰撞,那么能否肯定A所发送的帧不
会和B发送的帧发生碰撞?(提示:在计算时应当考虑到每一个以太网帧在发送到信道
上时,在MAC帧前面还要增加若干字节的前同步码和帧定界符)

答: 设在t=0时A开始发送,在t=(64+8)*8=576比特时间(注:最小帧(数据部分)64字节,首部尾部总共8字节, 乘以8得出的是比特时间),A应当发送完毕。t=225比特时间,B就检测出A的信号。只要B在t=224比特时间之前发送数据,A在发送完毕之前就一定检测到碰撞。

3-25 在上题中的站点A和B在t=0时同时发送了数据帧。当t=225比特时间,A和B同时检测到发生了碰撞,并且在t=225+48=273比特时间完成了干扰信号的传输。A和B在CSMA/CD算法中选择不同的r值退避。假定A和B选择的随机数分别是rA=0和rB=1。试问A和B各在什么时间开始重传其数据帧?A重传的数据帧在什么时间到达B?A重传的数据会不会和B重传的数据再次发生碰撞?B会不会在预定的重传时间停止发送数据?
答:t=0时,A和B开始发送数据
T1=225比特时间,A和B都检测到碰撞(tau)
T2=273比特时间,A和B完成干扰信号的传输(T1+48)
T3=273+225=498,完成干扰信号的传播,225比特时间(传播时延)
T4=498+96(监听)=594比特时间, A 监听到信道空闲,开始发送
T5=T2+rB*512=785比特时间,回退后,B再次检测信道。
(T5+96)=881,监听如空闲,则B在T5=881比特时间发送数据、否则再退避。
A重传的数据在T4+225=819比特时间到达B,B先检测到信道忙,因此B在预定的881比特时间内停止发送

3-28 有10个站连接到以太网上。试计算一下三种情况下每一个站所能得到的带宽。
(1)10个站都连接到一个10Mb/s以太网集线器;
(2)10个站都连接到一个100Mb/s以太网集线器;
(3)10个站都连接到一个10Mb/s以太网交换机。
答:(1)10个站共享10Mbit/s,每个站1Mb/s
(2)10个站共享100Mbit/s,每个站10Mb/s
(3)每一个站独占10Mbit/s

题目来源于:《计算机网络第七版(谢希仁版本)》。侵权联删

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