数据链路层

数据链路层

0x01海明码

海明距离:

海明距离 = d+1 可检测出d个比特错

海明距离 = 2d+1 可纠正d个比特错

0x02 停止等待协议

发送方发一个帧就开始等待接收方返回ACK,或者NAK。

0x03滑动窗口

后退N帧协议

发送窗口：2^n - 1

若发送方发送01234，接收方未收到2，则发送方重新发送2及其以后的帧，并且接收方不会保留2及其以后的帧。

[例]若数据链路层采用Go-Back-N方式进行流量和差错控制，发送方已经发送了编号为0~6的帧。当计时器超时时，只收到了对1、3和5号帧的确认，则发送方需要重传的帧的数目是(B)

A 5

B 1

C 2

D 3

[例]若数据链路层采用Go-Back-N滑动窗口协议，发送帧的序号用3bit表示，发送窗口的最大值为(C) .

A 1

B 4

C 7

D 8

选择重传协议

发送窗口：2^n / 2
若发送方发送01234，接收方未收到2，则发送方重新发送2，并且接收方会保留2以后的帧到缓冲区中。

[例]若帧序号占3位，选择重传协议能正确工作，则发送窗口最大为(C). 2^n-1

A 1

B 3

C 4

D 7

[例]若数据链路层采用选择重传协议，发送方已发送了0~3号数据帧，现已收到1号帧的确认，而0、2号帧依次超时，则此时需要重传的帧数是(A).[累计确认]

A 2

B 1

C 4

D 3

0x04 LLC和MAC

LLC(逻辑链路控制子层)作用：差错控制、流量控制。

MAC(介质访问控制子层)作用：控制和协调所有站点对共享介质的访问，以避免或减少冲突。

减少冲突的协议

ALOHA、CSMA

电磁波在1km电缆的传播时延约为5us（需要记住！）
在使用CSMA/CD协议时，一个站不可能同时进行发送和接收，进行的是半双工通信。
以太网端到端的往返时间2t称为争用期（碰撞窗口）

CSMA协议分为1-持续CSMA、p-持续CSMA、非持续CSMA。

CSMA/CD以太网中最小帧长问题

[例]长度为1km，数据传输率为10Mbps的CSMA/CD的以太网，信号在电缆中的传播速率为200m/\(\mu\)s，试求能够使该网络正常运行的最小帧长。

[解]由已知:长度=1km，传播速率为200m/\(\mu\)s，则
单程传播时间=1000m/200(m/\(\mu\)s) = 5/\(\mu\)s
往返时间=5\(\mu\)s * 2 = 10/\(\mu\)s = 10^-5s
为了使该网络能够按照CSMA/CD正常工作，则最小的发送时间≥10us。又数据传输率=10Mbps，则10\(\mu\)s时间内能够发送的比特数为
10Mbps * 10\(\mu\)s = 100bit
因此，最小帧长为100比特。

注：以太网最小帧长是64bit，最小数据长度为46bit(64 - (6 + 6 + 2)[帧首长度] - (4)[帧尾FCS长度])。

[例]在一个采用CSMA/CD协议的网络中，传输介质是一根完整的电缆，传输速率为1Gb/s，电缆中的信号传播速率是2*10⁸m/s。若最小数据帧长度减少800比特，则最远的两个站点之间的距离至少需要(D)。

A 增加160m

B 增加80m

C 减少160m

D 减少80m