作業(yè)解答第3章數(shù)據(jù)鏈路層

1、第第3章章 數(shù)據(jù)鏈路層數(shù)據(jù)鏈路層作業(yè)解答作業(yè)解答鄭州大學(xué)信息工程學(xué)院鄭州大學(xué)信息工程學(xué)院李向麗李向麗鄭州大學(xué) 信息工程學(xué)院 李向麗3-09 PPP字符填充法字符填充法v一個(gè)一個(gè)PPP幀的數(shù)據(jù)部分是幀的數(shù)據(jù)部分是v7D 5E FE 27 7D 5D 7D 5D 65 7D 5Ev試問(wèn)真正的數(shù)據(jù)是什么？試問(wèn)真正的數(shù)據(jù)是什么？v解：解：v7D 5E FE 27 7D 5D 7D 5D 65 7D 5Ev真正的數(shù)據(jù)是真正的數(shù)據(jù)是v7E FE 27 7D 7D 65 7E鄭州大學(xué) 信息工程學(xué)院 李向麗發(fā)送：發(fā)送：0110111111111100 ？ 接收：接收：000111011111011111011

2、0 ？v答：答：v發(fā)送：經(jīng)發(fā)送：經(jīng)0比特填充后的輸出串是：比特填充后的輸出串是：011011111011111000。 v接收：接收： 0001110111110111110110 0比特填充法比特填充法鄭州大學(xué) 信息工程學(xué)院 李向麗3-16數(shù)據(jù)率為數(shù)據(jù)率為10Mbps的以太網(wǎng)在物的以太網(wǎng)在物理媒體上的碼元傳輸速率是多少波特？理媒體上的碼元傳輸速率是多少波特？v解：以太網(wǎng)采用差分曼切斯特編解：以太網(wǎng)采用差分曼切斯特編碼，其編碼效率為碼，其編碼效率為50%。v所以要想得到所以要想得到10Mbps的速率，則的速率，則需要提供的碼元傳輸速率為需要提供的碼元傳輸速率為20MBaud。 鄭州大學(xué) 信息工

3、程學(xué)院 李向麗3-20 假定假定1km長(zhǎng)的長(zhǎng)的CSMA/CD網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)率為網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)率為1Gbps。設(shè)信號(hào)在網(wǎng)絡(luò)上的傳播速率為設(shè)信號(hào)在網(wǎng)絡(luò)上的傳播速率為200 000km/s。求能夠。求能夠使用此協(xié)議的最短幀長(zhǎng)。使用此協(xié)議的最短幀長(zhǎng)。v解：解：v傳播時(shí)延傳播時(shí)延: = 5sv 沖突檢測(cè)時(shí)間為：沖突檢測(cè)時(shí)間為： 2= 10sv幀的長(zhǎng)度必須滿(mǎn)足：在沖突檢測(cè)時(shí)間內(nèi)，幀的長(zhǎng)度必須滿(mǎn)足：在沖突檢測(cè)時(shí)間內(nèi)，還沒(méi)有發(fā)送完幀。還沒(méi)有發(fā)送完幀。v所以最短幀長(zhǎng)為：所以最短幀長(zhǎng)為：v 2(s)*1Gbps= 10 000 bit求最短幀長(zhǎng)求最短幀長(zhǎng)鄭州大學(xué) 信息工程學(xué)院 李向麗以太網(wǎng)二進(jìn)制指數(shù)退避算法的習(xí)題以太網(wǎng)二

4、進(jìn)制指數(shù)退避算法的習(xí)題 3-22. 假定在使用假定在使用CSMA/CD協(xié)議的協(xié)議的10Mbps以太網(wǎng)以太網(wǎng)中，某站在發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)檢測(cè)到?jīng)_突，執(zhí)行退避時(shí)選擇中，某站在發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)檢測(cè)到?jīng)_突，執(zhí)行退避時(shí)選擇了隨機(jī)數(shù)了隨機(jī)數(shù)r=100。試問(wèn)該站需要等待多長(zhǎng)時(shí)間后才能。試問(wèn)該站需要等待多長(zhǎng)時(shí)間后才能再次發(fā)送數(shù)據(jù)？如果是再次發(fā)送數(shù)據(jù)？如果是100Mbps的以太網(wǎng)呢？的以太網(wǎng)呢？v解解: v10Mbps以太網(wǎng)以太網(wǎng)的爭(zhēng)用期是的爭(zhēng)用期是51.2 sv則則該站的退避時(shí)間為：該站的退避時(shí)間為： r*51.2=100*51.2=5120=5.12msv 所以它將等待所以它將等待5.12 ms.v100Mbps的爭(zhēng)用期

5、是的爭(zhēng)用期是5.12s，退避時(shí)間為：退避時(shí)間為： r*5.12=100*5.12=512sv 所以它將等待所以它將等待512 s.鄭州大學(xué) 信息工程學(xué)院 李向麗3-24v假定站點(diǎn)假定站點(diǎn)A和和B在同一個(gè)以太網(wǎng)網(wǎng)段上。兩個(gè)站點(diǎn)在同一個(gè)以太網(wǎng)網(wǎng)段上。兩個(gè)站點(diǎn)之間的傳播時(shí)延為之間的傳播時(shí)延為225比特時(shí)間。現(xiàn)假定比特時(shí)間?，F(xiàn)假定A開(kāi)始發(fā)開(kāi)始發(fā)送一幀，并且在送一幀，并且在A發(fā)送結(jié)束之前發(fā)送結(jié)束之前B也發(fā)送一幀。如也發(fā)送一幀。如果果A發(fā)送的是以太網(wǎng)允許的最短幀，那么發(fā)送的是以太網(wǎng)允許的最短幀，那么A在檢測(cè)在檢測(cè)到和到和B發(fā)生碰撞之前能否把自己的數(shù)據(jù)發(fā)送完畢？發(fā)生碰撞之前能否把自己的數(shù)據(jù)發(fā)送完畢？v換言之

6、，如果換言之，如果A在發(fā)送完畢之前并沒(méi)有檢測(cè)到?jīng)_在發(fā)送完畢之前并沒(méi)有檢測(cè)到?jīng)_突，能否肯定突，能否肯定A所發(fā)送的幀不會(huì)和所發(fā)送的幀不會(huì)和B發(fā)送的幀發(fā)生發(fā)送的幀發(fā)生沖突？沖突？v答：答： A在發(fā)送完畢之前并沒(méi)有檢測(cè)到?jīng)_突，那么在發(fā)送完畢之前并沒(méi)有檢測(cè)到?jīng)_突，那么A發(fā)送的幀和發(fā)送的幀和B發(fā)送的幀肯定不會(huì)發(fā)生沖突發(fā)送的幀肯定不會(huì)發(fā)生沖突鄭州大學(xué) 信息工程學(xué)院 李向麗3-24. 解答解答v最短幀長(zhǎng)最短幀長(zhǎng)64字節(jié)字節(jié)=512比特比特v加上前同步碼和幀定界符（加上前同步碼和幀定界符（8字節(jié)字節(jié)=64比特）比特）512+64=576vA在發(fā)送完畢之前并沒(méi)有檢測(cè)到?jīng)_突，那么在發(fā)送完畢之前并沒(méi)有檢測(cè)到?jīng)_突，那么

7、A發(fā)送的幀和發(fā)送的幀和B發(fā)送的幀肯定不會(huì)發(fā)生沖突發(fā)送的幀肯定不會(huì)發(fā)生沖突v分析，見(jiàn)下圖分析，見(jiàn)下圖A站站t1=0t2=225若若B在在t2時(shí)刻前發(fā)送幀時(shí)刻前發(fā)送幀則則A在在t3時(shí)刻前肯定能檢測(cè)到?jīng)_突時(shí)刻前肯定能檢測(cè)到?jīng)_突t4=576A發(fā)送完畢發(fā)送完畢B站站t3=450鄭州大學(xué) 信息工程學(xué)院 李向麗3-25v在在3-24中的站點(diǎn)中的站點(diǎn)A和和B在在t=0時(shí)同時(shí)發(fā)送了數(shù)據(jù)幀。時(shí)同時(shí)發(fā)送了數(shù)據(jù)幀。當(dāng)當(dāng)t=225比特時(shí)間，比特時(shí)間，A和和B同時(shí)檢測(cè)到了碰撞，并且同時(shí)檢測(cè)到了碰撞，并且在在t=225+48=273比特時(shí)間完成了干擾信號(hào)的傳輸。比特時(shí)間完成了干擾信號(hào)的傳輸。A和和B在在CSMA/CD算法中

8、選擇不同的算法中選擇不同的r值退避。假值退避。假定定A和和B選擇的隨機(jī)數(shù)分別是選擇的隨機(jī)數(shù)分別是rA=0和和rB=1。v試問(wèn)試問(wèn)A和和B各在什么時(shí)間開(kāi)始重傳其數(shù)據(jù)幀？各在什么時(shí)間開(kāi)始重傳其數(shù)據(jù)幀？A重重傳的數(shù)據(jù)幀在什么時(shí)間到達(dá)傳的數(shù)據(jù)幀在什么時(shí)間到達(dá)B？A重傳的數(shù)據(jù)會(huì)不重傳的數(shù)據(jù)會(huì)不會(huì)與會(huì)與B重傳的數(shù)據(jù)再次發(fā)生碰撞？重傳的數(shù)據(jù)再次發(fā)生碰撞？B會(huì)不會(huì)在預(yù)定會(huì)不會(huì)在預(yù)定的重傳時(shí)間停止發(fā)送數(shù)據(jù)？的重傳時(shí)間停止發(fā)送數(shù)據(jù)？鄭州大學(xué) 信息工程學(xué)院 李向麗3-25 v 512bits 最短幀長(zhǎng)最短幀長(zhǎng)v 64bits 前同步碼前同步碼v 48bits jam信號(hào)信號(hào)v 96bits 信道空閑后再等待的時(shí)間信

9、道空閑后再等待的時(shí)間鄭州大學(xué) 信息工程學(xué)院 李向麗3-25 v答：如下圖所示答：如下圖所示AB在時(shí)刻0,AB同時(shí)發(fā)送在時(shí)刻225,AB檢測(cè)到?jīng)_突,開(kāi)始發(fā)送Jam信號(hào)JamJam在時(shí)刻225+48=273，A、B完成Jam信號(hào)發(fā)送,因?yàn)閞A=0，此刻，此刻A開(kāi)開(kāi)始監(jiān)聽(tīng)，但是信道忙。始監(jiān)聽(tīng)，但是信道忙。在時(shí)刻273+225=498，AB的Jam信號(hào)到達(dá)對(duì)方，信道開(kāi)始空閑。時(shí)刻時(shí)刻0時(shí)刻時(shí)刻225時(shí)刻時(shí)刻273，退避，退避時(shí)刻時(shí)刻498A等待96比特時(shí)間后，在時(shí)刻498+96 =594開(kāi)始發(fā)送時(shí)刻時(shí)刻59496bits idle time時(shí)刻時(shí)刻819rB=1, B退避退避512比比特時(shí)間，在特時(shí)間

10、，在273+ 512=785時(shí)刻再監(jiān)時(shí)刻再監(jiān)聽(tīng)聽(tīng).時(shí)刻時(shí)刻785在時(shí)刻在時(shí)刻594+225=819，A的第的第1bit到達(dá)到達(dá)B空閑，等待空閑，等待96bit time.96bits idle time在時(shí)刻在時(shí)刻785+96 =881時(shí)刻，忙時(shí)刻，忙,繼續(xù)監(jiān)聽(tīng)繼續(xù)監(jiān)聽(tīng)時(shí)刻時(shí)刻881在A的最后1bit到達(dá)B后,B檢測(cè)到信道空閑,可持續(xù)等待96bits空閑時(shí)間等待發(fā)送機(jī)會(huì)。鄭州大學(xué) 信息工程學(xué)院 李向麗3-25time,t Event0 A、B站點(diǎn)同時(shí)發(fā)送站點(diǎn)同時(shí)發(fā)送225 A和和B都檢測(cè)到?jīng)_突，開(kāi)始發(fā)送干擾信號(hào)都檢測(cè)到?jīng)_突，開(kāi)始發(fā)送干擾信號(hào)273 A、B結(jié)束干擾信號(hào)的發(fā)送結(jié)束干擾信號(hào)的發(fā)送27

11、3+225 = 498498+96=594A檢測(cè)到信道空閑，再等待檢測(cè)到信道空閑，再等待96比特時(shí)間比特時(shí)間A開(kāi)始發(fā)送幀開(kāi)始發(fā)送幀273+512 = 785594+225=819B檢測(cè)信道，信道空閑再等待檢測(cè)信道，信道空閑再等待96比特時(shí)間比特時(shí)間A發(fā)送的數(shù)據(jù)到達(dá)發(fā)送的數(shù)據(jù)到達(dá) B，信道忙，信道忙v在某時(shí)刻所發(fā)生的事件在某時(shí)刻所發(fā)生的事件鄭州大學(xué) 信息工程學(xué)院 李向麗3-32有有5個(gè)站分別連接在個(gè)站分別連接在3個(gè)個(gè)LAN上，并用兩個(gè)上，并用兩個(gè)網(wǎng)橋連接起來(lái)。一開(kāi)始，兩個(gè)網(wǎng)橋中的轉(zhuǎn)發(fā)表是空網(wǎng)橋連接起來(lái)。一開(kāi)始，兩個(gè)網(wǎng)橋中的轉(zhuǎn)發(fā)表是空的，以后有以下各站向其它站發(fā)送了數(shù)據(jù)幀，即的，以后有以下各站向其

12、它站發(fā)送了數(shù)據(jù)幀，即H1發(fā)送給發(fā)送給H5，H3發(fā)送給發(fā)送給H2，H4發(fā)送給發(fā)送給H3，H2發(fā)發(fā)送給送給H1。試將有關(guān)數(shù)據(jù)填寫(xiě)在表中。試將有關(guān)數(shù)據(jù)填寫(xiě)在表中。H1H2網(wǎng)橋B1H3端口端口 1端口端口 2網(wǎng)橋B2端口端口 1端口端口 2H4H5MAC1MAC2MAC3MAC4MAC5網(wǎng)橋站表的建立及過(guò)濾轉(zhuǎn)發(fā)功能網(wǎng)橋站表的建立及過(guò)濾轉(zhuǎn)發(fā)功能鄭州大學(xué) 信息工程學(xué)院 李向麗vH1H5，B1、B2進(jìn)行洪泛進(jìn)行洪泛 B1: H1,1 ; B2: H1,1 vH3H2，B1和和B2進(jìn)行洪泛進(jìn)行洪泛 B1: H3,2 ; B2: H3,1 vH4H3，能夠到達(dá)，能夠到達(dá)B1和和B2 B1: H4,2(丟棄丟棄) ; B2: H4,2 vH2H1，到達(dá)，到達(dá)B1，B1有有H1的信息，同網(wǎng)段，的信息，同網(wǎng)段，丟棄。數(shù)據(jù)幀不能到達(dá)丟棄。數(shù)據(jù)幀不能到達(dá)B2 B1: H2,1 (丟棄丟棄); 鄭州大學(xué) 信息工程學(xué)院 李向麗4個(gè)數(shù)據(jù)幀在網(wǎng)絡(luò)中轉(zhuǎn)發(fā)后個(gè)數(shù)據(jù)幀在網(wǎng)絡(luò)中轉(zhuǎn)發(fā)后B1和和B2