实验四数据链路层协议.doc

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实验四 数据链路层协议
目录
· 1 实验目的
· 2 实验内容
1 实验目的
1. 掌握常见的数据链路层网络协议
2. 掌握网络协议的算法描述和相关计算
2 实验内容
1. 信道速率为4Kbps,采用停止等待协议(ARQ协议)，传播时延tp=20ms,误比特率、确认帧和处理时间均为可忽略。问帧长在什么范围才能使得信道利用率达到50% 。
解：E=1/(2a+1)=50%
a=4*20/X
X=160bit
2. 两个相邻节点A和B通过后退N帧ARQ协议通信,帧顺序号为3位,窗口大小为4。假定A正在发送，B正在接收，对下面3种情况说明窗口的位置：
1. A开始发送之前
2. A发送了0,1,2这3个帧，而B应答了0,1两个帧
3. A发送了3,4,5这3个帧，而B应答了第4帧
答：
1、A：上、下限均在0               B：窗口位置在1
2、A：窗口位置在2                  B：窗口位置在2
3、A：窗口位置在2、3、4、5    B：窗口位置在2
3. 画图描绘HDLC的帧格式。设有一比特串10111110001111110010，经”0”比特插入后是什么样子？
答：1011111000011111010010
4. 请画图描述802.3的帧结构和以太网DIX V2标准的帧结构，指出两者的不同。
ETHERNET 前导/8+目的MAC地址/6+源MAC地址/6+TYPE/2+DATA+FCS/4
IEEE 802.3 SAP 前导/8+目的MAC地址/6+源MAC地址/6+长度/2+SSAP/2+DSAP/2+CONTROL/2+DATA+FCS/4

5. 请描述CSMA/CD协议的工作流程。
答：CSMA/CD是载波监听多路访问/冲突检测协议，网中的各个站（节点）都能独立地决定数据帧的发送与接收。每个站在发送数据帧之前，首先要进行载波监听，只有介质空闲时，才允许发送帧。这时，如果两个以上的站同时监听到介质空闲并发送帧，则会产生冲突现象，这使发送的帧都成为无效帧，发送随即宣告失败。每个站必须有能力随时检测冲突是否发生，一旦发生冲突，则应停止发送，以免介质带宽因传送无效帧而被白白浪费，然后随机延时一段时间后，再重新争用介质，重发送帧。CSMA/CD协议简单、可靠，其网络系统（如Ethernet）被广泛使用。
6. 假设500m长的CSMA/CD以太网络的数据率为100Mbps。若信号在网络上的传播速率为200,000km/s，求能够使用此协议的最短帧长。
解：传输时延 x/100M
传播时延 500/2*10^8=2.5us
传输时延> 2倍传播时延。
于是有x/100M >2*2.5
解得 x最短为500bit