计算机学科专业基础综合计算机网络-数据链路层(五)

1、计算机学科专业基础综合计算机网络-数据链路层（五）（总分：100.00，做题时间：90分钟）一、B单项选择题/B（总题数：20,分数：40.00）1. 在MAC子层中，数据传输的基本单元是 。« A.比特流« B.MAC 帧« C.L LCPDU* D.数据报（分数：2.00 ）A.B. VC.D.解析：本题考查局域网的体系机构。局域网的数据链路层分为逻辑链路控制子层（即LLC）和介质接入控制子层（即MAC,因此MAC子层还是属于链路层，数据传输单元就是MAC帧，答案为B2. 流量控制实际上是对的控制。A.发送方的数据流量* B.发送方、接收方的数据流量«

2、; C.接收方的数据流量* D.链路上任意两结点间的数据流量（分数：2.00 ）A. VB.C.D.解析：此题考查的是流量控制知识点。数据链路层的流量控制是在数据链路层对等实体之间进行的，通过限制发送方的数据流量使得发送方的发送速度不超过接收方的接收能力，因此答案A正确。3. 在选择重传协议中，当帧序号字段为4比特，且接收窗口与发送窗口尺寸相同时，发送窗口的最大尺寸为。* A.5* B.6* C.7* D.8（分数：2.00 ）A.B.C.D. V解析：此题考查的是选择重传协议知识点。对于选择重传协议，若用n比特进行编号，则接收窗口的大小为WR<2n-1，因此正确答案为 Do4. 数据链

3、路层的功能包括oA.线路控制«B.流量控制 C.差错控制* D.以上都是（分数：2.00 ）A.B.C.D. V解析：本题主要考查了数据链路层的功能。数据链路层是0SI参考模型中的第2层，它在物理层提供的服务的基础上向网络层提供服务，其主要功能可以从以下几个方面来理解：（1）其最基本的服务是将源机网络层来的数据可靠地传输到相邻结点的目标机网络层。（2）进行差错控制。一个系统所必须具有的检错能力，并采用恰当的措施纠正发生的错误，这是数据链路层的主要功能之一。（3）流量控制。它并非数据链路层所特有的功能，在许多高层协议中都提供流量控制的功能，只是所提供的流量控制对象不同而已。（4）帧同步

4、功能。数据链路层必须能够从物理层收到的比特流中区分岀帧的起始与停止来实现帧同步。（5）链路控制。注意它主要用于面向连接的服务，提供连接的建立、维持和释放三个过程从而实现链路管理。5. 以太网中，当数据传输率提高时，帧的发送时间就会相应地缩短，这样可能会影响到冲突的检测。为了 能有效地检测冲突，可以使用的解决方案有 o* A.减少电缆介质的长度或减少最短帧长* B.减少电缆介质的长度或增加最短帧长* C.增加电缆介质的长度或减少最短帧长D.增加电缆介质的长度或增加最短帧长（分数：2.00 ）A.B. VC.D.解析：当传输速率提高时，为了有效地检测冲突，可采用减少电缆介质的长度，使争用期时间减少

5、（即以太网端到端的时延减小），保持最小帧长不变；或增加最短帧长。6.IEEE 802标准规定了 层次。* A.物理层* B.逻辑链路控制（LLC）* C.介质访问控制（MAC）* D.以上三层都是（分数：2.00 ）A.B.C.D. V(LLC)解析：IEEE 802标准规定了物理层和数据链路层两个层次。其中又把数据链路层分为逻辑链路控制 和介质访问控制（MAC）两个功能子层。7. 局域网的协议结构一般不包括 。« A.网络层«B.数据链路层* C.物理层«D.媒体访问控制层（分数：2.00 ）A. VB.C.D.解析：本题考查局域网的协议结构。由于局域网的物理覆

6、盖范围较小，一般在公司或部门内部使用，其路 由功能非常容易处理，所以对网际网来说最为重要的路由功能在局域网中就很容易得到解决了，因此在局 域网中可以将网络层的功能合并到其他层 （比如数据链路层），从而取消网络层。因此答案为 Ao8. 在IEEE 802.3以太网中，小于 字节的帧称作碎片帧。«A.64«B.128«C.256* D.512（分数：2.00 ）A. VB.C.D.解析：小于64字节的帧被称为碎片帧。这主要是由于冲突造成的不完全帧。9. 在半双工干兆位以太网中，如果短帧过多则 o* A.短帧过多可以增加网络的发送效率* B.短帧过多将使网络效率大大降低

7、* C.短帧过多会降低网络的负荷* D.短帧过多可以增大网络的吞吐量（分数：2.00 ）A.B. VC.D.解析：短帧过多将使网络效率大大降低，因为（额外的）帧扩展部分将占用大部分的网络流量。千兆位以太网解决这个问题主要采用了帧突发技术，即允许一次可以发送多个短帧。10. 流量控制是用来防止。« A.比特差错«B.发送方缓冲池溢岀«C.接收方缓冲池溢岀«D.网络拥塞（分数：2.00 ）A.B.C.D. V解析：本题主要考查了流量控制与可靠传输机制。发送器与接收器速度之间存在很大差异，这样在数据的 传送与接收过程当中很可能岀现接收方来不及接收的情况，这时就

8、需要对发送方进行控制，以免数据丢失。流量控制用于防止在端口阻塞的情况下丢帧，这种方法是当接收缓冲区开始溢岀时通过将阻塞信号发送回 源地址实现的。流量控制可以有效地防止由于网络中瞬间的大量数据对网络带来的冲击，保证用户网络高 效而稳定地运行。11. 局域网中访问冲突的根源是 。* A.独占介质B.共享介质« C.引入MAC子层* D.规则的拓扑结构（分数：2.00 ）A.B. VC.D.解析：本题考查以太网 CSMA/C助议的原理。由于采用随机访问和竞争技术，CSMA/C只用于总线拓扑结构网络，因此答案为 Bo12. 在10Mb/s以太网中，某一工作站在发送时由于冲突前两次都发送失败，

9、那么它最多等待多长时间就可以开始下一次重传过程?* 卩 s* 卩 s* 卩 s* D.以上均不正确（分数：2.00 ）A.B.C. VD.解析：根据截断二进制指数退避算法，在第2次重传时，k=2, r=0 , 1 ,2, 3。因此重传推迟的时间是在 0、T、2T和3T这四个数之间随机地选取。由此可知，它最多等待3T时间就可以开始下一次重传过程。因为在10Mb/s以太网中，T=51.2卩s,所以3T=51.2卩sX3=153.6卩s,即最多等待 153.6卩s。13. 在HDLC协议中，的功能是轮询和选择。 A帧B.S帧« C.U 帧« D.A 和 B(分数：2.00 )A.

10、B. VC.D.解析：本题主要考查 HDLC协议。HDLC的帧类型包含3种：信息帧(I帧)信息帧用于传送有效信息或数据，通常简称I帧。I帧以控制字第一位为“ 0”来标识。信息帧的控制字段中的N(S)用于存放发送帧序号，以使发送方不必等待确认而连续发送多帧。N(R)用于存放接收方下一个预期要接收的帧的序号，N(R)=5，即表示接收方下一帧要接收5号帧，换言之，5号帧前的各帧已被接收。N(S)和N(R)均为3位二进制编码，可取值 07。监控帧(S帧)监控帧用于差错控制和流量控制，通常简称 S帧。S帧以控制字段第一、二位为“ 10”来标识。S帧带信息 字段，只有6字节即48个比特。S帧的控制字段的第

11、三、四位为 S帧类型编码，共有4种不同编码，分别 表示：00接收就绪(RR)，由主站或从站发送。主站可以使用RR型 S帧来轮询从站，即希望从站传输编号为N(R)的I帧，若存在这样的帧，便进行传输；从站也可用RR型 S帧来作响应，表示从站希望从主站那里接收的下一个I帧的编号是N(R)。01拒绝(REJ)，由主站或从站发送，用以要求发送方对从编号为N(R)开始的帧及其以后所有的帧进行重发，这也暗示N(R)以前的I帧已被正确接收。10接收未就绪(RNR)，表示编号小于N(R)的I帧已被收到，但目前正处于忙状态，尚未准备好接收编 号为N(R)的I帧，这可用来对链路流量进行控制。11选择拒绝(sREJ)

12、，它要求发送方发送编号为 N(R)的单个I帧，并暗示其他编号的I帧已全部确认。 可以看出，接收就绪RR型S帧和接收未就绪 RNF型S帧有两个主要功能： 首先，这两种类型的S帧用来表 示从站已准备好或未准备好接收信息；其次，确认编号小于N(R)的所有接收到的I帧。拒绝REJ和选择拒绝SREJ型S帧，用于向对方站指出发生了差错。 REJ帧用于GO-back-N策略，用以请求重发N(R)以前的帧 已被确认，当收到一个N(S)等于REJ型S帧的N(R)的I帧后，REJ状态即可清除。SREJ帧用于选择重发策 略，当收到一个 N(S)等于SREJ帧的N(R)的I帧时，SREJ状态即应消除。(3)无编号帧(

13、U帧)无编号帧因其控制字段中不包含编号N(S)和N(R)而得名，简称U帧。U帧用于提供对链路的建立、拆除以及多种控制功能，但是当要求提供不可靠的无连接服务时，它有时也可以承载数据。这些控制功能由5个M位(M1, M2, M，M，M，也称修正位)未定义。5个M位可以定义：32种附加的命令功能或 32种应答功能， 但目前许多是空缺的。本题答案为Bo14. 关于在传统以太网中最小帧长度和最大帧长度的限制目的，下列说法中正确的是o* A.限制最小帧长度的目的是保证发送数据的站点在发送帧的过程中能够检测到冲突* B.限制最小帧长度的目的是防止一个站点长时间地占用传输介质* C.限制最大帧长度的目的是保证

14、发送数据的站点在发送帧的过程中能够检测到冲突D.以上说法均不正确（分数:2.00 ）A. VB.C.D.解析：限制最小帧长度的目的是保证发送数据的站点在发送帧的过程中能够检测到冲突（如果有的话）；限制最大帧长度的目的是防止一个站点长时间地占用传输介质。15. 以太网与IEEE 802.3网络的相同点是 。«A.两者都采用了星型拓扑结构«B.都使用CSMA/C拚质访问控制方法* C.帧结构相同«D.介质相同（分数：2.00 ）A.B. VC.D.解析：两者都采用了总线型拓扑结构和基带传输方法，并且都使用CSMA/C阶质访问控制方法。不同之处主要有：帧结构有些细微的差

15、别：帧首部的第 1314位的定义不同，IEEE 802.3定义为数据字段的 长度，而DIX Ethelnet H定义为网络层协议类型；（2）介质稍有不同，IEEE 802.3标准定义了同轴电缆、双绞线和光纤三种介质，而 DIX Ethernet H只使用同轴电缆。16. 在停止一等待协议中，确认帧在 情况下需要序号。* A.超时时间比较短时«B.超时时间比较长时C.任何情况下都不需要有序号* D.以上结论都不正确（分数：2.00 ）A. VB.C.D.解析：在一般情况下，确认帧不需要序号。但如果超时时间设置短了一些，则可能会岀现问题，即有时发送方会分不清对哪一帧的确认。17. 网络中

16、的广播信息太多时能使整个网络性能急剧恶化，这种现象称为 。 A.网络拥塞* B.IP多播 C. 广播风暴* D.以上均不是正确答案（分数:2.00 ）A.B.C. VD.解析：这种现象称为“广播风暴”。18. 交换机在VLAN中的作用是 。* A.实现VLAN的划分« B.交换VLAN成员信息« C.在VLAN内进行数据帧的交换* D.以上几项均是（分数：2.00）A.B.C.D. V解析：交换机在VLAN中的作用就是实现 VLAN的划分、交换VLAN成员信息、在VLAN内进行数据帧的交换。19. 一个信道的比特率是 4kb/s，传播延迟为20ms,那么帧的大小在什么范围内

17、，停止一等待协议才有至少50%的效率?«A.80b* B.160b«C.240b* D.320b（分数：2.00 ）A.B. VC.D.解析：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20mSX2=40ms现在发送速率是每秒4000b,即发送一位需0.25ms,则帧长 40/0.25=160b。20. 如果10BASE2以太网中有一台工作站的网卡出现故障，它始终不停地发送帧。试分析一下，这个网络会出现什么现象?* A.网络中一台正常的工作站上发送数据会成功* B.网络中一台正常的工作站

18、上能够正确接收数据* C.网络中任何一个工作站均不能正确发送数据* D.以上答案均不正确（分数：2.00 ）A.B.C. VD.解析：根据CSMA/CD勺工作原理可知这个网络将不能工作。因为出现故障的网卡不停地发送帧，其他站点 将检测到介质始终处于忙状态，于是不会发送任何数据，也就无法通信。二、 B 综合应用题 /B（ 总题数： 10，分数： 60.00）21. 数据链路层中的链路控制包括哪些功能 ?（分数： 6.00 ）正确答案：（数据链路层中的链路控制功能有：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。）解析：22. 试述CSMA/C阶质访问控制技术的工

19、作原理。（分数： 6.00 ）正确答案：（CSMA/CD介质访问控制技术被广泛应用于以太网中。CSMA/CD勺工作原理是：当某个站点要发送数据时，它首先监听介质： （1） 如果介质是空闲的，则发送； （2） 如果介质是忙的，则继续监听，一旦 发现介质空闲，就立即发送； （3） 站点在发送帧的同时需要继续监听是否发生冲突 （碰撞），若在帧发送期 间检测到冲突，就立即停止发送，并向介质发送一串阻塞信号以强化冲突，保证让总线上的其他站点都知 道已发生了冲突； （4） 发送了阻塞信号后，等待一段随机时间，返回步骤 （1） 重试。 ）解析：23. 信道速率为4kb/s，采用停止一等待协议，传播时延 tp

20、=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%?（分数： 6.00 ） 正确答案： （ 根据下图所示停止一等待协议中的时间关系：*（ 图中内容：两个成功发送数据帧之间的最小间隔 ）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： t f=2tp已知：tf=Lf/C，其中C为信道容量或信道速率。Lf为帧长（以比特为单位）。所以得帧长 Lf=CXtf >CX2t p=4000X0.04=160b）解析：24. HDLC帧可分为哪几大类？试简述各类帧的作用。（分数： 6.00 ）

21、正确答案：（HDLC帧分三大类。（1）信息帧：用于数据传输，还可同时用来对已收到的数据进行确认和执 行轮询功能。 （2） 监控帧：用于数据流控制，帧本身不包含数据，但可执行对数据帧的确认，请求重发信 息帧和请求暂停发送信息帧等功能。 （3） 无编号帧：主要用于控制链路本身，不使用发送或接收帧序号。）解析：25. 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？（分数： 6.00 ）正确答案：（PPP协议主要特点如下：（1）点对点协议，既支持异步链路，也支持同步链路。（2）PPP是面向字节的。PPP不采用序号和确认机制是出于以下考虑：第一，若使用能够实现可靠传输的数

22、据链路层协议（如HDLC，开销就要增大。在数据链路层出现差错的概率不大时，使用比较简单的PPP协议较为合理。 第二，在因特网环境下，PPP的信息字段放入的数据是IP数据报。假定采用了能实现可靠传输但十分复杂 的数据链路层协议，然而当数据帧在路由器中从数据链路层上升到网络层后，仍有可能因网络受拥塞而被丢弃。因此，数据链路层的可靠传输并不能保证网络层的传输也是可靠的。第三，PPP协议在帧格式中有帧检验序列FCS字段。对每一个收到的帧，PPP都要使用硬件进行 CRC检验。若发现有差错，则丢弃该帧（- 定不能把有差错的帧交付给上一层）。端到端的差错检测最后由高层协议负责。因此，PPP协议可保证无差错接

23、收。PPP协议适用于用户使用拨号电话线接入因特网的情况。）解析：26. 比较 IEEE 802.11 使用的 CSMA/CA与 IEEE 802.3 使用的 CSMA/CD之间的区别。（分数： 6.00 ）正确答案：（CSMA/CA协议的关键在于冲突避免，它与CSMA/C中的冲突检测有着本质的区别。CSMA/CA不是在发送过程中监听是否发生了冲突，而是事先就要设法避免冲突的发生。采用这种方法的原因是由于无 线信道的特殊性质而使得在无线网络中检测信道是否存在冲突比较困难：要检测冲突，设备必须能够在发送数据的同时接收数据，以便检测是否发生冲突，这对于无线网络设备是非常难以实现的。无线介质上的信号强

24、度的动态范围很大，因此发送站无法用信号强度的变化来检测是否发生了冲突。CSMA/CA协议中发送过程的“载波检测多路访问”部分是在两个层次上进行的，一个是物理层次， 另一个是虚拟层次。 物理层次上的载波检测机制与 IEEE 802.3 以太网使用的载波侦听基本相同。要发送数据的站点首先要侦听介 质上有无信号，如果信道处于“空闲”状态，它就可以开始发送数据。如果信道上有信号传播，它就推迟 自己的传输而继续监听直到信道空闲。任何站点当检测到信道由忙变闲时，都必须通过退避算法与其他站 点一起竞争信道的访问权，而不是直接访问信道。 虚拟层次上的载波检测是通过接收到其他站点要占用介 质的通告而主动推迟本站

25、的发送来实现的，其效果相当于“检测”到信道忙而延迟发送。虚拟载波检测利 用了 IEEE 802.11帧中的“传输持续时间”字段。每一站点的MAC!将检查接收到的帧中的“传输持续时间”字段，如果发现该字段的值大于当前站点的网络分配矢量NAV的值，就用该字段的值更新本站点的 NAV站点要发送数据时，NAV从设定的值开始不断减 1,当NAV勺值减为0，且物理层报告信道空闲时，它就可 以开始发送数据。 ）解析：27. CSMA/CA是如何实现“冲突避免”的 ？（分数： 6.00 ）正确答案：（采用三种机制来实现：预约信道、正向确认和RTS/CTS机制。（1）预约信道。发送站点利用“传 输持续时间”字段

26、向所有其他无线站点通告本站点将要占用信道多长时间，以便让其他站在这段时间内不 要发送数据，以避免冲突。 （2） 正向确认机制。 IEEE 802.11 规定若接收站点正确收到以它为目的地的数 据帧时，就应向发送数据帧的站点发送一个ACK帧作为接收成功的肯定回答，否则将不采取任何动作。发送站点在发送完数据帧的规定时间内若没有收到ACK帧，就需要多次重发数据帧，直到收到ACK帧为止。（3）RTS/CTS机制。通过请求发送 RTS/允许发送CTS选项，以解决隐蔽站的冲突问题。）解析：28. 要发送的数据为1101011011。采用CRC的生成多项式是 P（x）=x "+x+1。试求应添加在数据后面的余数。 若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 ? （分数： 6.00 ） 正确答案： （添加的检验序列为 除以 10011）。 数据在传输过程中最后一个 1 变成了0， 除以 10011 ，余数为 011，不为 0，接收端可以发现差错。数据在传输过程中最后两个1 都变成了 0， 除以 10011，余数为 101，不为 0，接收端可以发现差错。 ）解析：29. 试简述HDLC帧各字段的意义。HDLC用什么方法保证数据