计算机网络第八版三章课后习题答案

### 《计算机网络》第八版第三章课后习题答案

#### 3.1 数据链路层的主要功能是什么？

数据链路层负责在网络层实体之间提供可靠的数据传输服务。具体来说，该层主要完成以下几个方面的工作：

- 将来自物理层的比特流组合成帧并传递给上一层；
- 实现差错控制机制以确保无误码传送；
- 流量管理防止发送方过载接收方缓冲区；
- 处理访问共享介质的竞争问题。

这些操作共同保障了相邻节点间通信的有效性和稳定性[^1]。

#### 3.2 停等协议是如何工作的？它有什么优缺点？

停等协议是一种简单而有效的ARQ（自动重传请求）策略，在这种模式下，每发送一帧之后都要等待对方确认才能继续发送下一帧。如果规定时间内未收到ACK，则重新发送丢失或损坏的那一帧直到成功为止。

优点在于实现起来相对容易，并能较好地解决基本错误恢复需求；然而其效率较低，因为每次都需要暂停下来等待回应再行动，这使得信道利用率不高。

def stop_and_wait_protocol(frame, timeout=5):
    send_frame(frame)
    try:
        ack = receive_acknowledgment(timeout)
        if is_positive(ack):
            return True
        else:
            raise Exception("Negative acknowledgment received.")
    except TimeoutError:
        print("Timeout occurred, resending frame...")
        return stop_and_wait_protocol(frame, timeout)

#### 3.3 CSMA/CD 协议适用于哪种类型的局域网拓扑结构？

CSMA/CD (Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection)，即带有冲突检测的载波监听多址接入技术主要用于总线型LAN环境中。在这种情况下，所有工作站都连接到同一条公共传输媒介上形成单一广播域。当某个设备准备发送消息前会先侦听线路状态，只有在线路上没有其他流量时才尝试发送自己的报文包。万一发生碰撞则立即停止当前活动并通过退避算法延迟一段时间后再试一次。

对于环形或星状布局而言并不适用此方法，前者通常采用令牌传递方式避免竞争条件的发生，后者依靠中心交换机来进行集中化调度从而提高整体性能表现。