2024年链路层试题库

壹、填空题（每JS2分，共20分）

1.以太网的媒体访冏协议是一带碰撞检测的载波侦听多址访冏（中文全

称）CSMA/CD（英文缩写），该协议属于网络协议栈的数据链路层。

2.列举三种差^检测技术：因特网检杳和、循环冗余检测、奇偶校验。

3.局域网的功能重要包括两大部分，封应于网络体系5层构造的数据链路层和物

3层的功能。

4.10BASE-T网络规范中10表达-10Mbps,BASE表达一基带传播，T表达一双

绞线。

5.可靠数据传播的常用机制包括：差金昔检测、确认、超畤重传、编号、滑

，窗LI等。

6.目前使用得最广泛的黏封站数据链路层协议是黠封钻协议（中文）PPP（英

文缩写〉。

7.物理层定义了四值1重要特性，即机械特性、雷气特性、功能特性和规程特性。

8.在可靠数据传播协议Go-Back-N中，“发送窗口”的大小表达容^未收到确认

的分组的最大数目o

二、选择题（每题1分，共10分）

1.PPP设计的功能不包括：

（A）差金音检测（B）透明传播（C）超畤重传（D）支持多种网络层协议

答：（C）

2.以太网互换机工作的协议层次是：

（A）网络层（B）数据链路层（C）物理层（D）运送层

答：（B）

3.使用集线器实垣的10Mb/s以太网，若共有N低I顾客，则每顾客占有的平均带宽是:

（A）10/NMb/s（B）10*NMb/s（C）10Mb/s（D）1Mb/s

答：（A）

4.使用以太网互换实现的10Mb/s以太网，若共有N他顾客，则每他顾客可获得的带宽是:

（A）10/NMb/s（B）10*NMb/s（C）10Mb/s（D）IMb/s

答：（。

5.PPP数据帧中没有的字段是：

（A）定界符（B）序号字段（C）校验字段（D）协议字段

答：（B）

6.PPP数据帧中没有的字段是：

（A）定界符（B）校验字段（C）确认字段（D）协议字段

答：（C）

7.以太网互换机根据（）转发分组：

（A）目的IP地址（B）目的端口号（C）目的MAC地址（D）目的主机域名

答：（C）

8.集线器的工作层次是：

（A）数据链路层（B）物理层（。网络层（D）运送层

答：（B）

9.属于随机接入的多址接入协议是：

（A）CSMA（B）令牌环（C）令牌^线（D）CDMA

答：（B）

10.数据链路层协议也^提供的服务壹般不包括：

（A）封装成帧（B）透明传播（C）拥塞控制（D）差^检测

答：（C）

11.数据链路层协议实琪的重要功能不包括：

（A）帧定界（B）透明传播（。路由选择（D）媒体访冏控制

答：（C）

12.在辗线局域网802.11使用的媒体访冏控制协议是：（）

（A）CSMA/CA（B）CSMA/CD（C）CSMA（D）CDMA

笞：（A）

13.描述集线器金音误的是：

（A）以比特卷单位谨行处理，不识别和处理帧

（B）优输入接口接受下整倜帧彳爰向所有其他接口转发

（C）在向输出接口转发信号畴并不监听信道和等待信道空闲

（D）使用集线器的以太网在逻辑上仍然是壹种缠线网

答：（B）

14.描述集线器^误的是:

(A)以比特卷^位暹行处理，不识别和处理帧

(B)将输入信号放大整形彳炎向所有其他接口转发

(C)在向输出接口转发信号畤要先监听信道并等待信道空闲畤才发送信号

(D)使用集线器的以太网在逻辑上仍然是壹种缠.线网

答：(C)

15.传播比特串001,比特填充彳爰输出卷()。

(A)000l(B)0001

(C)0001(D)0001

答：B

16.lOBaseT网络采用的传播介质是()。

(A)双绞线(B)同轴雷:缆(C)光纤(D)微波

答：A

17.下列不能分割碰撞域的设备是()。

(A)集线器(B)互换机(C)路由器(D网桥

答：A

18.下列协议中不属于数据链路层的是()。

(A)CSMA/CD(B)PPP(C)CSMA/CA(D)ICMP

答：D

19.在简朴停一等协议中，发送方要等待接受发畲确实认才能发送下壹帧，常帧出琨丢失畤,

卷防止发送端曾永逮等待下去，采用的措施是()。

(A)差^校验(B)超畴机制(C)帧序号(D)否认确认机制

答：B

20.在滑勤窗口机制中，发送窗口的大小表达()。

(A)发送方可以发送的数据帧的^数

(B)发送方在本次连接中可以发送的数据帧的^数

(。发送方可以发送的未被确认的数据帧的彳同数

(D)接受方可以接受的数据帧的他数

答：C

21.下述有关滑勒窗口的论述中，封的的是()

(C)工作在第二层的多端口集线器(D)工作在第三层的多端口路由器

答：B

29.采用二层以太网互换机扩展局域网，下列^法中拿昔误的是()o

(A)二层以太网互换机可以隔离广播帧

(B)二层以太网互换机在转发帧畤不变化帧的源/目的地址

(C)二层以太网互换机的各(I司端口可以支持不壹样的速率

(D)二层以太网互换机需要封收到的数据帧诞行处理，增是了传播畴延

答：A

30.以太网互换机实垣的重要功能是()。

(A)物理层与数据链路层的功能(B)数据链路层与网络层的功能

(C)物理层与网络层的功能(D)数据链路层与应用层的功能

答：A

31.网卡实3S的重要功能是()<>

(A)物理层与数据链路层的功能(B)数据链路层与网络层的功能

(C)物理层与网络层的功能(D)数据链路层与应用层的功能

答：A

三、判断题(每题5分，共30分。封的打“，鳍误打X,并分析原因)

1.提高链路速率意味著减少了信道的传播畴延。(X)

原因：

提高链路速率是提高了将数据推送到链路的速率。而信道的传播I诗延仅跟信号的传播速

率和信道辰度有关，与发送速率辗关。因此提高链路速率不畲影响信道的传播畤延。

2.以太网具有碰撞检测和重传功能，因此提供的是可靠数据传播服务。(X)

原因：

在以太网中，没有确认机制，若接受方收到出现比特差工昔的帧曾直接丢弃该帧，发送方

不畲重传出现差帛昔的帧。因此以太网不保证数据最终被接受方卦的接受，不提供可靠数

据传播服务，以太网的重传机制仅用于媒体访冏控制。

3.以太网提供的是辗连接的不可靠数据传播服务。(J)

原因：

在以太网中，主机发送以太网帧之前不与目的主机之间建立连接并且没有确认机制，若

接受方收到出现比特差籍的帧曾直接丢弃该帧，发送方不曾重传出现差金昔的帧。因此以

太网不保证数据最终被接受方封的接受，不提供可靠数据传播服务。

4.互换机不能隔离广播域。（J）

原因：

互换机封于目的MAC地址■^广播地址和未知MAC地址的帧都畲向所有非接受端口广

播，所有由互换机互连起来的网络构成了壹种广播域，但主机诸多畴，大量广播曾形成

广播凰暴。

5.集线器不能互连工作在不壹样速率的LAN网段。（4）

原因：

由于集线器工作在物理层仅将甯信号方大整形转发出去，不缓存整值I以太网帧，输入接

口的速率必须与输出接口的速率壹数,因此集线器不能互连T作在不膏样速率的LAN

网段。

6.互换机具有隔离碰撞域的功能，因此能控制广播凰暴。（X）

原因：

互换机虽然具有隔离碰撞域的功能，但不能隔离广播域。互换机封于目的MAC地址卷

广播地址和未知MAC地址的帧都畲向所有非接受端口广播，富由互换机互连起来的主

机诸多畤，大量广播曾形成广播闽暴.

7.以太网互换机不能互连工作在不壹样速率的LAN网段。（X）

原因：

以太网互换机采用存储转发方式，可以将整他以太网帧缓存到内存然彳爰优输出端口以新

的速率发送出去。

8.集线器不根据FI的MAC地址转发分组，而先收下整【固帧然彳为向所有其他端口转发。（X）

原因：

集线器工作在物理层仅将富信号方大整形转发出去，不缓存整他以太网帧，因此不是先

收下整倜帧然彳爰向所有其他端口转发，而是将接受接口收到的甯信号向所有其他接口转

发。

9.以太网只能提供半双工通信方式。（X）

原因：

在所有使用以太网互换机连接主机的互换式以太网中，由于采用的是全互换方式，可认

卷两主机提供全双工通信方式。

10.共享式以太网只能提供半双工通信方式。（J）

原因：

在共享式以太网中，管两台主机同步发送数据畲导致信号碰撞，因此同步只能有壹台主

机在通信介质上发送数据，即只能提供半双工通信方式。

四、简答题（共56分）

1.在以太网帧中，卷何有最小帧是的限制？画图举例阐明。（8分）

答：CSMA/CD协议壹种要钻是富发送站正在发送畤，若检测到冲突则立即中断发送，

然彳我推彳及壹段畤间再发送。（2分）假如发送的帧太短，遢没有来得及检测到冲突就已^

发送完了，那么就影法诞行冲突检测了，如图所示。（2分）因此，所发送的帧的最短房

度应常要保证在发送完毕之前，必须可以检测到也言千最晚来到的冲突信号。（2分）

AB

A00BD000D000DtD

00AD000AO000BO

00D0000000AD00

00000AODBO00D0

00000000000MA

（2分）

2.以太网不规定收到数据的目的站发回确认，卷何？（6分）

答：由于局域网信道的质量很好，因信道质量产生差金昔的概率是很小的，绝大多数的差

工昔都来自媒体访周控制中的信号冲突，道通谩冲突检测和重传来处理。（4分）其他差

的纠正由上面的高层来做。收端收到有差籍的帧畤，丢弃即可。（2分）

3.3-10PPP协议使用同步传播技术传送比特申1100。试冏通迪零比特填充彳为变成怎样的比

特串？若接受端收到的PPP帧的数据部分是，冏删除发送端加入的零比特接变成怎样的

比特串？

答:填充比特彳爰阍0]11111[0]00（口中是填充的比特）。删除比特彼匍0]111是⑼11。（[]

中是删除的比特）。

4.以太网使用的CSMA/CD协议是以争用方式接入到共享信道。迨与老式的畴分复用TDM

相比优缺陷怎样？

解答：富网络负载较轻，各站以突发方式发送数据畤，碰撞的概率很小，CSMA/CD信

道运用率和效率比较高，而TDM畲挥霍大量畤隙，效率比较低。常网络负载很重畤，

采用CSMA/CD曾导致大量碰撞，效率曾大大下降，而TDM能保证每倜站获得固定可

用的带宽。

5.假定1km房的CSMA/CD网络的数据率虑HGbit/s。设信号在网络上的传播速率卷00

knVso求可以使用此协议的最短帧房。

答：端到端来回畤延悬(2km)/(00km/s)=10gs,因此只有发送畤延不小于该来回畤;延

才能保讦检测出所有也^的碰撞°即,最矩帧髭卷(1Gbit/s)x(IOps)=10000bit,即1250

字节。

6.判断正误：“由于Go-Back-N协议采用的是累积确认，常某确认分组丢失畤，不壹定

曾导致发送方重传”，并画图举例阐明(6分)

答:封的。(2分)

000000

(4分)

7.停止等待协议需不需要卷确认帧编号？举例阐明(画图)。

答：在来回畴延很不确定的状况下，假如确认帧不编号，常超畤重传畴间不小于实际的

来回畤延畴，发送方畲收到反复确实认帧，导致余音误，如图所示的状况，曾导致M2丢

失。但在来回畤延比较确定的状况下，由于超畤畤间^是不小于来回畤延，确认帧可辗

需编号。

AB

8.考虑0/1比特交替停止等待协议，假定发送方和接受方之间的链路曾导致帧失序。Bfi画

图阐明该协议将不能应封所有出金音状况（协议皓误地收下或丢弃数据）。

答：如图所示，富链路导致帧失序畤,0/1编号局限性以辨别迟到的失序帧，畲导致皓

识。卷处理该冏题需要增大编号艮度。（答案不唯壹）

9.【例3.14］壹种信道的比特率是4kbi（/s,传播延迟是20ms,那么帧的大小在什么范围

内畴，停一等协议才有至少50%的效率？

答：帧不小于160bito

常发送壹帧的畴间等于信道传播延迟的2倍畴，信道运用率是50%,也就是官克，常发送

壹帧的畴间等于来回旅程的传播延迟畤，效率是50%。Ftl±20msX2=40ms,目前发送

速率是每秒4OOObil,即发送1bit需要0.25ms,40ms/（0.25ms/bit）=l60bito

10.简述集线器的特黠。（6分）

答：（1）集线器是壹种物理层设备，它作用于^彳固比特而不是帧，即不识别和处理帧。（2

分）（2）它有两/固或多种接口。富表达01比特的信号抵达某接口畤，该集线器只是重新

产生该信号，增强它的能量强度，再将该信号传播到所有其他接口中。（2分）（3〕集线

器不实现载波侦听或CSMA/CD,即在向输出接口转发信号畴并不监听信道和等待信道

空闲。（2分）

II.局域网互换机与转发器或集线器的区别？（6分）

答：（I）互换机工作在链路层，根据帧（链路层分组）的目的MAC地址选行转发；而集线

器工作在物理层，仅是将端口接受到的比特转发到其他所有端口而不是封帧迤行处理。

（3分）（2）集线器在转发壹种帧中比特H寺，不封传播媒体迤行检测，因此其连接起来

的主机属于同壹冲突域：但互换机在转发壹种帧之前必须执行CSMA/CD算法，有隔离

冲突域的功能。（3分）

12.卷何集线器不能互连工作在不壹样速率的LAN网段，而以太网百换机却可以。（6分）

答：集线器工作在物理层仅将甯信号方大整形转发出去，不缓存整（固以太网帧。（3分）

而以太网互换机可以将整他I以太网帧缓存到内存然接徙输出端口以新的速率发送出去。

（3分）

13.简要阐明CSMA/CD的工作原理。（6分）

答：CSMA即我波侦听，就是壹种结贴在发送之前先侦听信道＜1分），假如侦听到该信

道是空闲的，则该系吉拈^始帧传播。否则，该结站等待另壹段随机口寺间，再侦听信道,

继续反复造倜谩程。（2分）

CD即冲突检测，也就是壹种^粘在传播帧的同步遐要侦听信道（1分）。假如它检测到

另壹种结黠也正在传播帧，则停止传播，等待壹段随机畤间彳灸再试图重新传播该帧。（2

分）

14.简述CSMA/CD卷何要碰撞检测？

答：由广造是由于甯磁波在^线上^是以有限的速率传播的。因此常某倜站黠监听到

线是空闲畤，乌恩线并非宜定是空闲的。每登种站黠在刍已发送数据之彳爰的壹小段畴间内，

存在著遭遇碰撞的也^性。通遇碰撞检测可以及畴停止发送已碰撞被损塌的数据，使信

道尽快恢复空闲并选择机曾重琪发送。

15.悬何要退避？再次重传碰撞卷何要把随机选择退避畤间的范围增是壹倍？

答：发生碰撞的站黠K能在等待信道变卷空闲彳友就立即再发送数据，由于畲导致再次碰

撞。因此，发生碰撞的站黠在停止发送数据彳爰，要推迟（道叫作退避）壹种随机的畴间

再监听信道诞行重传。假如持续多次发生冲突，往往表明也言午有较多的站钻参与争用信

道，需要在比较大的范围内选择退避畤间才能将各站黠的选择的发送畤间I防止再

次冲突。因此，常重传乂发生了碰撞，则将随机选择的退避畤间范围扩大壹倍，以减小

再次碰撞的概率。

16.在以太网帧构造中有壹种“类型”字段，简述其作用，在IPv4的首部中哪（0字段的功

能与之最靠近？（4分）

答：该字段指明了以太网帧中的数据部分应交给哪位I网络层协议或上层协议，如是IP

协议谡是ARP协议。（2分）IP首部中的“协议”字段的功能与才最靠近。（2分）

17.在以太网帧构造中有壹种“类型”字段，简述其作压，在PPP帧的首部中哪他字段的功

能与之最靠近？（4分）

答：该字段指明了以太网帧中的数据部分应交^哪他网络层协议或上层协议，如是IP

协议遢是ARP协议。（2分）PPP帧的首部中的“协议”字段的功能与之最靠近。（2分）

18.简述以太网互换机的基本工作原理。（8分）

答：富链路层互换机促端口接受到壹种帧畴，若该帧出琨差籍，则丢弃此帧。否见，先

根据该帧的目的MAC地址在其转刊登中查找匹配项，若没有找到匹配项或目的MAC

地址卷广播地址，向所有非接受端口转发。若找到匹配项，且输出端口非接受端口则向

输出端口转发。若输出端口卷接受端口则丢弃此帧。若输出端口连接的是共享式以太网，

则向输出端口转发口寺要执行CSMA/CD协议。

19.假设两他结黠在壹种速率^R的广播信道上同步^始传播壹种是度悬L的分组。用/“卬

表达道两倜条吉黠之间的传播畤延。假如＞L/H,畲出现信号冲突吗（信号的叠加）？

道两他1铝二粘能检测到冲突吗？卷何？

答：曾出现冲突。在两结黠中间的某段链路上it两他1结钻的发送的信号必然畲叠加起来,

导致在该段链路上的其他结黠辗法封的识别信号。但道两他结黠自己却辗法检测到冲突,

由于已幺堡发送完了分组彳令来另壹结黠发送的信号才能抵达，即在迨两结黠的位置并辗信

号的叠加。

20.假设^黠A、B和C都连接到同壹种广播LAN上（通谩它俨J的适配器）。假如A发送上

仟倜IP数据报给B,每值1封装的帧都是B的MAC地址，C的适配器曾处理适些帧吗？

假如曾，C的适配器畲将道些帧中的IP数据报传递^C的IP协议软件吗？假如A用

MAC广播地址来发送帧，你的答案曾有怎样的变化？

答：第1冏，曹，由于同壹种广播LAN上，所有适配器都曾接受到道些帧，并检测该

帧的目的MAC地址。第2冏，不曾，由于适配器仅将目的MAC地址卷自己或广播地

址的帧中的数据提交给主机。第3冏，适配器曾将广播帧中的IP数据报交给主机的IP

协议软件夫处理，仰C的IP协议软件畲天弃该报文。

21.比较网桥和集线器的区别。

答：集线器工作在物理层，仅封重信号迤行放大整形向所有接口转发，并不识别数据链

路层的帧，更不执行CSMA/CD协议。集线器不能连接不壹样速率和不壹样协议的局域

网。用集线器连接起来的两他I共享式以太网构成了壹种更大的碰撞域。

网桥工作在数据链路层，常连接两佃共享式以太网，封接口接受的数据链路层的帧暹行

处理，杳看其目的MAC地址，选择封的的接口迭行存储转发，在优其他接口转发畤要

执行CSMA/CD协议。网桥可以连接不壹样速率和不壹样协议的局域网。网桥将两低1碰

撞域连接起来畴能隔离碰撞域。

22.三他IlOBase-T以太网分别用网桥和集线器连接起来构成的两他I扩展的局域网各自的最

大吞吐量是多少？焉何?

答：由于网桥隔离碰撞域，因此连接起来的3他以太网中可以各有壹台主机同步发送帧

而互不冲突，因此整佃局域网的最大吞吐量是30Mbg由于集线器不隔离碰撞域，因此

连接起来的3f0以太网中只能有壹台主机发送帧，因此整I®局域网的最大吞吐量是

10Mb/s<>

23.比较存储转发方式和直通方式的以太网互换机的区别。

答：存储转发：常分组通遇存储转发分组互换机转发畴，在互换机I荆始在出线路上传播

分组之前，首先搜集并完整地存储它。在整值I分组抵达互换机之前，输出缓冲区变空的

状况下，道种搜集在互换机产生了存储转发畤延，适值I畴延增晨了^的端到端畤延。M

他畤延的上限畤L/R，11裹L是分组的畏度，R是入链路的传播速率。

直通互换：采用直通互换，假如在整（I司分组抵达之前，缓冲区变空，在该分组的彳爰

部分继续抵达的同步，互换机就可以始传播该分组的前面部分。常然，在优出链路发

送分组之前，分组中包括目的地址的那部分必须首先抵达。^的来通谩直通互换，

富出链路是空闲畴，分组在转发之前不需要完全存储就可优输出接口转发出去。

常输出缓冲区有分组畤，存储转发和直通互换之间没有绝封的区别。迨两他I互换技

术只有常输出缓冲是空的畤才有区别。

24.二倜网络蟀以太网互换机B和路由器R互连在壹起.如图所示.丰机A向主机H发送

数据帧F1,通谩以太网互换机B彳爰变成F2。再通遇路由器R彳发变成F3。有青写出F1、

F2、F3中的（目的MAC地址、源MAC地址、目的IP地址、源IP地址）。主机A和H

以及以太网互换机B和路由器R的有关地址襟注在图中。

答：F1:（目的MAC地址、源MAC地址和目的IP地址、源IP地址）=（W,P,Y,Q）;

F2:（W,P,Y,Q）;F3:（X,T,Y,Q）

25.下图表达有五彳固站分别连接在三他1局域网上，并且住网桥B1和B2连接起来。每登种网

桥均有两（0接口（I和2）。在壹^始，两他网桥中的转刊登都是空的。彳菱来有如下各站

向其他的站发送了数据帧：A发送给E,C发送^B,D发送^C,B发送,^A。试把

有关数据填写在下表中。

网桥B1的转刊登网桥B2的转刊登

发送的帧网桥Bi的处理网桥出的处理

地址端口地址端口

A-EA1A1转发，写入转刊登转发，写入转刊登

C-BC2C1转发，写入转刊登转发，写入转刊登

D-CD2D2写入转刊登，丢弃不转发转发，写入转刊登

B-AB1写入转刊登，丢弃不转发接受不到it倜帧

26.有10他I站连接到以太网上。试计算如下三种状况下每壹种站所能得到的带宽。

（1）10彳固站都连接到壹种10Mbit/s以太网集线器；

（2）1CH固站都连接到壹种100Mbit/s以太网集线器；

（3）10彳固站都连接到壹种10Mbit/s以太网互换机。

答：若假定运用率卷100%。⑴每倜站平均得到IMbit/s带宽；（2）每倜站平均得到10

Mbil/s带宽；（3）每保1站可独占10Mbit/s带宽；

27.卷何在瓢线局域网中不能直接使用CSMA/CD协议？

答：簸线局域网的MAC协议是CSMA/CA（载波监听多钻接入/碰撞防止）。不使用

CSMA/CD的原因是：（1）要实垣碰撞检测，就必须在发送信号的同步接受也接受信号。

道封于有线网络是很轻易的事，但在辗线网络中，接受信号的强度曾速速不不小于发送

信号的强度，因此实现碰撞检测的代价较大。（2）另首先，虽然实现了碰撞检测，但由

于隐蔽站冏堰发送站也辗法检测到所有的碰撞。因此，辗线局域网不使用CSMA/CD协

议而是使用CSMA/CA协议，尽量减少碰撞。由于不也M午防止所有的碰撞，CSMA/CA

通遇确认机制实垣可靠数据传播。

28.卷何在辗线局域网上发送数据帧彳为要封方必须发回确认帧，而以太网就不需要封方发回

确认帧？

答:由于瓢线局域网的MAC协议不暹行碰撞检测，并且融线信道易受干扰，导致大量

帧由于碰撞或其他干扰不能被目的站封的接受，因此在辗线局域网上发送数据帧彳爰要封

方必须发回确认帧，若超畤收不到确认，则暹行重传。而在以太网有线网络中，可以很

轻易实51碰撞检测，管信号碰撞畤能及畤检测到井暹行重传。而假如信号不碰撞，在有

线网络中误叫率是非常低的，因此没有必要实T兄可靠数据传播。

29.在辗线局域网802.11规定两种是度的帧间间隔的用途是什么？

答：原则规定两种是度的帧间间隔是卷了实现不壹样类型帧的发送优先级。高优先级帧

等待的畴间较短，低优先级帧等待的畤间较晨。若低优先级帧遨没来得及发送而其他站

的高优先级帧已发送到媒体，则媒体变卷忙态因而低优先级帧就只能再推迟发送了。短

帧间间隔，用来分隔闻属于壹次封话的各帧，保证壹次曾话不曾被低优先级的帧所打断。

30.育种2Mbps的网络，线路异度悬Hkm,传播速度悬20m/ms,分组大小卷100B,忽视应

答帧大小。假如采用简朴停•等协议，冏最大吞吐率：实际可达的最高平均数据速率)是

多少？信道运用率是多少？假如采用滑勤窗口协议，要想到达最高吞吐率，发送窗口最

小是多少？

答：发送延迟;(8x100)/(2x106)=0.4ms,传播延迟二(1000m)/(20m/ms)=50ms

1帧发送完彳费等待1fflRTT,然彳发发