计算机网络 第3章 数据链路层

第3章数据链路层

3.1概述

1. 什么是数据链路

图3.1数据链路层负责在单个链路上的发送和接收结点之间传送的帧

2. 帧传输的基本问题

3. 帧传输的可靠性控制

4. 广播链路的接入控制

3.2帧同步和透明传输

3.2.1帧同步

1. 同步传输

2. 帧同步

3.2.2透明传输

1. 伪同步问题

2. 透明传输的方法

计算机网络（第3版）3.3差错检验

3.3.1差错检验方法

3.3.2循环冗余检验(CRC)

1. 码多项式

2. 由信息码生成冗余码

3. 传输差错检验

4. 常用的生成多项式

3.4数据链路控制

3.4.1数据链路控制的基本思想

3.4.2数据链路控制的基本机制

1. 反馈重传机制

2. 滑动窗口机制

图3.2发送方的滑动窗口

计算机网络（第3版）3.4.3自动请求重传(ARQ)

1. 停等ARQ

图3.3停等ARQ传输过程示例2. 回退-N ARQ

图3.4回退-N ARQ接收窗口

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图3.5回退-N ARQ传输过程示例3. 选择重传ARQ

3.5高级数据链路控制规程(HDLC) 3.6点对点协议(PPP)

3.6.1PPP及其帧格式

1. 概述

2. PPP帧格式

图3.6PPP帧格式

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3.6.2PPP运行状态图

图3.7PPP链路的运行状态图

3.6.3PPP的身份认证

思考题

3.1什么是同步传输和异步传输?

3.2什么是帧同步?一般用什么方式实现?这种方式存在什么问题?

3.3什么是透明传输?数据链路层实现透明传输有哪些方法？

3.4什么是字节填充？什么是比特填充?

3.5PPP如何实现字节填充和比特填充?它们各用于什么情况?

3.6十六进制字符串数据: 5E 7E 5D 7D在使用PPP的异步链路中以什么形式传输？

3.7100BaseTX以太网用什么方法实现帧同步?

3.8CRC如何由信息码生成冗余码？

3.9给定一个信息位串10110010和生成多项式G(x)=11101，问: 冗余码应该是几位的？请计算出冗余码和码多项式C(x)＝x4K(x)+R(x)，并验证: C(x)整除G(x)。

3.10给出3种常用的生成多项式及其应用场合。

3.11什么是数据链路？可靠的数据链路基于哪两个假设？如果它们不满足，需分别进行什么控制？

3.12描述滑动窗口控制机制及其作用。

3.13反馈重传机制可以采用什么具体措施？

3.14描述停等ARQ，试画出正常传输和帧丢失情况下停等ARQ工作过程的示意图。

3.15停等ARQ无差错的传输情况下，如果链路传输速率为1Mb/s，帧长1000字节，传播延时τ=1ms，那么，链路的利用率可达到多少？(忽略确认帧的发送时间)如果是传播延时τ=270ms的卫星链路呢？

3.16回退-N ARQ对停等ARQ的主要改进是什么？其中“回退-N”的含义是什么？

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3.17回退-N ARQ的接收窗口WR是多大？为什么？

3.18回退-N ARQ的发送窗口WT有什么限制？如果帧的序号用3比特编号，发送窗口最大序号为多少？对于回退-N ARQ，假设WT=8，并假定接收方对每一个正确收到的帧都发回一个ACK，试举例分析: 当对数据帧的ACK丢失时会产生什么问题。

3.19选择重传ARQ对回退-N ARQ机制作了什么改进？选择重传ARQ的接收窗口的大小与回退-N ARQ有什么不同？

3.20选择重传ARQ的发送窗口WT有什么限制？如果帧的序号用3比特编号，选WT=WR=5，并假定接收方对每一个正确收到的帧都发回一个ACK。试举例分析: 当对某一序号的数据帧的ACK丢失时会产生什么问题？

3.21如果卫星通信地面站距离卫星36000km，那么:

(1) 数据经卫星转发即由地面站—卫星—地面站的传播延时是多少？(忽略卫星转发处理时间)。

(2) 停等ARQ以56kb/s速率发送1250字节长度的数据帧，信道可能达到的最大数据传输速率是多少?

(3) 将(2)改为使用滑动窗口的回退-N ARQ协议，发送窗口大小为7，单工信道可能达到的最大数据传输速率是多少?

3.22简述高级数据链路控制HDLC。

3.23PPP是一种什么样的协议？它主要包含哪几个部分？

3.24画出并说明PPP的运行状态图。

3.25说明PPP采用的身份认证机制。

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