【3-01】数据链路（即逻辑链路）与链路（即物理链路）有何区别？“链路接通了”与“数据链路接通了”的区别何在？ 答：链路: 从一个节点到相邻节点的一段物理线路，而中间没有任何其他的交换节点。数据链路: 把实现控制数据传输通信协议的硬件和软件加到链路上，就构成了数据链路。链路接通了，表示物理链路接通了；数据链路接通了，表示逻辑链路接通了。

【3-02】数据链路层中的链路控制包括哪些功能？试讨论数据链路层做成可靠的链路层 有哪些优点和缺点。 答：（1）链路控制的主要功能有三个：①封装成帧；②透明传输；③差错检测。 （2）①、数据链路层做成可靠的链路层，表示从源主机到目的主机的整个通信路径中的每一段链路的通信都是可靠的。 ②、优点: 可以使网络中的某个节点及早发现传输中出了差错，从而可以通过数据链路层的重传来纠正这个差错。如果数据链路层不做成可靠的链路层，那么当网络中的某个节点发现收到的帧有差错时，就仅仅丢弃有差错的帧，而并不通知发送节点重传出现差错的帧。只有当目的主机的高层协议发现了这个错误时，才通知源主机重传出现差错的数据。但这时已经较迟了，可能要重传较多的数据，对网络资源造成浪费。 ③、缺点: 有时高层协议使用的是UDP。UDP并不要求重传有差错的数据。在这种情况下，如果数据链路层做成可靠的链路层，那么在某些情况下并不会带来更多的好处（例：当高层传送实时音频或视频信号时），提高了可靠性，降低了实时性。

【3-03】网络适配器的作用是什么？网络适配器工作在哪一层？ 答：①适配器被称为网络接口卡或简称为“网卡”。适配器和局域网之间的通信是通过电缆或双绞线以串行传输方式进行的，而适配器和计算机之间的通信则是通过计算机主板上的I／O总线以并行传输方式进行的。因此，适配器的一个重要功能就是要进行数据串行传输和并行传输的转换。适配器还要能够实现以太网协议。 ②网络适配器工作在数据链路层和物理层。当适配器收到有差错的帧时，就把这个帧丢弃而不必通知计算机。当适配器收到正确的帧时，它就使用中断来通知该计算机并交付协议栈中的网络层。当计算机要发送IP数据报时，就由协议栈把IP数据报向下交给适配器，组装成帧后发送到局域网。

【3-04】数据链路层的三个基本问题（封装成帧、透明传输和差错检测）为什么都必须解决？ 答：①、封装成帧就是在一段数据的前后部分添加首部和尾部，构成一个帧。接收端在收到物理层上交的比特流后，根据首部和尾部的标记，就能够从收到的比特流中识别帧的开始和结束。 ②、透明传输是指不管所传数据是什么样的比特组合，都应当能够在链路上传送。因此，链路层就“看不见”有什么妨碍数据传输的东西。当所传数据中的比特组合恰巧与某一个控制信息完全一样时，就必须采取适当的措施，使收方不会将这样的数据误认为是某种控制信息，这样才能保证数据链路层的传输是透明的。 ③、如果数据链路层没有差错检测，那么当目的主机收到其他主机发送来的数据时，在交给高层后，如果应用程序要求收到的数据必须正确，那么目的主机的高层软件就可以对收到的数据进行差错检测。如果发现数据中有差错，就可以请求源主机重新传输这些数据，这样就可以达到正确接收数据的目的。

【3-05】如果在数据链路层不进行封装成帧，会发生什么问题？ 答：如果在数据链路层不进行封装成帧，那么数据链路层在收到一些数据时，就无法知道对方传送的数据中哪些是数据，哪些是控制信息，甚至数据中有没有差错也不清楚（因为无法进行差错检测）。数据链路层也无法知道数据传送结束了没有，因此不知道应当在什么时候把收到的数据交给上一层。

【3-06】PPP协议的主要特点是什么？为什么PPP不使用帧编号？PPP适用于什么情况？为什么PPP协议不能使数据链路层实现可靠传输？ 答:（1）PPP协议具有以下特点： ①简单：接收方每收到一个帧，就进行CRC检验。如CRC检验正确，就收下这个帧；反之，就丢弃这个帧，其他什么也不做。 ②封装成帧：PPP协议规定了特殊的字符作为帧定界符，以便使接收端能从收到的比特流中准确地找出帧的开始和结束位置。 ③透明性：PPP协议能够保证数据传输的透明性。如果数据中碰巧出现了和帧定界符一样的比特组合，PPP规定了一些措施来解决这个问题 ④支持多种网络层协议：PPP协议支持多种网络层协议（如IP和IPX等）在同一条物理链路上的运行。当点对点链路所连接的是局域网或路由器时，PPP协议必须同时支持在链路所连接的局域网或路由器上运行的各种网络层协议。 ⑤支持多种类型链路：PPP能够在多种类型的链路上运行。例如，串行的（一次只发送一个比特）或并行的（一次并行地发送多个比特），同步的或异步的，低速的或高速的，电的或光的，交换的（动态的）或非交换的（静态的）点对点链路。 （2）PPP不使用帧的编号，因为帧的编号是为了出错时可以有效地重传，而PPP并不需要实现可靠传输。 （3）PPP适用于线路质量不太差的情况。如果通信线路质量太差，传输就会频频出错。 （4）PPP没有编号和确认机制，必须靠上层的协议（有编号和重传机制）才能保证数据传输正确无误。

【3-07】要发送的数据为1101011011。采用CRC的生成多项式是P(X)=X4+X+1。试求应添加在数据后面的余数。若要发送的数据在传输过程中最后一个变成了0，即变成1101011010，问接收端能否发现？若要发送的数据在传输过程中最后两个1都变成了0，即变成了1101011010，问接收端能否发现？采用CRC检验后，数据链路层的传输是否就变成了可靠的传输？ 答：①、因为生成多项式是P(X)=X4+X+1，所以除数P=10011。多项式是5位，则阶为4，所以在要发送的数据后面添加4个0得到被除数11010110110000。如图所示，计算余数。 故应添加在数据后面的余数（检测序列）为：1110

②、将检测序列加到1101011010后面，然后进行CRC检验，如图。 由图可知，余数R不为零，因此判定所接收的数据有差错，故接收端可以发现这个差错。

③、将检测序列加到1101011000后面，然后进行CRC检验，如图。 由图可知，余数R不为零，因此判定所接收的数据有差错，故接收端可以发现这个差错。

④、采用CRC检验后，数据链路层的传输并非变成了可靠的传输。当接收方进行CRC检验时，就简单地丢弃这个帧。数据链路层并不能保证接收方接收到的和发送的完全一样。

【3-09】一个PPP帧的数据部分(用十六进制写出)是7D 5E FE 27 7D 5D 7D 5D 65 7D 5E。试问真正的数据是什么(用十六进制写出)？ 答：由字节填充法可知，7D 5E应当还原为7E，7D 5D应当还原为7D，故真正的数据部分应是：7E FE 27 7D 7D 65 7E。

【3-10】PPP协议使用同步传输技术传送比特串0110111111111100。试问经过零比特填充后变成怎样的比特串？若接收端收到的PPP帧数据部分是0001110111110111110110，试问删除发送端加入的零比特后会变成怎样的比特串？ 答：①经过零比特填充后：011011111011111000； ②删除发送端加入的零比特后：00011101111111111110。

【3-26】以太网上只有两个站，它们同时发送数据，产生了碰撞。于是按截断二进制指数退避算法进行重传。重传次数记为i，i=1，2，3，…。试计算第1次重传失败的概率、第2次重传失败的概率、第3次重传失败的概率，以及一个站成功发送数据之前的平均重传次数I。 解：记第i次重传失败的概率为 则 则第1次重传失败的概率为 第2次重传失败的概率为 第3次重传失败的概率为 P[传送i次才成功] = P[第1次传送失败]·P[第2次传送失败]·P[第i-1次传送失败]·P[第i次传送成功] 经计算得： P[传送1次成功] = 0.5 P[传送2次才成功] = 0.375 P[传送3次才成功] = 0.1094 P[传送4次才成功] = 0.0146 …… 平均重传次数 = 1×0.5 + 2×0.375 + 3×0.1094 + 4×0.0146 + … ≈ 1.64

【3-30】在图3-30 中，某学院的以太网交换机有三个端口分别和学院三个系的以太网相连，另外三个端口分别和电子邮件服务器、万维网服务器以及一个连接互联网的路由器相连。图中的A，B和C都是100 Mbit/s以太网交换机。假定所有的链路的速率都是100 Mbit/s，并且图中的9台主机中的任何一台都可以和任何一台服务器或主机通信。试计算这9台主机和两台服务器产生的总的吞吐量的最大值。 解：9台主机和两台服务器产生的总的吞吐量的最大值为900 + 200 = 1100Mbit/s。

【3-31】假定图3-30中的所有链路的速率仍然为100 Mbit/s，但三个系的以太网交换机都换成100 Mbit/s的集线器。试计算这9台主机和两台服务器产生的总的吞吐量的最大值。 解： 每一个系为一个碰撞域，最大吞吐量为100Mbit/s,加上每台服务器的吞吐量，得出9台主机和两台服务器产生的总的吞吐量的最大值为500Mbit/s。

【3-32】假定图3-30 中的所有链路的速率仍然为100 Mbit/s，但所有的以太网交换机都换成100Mbit/s的集线器。试计算这9台主机和两台服务器产生的总的吞吐量的最大值。 解： 整个系统是一个碰撞域，9台主机和两台服务器产生的总的吞吐量的最大值为100Mbit/s。

【3-33】在图3-31中，以太网交换机有6个接口，分别接到5台主机和一个路由器

在下面表中的“动作”一栏中，表示先后发送了4个帧。假定在开始时，以太网交换机的交换表是空的。试把该表中其他的栏目都填写完。