3-1_数据链路层概述
第三章数据链路层DLL 概述
数据链路层有哪些功能？
?为网络层提供服务，良好的服务接口?保证数据传输的有效、可靠： 处理传输错误：差错检测和控制
流量控制
?基于速率
?基于反馈Application Transport Network Link Physical
数据链路层的位置
位于网络层之下，物理层之上。
帧和分组的关系
由实体完成由实体完成
Bits
成帧
?数据链路层使用物理层提供的服务，物理层处理的是位流，数据链路层处理的是帧（数据链路层的PDU）
?将原始的位流分散到离散的帧中，叫成帧，成帧的方法有： 字符计数法
带字节/字符填充的标志字节法
比特填充的比特标志法
物理层编码违例法
字符计数法
字符计数法成帧的特点
?简单
?缺点：一旦除错，无法恢复，即无法再同步?很少被使用
?该方法考虑了错误之后重新同步的问题，让每一帧都用一些特殊的字节作为开始和结束
标志/标记字节（flag byte）
字节填充的标志字节法的特点
?缺点：
容易造成帧界混淆——增加转义字节
依赖于8位字符
?解决方法
一种方法是在二进制数中偶然出现的标志字节前插入一个转义字节。这就称为字节/字符填充法
新技术的采用——位填充
?这是一种面向二进制位的帧格式，把所有需传输的数据以比特位一字排开，并以特殊的位模式01111110作为帧标志，即一个帧的开始（同时标志前一个帧的结束）
?当帧内容中出现一个与帧标志相同的位串01111110，则在5个1后插入一个0，即变成01111101，接收方将自动删除第5 个1后的0。这称为位填充法（零比特填充法），也称为透明传输。?如果由于干扰，一个帧没有正确接收，则可扫描接收串，一旦扫描到01111110，即新的一帧从此开始。即可以再同步
物理层编码违例法
?在曼切斯特编码中，连续高电平或连续低电平可用作帧边界 采用冗余编码技术，如曼切斯特编码，即两个脉冲宽来表示一个二进制位
数据0：低-高电平对
数据1：高-低电平对
高-高电平对和低-低电平对没有使用，可用作帧边界
?数据链路层位于物理层之上、网络层之下。小结
?数据链路层提供有效的、可靠的帧传输。
?成帧方法
字符计数法
字节填充的标记字节法
比特填充的标记比特法
物理层编码违例法
思考题
?数据链路层在哪里？
?数据链路层的主要功能是什么？
?字符计数法成帧的主要缺点是什么？
?字节填充的标记字节法的基本原理是什么？?比特填充的标记比特法的基本原理是什么？
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第3章 数据链路层
第3章数据链路层 一、填空题 1、差错控制编码是用以实现差错控制的编码，分为（）和前向纠错两大类技术，在网络中广泛使用的一种差错检测技术为（）。 2、以太网交换机采用（）协议来避免逻辑上环路的形成。 3、以太网交换机的数据转发常见方式可分为（）、（）2类. 4、在数据链路层协议PPP的协商过程中，如果认证失败，则进入到（）阶段。 5、通常，一个有24个以太网端口的以太网交换机存在（）个冲突域，（）个广播域。 6、快速以太网是由（）标准定义的。 7、网桥分为透明网桥和（）两类。 8、数据链路层使用的信道分为（）和（）两种类型。 9、PPP协议由（）、（）和（）三部分组成。 10、PPP协议在异步传输和同步传输时，分别采用（）和（）填充法来实现透明传输。 11、IEEE802委员会把局域网的数据链路层分为（）和（）两个子层。 12、常见的硬件地址为（）位。 二、单选题 1、下面不属于局域网关键技术的是：（）。 A、拓扑结构 B、介质访问控制方法 C、路由选择算法 D、数据传输形式 2、在以太网中采用二进制指数退避算法来降低冲突的概率，如果某站点发送数据时发生了3次冲突，则它应该：（）。 A、监听信道直至空闲 B、退避1个时间片后再监听信道直至空闲 C、从0至3中随机选择一个作为退避的时间片数，然后再监听信道直至空闲 D、从0至7中随机选择一个作为退避的时间片数，然后再监听信道 3、CSMA/CD协议在站点发送数据时，处于：（）。 A、始终在侦听总线状态 B、仅发送数据，然后等待确认 C、不侦听总线活动 D、定期侦听总线状态 4、根据网桥的路径选择方法，可分为：（）。 A、内部桥和外部桥 B、本地网桥和远程网桥 C、源路由网桥和透明网桥 D、普通网桥和智能网桥 5、从内部连接方式和工作原理上讲,可以看成"多端口网桥"的设备应是：（）。 A、集线器 B、二层交换机 C、三层交换机 D、路由器 6、数据链路层数据传送的格式为（）。 A、报文 B、分组 C、帧 D、信息 7、一座大楼内的一个计算机网络系统，属于（）。 A、 PAN B、LAN C、MAN D、WAN 8、以太网交换机一个端口在接收到数据帧时，如果没有在MAC地址表中查找到目的MAC地址，通常如何处理？（） A、把以太网帧复制到所有端口 B、把以太网帧单点传送到特定端口 C、把以太网帧发送到除本端口以外的所有端口 D、丢弃该帧 E、把以太网帧发送到一组特定的端口 9、采用了（）的网络中，工作站在发送数据之前，要检查网络是否空闲，只有在网络不阻塞时，工作站才能发送数据。
以太网标准和物理层及数据链路层专题
资料编码产品名称 使用对象产品版本 编写部门资料版本 以太网标准和物理层、数据链路层专题 拟制：日期： 审核：日期： 审核：日期： 批准：日期： 华为技术有限公司 版权所有侵权必究 修订记录 日期修订版本作者描述
目录 1 以太网标准 5 1.1 以太网标准 5 1.2 IEEE标准 5 1.3 物理层 8 1.3.1 以太网接口类型 8 1.3.2 电口 8 1.3.3 光口 11 1.4 FE自协商 12 1.4.1 自协商技术的功能规范 13 1.4.2 自协商技术中的信息编码 14 1.4.3 自协商功能的寄存器控制 16 1.4.4 GE自协商 18 1.5 物理层芯片和MAC层芯片接口简介 19 1.5.1 MII 19 1.5.2 MDIO管理寄存器 20 1.5.3 RMII 20
1.5.4 SMII 21 1.5.5 SS－SMII 21 1.5.6 GMII 22 1.5.7 TBI 22 2 以太网数据链路层 23 2.1 以太网的帧格式 23 2.2 以太网的MAC地址 25 2.3 CSMA/CD算法 26 2.3.1 CSMA/CD发送过程 27 2.3.2 CSMA/CD如何接收 28 2.4 半双工以太网的限制 31 2.5 以太网流量控制 34 2.5.1 反压（Backpressure） 34 2.5.2 PAUSE 流控 34 关键词： 以太网物理层数据链路局域网城域网协议标准祯结构
摘要： 本文详细地阐述了以太网的标准，以太网在各个传输层面的具体结构和工作方式以及控制方式。 缩略语清单： 无。 参考资料清单 无。 以太网标准和物理层、数据链路层专题 1 以太网标准 1.1 以太网标准 局域网(LAN)技术用于连接距离较近的计算机，如在单个建筑或类似校园的集中建筑中。城市区域网(MAN)是基于10－100Km的大范围距离设计的，因此需要增强其可靠性。但随着通信的发展，从技术上看，局域网和城域网有融合贯通的趋势。 1.2 IEEE标准 IEEE是电气和电子工程师协会（Institute of Electrical and Electronics Engineers）的简称，IEEE组织主要负责有关电子和电气产品的各种标准的制定。IEEE于1980年2月成立了IEEE 802委员会，专门研究和指定有关局域网的各种标准。IEEE 802委员会由6个分委员会组成，其编号分别为802.1
计算机网络(第5版)课后习题答案：第3章-数据链路层
计算机网络(第5版)课后习题答案：第3章-数据链路层
第三章数据链路层 3-01 数据链路(即逻辑链路)与链路(即物理链路)有何区别? “电路接通了”与”数据链路接通了”的区别何在? 答：数据链路与链路的区别在于数据链路除链路外，还必须有一些必要的规程来控制数据的传输，因此，数据链路比链路多了实现通信规程所需要的硬件和软件。 “电路接通了”表示链路两端的结点交换机已经开机，物理连接已经能够传送比特流了。在物理连接基础上，再建立数据链路连接，才是“数据链路接通了”，此后，由于数据链路连接具有差错检测功能，才使不太可靠的物理链路变成无差错的数据链路，进行无差错的数据传输。当数据链路断开连接时，物理电路连接不一定跟着断开连接。 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：功能：链路管理、帧定界、透明传输、差错控制。 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。 3-03 网络适配器的作用是什么?网络适配器工作在哪一层? 答：网络适配器（即网卡）是用来实现数据链路层和物理层这两层协议的硬件和软件。 网络适配器工作在TCP/IP协议中的网络接口层（OSI中的数据链里层和物理层）。 3-04 数据链路层的三个基本问题(帧定界、透明传输和差错检测)为什么都必须加以解决？ 答：帧定界是分组交换的必然要求；透明传输避免消息符号与帧定界符号相混淆；差错检测防止有差错的无效数据帧浪费后续路由上的传输和处理资源。
数据链路层与网络安全
课 程 设 计 任 务 书 题目：网络安全技术分析与安全方案设计 小组成员：
姓名：刘锡淼学号：540907040127 负责内容：统筹协作和运输层安全分析与解决方案 姓名：杨大为学号：540907040144 负责内容：应用层安全分析与解决方案 姓名：余飞学号：540907040145 负责内容：网络层安全分析与解决方案 姓名：周恺学号：540907040156 负责内容：物理层安全分析与解决方案 姓名：赵伟学号：540907040153 负责内容：数据链路层安全分析与解决方案 基本要求：
?设计网络安全技术实现方案。选择合适的安全协议、安全 技术、安全设备，设计安全组网方案。 ?按5人左右组合成一个小组，集中讨论，提出各小组的实现 方案，总结并写出报告。 设计目的： ?分析网络各种安全技术和安全设备 ?设计网络安全的方案 计算机网络安全技术内容: ?保密性 ?安全协议的设计 ?访问控制 网络安全分析类别: ?物理层安全分析及解决方案 ?数据链路层安全分析及解决方案 ?网络层安全分析及解决方案 ?运输层安全分析及解决方案 ?应用层安全分析及解决方案 设计内容：数据链路层与网络安全
通信的每一层中都有自己独特的安全问题。数据链路层（第二协议层）的通信连接就安全而言，是较为薄弱的环节。网络安全的问题应该在多个协议层针对不同的弱点进行解决。在本部分中，我将集中讨论与有线局域网相关的安全问题。在第二协议层的通信中，交换机是关键的部件，它们也用于第三协议层的通信。对于相同的第三协议层的许多攻击和许多独特的网络攻击，它们和路由器都会很敏感，这些攻击包括： 内容寻址存储器（CAM）表格淹没：交换机中的CAM 表格包含了诸如在指定交换机的物理端口所提供的MAC 地址和相关的VLAN 参数之类的信息。一个典型的网络侵入者会向该交换机提供大量的无效MAC 源地址，直到CAM 表格被添满。当这种情况发生的时候，交换机会将传输进来的信息向所有的端口发送，因为这时交换机不能够从CAM 表格中查找出特定的MAC 地址的端口号。CAM 表格淹没只会导致交换机在本地VLAN 范围内到处发送信息，所以侵入者只能够看到自己所连接到的本地VLAN 中的信息。 VLAN 中继：VLAN 中继是一种网络攻击，由一终端系统发出以位于不同VLAN 上的系统为目标地址的数据包，而该系统不可以采用常规的方法被连接。该信息被附加上不同于该终端系统所属网络VLAN ID 的标签。或者发出攻击的系统伪装成交换机并对中继进行处理，以便于攻击者能够收发其它VLAN 之间的通信。 操纵生成树协议：生成树协议可用于交换网络中以防止在以太网拓朴结构中产生桥接循环。通过攻击生成树协议，网络攻击者希望将自己的系统伪装成该拓朴结构中的根网桥。要达到此目的，网络攻击者需要向外广播生成树协议配置/拓朴结构改变网桥协议数据单元（BPDU），企图迫使生成树进行重新计算。网络攻击者系统发出的BPDU 声称发出攻击的网桥优先权较低。如果获得成功，该网络攻击者能够获得各种各样的数据帧。 媒体存取控制地址（MAC）欺骗：在进行MAC 欺骗攻击的过程中，已知某其它主机的MAC 地址会被用来使目标交换机向攻击者转发以该主机为目的地址的数据帧。通过发送带有该主机以太网源地址的单个数据帧的办法，网络攻击者改写了CAM 表格中的条目，使得交换机将以该主机为目的地址的数据包转发给该网络攻击者。除非该主机向外发送信息，否则它不会收到任何信息。当该主
计算机简明教程课后答案谢希仁版第三章数据链路层.
第三章 3-01数据链路（即逻辑链路与链路（即物理链路有何区别？电路接通了” 与”数据链路接通了”的区别何在？ 答:数据链路与链路的区别在于数据链路出链路外，还必须有一些必要的规程来控制数据的传输，因此，数据链路比链路多了实现通信规程所需要的硬件和软件。 电路接通了”表示链路两端的结点交换机已经开机，物理连接已经能够传送比特流了，但是，数据传输并不可靠，在物理连接基础上，再建立数据链路连接，才是数据链路接通了”此后,由于数据链路连接具有检测、确认和重传功能，才使不太可靠的物理链路变成可靠的数据链路，进行可靠的数据传输当数据链路断开连接时，物理电路连接不一定跟着断开连接。 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。 3-03网络适配器的作用是什么？网络适配器工作在哪一层？ 答:适配器（即网卡来实现数据链路层和物理层这两层的协议的硬件和软件 网络适配器工作在TCP/IP协议中的网络接口层（OSI中的数据链里层和物理层 3-04数据链路层的三个基本问题（帧定界、透明传输和差错检测为什么都必须加以解决？
答:帧定界是分组交换的必然要求，透明传输避免消息符号与帧定界符号相混淆差错检测防止合差错的无效数据帧浪费后续路由上的传输和处理资源 3-05如果在数据链路层不进行帧定界，会发生什么问题？ 答:无法区分分组与分组，无法确定分组的控制域和数据域，无法将差错更正的范围限定在确切的局部 3-06 PPP协议的主要特点是什么？为什么PPP不使用帧的编号？ PPP适用于什么情况？为什么PPP协议不能使数据链路层实现可靠传输？ 答:简单，提供不可靠的数据报服务，检错，无纠错 不使用序号和确认机制 地址字段A只置为0xFF。地址字段实际上并不起作用。 控制字段C通常置为0x03。 PPP是面向字节的 当PPP用在同步传输链路时,协议规定采用硬件来完成比特填充（和HDLC的做法一样，当PPP用在异步传输时，就使用一种特殊的字符填充法 PPP适用于线路质量不太差的情况下、PPP没有编码和确认机制 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可删除发送端加入的零比特后变成怎样的比特串？ 答:011011111 11111 00 011011111011111000 0001110111110111110110
(完整版)《计算机网络》第三章作业参考答案
第三章作业参考答案 3-03 网络适配器的作用是什么？网络适配器工作在哪一层？ 答：网络适配器功能主要包括：对数据进行串/并传输转换；对数据进行缓存；实现以太网协议；过滤功 能；同时能够实现帧的传送和接收，对帧进行封装等。 网络适配器工作在物理层和数据链路层。 3-04 数据链路层的三个基本问题（帧定界、透明传输和差错检测）为什么都必须加以解决？ 答：封装成帧就是在一段数据的前后分别添加首部和尾部（在首部和尾部里面有许多必要的控制信息） 构成一个帧。接收端能从收到的比特流中准确地区分出一个帧的开始和结束在什么地方； 透明传输使得不管所传数据是什么样的比特组合，都必须能够正确通过数据链路层，具体说就是解 决二进制比特流中出现与帧定界符相同的位流问题； 差错检测可以检测出有差错的帧，并将其丢弃掉，从而降低了数据传输的比特差错率。 3-07 要发送的数据为1101011011。采用CRC的生成多项式是P(x)=x4+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变成了可靠的传输？ 答：（1）因为P(x)=x4+x+1，所以p=10011。n比p少一位，所以n=4 采用CRC校验时，被除数是：11010110110000，除数是：10011，得余数1110。 即添加数据后面的余数（帧检验序列）是1110。 （2）若数据在传输过程中最后一个1变成了0，即11010110101110除以10011，得余数为0011，不为0，接收端可以发现差错。 （3）若数据在传输过程中最后两个1都变成了0，即11010110001110除以10011，得余数为0101，不为0，接收端可以发现差错。 （4）出现以上两种情况，由于接收端均发现错误，丢弃相应的帧，而CRC校验方法没有对应的重 传机制，数据链路层并不能保证接收方接到的和发送方发送的完全一致，所以，在数据链路层的传输是 不可靠的。 3-14常用的局域网的网络拓扑有哪些种类？现在最流行的是哪种结构？为什么早期的以太网选择总线 拓扑结构而不使用星形拓扑结构，但现在却改为使用星形拓扑结构？ 答：常用的局域网的网络拓扑有：星形网、环形网和总线网。 现在最流行的是星形网。 早期的以太网将多个计算机连接到一根总线上，当初认为这种连接方法既简单又可靠，在早期人们 认为：有源器件不可靠，无源的总线结构更加可靠，所以，早期的以太网选择了总线结构。 但是实践证明，连接有大量站点的总线式以太网很容易出现故障，后期出现的集线器采用专用的 ASIC芯片，一方面可以将星形结构做得非常可靠，另一方面，使用双绞线的以太网价格便宜、使用方 便，因此现在的以太网一般都是用星形结构。 3-16 数据率为10Mb/s的以太网在物理媒体上的码元传输速率是多少码元/秒？ 答：码元传输速率即为波特率。 以太网使用曼彻斯特编码，这就意味着发送的每一位都有两个信号周期。标准以太网的数据速率是 10Mb/s，因此波特率是数据率的两倍，即20M码元/秒。 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：1km长的CSMA/CD网络的单程传播时延=1/200000=5×10-6s，即5us，往返传播时延为2 = 10us。 为了能够按照CSMA/CD工作，最短帧的发送时延不能小于10us。以1Gb/s速率工作，10us可以发送的比特数为：10×10-6×1×109=10000bit。 所以，最短帧长为10000bit或1250Byte。
第3章数据链路层
第3章数据链路层一、单选题 1.CRC-16标准规定的生成多项式为 1 ) (2 15 16+ + + =x x x x G，它产生的校验码是（）位。 A. 2 B.4 C.16 D. 32 2.如需发送的二进制序列为1001011，并使用x3+x+1作为CRC检验的生成多项式，其实际发送的二进制序列为（） A. 100101110001 B.1001011101 C.1001011100 D. 1001011110 3.接收端发现有差错时，设法通知发送端重发，直到收到正确的码字为止，这种差错控制方法为（）。 A.前向纠错 B.冗余校验 C. 混合差错控制 D. 自动请求重发 4.帧头和帧尾都使用01111110标志，数据块作为位流来处理，这种传输方案称为（）。 A. 面向字符的同步传输 B.异步传输 C.面向位的同步传输 D. 起止式传输 5.在CRC码计算中，可以将一个二进制位串与一个只含有0或1两个系数的一元多项式建立对应关系。例如，与位 串101101对应的多项式为（） A． x6+x4+x3+1 B． x5+x3+x2+1 C． x5+x3+x2+x D． x6+x5+x4+1 6.在局域网参考模型中，与媒体无关，从而实现数据帧的独立传输的是（）。 A. 物理层 B. MAC子层 C. LLC子层 D. 网际层 7.就交换技术而言，局域网中的以太网采用的是（） A．分组交换技术 B．电路交换技术 C．报文交换技术 D．分组交换与电路交换结合技术 8.以太网的访问方法和物理层技术规范由（）描述。 A.IEEE802.3 B.IEEE802.4 C.IEEE802.5 D.IEEE802.6 9.一个采用CSMA/CD技术的局域网，其速率为10Mb/s，电缆的长度为500m，无中继器，信号在电缆中的传播速度为 200000km/s，由此可知MAC帧的最小长度不得少于（）位。 A. 10 B. 50 C. 100 D. 500 10.IEEE 802.3标准规定，若采用同轴电缆作为传输介质，在无中继的情况下，传输介质的最大长度不能超过（）。 A. 500m B. 200m C. 100m D. 50m 11.以太网交换机根据（）转发数据包。 A. IP地址 B. MAC地址 C. LLC地址 D. PORT地址 12.以太网可以采用的传输介质有( )。 A. 光纤 B. 双绞线 C.同轴电缆 D.以上均可以 13.目前,最流行的以太网组网的拓扑结构是（）。 A. 总线结构 B. 环型结构 C. 星型结构 D. 网状结构 14.对于基带CSMA/CD而言，为了确保发送站点在传输时能检测到可能存在的冲突，数据帧的传输时延至少要等于信 号传播时延的( ) A.1倍 B. 2倍 C.4倍 D. 2.5倍 15.下列选项中（）不是以太网的特点。 A.采用带冲突检测的载波侦听多路访问机制 B.采用二进制指数退避算法以减少再次竞争时冲突的概率 C.采用确认、重发机制以保证数据传输的可靠性 D.采用可携带时钟的曼彻斯特编码 16.10BASE-T采用的是（）的物理连接结构。 A．总线 B.环型 C. 星型 D. 网状型 17.10Base-T以太网中，以下说法不对的是（） A．10指的是传输速率为10MBPS B．Base指的是基带传输 C．T指的是以太网D．10Base-T 是以太网的一种配置 18.CSMA/CD是IEEE 802.3所定义的协议标准，它适用（）。 A.标记环网 B.标记总线网 C.以太网 D.城域网 19.CSMA/CD相对CSMA所做的改进在于（）。 A.控制策略 B.延迟算法 C.等待时间 D.冲突检测
计算机网络 数据链路层 练习题
第三章数据链路层 一、选择题 1、数据在传输过程出现差错的主要原因是（A ） A. 突发错 B. 计算错 C. CRC错 D. 随机错 2、PPP协议是哪一层的协议（B ） A. 物理层 B. 数据链路层 C. 网络层 D. 高层 3、控制相邻两个结点间链路上的流量的工作在（A ）完成。 A. 链路层 B. 物理层 C. 网络层 D. 运输层 4、在OSI参与模型的各层中，（B ）的数据传送单位是帧。 A．物理层B．数据链路层 C．网络层D．运输层 5、若PPP帧的数据段中出现比特串“”，则采用零比特填充后的输出为(B) 6、网桥是在（A ）上实现不同网络的互连设备。 A.数据链路层 B.网络层 C.对话层 D.物理层 7、局域网的协议结构（B）。 A.包括物理层、数据链路层和网络层 B.包括物理层、LLC子层和MAC子层 C.只有LLC子层和MAC子层 D.只有物理层 18、10Base-T以太网中，以下说法不对的是：( C ) A．10指的是传输速率为10Mbps B．Base指的是基带传输 C．T指的是以太网D．10Base-T 是以太网的一种配置 9、以太网是下面哪一种协议的实现（C ）： A. B. C. D. 10、Ethernet采用的媒体访问控制方式为（A ） A.CSMA/CD B.令牌环 C.令牌总线 D.无竞争协议 11、若网络形状是由站点和连接站点的链路组成的一个闭合环，则称这种拓扑结构为(C ) A.星形拓扑 B.总线拓扑 C.环形拓扑 D.树形拓扑 12、对于基带CSMA/CD而言，为了确保发送站点在传输时能检测到可能存在的冲突，数据
帧的传输时延至少要等于信号传播时延的(B ) A.1倍 B.2倍 C.4倍 D.倍 13、以太网采用的发送策略是(C ) A.站点可随时发送，仅在发送后检测冲突 B.站点在发送前需侦听信道，只在信道空闲时发送 C.站点采用带冲突检测的CSMA协议进行发送 D.站点在获得令牌后发送 14、在不同网络之间实现数据帧的存储转发，并在数据链路层进行协议转换的网络互连器称为( C ) A.转换器 B.路由器 C.网桥 D.中继器 15、100Base-T使用哪一种传输介质（C ） A. 同轴电缆 B. 光纤 C. 双绞线 D. 红外线 16、IEEE802规定了OSI模型的哪一层B A.数据链路和网络层 B.物理和数据链路层 C.物理层 D.数据链路层 17、要控制网络上的广播风暴，可以采用哪个手段A A.用路由器将网络分段 B.用网桥将网络分段 C.将网络转接成10BaseT D.用网络分析仪跟踪正在发送广播信息的计算 18、就交换技术而言，局域网中的以太网采用的是（A） A.分组交换技术 B.电路交换技术 C.报文交换技术 D.分组交换与电路交换结合技术 19、交换机工作在哪一层（A） A.数据链路层 B.物理层 C.网络层 D.传输层 20、一个快速以太网交换机的端口速率为100Mbit/s，若该端口可以支持全双工传输数据，那么该端口实际的传输带宽为（C ）。 A.100Mbit/s B.150Mbit/s C.200Mbit/s D.1000Mbit/s 21、以太网协议中使用了二进制指数退避算法，这个算法的特点是__B_____。 A.容易实现，工作效率高 B.在轻负载下能提高网络的利用率 C.在重负载下能有效分解冲突 D.在任何情况下不会发生阻塞 22、关于的CSMA/CD协议，下面结论中错误的是 B 。 CD协议是一种解决访问冲突的协议 CD协议适用于所有以太网
计算机简明教程课后答案谢希仁版第三章数据链路层
第三章 3-01 数据链路 (即逻辑链路与链路 (即物理链路有何区别? “ 电路接通了” 与”数据链路接通了” 的区别何在 ? 答:数据链路与链路的区别在于数据链路出链路外,还必须有一些必要的规程来控制数据的传输,因此,数据链路比链路多了实现通信规程所需要的硬件和软件。 “电路接通了”表示链路两端的结点交换机已经开机,物理连接已经能够传送比特流了,但是,数据传输并不可靠,在物理连接基础上,再建立数据链路连接,才是“数据链路接通了”,此后,由于数据链路连接具有检测、确认和重传功能, 才使不太可靠的物理链路变成可靠的数据链路,进行可靠的数据传输当数据链路断开连接时,物理电路连接不一定跟着断开连接。 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。 3-03 网络适配器的作用是什么 ? 网络适配器工作在哪一层 ? 答:适配器(即网卡来实现数据链路层和物理层这两层的协议的硬件和软件 网络适配器工作在 TCP/IP协议中的网络接口层(OSI 中的数据链里层和物理层 3-04 数据链路层的三个基本问题 (帧定界、透明传输和差错检测为什么都必须加以解决?
答:帧定界是分组交换的必然要求,透明传输避免消息符号与帧定界符号相混淆,差错检测防止合差错的无效数据帧浪费后续路由上的传输和处理资源 3-05 如果在数据链路层不进行帧定界,会发生什么问题? 答:无法区分分组与分组,无法确定分组的控制域和数据域,无法将差错更正的范围限定在确切的局部 3-06 PPP协议的主要特点是什么?为什么 PPP 不使用帧的编号? PPP 适用于什么情况?为什么 PPP 协议不能使数据链路层实现可靠传输? 答:简单,提供不可靠的数据报服务,检错,无纠错 不使用序号和确认机制 地址字段 A 只置为 0xFF。地址字段实际上并不起作用。 控制字段 C 通常置为 0x03。 PPP 是面向字节的 当 PPP 用在同步传输链路时, 协议规定采用硬件来完成比特填充(和 HDLC 的做法一样 , 当 PPP 用在异步传输时, 就使用一种特殊的字符填充法 PPP 适用于线路质量不太差的情况下、 PPP 没有编码和确认机制 3-10 PPP 协议使用同步传输技术传送比特串 11100。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 10111110110,问删除发送端加入的零比特后变成怎样的比特串? 答:011011111 11111 00 1111000 10111110110
ISO11898-1数据链路层和物理层信号
ISO11898-1数据链路层和物理层信号 ISO 11898-1定义了哪些内容，相关项目如何测试？ 1、关于ISO 11898 ISO是世界性的标准化组织，主要任务是制定国际标准，协调世界范围内的标准化工作，与其他国际性组织合作研究有关标准化问题。IS0 11898由以下部分组成： ISO11898-1：数据链路层和物理层信号 ISO11898-2：高速接入单元 ISO11898-3：低速容错接入单元 11898-4：时间触发通讯 ISO11898-5：低功耗的高速接入单元 ISO11898-6：选择性唤醒的高速接入单元 最新的ISO 11898-2、ISO 11898-5和ISO 11898-6已经取代ISO 11898-2:2003、ISO 11898-5:2007和ISO 11898-6:2013。 2、ISO11898-1的定位 对比标准的OSI通讯协议模型，ISO 11898-1定义了CAN的数据链路层和部分物理层，如图1。数据链路层和物理层具体可分为逻辑链路控制、媒介访问控制、物理层编码、物理层介质、物理层媒介依赖。 图1 ISO 11898的定位 3、适用范围 ISO11898-1旨在实现CAN模块之间数据链路层上的信息规范。控制器区域的网络是一种串行通信协议，用于道路车辆和其他控制领域，支持分布式实时控制和多路复用。ISO11898-1：2015适用于经典CAN帧与灵活CAN帧（CAN-FD）。经典的CAN帧有效载荷达8个字节，比特率最高允许1 Mbit/s。最新的CAN帧（CAN-FD）帧格式允许比特率高于1 mbit/s，并且有效载荷大于每帧8字节。新帧架构（CAN-FD）兼容经典帧结构。 图2 新旧帧关系
2014 第三章 数据链路层 真题
一、考研真题 1、（09-35）数据链路层采用了后退N帧（GBN）协议，发送方已经发送了编号为0~7的帧。当计时器超时时，若发送方只收到0、 2、3号帧的确认，则发送方需要重发的帧数是（C） A．2 B. 3 C. 4 D. 5 解析：后退N帧ARQ就是从出错处重发已发出过的N个帧。 数据链路层采用了后退N帧（GBN）协议，发送方已经发送了编号为0~7的帧。当计时器超时时，若发送方只收到0、2、3号帧的确认，则发送方需要重发的帧数是(4)。 2、（09-36）以太网交换机进行转发决策时使用的PDU地址是（A） A．目的物理地址 B.目的IP地址 C.源物理地址 D.源IP地址 解析：以太网交换机进行转发决策时使用的PDU地址是(目的物理地址)。 ARP协议是“Address Resolution Protocol”（地址解析协议）的缩写。在局域网中，网络中实际传输的是“帧”，帧里面是有目标主机的MAC地址的。在以太网中，一个主机要和另一个主机进行直接通信，必须要知道目标主机的MAC地址。但这个目标MAC地址是如何获得的呢？它就是通过地址解析协议获得的。所谓“地址解析”就是主机在发送帧前将目标IP地址转换成目标MAC地址的过程。ARP协议的基本功能就是通过目标设备的IP地址，查询目标设备的MAC地址，以保证通信的顺利进行。 3、（11-35）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．4 解答：B。选择重传协议中，接收方逐个地确认正确接收的分组，不管接收到的分组是否有序，只要正确接收就发送选择ACK分组进行确认。因此选择重传协议中的ACK分组不再具有累积确认的作用。这点要特别注意与GBN协议的区别。此题中只收到1号帧的确认，0、2号帧超时，由于对于1号帧的确认不具累积确认的作用，因此发送方认为接收方没有收到0、2号帧，于是重传这两帧。 4\（11-36）下列选项中，对正确接收到的数据帧进行确认的MAC协议是（D）A．CSMA B．CDMA C．CSMA/CD D．CSMA/CA
数据链路层概述
数据链路层： 在网络层和物理层之间，承上启下作用。 信息流向下过程,负责将报文封装成帧，加入头部和尾部信息。 信息流向上过程，负责解除帧头和尾部，并对其做处理。 数据链路层的主要功能作用是将上层的数据报封装成帧和从帧中提取数据报文。在不同帧的封装中有各自具体不同的应用。 帧概念： 所谓帧就是有自己固定结构和时序的数据块，块中的字节字段都有自己本身的意义。以帧的定界字符作为帧的开始和结束标识，不同帧的封装模式，定界符是不同的。通常来讲定界符只占用一个字节的大小，定界字符是固定不变的。在定界字符之间的数据便是上层的数据报文。 封装概念： 在上层数据报的前面加上头部信息，在数据的末加上尾部信息。 封装类型： 根据接口类型的不同进行不同的封装。 基于以太网接口的以太网封装和802.3封装； 基于串行接口的SLIP和PPP封装； 以太网封装和802.3封装可以支持ip数据报、ARP报文和RARP报文的封装。
以太网帧封装格式： 类型字段：ox0800 ip数据报文 Ox0806 ARP数据报文 Ox8035 RARP数据报文 ARP和RARP数据报的以太网帧是固定64字节长度的；ARP数据报文28字节长度的请求应答数据部分和18字节的PAD数据填充部分，总共46字节；Ip数据报文的以太网帧长度在64字节-1518字节之间； 802.3帧封装格式：
802.2部分 DSAP目的服务接入点字段： SSAP源服务接入点字段：
ARP数据报文格式： 操作码部分： Ox0001 ：ARP请求ox0002：ARP应答 Ox0003：RARP请求ox0004：ARAP应答 串行接口的封装： SLIP和PPP封装只对ip数据报进行封装。 SLIP只做简单的ip报文截取，无mac地址信息，无校验。 PPP可以支持链路层参数的协商（LCP），可以支持同步和异步模式，可以支持不同网络层协议（NCP），可以支持加密认证（PAP、CHAP）。 SLIP帧封装
第三章数据链路层
第三章 数据链路层 习题3-02 数据链路层中的链路控制包括哪些功能？ 答：数据链路层中的链路控制功能有：（1）链路管理。（2）帧定界。（3）流量控制。（4）差错控制。（5）将数据和控制信息区分开。（6）透明传输。（7）寻址。 习题3-03考察停止等待协议算法。在接收结点，当执行步骤（4）时，若将“否则转到（7）”改为“否则转到（8）”，将产生什么结果？ 答：“否则”是指发送方发送的帧的N （S ）和接收方的状态变量V （R ）不同。表明发送方没有收到接收方发出的ACK ，于是重传上次的帧。若“转到（8）”，则接收方要发送NAK 。发送方继续重传上次的帧，一直这样下去。 习题3-06 信道速率为4kb/s 。采用停止等待协议。传播时延ms t p 20=,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%。 解：根据下图所示停等协议中的时间关系： 在确认帧长度和处理时间均可忽略的情况下，要使信道利用率达到至少50%必须使数据帧的发送时间等于2倍的单程传播时延。 即：p f t t 2= 已知：C l t f f = ，其中C 为信道容量，或信道速率。f l 为帧长（以比 特为单位）。 所以得帧长16004.040002=?=?≥?=p f f t C t C l bit 习题3-09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 ≤2n-1时，连续ARQ 协议才能正确运行。 答：（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： 0 1 2 3 4 5 6 7 0 1 2 3 4 5 6 7
数据链路层主要功能概述
数据链路层主要功能概述 数据链路层最基本的服务是将源计算机网络层来的数据可靠的传输到相邻节点的目标 计算机的网络层。为达到这一目的，数据链路层必须具备一系列相应的功能，主要有：如何将数据组合成数据块（在数据链路层中将这种数据块称为帧，帧是数据链路层的传送单位）；如何控制帧在物理信道上的传输，包括如何处理传输差错，如何调节发送速率以使之与接收方相匹配；在两个网路实体之间提供数据链路通路的建立、维持和释放管理。这些功能具体表现在以下几个方面。 成帧（帧同步） 为了向网络层提供服务，数据链路层必须使用物理层提供的服务。而物理层我们知道，它是以比特流进行传输的，这种比特流并不保证在数据传输过程中没有错误，接收到的位数量可能少于、等于或者多于发送的位数量。而且它们还可能有不同的值，这时数据链路层为了能实现数据有效的差错控制，就采用了一种“帧”的数据块进行传输。而要采帧格式传输，就必须有相应的帧同步技术，这就是数据链路层的“成帧”（也称为“帧同步”）功能。 采用帧传输方式的好处是，在发现有数据传送错误时，只需将有差错的帧再次传送，而不需要将全部数据的比特流进行重传，这就在传送效率上将大大提高。但同时也带来了两方面的问题：（1）如何识别帧的开始与结束；（2）在夹杂着重传的数据帧中，接收方在接收到重传的数据帧时是识别成新的数据帧，还是识别成已传帧的重传帧呢？这就要靠数据链路层的各种“帧同步”技术来识别了。 “帧同步”技术既可使接收方能从以上并不是完全有序的比特流中准确地区分出每一帧 的开始和结束，同时还可识别重传帧。 差错控制 在数据通信过程可能会因物理链路性能和网络通信环境等因素，难免会出现一些传送错误，但为了确保数据通信的准确，又必须使得这些错误发生的机率尽可能低。这一功能也是在数据链路层实现的，就是它的“差错控制”功能。 在数字或数据通信系统中，通常利用抗干扰编码进行差错控制。一般分为4类：前向纠错（FEC）、反馈检测（ARQ）、混合纠错（HEC）和信息反馈（IRQ）。 FEC方式是在信息码序列中，以特定结构加入足够的冗余位——称为“监督元”（或“校验元”）。接收端解码器可以按照双方约定的这种特定的监督规则，自动识别出少量差错，并能予以纠正。FEC最适于高速数传而需实时传输的情况。
第3章数据链路层习题
第3章练习 1、在停止等待的工作过程中，发送方在发送了一个（1 ）后，需要等待接收方返回一个（2 ）。 2、采用回退方式的发送方可以发送（3 ）数据帧，接收方对接到的数据帧进行校验并向发送方发回应答帧。如果发送方从应答帧得知某个帧传输错误，发送方将重发（ 4 ）以及其后发送的所有数据帧。 3、采用选择重发方式的效率要比回退方式（ 5 ），这是因为选择重发方式得知某个帧传输错误时只重发（6）。 4、HDLC是面向连接的数据链路控制协议，它采用面向（7 ）型的首尾定界法封装帧，其帧标志为（8 ）。为了实现透明传输，HDLC协议采用了0比特填充技术以区别帧标志和（9 ）。若从物理信道接收了一串比特流为0111110001111011111011110011111010010，则还原后变为（10 ）。 5、HDLC的监控帧均为响应帧，主要用于（11）和（12）。HDLC帧的接收序号表示发送方所期待的（13）的帧的（14 ）序号，也是对已经收到的对方的帧的（15）。 7、引起传输中发生差错的噪声有两大类:（16）和（17） 7、概括地说,传输中的差错大部分是由噪声所引起的。热噪声引起的差错称为（18 ）错,冲击噪声引起的差错称为（19 ）错。若某种噪声所引起的某位码元的差错是孤立的,与前后码元没有关系,则引起这种差错的噪声为（20）;则称这种差错为（21） 二、计算题 1、在循环冗余码编码方法中,若信息位为101110101,生成多项式为X4+X2+1,则 冗余位为什么 2、在数据传输过程中,若接收方收到发送方送来的信息为11010110111,生成多项式为G(x)=x4+x3+X+1,接收方收到的数据是否正确?(请写出判断依据及推演过程) 3、用户A与用户B通过卫星链路通信时，传播延迟为270ms，假设数据速率是64Kb/s，帧长4000bit，若采用停等流控协议通信，则最大链路利用率为多少？若采用回退N帧ARQ 协议通信，发送窗口为8，则最大链路利用率可以达到多少？
物理层、数据链路层练习 含答案
一、选择题 1.IP地址有__位, MAC地址有____位。( ) A. 32, 16 B.16, 32, C.8, 48 D.32, 48 2．网络协议主要由三个要素组成，下面哪一个不属于三要素 ( )。 A．语法 B. 语义 C. 结构 D. 同步 3．TCP/IP协议栈(Stacks）的网络层的主要功能是通过 ( )_来完成的。 A.IP协议 B.TCP协议 C.以太网协议 D. IGP协议 4. 在_( )_编码方式中,曼彻斯特编码是常用的编码之一。 A.数字信号传输模拟数据 B.数字信号传输数字数据 C.模拟信号传输数字数据 D.模拟信号传输模拟数据 5．局域网络标准对应OSI模型的_( )_层。 A.下2层 B.下3层 C.下4层 D.上3层 6．CSMA/CD的访问控制方式是IEEE 的 ( ) 标准中制定的，当发现冲突后采用的退避算法是 ( ) 。 A、802.2 B、802.3 C、802.4 D、802.5 E、二进制指数 F、随机 G、线性 H、定时 7．访问交换机的方式有多种，配置一台新的交换机时可以( )。 A.通过微机的串口连接交换机的控制台端口 B.通过Telnet程序远程访问交换机 C.通过浏览器访问指定IP地址的交换机 D.通过运行SNMP 8. 快速以太网的帧结构与传统以太网 (10BASET) 的帧结构 ( ) 。 A. 完全相同 B. 完全不同 C. 仅头部相同 D. 仅校验方式相同 9、如果要将两计算机通过双绞线直接连接，正确的线序是（） A、1--1、2--2、3--3、4--4、5--5、6--6、7--7、8—8 B、1--2、2--1、3--6、4--4、5--5、6--3、7--7、8—8 C、1--3、2--6、3--1、4--4、5--5、6--2、7--7、8—8 D、两计算机不能通过双绞线直接连接 10. 能完成VLAN之间数据传递的设备是（） A. 中继器 B. L2交换器 C. 网桥 D. 路由器 11．一个VLAN可以看作是一个（） A、冲突域 B、广播域 C、管理域 D、阻塞域 12．Refer to the exhibit. Each media link is labeled. What type of cable should be used to connect the different devices? ( ) 3 1 2
数据链路层协议综合概述
数据链路层协议综合概述 1．数据链路层介绍 数据链路层协议要实现的基本目标就是为网络实体提供可靠的数据通信服务，具体包括∶将物理层的位（1和0）组成俗称为"帧"或"包"的数据链路层服务数据单元，它是数据链路层逻辑信息交换单位。与字节一样，帧也是一系列连续的位组成的同层数据交换单位;传输差错检测及控制，能恢复时则予以纠正;数据流量控制;识别网上每台计算机，即网络数据链路层编址，这对局域网MAC尤为重要。 局域网数据链路层的功能通常划分为介质访问控制子层;逻辑链路控制子层。 （1）介质访问控制子层（MAC）。MAC子层控制收发器共享单一传输信道的方式。若使用MSAP支持LLC时，MAC子层负责帧的编址及其识别。MAC到MAC 操作通过同等层MAC协议实现。MAC还负责产生帧校验序列及其检验等功能。MAC的具体功能留待介质访问控制一节中专门讨论。 （2）逻辑链路控制子层（LLC）。LLC子层的功能是建立和维护及拆卸数据，以便数据帧无差错地从一台设备传向另一台设备。 LLC协议由IEEE 802.2定义，它是HDLC的一个兼容子集。它支持两种类型的链路层服务，即无连接LLC及面向连接LLC。网桥、智能集线器、网卡等互连硬件设备往往与数据链路层有关。 2.介质访问控制 逻辑拓扑结构使用特定的规则控制何时允许网络实体传送数据信号，这种控制规则就称为介质访问控制协议。它对共享介质型局域网具有非同一般的意义，类似日常生活中的交通控制，是IEE802MAC子层的核心内容。若没有介质访间控制协议，所有设备在它们准备好数据时就立即发送，就会出现一个或多个站点同时发送，其结果是不同的信号相互干扰破坏，甚至彻底丢失信号。这种情形叫做冲突，它破坏了站点间的有效通信。 介质访问控制协议要解决的问题就是尽可能地消除或减少多个并发信号之间的冲突或干扰，确定何时才允许网中设备发送数据。介质访问控制协议可分为