山东轻工业学院计算机网络复习资料.docx

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山东轻工业学院计算机网络复习资料

第一章

1.计算机网络的功能①连通性[计算机网络使上网用户之间都可以交换信息,好像这些用户的计算机都可以彼此直接连通一样]②共享[即资源共享,可以是信息共享,软件共享,也可以是硬件共享]

2.因特网发展的三个阶段①单个网络ARPANET向互联网发展的过程②1985-1993年特点是建成了三级结构的因特网③1993年至今特点是逐渐形成了多层次ISP结构的因特网

3.以小写字母i开始的internet（互联网或因特网）是一个通用名词,它泛指由多个计算机网络互联而成的网络,在这些网络之间的通信协议（即通信规则）可以使任意的;以大写字母I开始的Internet（因特网）则是一个专用名词,它指当前全球最大的,开放的,由众多网络相互连接而成的特定计算机网络,它采用TCP/IP协议族作为通信的规则,其前身是美国的ARPANET

4.因特网的组成①边缘部分[由所有连接在因特网上的主机组成,这部分是用户直接使用的,用来进行通信（传送数据,音频或视频）和资源共享]②核心部分[由1大量网络和连接这些网络的路由器组成,这部分是为边缘部分提供服务的（提供连通性和交换）]

5.N部电话机两两相连,需N（N-1）/2对电线

6.网络分类①按不同作用范围[广域网WAN,城域网MAN,局域网LAN,个人区域网PAN]②按使用范围[公用网,专用网]③按拓扑结构[总线型,星型,环型,网型]④网络操作系统[Windows网络,Netware网络,UNIX网络]⑤传输媒体[双绞线网络,同轴电缆网,光纤网,无线网]⑥传输技术[点到点信道,共享信道]

7.计算机网络的性能①速率②带宽③吞吐量④时延⑤时延带宽积⑥往返时间⑦利用率

8.OSI体系结构①物理层②数据链路层③网络层④运输层⑤会话层⑥表示层⑦应用层

9.TCP/IP体系结构①网络接口层②网际层IP③运输层④应用层

10.五层协议体系结构①物理层②数据链路层③网络层④运输层⑤应用层

发送时延[传输时延]=数据帧长度（b）/发送效率（b/s）

传播时延=信道长度（m）/电磁波在信道上的传播速率（m/s）

时延带宽积=传播时延×带宽

D[网络当前时延]=D0[网络空闲时延]/（1-U）[U指利用率]

1.假定网络的利用率到达了90%.试估算已选现在的网络时延是他的最小值的多少倍?

答:

D0表示网络空闲时的时延,D表示当前网络的时延,U为利用率.

则:

D=D0/（1-U）即D=10D0.所以现在的网络时延是最小值的10倍.

2.收发两端之间的传输距离为1000km,信号在媒体上的传播速率为2.3×108.试计算以下两种情况的发送时延和传播时延①数据长度为107bit,数据发送速率为100kbit/s②数据长度为103bit,数据发送速率为1Gbit/s

答:

①发送时延=107/（100×1000）=100s;传播时延=1000×1000/（2×108）=5×10-3s=5ms

②发送时延=103/109=10-6s=1us;传播时延=1000×1000/（2×108）=5×10-3s=5ms

3.假设信号在媒体上的传播速率为2.3×108m/s.媒体长度l分别为①10cm（网卡）②100m（局域网）③100km（城域网）④5000km（广域网）.试计算当数据率为1Mb/s和10Gb/s时在以上媒体中正在传播的比特数.

答:

①0.1/（2.3×108）×106=4.35×10-4bit②100/（2.3×108）×106=4.35×10-1bit

③100×1000/（2.3×108）×106=4.35×102bit④5000×1000/（2.3×108）×106=2.17×104bit

4.长度为100字节的应用层数据交给运输层传送,需加上20字节的TCP首部.再交给网络层传送,需加上20字节的IP首部.最后交给数据链路层的以太网传送,加上首部和尾部18字节.试求数据的传输效率.若应用层数据长度为1000字节,数据的传输效率是多少?

答:

数据长度为100字节时,传输效率=100/（100+20+20+18）=63.3%

数据长度为1000字节时,传输效率=1000/（1000+20+20+18）=94.5%

第二章

1.数据通信系统的模型

2.信号①模拟信号[代表信息的参数的取值是连续的]②数字信号[代表信息的参数的取值是离散的]

3.信道:

指数据传输信号的通道,一般用来表示向某一个方向传送信息的媒体.分为①单向通信（单工通信）②双向交替通信（半双工通信）③双向同时通信（全双工通信）

4.传输媒体①双绞线[屏蔽双绞线STP;无屏蔽双绞线UTP]②同轴电缆[50W同轴电缆;75W同轴电缆]③光缆

5.信道复用技术①频分复用②时分复用③统计时分复用④波分复用⑤码分复用

6.ADSL特点:

ADSL采用自适应调制技术使用户线能够传送尽可能高的数据率,ADSL不能保证固定的数据率,对于质量很差的用户线甚至无法开通ADSL

7.光纤到家FTTH（FiberToTheHome）;光纤到大楼FTTB（FiberToTheBuilding）;光纤到路边FTTC（FiberToTheCurb）

8.试解释以下名词:

数据,信号,模拟数据,模拟信号,基带信号,带通信号,数字数据,数字信号,码元,单工通信,半双工通信,全双工通信,串行传输,并行传输.

答:

数据:

是运送信息的实体;

信号:

则是数据的电气的或电磁的表现;

模拟数据:

运送信息的模拟信号;

模拟信号:

连续变化的信号;

基带信号:

来自信源的信号;

带通信号:

经过载波调制后的信号;

数字信号:

取值为有限的几个离散值的信号;

数字数据:

取值为不连续数值的数据;

码元:

在使用时间域的波形表示数字信号时,代表不同离散数值的基本波形

单工通信:

即只有一个方向的通信而没有反方向的交互;

半双工通信:

即通信和双方都可以发送信息,但不能双方同时发送（当然也不能同时接收）;这种通信方式是一方发送另一方接收,过一段时间再反过来;

全双工通信:

即通信的双方可以同时发送和接收信息;

基带信号（即基本频带信号）:

来自信源的信号;像计算机输出的代表各种文字或图像文件的数据信号都属于基带信号;

带通信号:

把基带信号经过载波调制后,把信号的频率范围搬移到较高的频段以便在信道中传输（即仅在一段频率范围内能够通过信道）.

信噪比[dB]=10log10（S/N）[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]

奈奎斯特公式C[b/s]=2Hlog10L[H是信道带宽单位Hz]

香农公式C[b/s]=Wlog2（1+S/N）[W是信道带宽单位Hz]

CDMA中:

内积0说明没有发送数据;内积1说明发送1;内积-1说明发送0

1.若某信道带宽为4kHz,任何时刻数字信号可取0,1,2和3四种电平之一（即L=4）,则最大数据速率为C=2×4k×log104=16k（b/s）

2.信噪比为30dB,带宽为4000Hz的信道最大的数据速率为多少?

答:

10log10（S/N）=30dB=>S/N=1000

数据速率C=4000×log2（1+1000）=40000（b/s）

3.假定要用3kHz带宽的电话信道传送64kb/s的数据（无差错传输）,试问这个信道应该具有多高的信噪比（分别用比值和分贝来表示）,这个结果说明什么问题?

答:

S/N=64.2dB;;是个信噪比很高的信道

4.共有4个站进行码分多址CDMA通信.4个站的码片序列为:

A（-1-1-1+1+1-1+1+1）;B（-1-1+1-1+1+1+1-1）;C（-1+1-1+1+1+1-1-1）D（-1+1-1-1-1-1+1-1）现收到这样的码片序列:

（-1+1-3+1-1-3+1+1）.问哪个站发送数据了?

发送数据的站发送的1还是1?

答:

S•A（＋1-1＋3＋1-1＋3＋1＋1）/8=1,A发送1;;S•B（＋1-1-3-1-1-3＋1-1）/8=-1,B发送0

S•C（＋1＋1＋3＋1-1-3-1-1）/8=0,C无发送;;S•D（＋1＋1＋3-1＋1＋3＋1-1）/8=1,D发送1

第三章

1.点对点协议（PPP）作用范围

2.以太网拓扑结构①星形网②环形网③总线网④树形网

3.适配器的作用①进行串行/并行转换②对数据进行缓存③适配器设备驱动程序控制硬件从何地址取发数据④实现以太网协议

4.最短发送帧:

以太网规定最短有效帧长为64字节,凡长度小于64字节的帧都是由于冲突而异常中止的无效帧

5.扩充以太网需要的中继设备,分包工作在那一层,相互联系,区别

6.网桥的内部结构

7.以太网交换机

8.高速以太网①100BASE-T以太网②吉比特以太网③10吉比特以太网

9.自从快速以太网大量进入市场后,就很少有人愿意再使用FDDI了

循环冗余检验CRC检错技术:

结果为0表示无差错

字节填充①把信息字段中出现的每一个0x7E转变成0x7D,0x5E②把信息字段中出现的每一个0x7D转变成0x7D,0x5D

③若信息字段中出现数值小于0x20的字符,则在该字符前面加入一个0x7D字节,同时将该字符的编码加以改变

零比特填充:

发送端,只要发现有5个连续1,则立即填入一个0;接收端,每当发现5个连续1时,就把这5个连续1后的一个0删除

1.要发送的数据为101110.采用CRC的生成多项式是P（X）=X3+1.试求应添加在数据后面的余数.

解:

余数是011.

2.一个PPP帧的数据部分（用十六进制写出）是7D5EFE277D5D7D5D657D5E.试问真正的数据是什么（用十六进制写出）?

答:

7EFE277D7D657E.

3.PPP协议使用同步传输技术传送比特串0110111111111100.试问经过零比特填充后变成怎样的比特串?

若接收端收到的PPP帧的数据部分是0001110111110111110110,问删除发送端加入的零比特后变成怎样的比特串?

答:

011011111011111000;;;;;;000111011111-11111-110（连字符表示删除了0）

4.试说明10BASE-T中的“10”,“BASE”和“T”所代表的意思.

答:

“10”表示数据率为10Mb/s,“BASE”表示电缆上的信号是基带信号,“T”表示使用双绞线的最大长度是500m

5.假定1km长的CSMA/CD网络的数据率为1Gb/s.设信号在网络上的传播速率为200000km/s.求能够使用此协议的最短帧长.

答:

对于1km电缆,单程传播时间为1÷200000=5×10-6s,即5us,来回路程传播时间为10us.

以1Gb/s速率工作,10us可以发送的比特数等于10×10−6÷10−9=10000,因此最短帧是10000位或1250字节长.

6.有10个站连接到以太网上,试计算以下三种情况下每一个站所能得到带宽①10个站点连接到一个10Mbit/s以太网集线器②10个站点连接到一个100Mbit/s以太网集线器③10个站点连接到一个10Mbit/s以太网交换机.

答:

①10个站共享10Mbit/s②10个站共享100Mbit/s③每一个站独占10Mbit/s

第四章

1.网络层提供的服务①虚电路服务②数据报服务[网络层向上只提供简单灵活的,无连接的,尽最大努力交付的数据报服务;网络层不提供服务质量的承诺]

2.区别:

转发器是物理层的中继系统;网桥是数据链路层的中继系统;路由器是网络层的中继系统;在网络层以上的中继系统为网关..当中继系统是转发器或网桥时,一般并不称之为网络互连,因为仍然是一个网络.路由器其实是一台专用计算机,用来在互连网中进行路由选择.一般讨论的互连网都是指用路由器进行互连的互连网络

3.IP地址:

:

={<网络号>,<主机号>}

A类[0:

网络号8位;主机号24位][0-127];最大主机数224-2;子网掩码:

255.0.0.0

B类[10:

网络号16位;主机号16位][127-192];最大主机数216-2;子网掩码:

255.255.0.0

C类[110:

网络号24位;主机号8位][192以后];最大主机数28-2;子网掩码:

255.255.255.0

4.网络号全1,主机号全1,表示只在本网络上进行广播,路由器不会转发

5.网络号为net-id,主机号全1,表示对net-id上的所有主机进行广播

6.地址解析协议ARP的作用:

将物理地址转换为相应的IP地址

7.ARP是解决同一个局域网上的主机或路由器的IP地址和硬件地址的映射问题

8.分组转发算法①从收到的分组的首部提取目的IP地址D.②先对路由器R直接相连的网络检查:

用路由表中直接相连网络的子网掩码和D逐位相”与”,看结果N是否和该行的目的网络地址匹配.若匹配,则将分组直接交付.否则间接交付,执行③.③若路由表中有目的地址为D的特定主机路由,则将分组传送给指明的下一跳路由器;否则,执行④.④对路由表中的每一行的子网掩码和D逐位相”与”,若其结果与该行的目的网络地址匹配,则将分组传送给该行指明的下一跳路由器;否则,执行⑤.⑤若路由表中有一个默认路由,则将分组传送给路由表中所指明的默认路由器;否则,执行⑥.⑥报告转发分组出错.

9.无分类编址CIDR的特点①CIDR消除了传统的A类,B类和C类地址以及划分子网的概念[无分类的两级编址IP地址:

:

={<网络前缀>,<主机号>}]②CIDR把网络前缀都相同的连续的IP地址组成”CIDR地址块”[CIDR记法:

在IP地址面加上一个斜线”/”,然后写上网络前缀所占的位数,这个数值对应于三级编址中子网掩码中1的个数]

10.PING用来测试两个主机之间的连通性[应用层]

11.Traceroute用来跟踪一个分组从源点到终点的路径

12.距离向量算法:

收到相邻路由器（其地址为X）的一个RIP报文:

①先修改此RIP报文中的所有项目:

把”下一跳”字段中的地址都改为X,并把所有的”距离”字段的值加1.（此即得到了最新的到各个目的网络的路由信息）②对修改后的RIP报文中的每一个项目,重复以下步骤:

若原路由表中没有目的网络N,则把该新路由项目加到路由表中.返回循环.否则若原表中下一跳字段给出的路由器地址也是X,则用收到的新路由项目替换原表中的项目.返回循环.否则若收到新路由项目中的距离小于原路由表中的距离,则进行更新.返回循环.否则,什么也不做.退出循环.③若3分钟还没有收到相邻路由器的更新路由表,则把此相邻路由器记为不可达路由器,即将距离置为16（距离为16表示不可达）.④返回.

13.RIP与OSPF的区别与联系:

主要特点

RIP

OSPF

网关协议

内部

外部

路由表内容

目的网,下一站,距离

目的网,下一站,距离

最优通路依据

跳数

费用

算法

距离矢量

链路状态

传送方式

运输层UDP

网络层IP数据报

其他

简单;效率低;跳数为16,不可达;好消息传的快,消息传的慢;一条路径最多只能包含15个路由器;适用于小型互联网

效率高;路由器频繁交换信息,难维持一致性;规模大,统一度量,可达性;更新过程收敛的快;适用于大型互联网

14.路由器连接的是网络;交换机连接的是主机

1.已知互联网和路由器R1中的路由表.主机H1向H2发送分组.试讨论R1收到H1向H2发送的分组后查找路由表的过程;;;;;;课本P134

2.课本P149

3.①子网掩码为255.255.255.0代表什么意思?

②一网络的现在掩码为255.255.255.248,问该网络能够连接多少个主机?

③一A类网络和一B类网络的子网号subnet-id分别为16个1和8个1,问这两个网络的子网掩码有何不同?

④一个B类地址的子网掩码是255.255.240.0.试问在其中每一个子网上的主机数最多是多少?

⑤一Ａ类网络的子网掩码255.255.0.255,它是否为一个有效的子网掩码?

⑥某个IP地址的十六进制表示为C2.2F.14.81,试将其转换为点分十进制的形式.这个地址是哪一类IP地址?

⑦C类网络使用子网掩码有无实际意义?

为什么?

答:

①可以代表C类地址对应的子网掩码默认值;也能表示A类和B类地址的掩码,前24位决定网络号和子网号,后8位决定主机号.（用24bit表示网络部分地址,包括网络号和子网号）②255.255.255.248化成二进制序列为:

11111111111111111111111111111000,根据掩码的定义,后三位是主机号,一共可以表示8个主机号,除掉全0和全1的两个,该网络能够接6个主机③子网掩码的形式是一样的,都是255.255.255.0;但是子网的数目不一样,前者为65534,后者为254.④255.255.240.0（11111111.11111111.11110000.00000000）是B类地址的子网掩码,主机地址域为12比特,所以每个子网的主机数最多为:

212-2=4094.⑤子网掩码由一连串的1和一连串的0组成,1代表网络号和子网号,0对应主机号255.255.0.255变成二进制形式是:

11111111111111110000000011111111.可见,是一个有效的子网掩码,但是不是一个方便使用的解决办法.⑥用点分十进制表示,该IP地址是194.47.20.129,为C类地址.⑦有,可以提高网络利用率.

4.试辨认以下IP地址的网络类别①128.36.199.3②21.12.240.17③183.194.76.253④192.12.69.248⑤89.3.0.1⑥200.3.6.2

答:

①128.36.199.3;;B类网②21.12.240.17;;A类网③183.194.76.253;;B类网④192.12.69.248;;C类网⑤89.3.0.1;;A类网

⑥200.3.6.2;;C类网

5.有如下的四个/24地址块,试进行最大可能的聚合.212.56.132.0/24;;212.56.133.0/24;;212.56.134.0/24;;212.56.135.0/24

答:

212=（11010100）2;;56=（00111000）2;;132=（10000100）2;;133=（10000101）2;;134=（10000110）2;;135=（10000111）2

所以共同的前缀有22位,即1101010000111000100001,聚合的CIDR地址块是:

212.56.132.0/22

6.RIP使用UDP,OSPF使用IP,而BGP使用TCP.这样做有何优点?

为什么RIP周期性地和临站交换路由信息而BGP却不这样做?

答:

RIP协议处于UDP协议的上层,RIP所接收的路由信息都封装在UDP的数据报中;OSPF的位置位于网络层,由于要交换的信息量较大,故应使报文的长度尽量短,故采用IP;BGP要在不同的自治系统之间交换路由信息,由于网络环境复杂,需要保证可靠的传输,所以选择TCP.

内部网关协议主要是设法使数据报载一个自治系统中尽可能有效地从源站传送到目的站,在一个自治系统内部并不需要考虑其他方面的策略,然而BGP使用的环境却不同.主要有以下三个原因:

第一,因特网规模太大,使得自治系统之间的路由选择非常困难.第二,对于自治系统之间的路由选择,要寻找最佳路由是不现实的.第三,自治系统之间的路由选择必须考虑有关策略.由于上述情况,边界网关协议BGP只能是力求寻找一条能够到达目的地网络且比较好的路由,而并非要寻找一条最佳路由,所以BGP不需要像RIP那样周期性和临站交换路由信息.

7.假定网络中的路由器B的路由表有如下的项目（这三列分别表示”目的网络”,“距离”和”下一跳路由器”）

N1   7   A                        N2   4

N2   2   C                        N3   8

N6   8   F                        N6   4

N8   4   E                        N8   3

N9   4   F                        N9   5

现在B收到从C发来的路由信息（这两列分别表示”目的网络”和”距离”）,试求出路由器B更新后的路由表（详细说明每一个步骤）.

解:

路由器B更新后的路由表如下

N1    7   A（无新信息,不改变）   N6  5C（不同的下一跳,距离更短,更新）

N2    5  C（相同的下一跳,更新）N8  4E（不同的下一跳,距离一样,不改变）

N3    9  C（新的项目,添加进来）N9  4F（不同的下一跳,距离更大,不改变）

8.假定网络中的路由器A的路由表有如下的项目（这三列分别表示”目的网络”,“距离”和”下一跳路由器”）

N1   4   B                        N1   2

N2   2   C                        N2   1

N3   1   F                        N3   3

N4   5   G                        N4   7

现在A收到从C发来的路由信息（这两列分别表示”目的网络”和”距离”）,试求出路由器A更新后的路由表（详细说明每一个步骤）.

解:

路由器A更新后的路由表如下

N1    3       C（不同的下一跳,距离更短,更新）

N2    2       C（相同的下一跳,更新）

N3    1       F（不同的下一跳,距离更大,不改变）

N4    5        G（无新信息,不改变）

第五章

1.UDP与TCP的区别联系:

①用户数据报协议UDP[UDP是无连接的;UDP使用尽最大努力交付;UDP是面向报文的;UDP没有拥塞控制;UDP支持一对一,一对多,多对一和多对多的交互通信;UDP的首部开销小]②传输控制协议TCP[TCP是面向连接的运输层协议;每一条TCP连接只能有两个端点;TCP提供可靠交付的服务;TCP提供全双工通信;面向字节流]

三个图

第六章

1.域名系统DNS:

因特网使用的命名系统,用来把计算机的字符名字转换为IP地址

2.文件传送协议FTP:

是因特网上使用的最广泛的文件传输协议

3.简单邮件传送协议SMTP:

发送邮件,发送人用户代理,发送方邮件服务器

4.邮局协议POP3:

读取邮件,收件人用户代理,接收方邮件服务器

5.动态主机配置协议DHCP

6.简单网络管理协议SNMP