3.1数据链路层中的链路控制包括哪些功能? 1链路管理 包括:数据链路的建立、维持和释放 2帧定界 数据链路层的数据传送单位是帧。帧定界也可称为帧同步,指的是接收方应当能够从收到的比特流中准确地区分出 帧的开始和结束在什么地方 3流量控制 发送方发送数据的速率必须使得收方来得及接收。当收方来不及接收时,就必须及时控制发送方发送数据的速率 这就是流量控制 4.差错控制 由于链路一般都有极低的差错率,所以一般采用编码技术,编码技术有2类:一是前向纠错,即接收方收到有差错 的数据帧时,能够自动将差错改正过来。这种方法开销较大,不太适合计算机通信;另一类是差错检测,即收方可 以检测到收到帧有差错(不知道哪个帧错)。然后可以不进行任何处理,或者可以由数据链路层负责重新传送该 5将数据和控制信息区分开 多数情况下,数据和控制信息处于同一帧中,因此一定要有相应的措施使收方能够将它们区分开来。 6透明传输 透明传输是指不管传输的数据是什么样的比特组合,都可以在链路上传送;当传送的数据中的比特组合恰巧与某 个控制信息完全相同时,必须有可靠的措施,是收方不会将这种比特组合的数据误以为是某种控制信息 7.寻址 必须保证每一帧都能送到正确的目的站。收方也应该知道发放是哪个站 32考察停止等待协议算法。在接收结点,当执行步骤(3)时,若将“否则转到(6”改为“否则转到(2)”,将产生 什么结果? 答 如果收到直接转到(2),那么就是说收到重复发来的数据帧后,直接丢弃,不进行任何处理。那么发送结点会以为 接收结点仍然没有收到这个数据帧,会再重发发送这个数据帧,造成浪费 33信道速率为4kbs。采用停止等待协议。传播时延卬=20ms.确认帧长度和处理时间均可忽略。问帧长为多 少才能使信道利用率达到至少50%? 答: 当发送一帧的时间等于信道的传播时延的2倍时,信道利用率是50%,或者说当发送一帧的时间等于来回路程的传 播时延时,效率将是50%。即20ms*2=40ms。现在发送速率是每秒4000bit,即发送一位需0.25ms。则帧长 40/0.25=160bit 3.4在停止等待协议中,确认帧是否须要序号?请说明理由 答 确认帧可以不要序号,则该确认帧丢失,则发送端只要重新发送原来的数据帧就可以了。 35试写出连续ARQ协议的算法。 在发送结点: (D)V(S)0 (2)从主机取若干个数据帧,放入发送缓存 (3)N(S<-V(S) (4)将发送缓存中的第V(S)个数据帧发送出去,设置一个超时计时器。 (5)V(S增加1,转(3) (6)等待{等待下列2个事件哪个现出现}
3.1 数据链路层中的链路控制包括哪些功能？ 答： 1.链路管理 包括：数据链路的建立、维持和释放 2.帧定界 数据链路层的数据传送单位是帧。帧定界也可称为帧同步，指的是接收方应当能够从收到的比特流中准确地区分出 一帧的开始和结束在什么地方。 3.流量控制 发送方发送数据的速率必须使得收方来得及接收。当收方来不及接收时，就必须及时控制发送方发送数据的速率， 这就是流量控制。 4.差错控制 由于链路一般都有极低的差错率，所以一般采用编码技术，编码技术有2类：一是前向纠错，即接收方收到有差错 的数据帧时，能够自动将差错改正过来。这种方法开销较大，不太适合计算机通信；另一类是差错检测，即收方可 以检测到收到帧有差错（不知道哪个帧错）。然后可以不进行任何处理，或者可以由数据链路层负责重新传送该 帧。 5.将数据和控制信息区分开 多数情况下，数据和控制信息处于同一帧中，因此一定要有相应的措施使收方能够将它们区分开来。 6.透明传输 透明传输是指不管传输的数据是什么样的比特组合，都可以在链路上传送；当传送的数据中的比特组合恰巧与某一 个控制信息完全相同时，必须有可靠的措施，是收方不会将这种比特组合的数据误以为是某种控制信息。 7.寻址 必须保证每一帧都能送到正确的目的站。收方也应该知道发放是哪个站。 3.2 考察停止等待协议算法。在接收结点，当执行步骤(3)时，若将“否则转到(6)”改为“否则转到(2)”，将产生 什么结果？ 答： 如果收到直接转到(2)，那么就是说收到重复发来的数据帧后，直接丢弃，不进行任何处理。那么发送结点会以为 接收结点仍然没有收到这个数据帧，会再重发发送这个数据帧，造成浪费。 3.3 信道速率为4kb/s。采用停止等待协议。传播时延tp=20ms.确认帧长度和处理时间均可忽略。问帧长为多 少才能使信道利用率达到至少50%？ 答： 当发送一帧的时间等于信道的传播时延的2倍时，信道利用率是50％，或者说当发送一帧的时间等于来回路程的传 播时延时，效率将是50％。即20ms*2=40ms。现在发送速率是每秒4000bit，即发送一位需0.25ms。则帧长 40/0.25=160bit 3.4 在停止等待协议中，确认帧是否须要序号？请说明理由 答： 确认帧可以不要序号，则该确认帧丢失，则发送端只要重新发送原来的数据帧就可以了。 3.5 试写出连续ARQ协议的算法。 答： 在发送结点： ⑴ V(S)<-0 ⑵从主机取若干个数据帧，放入发送缓存 ⑶ N(S)<-V(S) ⑷ 将发送缓存中的第V(S)个数据帧发送出去，设置一个超时计时器。 ⑸ V(S)增加1,转（3） ⑹ 等待 {等待下列2个事件哪个现出现}
冂)收到确认帧ACKn,若n-1=N(S),则{所有发送的数据帧都已经被接收方确认收到}转(2)否则,清零对应数 据帧的计时器,然后丢弃这个确认帧 (8)若其中的第个帧的计时器时间到,则VS)<V(S}i,然后转(3) 在接收结点: (1)V(R<0。{初始化接收状态} 2)等待 (3)收到一个数据帧 若N(S=V(R),则上交该数据帧到上层软件。 否则丢弃此数据帧,然后转(5) (4)V(R)++ 5)n<V(R)发送确认帧ACK,转到(2) 3.6试证明:当用n个比特进行编号时,若接收窗口的大小为1,则只有在发送窗口的大小Wt<=2n1时,连续 ARQ协议才能正确运行。 证明: (1)显然WT内不可能有重复编号的帧,所以WT<2n。设WT=2n (2)注意以下情况 发送窗口:只有当收到对一个帧的确认,才会向前滑动一个帧的位置: 接收窗口:只有收到一个序号正确的帧,才会向前滑动一个帧的位置,且同时向发送端发送对该帧的确认。 显然只有接收窗口向前滑动时,发送端口才有可能向前滑动。发送端若没有收到该确认,发送窗口就不能滑动 (3)为讨论方便,取n=3。并考虑当接收窗口位于0时,发送窗口的两个极端状态 状态1:发送窗口:0123456701234567 全部确认帧收到接收窗口:0123456701234567 状态2:发送窗口:0123456701234567 全部确认帧都没收到接收窗口:0123456701234567 (4)可见在状态2下,接收过程前移窗口后有效序列号的新范围和发送窗口的旧范围之 间有重叠,致使接收端无法区分是重复帧还是新帧。为使旧发送窗口和新接收窗口之间序列 号不发生重叠,有WT+WR<2n,所以WT<2nl 3.7在选择重传ARQ协议中,设编号用3bit。再设发送窗口WT=6而接收窗口WR=3找到一种情况,使得在此 情况下协议不能正确工作。 答: 设想在发送窗口内的序号为0,1,2,3,4,5,而接收窗口等待后面的6,7,0。接收端若收到0号帧,则无法判断 是新帧还是重传的(当确认帧丢失)。 38在连续ARQ协议中,设编号用3bit,而发送窗口wT=8试找出一种情况,使得在此协议下不能正确工 答:发送端第一次发送了8个数据帧以后,接收端也发送了确认帧,但是在所有确认帧都丢失的情况下,发送端自 然又重新发送了这8个数据帧,接收又发送了确认帧,但是发送端无法辨别这些确认帧是确认第一次发的数据帧还 是第二次发的数据帧。 39在什么条件下,选择重传ARQ协议和连续ARQ协议在效果上完全一致? 发送的数据帧全部被接收,或WR=1时(或者丢失的总是最后几个数据帧。我加的) 3.10在连续ARQ协议中,若WI=7,则发送端在开始时可连续发送7个数据帧。因此,在每一帧发出后,都要 设置一个超时计时器。现在计算机里只有一个硬时钟,设这7个数据帧发出的时间分别为t0,t1.:6,且tout都 样大。则如何实现这7个超时计时器?
⑺ 收到确认帧ACKn，若n－1=N(S), 则{所有发送的数据帧都已经被接收方确认收到} 转（2） 否则，清零对应数 据帧的计时器，然后丢弃这个确认帧。 ⑻ 若其中的第i个帧的计时器时间到，则V(S)<-V(S)-i，然后转(3)。 在接收结点： ⑴ V(R)<-0。{初始化接收状态} ⑵ 等待 ⑶ 收到一个数据帧 若N(S)=V(R),则上交该数据帧到上层软件。 否则丢弃此数据帧，然后转(5) ⑷ V(R)++ ⑸ n<-V(R)发送确认帧ACK,转到(2). 3.6 试证明：当用n个比特进行编号时，若接收窗口的大小为１，则只有在发送窗口的大小Wt<=2n1时，连续 ARQ协议才能正确运行。 证明： （1）显然WT内不可能有重复编号的帧，所以WT≤2n。设WT=2n； （2）注意以下情况： 发送窗口：只有当收到对一个帧的确认，才会向前滑动一个帧的位置； 接收窗口：只有收到一个序号正确的帧，才会向前滑动一个帧的位置，且同时向发送端 发送对该帧的确认。 显然只有接收窗口向前滑动时， 发送端口才有可能向前滑动。 发送端若没有收到该确认，发送窗口就不能滑动。 （3）为讨论方便，取n=3。并考虑当接收窗口位于0 时，发送窗口的两个极端状态 状态1：发送窗口：0123456701234567 全部确认帧收到接收窗口：0123456701234567 状态2：发送窗口：0123456701234567 全部确认帧都没收到接收窗口：0123456701234567 （4）可见在状态2下，接收过程前移窗口后有效序列号的新范围和发送窗口的旧范围之 间有重叠，致使接收端无法区分是重复帧还是新帧。为使旧发送窗口和新接收窗口之间序列 号不发生重叠，有WT＋WR≤2n，所以WT≤2n1。 3.7在选择重传ARQ协议中，设编号用3bit。再设发送窗口WT=6而接收窗口WR＝3.找到一种情况，使得在此 情况下协议不能正确工作。 答： 设想在发送窗口内的序号为0，1，2，3，4，5，而接收窗口等待后面的6，7，0。接收端若收到0号帧，则无法判断 是新帧还是重传的（当确认帧丢失）。 3.8在连续ARQ协议中，设编号用3bit，而发送窗口WT＝8.试找出一种情况，使得在此协议下不能正确工 作。 答：发送端第一次发送了8个数据帧以后，接收端也发送了确认帧，但是在所有确认帧都丢失的情况下，发送端自 然又重新发送了这8个数据帧，接收又发送了确认帧，但是发送端无法辨别这些确认帧是确认第一次发的数据帧还 是第二次发的数据帧。 3.9 在什么条件下，选择重传ARQ协议和连续ARQ协议在效果上完全一致？ 答： 发送的数据帧全部被接收，或WR=1时（或者丢失的总是最后几个数据帧。我加的） 3.10 在连续ARQ协议中，若WT=7,则发送端在开始时可连续发送7个数据帧。因此，在每一帧发出后，都要 设置一个超时计时器。现在计算机里只有一个硬时钟，设这7个数据帧发出的时间分别为t0,t1…t6,且tout都 一样大。则如何实现这7个超时计时器？
答:可以用相对发送时间实现一个链表 3.1]卫星信道的数据率为IMb/s,取卫星信道的单程传播时延为0.25s。每个数据帧长都是2000bit。忽略误码 率、确认帧长和处理时间。计算下列情况下的信道利用率: (1)停止等待协议 (2)连续ARQ协议,WT=7 (3)连续ARQ协议,WT=127 (4)连续ARQ协议,WT=255。 2000/1000000=0.002 0.002/(0002+0.25×2)=0.398% 0.002×7=0.014 0014/(0.002+0.25×2)=2.79% 0.002×127=0254 0.254/(0002+0.25×2)=50.6% 0.002×255=0.51 0.5l/(0.002+0.25×2)=100% 312试简述HDLC帧各字段的意义。HDL用什么方法保证数据的透明传输? LHDLO中包括有2个标志帧边界的标志字段F,标志字段内容为“111110°,用以在接收端确认一个帧的位置。 地址字段A也是8个bit。在非平衡方式传输数据时,总是写入次站的地址;在平衡方式传输是,总是填入确认站的 地址。 帧检验序列字段FCS共16bit采用CRC-CCIT方式检验,检验范围是从地址字段的第1个bit起,到信息字段的最末1 个比特为止(见图39)。 控制字段C共8bit,HDLC的许多重要功能都靠控制字段来实现。根据其最前面2个bit的取值,可将HDLC帧分为: 信息帧、监督帧和无编号帧。 2采用零比特填充法就可以传送任意组合的比特流,或者说,就可以实现数据链路层的透明传输。 313HDLC帧可分为哪几个大类?简述各类帧的作用 答 根据控制字段的最前面2个bit的取值,可将HDLC帧分为:信息帧、监督帧和无编号帧: 信息帧:携带传输数据的帧
答：可以用相对发送时间实现一个链表。 3.11 卫星信道的数据率为1Mb/s，取卫星信道的单程传播时延为0.25s。每个数据帧长都是2000bit。忽略误码 率、确认帧长和处理时间。计算下列情况下的信道利用率： ⑴停止等待协议 ⑵连续ＡＲＱ协议，ＷＴ＝７ ⑶连续ＡＲＱ协议，ＷＴ＝１２７。 ⑷连续ＡＲＱ协议，ＷＴ＝２５５。 答： ⑴. 2000/1000 000＝0.002 0.002/（0.002＋0.25×2）=0.398% ⑵ 0.002×7=0.014 0.014/（0.002＋0.25×2）=2.79% ⑶ 0.002×127=0.254 0.254/（0.002＋0.25×2）=50.6% ⑷ 0.002×255=0.51 0.51/（0.002＋0.25×2）=100% 3.12试简述HDLC帧各字段的意义。HDL用什么方法保证数据的透明传输？ 答： 1.HDLC中包括有2个标志帧边界的标志字段F，标志字段内容为“0111 1110”，用以在接收端确认一个帧的位置。 地址字段A也是8个bit。在非平衡方式传输数据时，总是写入次站的地址；在平衡方式传输是，总是填入确认站的 地址。 帧检验序列字段FCS共16bit。采用CRC-CCITT方式检验，检验范围是从地址字段的第1个bit起，到信息字段的最末1 个比特为止（见图3.9）。 控制字段C共8bit，HDLC的许多重要功能都靠控制字段来实现。根据其最前面2个bit的取值，可将HDLC帧分为： 信息帧、监督帧和无编号帧。 2.采用零比特填充法就可以传送任意组合的比特流，或者说，就可以实现数据链路层的透明传输。 3.13 HDLC帧可分为哪几个大类？简述各类帧的作用。 答： 根据控制字段的最前面2个bit的取值，可将HDLC帧分为：信息帧、监督帧和无编号帧： 信息帧：携带传输数据的帧
