作业解答第3章数据链路层

1、第第3章章 数据链路层数据链路层作业解答作业解答郑州大学信息工程学院郑州大学信息工程学院李向丽李向丽郑州大学 信息工程学院 李向丽3-09 PPP字符填充法字符填充法v一个一个PPP帧的数据部分是帧的数据部分是v7D 5E FE 27 7D 5D 7D 5D 65 7D 5Ev试问真正的数据是什么？试问真正的数据是什么？v解：解：v7D 5E FE 27 7D 5D 7D 5D 65 7D 5Ev真正的数据是真正的数据是v7E FE 27 7D 7D 65 7E郑州大学 信息工程学院 李向丽发送：发送：0110111111111100 ？ 接收：接收：000111011111011111011

2、0 ？v答：答：v发送：经发送：经0比特填充后的输出串是：比特填充后的输出串是：011011111011111000。 v接收：接收： 0001110111110111110110 0比特填充法比特填充法郑州大学 信息工程学院 李向丽3-16数据率为数据率为10Mbps的以太网在物的以太网在物理媒体上的码元传输速率是多少波特？理媒体上的码元传输速率是多少波特？v解：以太网采用差分曼切斯特编解：以太网采用差分曼切斯特编码，其编码效率为码，其编码效率为50%。v所以要想得到所以要想得到10Mbps的速率，则的速率，则需要提供的码元传输速率为需要提供的码元传输速率为20MBaud。 郑州大学 信息工

3、程学院 李向丽3-20 假定假定1km长的长的CSMA/CD网络的数据率为网络的数据率为1Gbps。设信号在网络上的传播速率为设信号在网络上的传播速率为200 000km/s。求能够。求能够使用此协议的最短帧长。使用此协议的最短帧长。v解：解：v传播时延传播时延: = 5sv 冲突检测时间为：冲突检测时间为： 2= 10sv帧的长度必须满足：在冲突检测时间内，帧的长度必须满足：在冲突检测时间内，还没有发送完帧。还没有发送完帧。v所以最短帧长为：所以最短帧长为：v 2(s)*1Gbps= 10 000 bit求最短帧长求最短帧长郑州大学 信息工程学院 李向丽以太网二进制指数退避算法的习题以太网二

4、进制指数退避算法的习题 3-22. 假定在使用假定在使用CSMA/CD协议的协议的10Mbps以太网以太网中，某站在发送数据时检测到冲突，执行退避时选择中，某站在发送数据时检测到冲突，执行退避时选择了随机数了随机数r=100。试问该站需要等待多长时间后才能。试问该站需要等待多长时间后才能再次发送数据？如果是再次发送数据？如果是100Mbps的以太网呢？的以太网呢？v解解: v10Mbps以太网以太网的争用期是的争用期是51.2 sv则则该站的退避时间为：该站的退避时间为： r*51.2=100*51.2=5120=5.12msv 所以它将等待所以它将等待5.12 ms.v100Mbps的争用期

5、是的争用期是5.12s，退避时间为：退避时间为： r*5.12=100*5.12=512sv 所以它将等待所以它将等待512 s.郑州大学 信息工程学院 李向丽3-24v假定站点假定站点A和和B在同一个以太网网段上。两个站点在同一个以太网网段上。两个站点之间的传播时延为之间的传播时延为225比特时间。现假定比特时间。现假定A开始发开始发送一帧，并且在送一帧，并且在A发送结束之前发送结束之前B也发送一帧。如也发送一帧。如果果A发送的是以太网允许的最短帧，那么发送的是以太网允许的最短帧，那么A在检测在检测到和到和B发生碰撞之前能否把自己的数据发送完毕？发生碰撞之前能否把自己的数据发送完毕？v换言之

6、，如果换言之，如果A在发送完毕之前并没有检测到冲在发送完毕之前并没有检测到冲突，能否肯定突，能否肯定A所发送的帧不会和所发送的帧不会和B发送的帧发生发送的帧发生冲突？冲突？v答：答： A在发送完毕之前并没有检测到冲突，那么在发送完毕之前并没有检测到冲突，那么A发送的帧和发送的帧和B发送的帧肯定不会发生冲突发送的帧肯定不会发生冲突郑州大学 信息工程学院 李向丽3-24. 解答解答v最短帧长最短帧长64字节字节=512比特比特v加上前同步码和帧定界符（加上前同步码和帧定界符（8字节字节=64比特）比特）512+64=576vA在发送完毕之前并没有检测到冲突，那么在发送完毕之前并没有检测到冲突，那么

7、A发送的帧和发送的帧和B发送的帧肯定不会发生冲突发送的帧肯定不会发生冲突v分析，见下图分析，见下图A站站t1=0t2=225若若B在在t2时刻前发送帧时刻前发送帧则则A在在t3时刻前肯定能检测到冲突时刻前肯定能检测到冲突t4=576A发送完毕发送完毕B站站t3=450郑州大学 信息工程学院 李向丽3-25v在在3-24中的站点中的站点A和和B在在t=0时同时发送了数据帧。时同时发送了数据帧。当当t=225比特时间，比特时间，A和和B同时检测到了碰撞，并且同时检测到了碰撞，并且在在t=225+48=273比特时间完成了干扰信号的传输。比特时间完成了干扰信号的传输。A和和B在在CSMA/CD算法中

8、选择不同的算法中选择不同的r值退避。假值退避。假定定A和和B选择的随机数分别是选择的随机数分别是rA=0和和rB=1。v试问试问A和和B各在什么时间开始重传其数据帧？各在什么时间开始重传其数据帧？A重重传的数据帧在什么时间到达传的数据帧在什么时间到达B？A重传的数据会不重传的数据会不会与会与B重传的数据再次发生碰撞？重传的数据再次发生碰撞？B会不会在预定会不会在预定的重传时间停止发送数据？的重传时间停止发送数据？郑州大学 信息工程学院 李向丽3-25 v 512bits 最短帧长最短帧长v 64bits 前同步码前同步码v 48bits jam信号信号v 96bits 信道空闲后再等待的时间信

9、道空闲后再等待的时间郑州大学 信息工程学院 李向丽3-25 v答：如下图所示答：如下图所示AB在时刻0,AB同时发送在时刻225,AB检测到冲突,开始发送Jam信号JamJam在时刻225+48=273，A、B完成Jam信号发送,因为rA=0，此刻，此刻A开开始监听，但是信道忙。始监听，但是信道忙。在时刻273+225=498，AB的Jam信号到达对方，信道开始空闲。时刻时刻0时刻时刻225时刻时刻273，退避，退避时刻时刻498A等待96比特时间后，在时刻498+96 =594开始发送时刻时刻59496bits idle time时刻时刻819rB=1, B退避退避512比比特时间，在特时间

10、，在273+ 512=785时刻再监时刻再监听听.时刻时刻785在时刻在时刻594+225=819，A的第的第1bit到达到达B空闲，等待空闲，等待96bit time.96bits idle time在时刻在时刻785+96 =881时刻，忙时刻，忙,继续监听继续监听时刻时刻881在A的最后1bit到达B后,B检测到信道空闲,可持续等待96bits空闲时间等待发送机会。郑州大学 信息工程学院 李向丽3-25time,t Event0 A、B站点同时发送站点同时发送225 A和和B都检测到冲突，开始发送干扰信号都检测到冲突，开始发送干扰信号273 A、B结束干扰信号的发送结束干扰信号的发送27

11、3+225 = 498498+96=594A检测到信道空闲，再等待检测到信道空闲，再等待96比特时间比特时间A开始发送帧开始发送帧273+512 = 785594+225=819B检测信道，信道空闲再等待检测信道，信道空闲再等待96比特时间比特时间A发送的数据到达发送的数据到达 B，信道忙，信道忙v在某时刻所发生的事件在某时刻所发生的事件郑州大学 信息工程学院 李向丽3-32有有5个站分别连接在个站分别连接在3个个LAN上，并用两个上，并用两个网桥连接起来。一开始，两个网桥中的转发表是空网桥连接起来。一开始，两个网桥中的转发表是空的，以后有以下各站向其它站发送了数据帧，即的，以后有以下各站向其

12、它站发送了数据帧，即H1发送给发送给H5，H3发送给发送给H2，H4发送给发送给H3，H2发发送给送给H1。试将有关数据填写在表中。试将有关数据填写在表中。H1H2网桥B1H3端口端口 1端口端口 2网桥B2端口端口 1端口端口 2H4H5MAC1MAC2MAC3MAC4MAC5网桥站表的建立及过滤转发功能网桥站表的建立及过滤转发功能郑州大学 信息工程学院 李向丽vH1H5，B1、B2进行洪泛进行洪泛 B1: H1,1 ; B2: H1,1 vH3H2，B1和和B2进行洪泛进行洪泛 B1: H3,2 ; B2: H3,1 vH4H3，能够到达，能够到达B1和和B2 B1: H4,2(丢弃丢弃) ; B2: H4,2 vH2H1，到达，到达B1，B1有有H1的信息，同网段，的信息，同网段，丢弃。数据帧不能到达丢弃。数据帧不能到达B2 B1: H2,1 (丢弃丢弃); 郑州大学 信息工程学院 李向丽4个数据帧在网络中转发后个数据帧在网络中转发后B1和和B2