自考04741《计算机网络原理》课后习题答案

第 4 章节 数据链路层

1．数据链路层的主要功能包括哪几个方面的内容？

帧同步功能：为了使传输中发生差错后只将出错的有限数据进行重发，数据链路层将比特流组织成为帧为单位传送。常用的帧同步方法有：使用字符填充的首尾定界符法、使用比特填充的首尾标志法、违法编码法、字节计数法。

差错控制功能：通信系统必须具备发现（即检测）差错的能力，并采取措施纠正之，使差错控制在所能允许的尽可能小的范围内，这就是差错控制的过程，也是数据链路层的主要功能之一。

流量控制功能：由于收发双方各自使用的设备工作速率和缓冲存储空间的差异，可能出现发送方发送能力大于接收方接收能力的现象，若此时不对发送方的发送速率（也即链路上的信息流量）作适当的限制，前面来不及接收的帧将被后面不断发送的帧“淹没”，从而造成帧的丢失而出错。由此可见，流量控制实际上是对发送方数据流量的控制，使其发送速率不致超过接收方所能承受的能力。两种最常用的流量控制方案：停止等待方案和滑动窗口机制。

链路管理功能：主要用于面向连接的服务。在链路两端的节点要进行通信前，必须首先确认对方已处于就绪状态，并交换一些必要的信息以对帧序号初始化，然后才能建立连接。在传输过程中则要维持该连接。如果出现差错，需要重新初始化，重新自动建立连接。传输完毕后则要释放连接。数据链路层连接的建立、维持和释放就称链路管理。

2．试比较四种帧定界方法的特点。

使用字符填充的首尾定界符法：该法用一些特定的字符来定界一帧的起始与终止，为了不使数据信息位中出现的与特定字符被误判为帧首尾定界符，可以在这种数据字符前填充一个转义字符（ＤＬＥ）以示区别，从而达到数据的透明性。但这种方法使用起来比较麻烦，而且所用的特定字符依赖于所采用的字符编码集，兼容性比较差。

使用比特填充的首尾标志法：该法一组特定的比特模式（如01111110）来标志一帧的起始与终止。

为了不使信息位中出现的与该特定比特模式相似的比特串被误判为帧的首尾标志，可以采用比特填充的方法。比特填充很容易由硬件来实现，性能优于字符填充法。

违法编码法：该法在物理层采用特定的比特编码方法时采用，可以借用一些违法编码序列来界定帧的起始和终止。违法编码法不需要任何填充技术，便能实现数据的透明性，但它只适用于采用冗余编码的特殊编码环境。

字节计数法：这种帧同步方法以一个特殊字符表征一帧的起始，并以一个专门字段来标明帧内的字节数。由于采有字节计数法来确定帧的终止边界不会引起数据及其它信息的混淆。因而不必采用任何措施便可实现数据的透明性，即任何数据均可不受限制的传递。