【正文】 幀是由若干個比特組成。一個幀分為若干個字段，每個字段在幀中都有固定的位置，都有特定的功能和含義，同時使用一些特殊的比特組合來代表特殊的含義（如幀的開始和結(jié)束）。目前的數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議主要是面向比特的協(xié)議。7. 分別給出HDLC協(xié)議和PPP協(xié)議的幀格式。HDLC幀格式：PPP幀格式：8. BSC協(xié)議和HDLC協(xié)議是如何實現(xiàn)數(shù)據(jù)的透明傳輸?shù)模吭嚺e例說明。 在傳輸?shù)臄?shù)據(jù)中可能會出現(xiàn)控制字符，為了防止接收方產(chǎn)生錯誤，BSC協(xié)議在傳輸報文時，所有的控制字符前面都要添加轉(zhuǎn)義字符DLE（SYN除外），如果在數(shù)據(jù)中出現(xiàn)了DLE，那么就用DLE DLE來表示。這樣在接收方如果發(fā)現(xiàn)單個的DLE字符，則可知其后為傳輸控制字符；若發(fā)現(xiàn)連續(xù)兩個DLE字符，則知道傳輸?shù)氖菃蝹€的數(shù)據(jù)字符DLE，刪除一個DLE即可。利用這種方法，實現(xiàn)了數(shù)據(jù)的透明傳輸。 HDLC協(xié)議使用零比特添充法來實現(xiàn)數(shù)據(jù)的透明性傳輸。HDLC協(xié)議使用01111110作為標(biāo)記,表示數(shù)據(jù)幀的開始和結(jié)束。在發(fā)送幀時，發(fā)送方要檢查所發(fā)送的比特序列，如果發(fā)現(xiàn)連續(xù)的五個1，就在后面添加一個0，而不管這5個1原來后面是什么。這樣做就避免在幀的內(nèi)部出現(xiàn)連續(xù)的6個1，自然也就不會出現(xiàn)01111110。接收方接收幀時，也要檢查所收到的比特序列，如果發(fā)現(xiàn)連續(xù)的5個1后面有一個0，那么這個0一定是發(fā)送方填加的，直接將其去掉就可以還原原來的數(shù)據(jù)。9. 使用PPP協(xié)議訪問網(wǎng)絡(luò)要經(jīng)過幾個階段？（1） 建立數(shù)據(jù)鏈路階段，這一階段主要的協(xié)議是LCP。（2） 認(rèn)證階段，這一階段主要的協(xié)議是PAP或CHAP。（3） 協(xié)商網(wǎng)絡(luò)層參數(shù)，申請IP地址階段，這一階段主要的協(xié)議是IPCP。（4） 發(fā)送、接收IP數(shù)據(jù)階段，這一階段主要的協(xié)議是IP。（5） 終止網(wǎng)絡(luò)層活動階段，這一階段主要的協(xié)議是IPCP。（6） 終止數(shù)據(jù)鏈路階段，這一階段主要的協(xié)議是LCP。10. 簡述PAP協(xié)議與CHAP協(xié)議的不同PAP和CHAP都是用戶認(rèn)證協(xié)議。PAP直接將用戶名和密碼發(fā)送到系統(tǒng)進(jìn)行驗證，安全性不好。CHAP協(xié)議不直接發(fā)送用戶名和密碼，而是根據(jù)系統(tǒng)發(fā)來的Challenge值，使用事先定義好的函數(shù)作用于Challenge值和用戶的口令，生成一個值，將這個值和用戶名發(fā)送給系統(tǒng)。系統(tǒng)收到后，根據(jù)用戶名查找到對應(yīng)的口令，使用相同的函數(shù)對Challenge值和查到的口令進(jìn)行計算，如果結(jié)果和用戶發(fā)來的值相同，那么就通過認(rèn)證，否則認(rèn)證失敗。11．對001111111011011111001進(jìn)行零比特填充的結(jié)果是什么？11011111100111111100是經(jīng)過零比特填充的二進(jìn)制串，是將其還原。 對001111111011011111001進(jìn)行填充的結(jié)果是001111101101110111110001；11011111100111111100還原的結(jié)果是11011111100111111100。習(xí)題7 參考答案71 填空題1. 星型、總線型、環(huán)型2. 數(shù)據(jù)鏈路層和物理層3. 484. CSMA/CD5. ,64字節(jié)6. 細(xì)同軸電纜7. 粗同軸電纜8. 雙絞線 72 選擇題 1. A 73 簡答題1. 簡述CSMA/CD協(xié)議原理。 CSMA/CD全稱為載波偵聽多路訪問沖突檢測。網(wǎng)絡(luò)中的每個節(jié)點都有同等的權(quán)利使用總線，稱為多路訪問。在發(fā)送數(shù)據(jù)前，節(jié)點需要先“聽”一下總線上是否有數(shù)據(jù)信號，這個過程稱為載波偵聽。如果檢測到有數(shù)據(jù)信號，說明別的主機正在使用總線，于是節(jié)點便等待直到總線空閑。如果“聽”到總線沒有數(shù)據(jù)信號，說明總線空閑，那么節(jié)點就將數(shù)據(jù)幀發(fā)送出去。在發(fā)送數(shù)據(jù)幀的同時，還需要繼續(xù)監(jiān)聽總線，檢測是否發(fā)生了沖突，稱為沖突檢測。如果發(fā)生了沖突，要立刻停止發(fā)送。沖突后節(jié)點需要等待一段的隨機的時間，再次發(fā)送數(shù)據(jù)幀，再次重復(fù)以上的過程。2. 什么是爭用期？爭用期如何計算？爭用期同最短幀長有什么關(guān)系？ 在以太網(wǎng)中，節(jié)點發(fā)出數(shù)據(jù)幀后的一段時間內(nèi)可能會遇到?jīng)_突，這段時間稱為爭用期。爭用期過后，就不會有沖突產(chǎn)生了。爭用期＝2倍總線長度/信號的傳播速度。最短幀長＝爭用期*數(shù)據(jù)發(fā)送速率（帶寬）。3. 簡述截斷二進(jìn)制后退指數(shù)算法 以太網(wǎng)中，當(dāng)檢測到?jīng)_突時，節(jié)點要停止發(fā)送數(shù)據(jù)，等待一段隨機的時間再重新發(fā)送。這段時間的長短通過截斷二進(jìn)制后退指數(shù)算法來計算。（1） 定義一個參數(shù)k，表示沖突的次數(shù)。第一次沖突時，k的值為1。以后每沖突一次，k的值就加1。當(dāng)沖突次數(shù)超過10次時，k的值始終為10，不再自增。即k＝Min［沖突次數(shù)，10］。（2） 每次沖突后，從[0，1，2，4…2k－1]中隨機選擇一個數(shù)字r，r*2t就是需要等待的時間，其中2t是爭用期。 （3） 如果重傳16次仍然沖突，就丟棄數(shù)據(jù)，向高層報告。4. 什么是廣播域？什么是沖突域？兩者有什么聯(lián)系和區(qū)別？ 廣播域是一個廣播幀能夠到達(dá)的最大范圍。沖突域是指局域網(wǎng)中的某個區(qū)域內(nèi)，如果兩臺主機同時發(fā)送數(shù)據(jù)，就會產(chǎn)生沖突，這樣的一個區(qū)域就稱為沖突域。一個廣播域可能包括一個或多個沖突域。在集線器連接的網(wǎng)絡(luò)中，沖突域和廣播域是重合的。在交換機連接的網(wǎng)絡(luò)中，一個交換機就是一個廣播域，而交換機的每一個端口是一個沖突域。5. 簡述集線器和交換機的區(qū)別。 集線器是工作在物理層的設(shè)備。集線器會將從一個端口收到的信號，向其他所有的端口轉(zhuǎn)發(fā)，因此集線器發(fā)揮的實際上是一個總線的作用，一個集線器就是一個沖突域。交換機是工作在數(shù)據(jù)鏈路層的設(shè)備，它能夠識別數(shù)據(jù)幀，能夠根據(jù)自學(xué)習(xí)算法，在交換機內(nèi)建立端口和MAC地址的對應(yīng)關(guān)系。根據(jù)數(shù)據(jù)幀中目的MAC地址將數(shù)據(jù)幀轉(zhuǎn)發(fā)到對應(yīng)的端口，而不是廣播到所有的其他端口，因此交換機每個端口是一個沖突域。使用交換機能夠有效地減小沖突，提供數(shù)據(jù)包的發(fā)送效率。 6．什么是VLAN？為什么要劃分VLAN？ VLAN是指虛擬局域網(wǎng)技術(shù)，是為解決以太網(wǎng)的廣播風(fēng)暴問題和安全性而提出的一種技術(shù)。 一個局域網(wǎng)就是一個廣播域。隨著局域網(wǎng)的范圍不斷擴大，廣播域也在不斷地擴大，隨之會帶來“廣播風(fēng)暴”的問題。通過在交換機上做特定的設(shè)置，將屬于一個局域網(wǎng)的主機分成若干個小組，每個小組是一個VLAN。一個VLAN是一個邏輯廣播域，一個廣播幀只在某個VLAN范圍內(nèi)傳遞，不會傳遞到其他的VLAN上。利用VLAN可以有效地在交換機上分割廣播域，動態(tài)地管理網(wǎng)絡(luò)。習(xí)題8 參考答案81 填空題模擬數(shù)據(jù)、數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)、模擬信號、數(shù)字信信號信道幅移鍵控、頻移鍵控、相移鍵控基帶傳輸、寬帶傳輸頻分復(fù)用、時分復(fù)用同軸電纜、雙絞線、光纖機械特性、電氣特性、功能特性、規(guī)程特性82 選擇題1. A 10. A 83 簡答題1. 簡述信息、數(shù)據(jù)和信號三者之間的關(guān)系。 通信的目的是將信息從一端發(fā)送到另一端。語言、文字、圖像、顏色、聲音、自然景物等都是信息的表現(xiàn)形式。信息在被傳輸前，必須被編碼成數(shù)據(jù)，使用數(shù)據(jù)來表示信息。數(shù)據(jù)要想從一端到達(dá)另一端，需要被轉(zhuǎn)換成信號，用信號來表示數(shù)據(jù)。信號通過通信網(wǎng)絡(luò)發(fā)送到接收端，接收端從信號中提取出數(shù)據(jù)，進(jìn)而還原成信息。2. 什么是DTE，什么是DCE，兩者有什么區(qū)別和聯(lián)系？ DTE是數(shù)據(jù)終端設(shè)備，是指能夠產(chǎn)生、接收和處理二進(jìn)制數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)的設(shè)備。DTE最典型的代表是計算機。 DCE是數(shù)據(jù)電路終端設(shè)備，DTE具有一定的通信處理能力，但當(dāng)它所產(chǎn)生的信號不能直接被通信網(wǎng)絡(luò)傳送時，就將其發(fā)送給DCE，DCE將其轉(zhuǎn)換成通信網(wǎng)絡(luò)能夠傳遞的信號形式發(fā)送給另一端的DCE。一端的DCE再將收到的信號轉(zhuǎn)換成DTE可以接收的形式發(fā)送給DTE。3. 簡述幅移鍵控、頻移鍵控、相移鍵控和正交調(diào)幅技術(shù)各自的特點。 幅移鍵控通過振幅的不同來表示0和1，頻移鍵控通過頻率的不同來表示0，1，相移鍵控通過相位的不同來表示0，1。 幅移鍵控、頻移鍵控、相移鍵控都只是改變正弦信號一個參數(shù)。而正交調(diào)幅技術(shù)則同時改變正弦信號的兩個參數(shù)：振幅和相位。因此正交調(diào)幅技術(shù)具有更高的數(shù)據(jù)傳輸效率。在幅移鍵控、頻移鍵控和相移鍵控中，一個信號單元只能代表1比特，因此波特率和比特率是相等的。但在正交調(diào)幅中，一個信號單元能夠代表n個比特，比特率是波特率的n倍。4. 簡述脈碼調(diào)制（PCM）的作用和工作過程。 脈碼調(diào)制（PCM）的主要作用是把模擬信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號，以便在數(shù)字信道中傳遞。PCM由4個過程組成：采樣、量化、二進(jìn)制編碼、數(shù)字－數(shù)字編碼。采樣就是每隔一段相等的時間測量一次模擬信號的振幅。量化把采樣后的結(jié)果劃分為若干個等級，每個等級用一個數(shù)字來表示。二進(jìn)制編碼是將量化的結(jié)果用二進(jìn)制數(shù)來表示。采用數(shù)字－數(shù)字的編碼方式，將二進(jìn)制編碼得到0、1比特串轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號，通過通信鏈路發(fā)送出去。5. 畫出01101100的曼徹斯特編碼和差分曼徹斯特編碼。 6. 簡述異步傳輸和同步傳輸各自的特點。 在異步傳輸中，傳輸?shù)膯挝皇亲止?jié)。對于每個要發(fā)送的字節(jié)，它的開始都要附加一個比特，這個比特稱為起始位，起始位通常為0。同時這個字節(jié)的尾部還要加上一個比特，稱為停止位，停止位通常為1。字節(jié)和字節(jié)之間的間隙不固定。當(dāng)沒有數(shù)據(jù)發(fā)送時，可以將信道置為空閑或用附加的停止位流代表。接收方檢測到起始位后，就啟動一個時鐘，這個時鐘會與發(fā)送方的時鐘保持同步，并開始接收比特，當(dāng)收完一個字節(jié)后，接收方就等待停止位到達(dá)。檢測到停止位后，接收方就停止接收數(shù)據(jù)，直到檢測到下一個起始位 在同步傳輸中，傳輸?shù)膯挝环Q為幀。一個幀可以包含多個字節(jié)，字節(jié)和字節(jié)之間沒有間隙，收發(fā)雙方傳遞的就是不間斷的0、1比特流。在每一幀的首尾會有特殊的比特組合作為標(biāo)志（如01111110），表示幀的開始和結(jié)束。開始標(biāo)志不僅能夠通知接收方幀已到達(dá)，它同時還能讓接收方的采樣速度和比特的到達(dá)速度保持一致，使收發(fā)雙方進(jìn)入同步。同步傳輸速度快，效率高，不僅要求建立幀同步，在一個幀內(nèi)的每一個比特也都要求同步，要求比較高7. 什么是單工、半雙工和全雙工？（1） 單工傳輸：單工傳輸也稱單工通信，是指數(shù)據(jù)只能沿一個固定的方向單向傳遞，（2） 半雙工傳輸：半雙工傳輸也稱半雙工通信，是指兩站之間的數(shù)據(jù)可沿兩個方向交替?zhèn)魉?，但同一時刻只能沿一個方向傳送。（3） 全雙工傳輸：全雙工傳輸也稱為全雙工通信，是指通信雙方能夠同時接收和發(fā)送數(shù)據(jù)，一般實現(xiàn)方法是采用二個單工通信完成全雙工通信。 8．簡述物理層的功能和四個特性。（1） 機械特性機械特性定義了硬件連接接口的形狀、尺寸、插頭（Plug）的針和插座（Socket）孔的數(shù)量及針的排列方式等。（2） 電氣特性電氣特性規(guī)定了線路上傳輸數(shù)據(jù)所采用的電壓值和信號的類型，如什么樣的信號表示1，什么樣的信號表示0，每個比特占多長時間等。（3） 功能特性功能特性定義了接口中每條導(dǎo)線的用途，以及某條導(dǎo)線上出現(xiàn)的某一電平的電壓所表示的意義。（4） 規(guī)程特性 規(guī)程特性規(guī)定了使用接口線實現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸?shù)牟僮鬟^程，也就是在完成通信的過程中各線路上的動作規(guī)則或動作序列。第 27 頁 共 27 頁