计算机通信与网络_第3章习题解答.docxVIP

第三章习题解答

3.1简述数据链路层的功能。

答：

数据链路层是在物理层提供的比特流传送服务的基础上，通过一系列的控制和管理，构成透明的、相对无差错的数据链路，向网络层提供可靠、有效的数据帧传送的服务。

其主要功能包括：链路管理，帧定界，流量控制，差错控制，数据和控制信息的识别，透明传输，寻址。

3.2试解释以下名词：数据电路，数据链路，主站，从站，复合站。

答：

数据电路是一条点到点的，由传输信道及其两端的DCE构成的物理电路段，中间没有交换节点。数据电路又称为物理链路，或简称为链路。

数据链路是在数据电路的基础上增加传输控制的功能构成的。一般来说，通信的收发双方只有建立了一条数据链路，通信才能够有效地进行。

在链路中，所连接的节点称为“站”。发送命令或信息的站称为“主站”，在通信过程中一般起控制作用；接收数据或命令并做出响应的站称为“从站”，在通信过程中处于受控地位。同时具有主站和从站功能的，能够发出命令和响应信息的站称为复合站。

3.3数据链路层流量控制的作用和主要功能是什么？

答：

流量控制简称“流控”，是协调链路两端的发送站、接收站之间的数据流量，以保证双方的数据发送和接收达到平衡的一种技术。

在计算机网络中，由于接收方往往需要对接收的信息进行识别和处理，需要较多的时间，通常发送方的发送速率要大于接收方的接收能力。当接收方的接收处理能力小于发送方的发送能力时，必须限制发送方的发送速率，否则会造成数据的丢失。流量控制就是一种反馈机制，接收方随时向发送方报告自己的接收情况，限制发送方的发送速率。保证接收方能够正常、有序地接收数据。

3.4在停止-等待协议中，确认帧是否需要序号？为什么？

答：

在停止-等待协议中，由于每次只确认一个已经发送的帧，确认帧可以不需要序号。但在一些特殊情况下会出现问题。如果发送方在超时重发一个帧后又收到了迟到的确认，就不能确定该应答是对哪一个帧的确认，并可能导致随后的传送过程重新差错。

3.5解释为什么要从停止-等待协议发展到连续ARQ协议。

答：

停止—等待协议的优点是控制比较简单；缺点是由于发送方一次只能发送一帧，在信号传播过程中发送方必须处于等待状态，这使得信道的利用率不高，尤其是当信号的传播时延比较长时，传输效率会更低。

导致停止—等待协议信道利用率低的原因，是因为发送方每发送一帧都需要等待接收方的应答，才可以继续发送。如果能允许发送方在等待应答的同时能够连续不断地发送数据帧，而不必每一帧都是接收到应答后才可以发送下一帧，则可以提高传输效率。允许发送方在收到接

收方的应答之前可以连续发送多个帧的策略，就是滑动窗口协议。滑动窗口流量控制包括连续ARQ和选择ARQ方式。

3.6对于使用3比特序号的停止-等待协议、连续ARQ协议和选择ARQ协议，发送窗口和接收窗

口的最大尺寸分别是多少？

答：

使用3比特对帧进行编号，可以有0～7，共8种编码。停止-等待协议：发送窗口＝1，接收窗口＝1；

连续ARQ协议：最大发送窗口＝7，接收窗口＝1；

选择ARQ协议：最大发送窗口＝4，最大接收窗口＝4。

3.7信道速率为4kb/s，采用停止等待协议，单向传播时延tp为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：

不考虑确认帧发送时间和双方的处理时间，则信道利用率＝tF/(2tp+tF)

tF=L/v，其中L为帧长度，v=4kb/s

要使信道利用率达到50％，则tF=40ms可以得到L=160bit

3.8假设卫星信道的数据率为1Mb/s，取卫星信道的单程传播时延为250ms，每一个数据帧长度是

1000bit。忽略误码率、确认帧长和处理时间。试计算下列情况下的卫星信道可能达到的最大的信道利用率分别是多少？

1)停止-等待协议；

2）连续ARQ协议，WT=7；

3）连续ARQ协议，WT=127。

答：不考虑差错情况，确认帧发送时间和双方的处理时间，则信道利用率＝tF/(2tp+tF)tF=L/v，其中L为一个帧长度，v=1Mb/s，则tF=1000/1000000＝0.001s＝1ms

1)停止-等待协议：每次只发送一个帧，信道利用率＝1/（250×2＋1）＝1/501

2）连续ARQ协议，WT=7：可以连续发送7个帧，但后面的6个帧是在等待的同时发送，信道利用率＝7/（250×2＋1）＝7/501

3）连续ARQ协议，WT=127：可以连续发送127个帧，但后面的126个帧是