1． 数据链路（即逻辑链路）与链路（即物理链路）有何区别？“电路接通了”与“数据链路接通了”的区别何在？
链路是指一条点到点的物理线路，它中间没有任何其他交换节点。
数据链路是指在数据通信时，除了必须有一条物理线路和传输设备外，还必须有一些必要的规程来控制这些数据在物理线路上的传输，以保证数据的正确性。实现这些规程的硬件、软件与物理线路共同构成数据链路。
区别：电路接通了”表示链路两端的节点交换机已经开机，物理连接已经能够传送比特流了，但是此时数据传输并不可靠。再在物理连接的基础上，建立数据链路连接（保证数据的正确性），才是“数据链路连通了”。
当数据链路断开时，物理电路连接不一定跟着断开连接。
2． 数据链路层中的链路控制包括哪些功能？
1. 链路管理：数据链路的建立、维持和释放。
2. 帧同步：接收方应当能从收到的比特流中准确地区分出一帧的开始与结束。
3. 流量控制：使发送方的数据发送不至于引起链路拥塞。
4. 差错控制：使接收方能够发现并纠正传输错误。
5. 透明传输：无论所传输的数据是什么样的比特组合，都应当能在链路上传送。
6. 寻址：在多点连接的情况下，必须保证每一帧都能送到正确的目的站。
3． 信道速率为4kb/s。采用停止等待协议。传播时延tp＝20ms。确认帧长度和处理时间均可忽略。问帧长为多少才能使信道利用率达到至少50％？
帧传输效率 = tf/(tf + 2*tp) tf 为数据帧发送延时，tp 为传播延时。
0.5 = tf/(tf + 2*20ms).
tf = 40ms
因此，帧长最小为40ms * 4kb/s = 160b。
4． 长度为1km，数据传输率为10mbps的以太网，点信号在网上的传输速度是200m/μs。数据帧的长度为256比特，包括32比特帧头、校验和及其他开销。数据帧发送成功后的第一个时间片保留给接收方用于发送一个32比特的应答帧。
假设网络负载非常轻（即没有冲突），问该网络的有效数据传输率是多少？
数据单向传播延时为 1km / 200m/us) =5us
总的数据发送延时为 （256b + 32b）/ 10mbps = 28.8us
有效数据发送延时为 （256b - 32b）/ 10mbps = 22.4us
因此网络的有效数据传输率为 22.4us / 28.8us + 2*5us) *10mbps = 5.77mbps
5. 试写出连续arq协议的算法。
连续arq协议在简单停止等待协议的基础上，允许连续发送若干帧，在收到相应ack后继续发送若干帧，用以提高传输效率。在发生差错时丢弃原已发送的所有后续帧，重发差错发生以后的所有帧，然后进行全部重传。
发送方：从主机去一个数据帧，送交发送缓存。
2)v(s) 0
3)n(s) v(s)
4)应答序号初始化。
5)判断发送缓冲区以满，却未收到应答帧。是则到(6),否则到(8)
6)出现差错，唤醒超时计数器，将所有帧重新全部发送到缓存。
7)若收到应答帧，则到(9);再次超时并未收到应答帧，则返回(6)
8)收到应答帧后，从上层获取数据，并写入发送缓冲区当前位置。
9)组装发送帧编码。
10）发送数据帧，并加发送序号加1
11）设置超时计数器。
12）在所设置的超时时间收到确认帧，则转到(8);若出现差错，则转到(13)
13）超时计数器往回走，将未收到的第n个帧及以后的所有帧全部进行重传。
14）若仍产生差错则继续13）若受到确认帧则继续传数据帧，则转到15）
15）接受帧，取得接收方希望接受的帧编号，返回(1)
接收方：1)v(r) 0
2)等待。3)收到一个数据帧，若n(s)= v(r),则执行(4),否则，丢弃此数据帧。
4)发送确认帧ackn
5)检查收到的帧是否按序，进行v(r)’=v(r)+1) mod 8检验。若不按序则丢弃第n-1帧后的所有帧，重新发送ackn
6)重新接收未收到的帧。
7)将收到的数据帧中的数据部分送交上层软件。
8)更新接受状态变量v(r) [v(r)+1]mod 8,转到(2).
6. 在连续arq协议中，设编号用3 bit，而发送窗口wt＝8。试找出一种情况，使得在此情况下协议不能正确工作。
假设发送方发送0-7共8个数据帧，此时发送窗口已满，暂停发送。有以下2种情况：
1. 如果这8个帧的确认信息都正确到达了发送方，发送方紧接着又发送8个新的数据帧，编号为0-7。
2. 如果所有的确认帧都丢失了，这时发送方会重新发送这8个旧的数据帧，编号为0-7。
显然，上面的种情况相冲突，当接收方第二次接收到0-7的8个数据帧时，无法判断这8个数据帧是旧的重发数据帧，还是新的帧。
7. 在数据传输过程中，若接收方收到的二进制比特序列为10110011010，接收双方采用的生成多项式为g(x)=x4+x3+1，则该二进制比特序列在传输中是否出现了差错？如果没有出现差错，发送数据的比特序列和crc校验码的比特序列分别是什么？
比特序列共11b，其中最后4b是校验位。
生成多项式为g(x)=x4+x3+1，对于二进制比特序列为11001。
进行二进制除法 ： 10110011010 / 11001 ，得余数为0.
因此没有出现差错，发送数据的比特序列为1011001，crc校验码为1010.
8. 要发送的数据比特序列为1010001101，crc校验生成多项式为g(x)=x5+x4+x2+1，试计算crc校验码。
将数据比特序列向左移动5位，得101000110100000，再除以110101。得余数为01110。
故crc校验码为01110。
9. 在一些网络中，数据链路层通过请求重传损坏的帧来处理传输差错。如果一个帧损坏的概率为p，在确认帧不丢失的情况下，发送一个帧需要的平均传输次数是多少？
1 / 1 – p)次。
10. 假设一个信道的数据传输速率为4kb/s，单向传输延迟时间为20ms，那么帧长在什么范围内，才能使用于差错控制的停止等待协议的效率至少为50%？
帧传输效率 = tf/(tf + 2*tp) tf 为数据帧发送延时，tp 为传播延时。
0.5 = tf/(tf + 2*20ms).
tf = 40ms
帧长最小为40ms * 4kb/s = 160b。
因此，帧长范围为大于等于160b。
第5章作业
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