3.8 作业思考题及作业反馈

3.8.1 作业思考题

1.绘图说明链路层与物理层的关系

2. 计算与问答-第1、2

3.电子版作业：2-3章内容学习总结

预习：第4章介质访问控制层内容及课后习题

3.8.2.   作业反馈

（1）前三章学习内容总结反馈-学生作业  （2019）

学生A：

## 第一章是：计算机网络的概述
介绍了计算机网络的形成与发展、计算机技术发展的三条主线、计算机网络的定义与分类、计算机网络的组成与结构、计算机网络的拓扑结构、分组交换技术以及网络体系结构与网络协议。
### 计算机网络的定义与分类
       -----局域网、城域网、广域网、个人区域网、人体区域网
<!-- 按照覆盖范围与规模分类 -->
- 广域网(WAN)：作用范围通常为几十到几千公里；
- 局域网(LAN)：作用范围通常为不超过一公里；
- 城域网(MAN)：作用范围通常为5~50公里；
- 无线个域网WPAN，无线局域网WLAN，无线城域网WMAN，无限广域网WWAN
### 计算机网络的组成与结构
- ISP层次结构
- Internet网络结构
![Internet网络结构示意图](C:\Users\肖战\Documents\untitled.png)
### 计算机网络的形成与发展可以划分为4个阶段:
- 第-阶段是计算机网络的形成与发展;
- 第二阶段是互联网的形成与发展;
- 第三阶段是移动互联网的形成与发展;
- 第四阶段是物联网技术的形成与发展。3o019181
### 计算机网络技术是沿着三条主线发展的
- 第一条主线是从ARPANET到Internet;
- 第二条主线是从无线分组网到无线自组网、无线传感器网络的无线网络技术;
- 第三条主线是网络安全技术。
**计算机网络是“以相互共享资源的方式互联起来的自治计算机系统的集合”**
### 计算机网络的主要特征是:
- 组建计算机网络的目的是实现计算机资源的共享与信息交互，互联的计算机系统是自治的系统，联网计算机之间的通信必须遵循共同的网络协议
### 网络体系结构
- 是由网络层次结构模型与各层协议组成的
### 计算机网络拓扑结构
- 分类：星状、环状、总线状、树状、网状
- 特点：课本P29-30
## 第二章是：物理层
介绍了物理层与物理层协议、数据通信、频带传输技术、基带传输技术、多路复用技术、同步光纤网与同步数字体系以及接入技术。
### 传输介质
- 双绞线
- 同轴电缆
- 光纤
- 无线与卫星通信
- 量子通信
设置物理层的目的
- 屏蔽物理传输介质、设备与技术的差异性。
物理层的基本服务功能
- 实现主机之间比特序列的传输。
点-点连接的两个实体之间的通信方式分为:
- 全双工通信、半双工通信与单工通信;
- 串行传输与并行传输;同步传输与异步传输。
在传输介质上传输的信号类型分为:
- 模拟信号
- 数字信号
数据传输速率等于每秒钟传输构成数据代码的二进制比特数，单位为bps。
多路复用技术可以分为:
- 频分多路复用
- 波分多路复用
- 时分多路复用
- 码分多路复用
时分多路复用又可以分为:同步时分多路复用与统计时分多路复用。
同步数字体系SDH是一种数据传输体制,它规范数字信号的帧结构、复用方式、传输速率等级与接口码型等特征。
宽带接入技术主要有:
- 数字用户线技术
- 光纤同轴电缆混合网技术
- 光纤接人技术
- 无线接人技术与局域网接人技术
## 第三章是：数据链路层
介绍了差错产生原因与差错控制方法、数据链路层基本概念、数据链路层协议的演变与发展以及点-点协议。
           **网络层，数据链路层，物理层传输数据单元分别是：包，帧，比特**
物理传输线路上传输数据信号是有差错的，数据链路层是将一条**有差错的物理线路**变为**对网络层无差错的数据链路**。

数据链路层功能：
- 链路管理、
- 帧传输
- 流量控制
- 差错控制
- 透明传输
- 寻址
差错控制是检测并纠正数据传输差错
- 最常用的检错方法是循环冗余编码CRC方法
面向比特型的数据链路层协议HDLC数据传送单元是帧，帧具有固定的结构。
PPP不仅在拨号电话线，并且在路由器-路由器之间的专用线上也会广泛应用。PPP既支持异步传输链路，又支持同步传输链路。
## 不足及改善方法：
计算机网络的知识点复杂，且碎。要多看几遍书，多看看老师发在学习通上的视频，以前做的作业题经常看看，做到温故知新，

学生B：

# 物理层

物理层的数据传输单元为位(比特bit)。是指为上一层(数据链路层)提供原始(数据)比特流传输服务的一个可靠的物理连接(即通信通道)的所有构件。 
## 功能： 
- 为相邻节点设备提供传送数据的通路(信道)。 
- 为相邻节点设备提供透明、可靠的比特流传输。
**主要是信噪比与香农定律**
### 信噪比
码元传输的速率越高，信号传输的距离越远，信号波形的失真就越严重。 
信噪比即信号的电压与噪声电压的比，常以 S/N 表示，记为分贝（dB）。信噪比应该越高越好 
- 信噪比 = 10log10（S/N) （dB）
### 香农定理
香农定理用信号处理和信息理论等推导出了带宽受限且有高斯白噪声（随机热噪声）干扰的信道的极限信息传输速率。 
信道的极限信息传输速率 C 可表达为 
- C = W log2(1+S/N) b/s 或 bps  
W：信道带宽； 
S ：为信道内所传信号的平均功率； 
N ：为信道内部的高斯噪声功率。
表明：只要信息传输速率低于信道的极限信息传输速率，就一定可以找到某种办法来实现无差错的传输。
ISO称OSI四个功能要素的某种协议/规范为特性：机械特性、电气特性、功能特性、过程（规程）特性。 
按信道属性分类信道，与传输的信号方向有关的信道类型 
- 单向—单工信道 
- 交错双向—半双工信道 
- 同时双向信道—全双工信道
## 数据单元
比特
## 协议
- 点-点通信线路的物理协议（eg：广域网）
- 广播通信线路的物理层协议（eg：局域网）
# 数据链路层
为网络层结点（主机/路由器等）等相邻结点之间提供通过公共或本地 信道进行（可靠、有效）数据帧（位流组）传输服务(支持)。
## 功能
- 封装成帧(framing):将上层(网络层)交下来的数据包按照所采用协议分别添加首部和尾部协议控制信息，构成了一个帧。帧首部+帧的数据部分(IP数据报)+帧尾部帧同步：产生和识别帧界，界定帧的开始和结束位置透明传输，有字节填充、位填充差错检验与控制（CRC校验）流量控制
- 帧同步，产生和识别帧界，界定帧开始和结束的位置
- 透明传输，主要是针对数据中可能有结束标志，进行自己填充
- 差错检验与控制(CRC校验）
- 流量控制，主要是利用一个buffer,当收到ACK信号之后再进行下一次传输。
- 寻址，再点-多点链路连接的情况下，数据链路层要保证每一帧都能传输到正确的接收端，因此数据链路层必须具备寻址的功能。
## 协议
点对点协议PPP
3个主要组件： 
- HDLC(High-level Data Link Control)高级数据链路控制–>帧格式 
- LCP(Link Control Proocol)链路控制协议–>链路管理 
- NCP(Network Control Procol)网络控制协议–>与网络层协商用什么协议
## 数据单元
与物理介质无关的部分叫做逻辑链路控制LLC(Logical Link Control)子层，与物理介质相关的部分叫做介质访问控制MAC(Media Access Control)子层。
局域网的数据链路层有两种不同的协议数据单元：LLC帧和MAC帧。
以太网MAC地址结构
以太网是一种基带总线局域网，局域网的数据链路层分为LLC(Logical Link Control)逻辑链路控制子层和MAC(Medium Access Control)媒体接入控制子层。 
在局域网中硬件地址又称为物理地址或MAC地址(因为这种地址在MAC层中)。 
MAC帧有三种 
- 多播(multicast)地址(帧) (一对多传输帧) 
- 单播(unicast)地址(帧) (一对一传输帧) 
- 广播(broadcast)地址(帧) (一对全体传输帧)
有效的 MAC 帧长度为 64 ~ 1518 字节之间。
CSMA/CD
载波监听多点接入/碰撞检测 CSMA/CD（Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection） 
- 退避算法 
- 最小帧长的计算(四个参数：最小帧长、发送速率、传播时延、组网距离) 
- 争用期与碰撞检测
常用： 
- 最小帧64字节512bit
（2）数据链层课后作业反馈       2021-06-15