计算机网络课程3、4章课后习题
计算机网络课程3、4章课后习题
第三章
1、数据链路层的主要功能
（1）链路管理
（2）帧定界/帧同步
（3）流量控制
删除看过的历史记录（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
2、数据成帧的方法
帧同步指的是接收方应当能从接收到的二进制比特流中区分出帧的起始与终止。
下面介绍几种可行的帧同步方法。
（1）字节计数法
这是一种以一个特殊字符表征一帧的起始并以一个专门字段来标明帧内字节数的帧同步方法。接收方可以通过对该特殊字符的识别从比特流中区分出帧的起始并从专门字段中获知该帧中随后跟随的数据字节数，从而可确定出帧的终止位置。
面向字节计数的同步规程的典型代表是DEC公司的数字数据通信报文协议DDCMP（Digital Data Communications Message Protocol）。DDCMP采用的帧格式如图3.1。控制字符SOH 标志数据帧的起始。实际传输中，SOH前还要以两个或更多个同步字符来确定一帧的起始，有时也允许本帧的头紧接着上帧的尾，此时两帧间就不必再加同步字符。count 字段共有14位，用以指示帧中数据段中数据的字节数，14位二进制数的最大值为2-1=16383，所以数据最大长度为8×16383=131064。
教师节联欢会主持词注意，长度必须为字节（即8位）的整数倍。DDCMP协议就是靠这个字节计数来确定帧的
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终止位置的。DDCMP帧格式中的Ack、Seg、Addr 及Flag中的第2位，它们的功能分别类似于本章稍后要详细介绍的HDLE中的N（R）、N（S）、Addr 字段及P/F位。CRC1、CRC2分别对标题部分和数据部分进行双重校验，强调标题部分单独校验的原因是，一旦标题部分中的Count字段出错，即失却了帧边界划分的依据，将造成灾难性的后果。
由于采用字符计数方法来确定帧的终止边界不会引起数据及其它信息的混淆，因而不必采用任何措施便可实现数据的透明性（即任何数据均可不受限制地传输）。
（2）使用字符填充的首尾定界符法
该法用一些特定的字符来定界一帧的起始与终止，本章稍后要介绍的BSC规程便是典型例子。为了不使数据信息位中出现的与特定字符相同的字符被误判为帧的首尾定界符，可以在这种数据字符前填充一个转义控制字符（DLE）以示区别，从而达到数据的透明性。但这种方法使用起来比较麻烦，而且所用的特定字符过份依赖于所采用的字符编码集，兼容性比较差。
（3）使用比特填充的首尾标志法
该法以一组特定的比特模式（如01111110）来标志一帧的起始与终止。本章稍后要详细介绍的HDLC规程即采用该法。为了不使信息位中出现的与特定比特模式相似的比特串被误判为帧的首尾标志，可以采用比特填充的方法。比如，采用特定模式01111110，则对信息位中的任何连续出现的五个“1”，发送方自动在其后插入一个“0”，而接收则做该过程的逆操作，即每接收到连续五个“1”，则自动删去其后所跟的“0”，以此恢复原始信息，实现数据传输的透明性。比特填充很容易由硬件来实现，性能优于字符填充方法。
（4）违法编码法
该法在物理层采用特定的比特编码方法时采用。例如，一种被称作曼彻斯特编码的方法，是
将数据比特“1”编码成“高－低”电平对，而将数据比特“0”编码成“低－高”电平对。而“高－高”电平对和“低－低”电平对在数据比特中是违法的。可以借用这些违法编码序列来定界帧的起始与终止。局域网IEEE 802标准中就采用了这种方法。违法编码法不需要任何填充技术，便能实现数据的透明性，但它只适用于采用冗余编码的特殊编码环境。
由于字节计数法中count字段的脆弱性（其值若有差错将导致灾难性后果）以及字符填充法实现上的复杂性和不兼容性，目前较普遍使用的帧同步法是比特填充和违法编码法。
3、为何数据链路层协议中把CRC校验码放在尾部而不放在头部？
因为数据帧每经一跳前,都必须修改源和目的mac和其他的可选字段项目,例如分段等.CRC 到最后才根据这些新修改内容进行一次计算.至于如果你问的是为什么它的位置要放到最后,放哪里都行,关键是效率来说,帧头部放mac地址,这个就是方便帧交换后,能第一时间被设备检测到mac地址,从而提高了查表并转发的时间.如果你想问CRC为啥不放到mac地址之后但又不是尾部,那就只能请教IETF或者制定该相关RFC文档的作者了.
CRC是在发送期间进行计算的。一旦把最后一位数据送上外出线路，就立即把CRC编码附加在输出流的后面发出，如果把CRC放在头部，那么就要在发送之前把整个帧先检查一遍来计算CRC。这样每个字节都要处理两遍，把CRC放在尾部就可以把处理时间减少一半。第四章
1、标准10M以太网的波特率是多少？
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因为10-Mbps以太网是用曼彻斯特编码，它所需求的带宽是直接二进制编码的两倍，则每秒信号必须改变20M次。
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第五章
1. A类IP地址
一个A类IP地址由1字节的网络地址和3字节主机地址组成，网络地址的最高位必须是“0”，地址范围从1.0.0.0 到126.0.0.0。可用的A类网络有126个，每个网络能容纳1亿多个主机。
2. B类IP地址
一个B类IP地址由2个字节的网络地址和2个字节的主机地址组成，网络地址的最高位必须是“10”，地址范围从128.0.0.0到191.255.255.255。可用的B类网络有16382个，每个网络能容纳6万多个主机。
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3. C类IP地址
一个C类IP地址由3字节的网络地址和1字节的主机地址组成，网络地址的最高位必须是“11
0”。范围从192.0.0.0到223.255.255.255。C类网络可达209万余个，每个网络能容纳254个主机。
4. D类地址用于多点广播(Multicast)。
D类IP地址第一个字节以“lll0”开始，它是一个专门保留的地址。它并不指向特定的网络，目前这一类地址被用在多点广播(Multicast)中。多点广播地址用来一次寻址一组计算机，它标识共享同一协议的一组计算机。
5. E类IP地址
以“llll0”开始，为将来使用保留。
全零(“0.0.0.0”)地址对应于当前主机。全“1”的IP地址(“255.255.255.255”)是当前子网的广播地址。
在IP地址3种主要类型里，各保留了3个区域作为私有地址，其地址范围如下：
A类地址：10.0.0.0～10.255.255.255
B类地址：172.16.0.0～172.31.255.255
C类地址：192.168.0.0～192.168.255.255
2、虚电路交换网络是否需要路由？
需要路由。
虚电路交换在数据交换之前有一个连接建立的过程，连接建立需要寻源节点和目的结点之间的路径，因此需要路由来实现这个功能。

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