计算机网络复习要点.docx

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计算机网络复习要点

计算机网络复习要点

第一章：

1.什么是三网？

答：

电信网络，有线电视网络和计算机网络。

2.什么是计算机网络？

答：

功能独立的计算机，通过通信设备和通信线路连接在一起，运行网络系统和网络通信，实现数据通信和资源共享。

3.什么是因特网？

答：

把许多网络连接起来（网络：

把许多计算机连接起来;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.）

4.请叙述因特网发展的三个阶段的基本技术特征？

答：

①：

第一阶段是从单个网络arpanet向互联网发展的过程。

②：

第二阶段的特点是建成了三级结构的因特网。

③：

第三阶段的特点是逐渐形成了多层次ISP结构的因特网。

5因特网正式标准的制定必须经历的四个阶段分别是什么？

答：

（1）因特网草案-----在这个阶段还不是RFC文档。

（有效期：

6个月）

（2）建议标准------从这个阶段开始就成为RFC文档。

（3）草案标准。

（4）因特网标准。

6请叙述分组交换和电路交换的异同。

答：

电路交换的特点：

数据传输前需要建立一条端到端的物理通路，要经过线路建立、数据通信、释放连接三个阶段；在通话的全部时间内用户始终占用端到端的固定传输带宽；没有冲突的危险，不存在拥塞。

分组交换的特点：

信息以分组为单位传输；并不在发送方和接收方之间提前建立实际的铜线连接，而是采用存储转发的方式；转发延时短；数据传输灵活（每个分组可按不同路径不同顺序到达）；转发差错少；在目的结点要对分组进行重组，增加了复杂性。

7.请叙述电路交互和虚电路交换的异同。

答：

当两台计算机进行通信时，应当先建立连接以保证双方通信所需的一切通信资源。

双方就沿着已建立的虚电路发送分组。

虚电路表示这只是一条逻辑上的连接，分组都沿着这条逻辑连接按照存储转发方式传送，而并不是真正建立了一条物理连接，电路交换的电话通信是先建立了一条真正的连接。

因此分组交换的虚连接和电路交换的连接只是类似，不完全一样。

8.请叙述分组交换和虚电路交换的异同。

答：

分组交换：

采用存储转发技术，单个分组到相邻结点，存储下来后查找转发表，转发到下一个节点，传输之前必先占用一条端到端的通信资源，分组交换传送高效，灵活，迅速，可靠。

虚电路表示这只是一条逻辑上的连接，分组都沿着这条逻辑连接按照存储转发方式传送，而并不是真正建立了一条物理连接，电路交换的电话通信是先建立了一条真正的连接。

因此分组交换的虚连接和电路交换的连接只是类似，不完全一样。

9.什么是网络协议，协议三要素是什么？

答：

网路协议是：

为进行网络中的数据交换而建立的规则，标准或约定。

协议三要素：

①：

语法：

即数据与控制信息的结构或格式②：

语义：

需要发出何种控制信息，完成何种动作以及做出何种响应③：

同步：

即事件实现顺次的详细说明。

10.TCP/IP体系结构是什么？

答：

网络接口层，网际层IP，运输层（TCP或UDP），应用层（自下而上）

11.教科书P34:

1-17,1-18.

教科书P34:

1-17,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*10^8m/s。

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10^7bit，数据发送速率为100kb/s。

（2）数据长度为1000bit，数据发送速率为1Gb/s。

从以上计算结果可得出什么结论？

答：

①发送时延=10^7/100*10^3=100s传播时延=1000*10^3/2*10^8=0.005s=5ms

②发送时延=10^3/10^9=10^-6=1μs传播时延=1000*10^3/0.005s=5ms

1-18假设信号在媒体上的传播速率为2.3*10^8m/s。

媒体长度l分别为：

（1）10cm（网络接口卡）

（2）100m（局域网）（3）100km（城域网）（4）5000km（广域网）试计算当数据为1Mb/s和10Gb/s时在以上媒体中正在传播的比特数。

答：

（1）传播时延=10*10^-2/2.3*10^8=（1/2.3）*10^9=4.35*10^-10s

1Mb/s比特数=4.35*10^-10*10^6=4.35*10^-4b/s

10Gb/s比特数=4.35*10^-10*10^9=4.35*10^-1b/s

（2）传播时延=4.35*10^-7s

1Mb/s比特数=4.35*10^-7*10^6=0.435b/s

10Gb/s比特数=4.35*10^-7*10^9=435b/s

（3）传播时延=4.35*10^-4s

1Mb/s比特数=4.35*10^-4*10^6=435b/s

10Gb/s比特数=4.35*10^-4*10^9=4.35*10^5b/s

（4）传播时延=2.175*10^-2s

1Mb/s比特数=2.175*10^-2*10^6=2.175*10^4b/s

10Gb/s比特数=2.175*10^-2*10^9=2.175*10^7b/s

12.网路时延的分析和计算。

第二章：

1.物理层的基本作用是什么？

物理层有哪些四大特性？

分别是什么含义？

答：

尽可能地屏蔽掉因硬件设备和传输媒体种类繁多，通信手段不同而引起的差异，使物理层上面的数据链路层感觉不到这些差异，这样就可使数据链路层只需要考虑如何完成本层的协议和服务，而不必考虑网络具体的传输媒体是什么。

四大特性：

①机械特性：

指明接口所用接线器的形状和尺寸，引脚数目和排列，固定和锁定装置，等等。

平时常见的各种规格的接插件都有严格的标准化的规定。

②电气特性：

指明在接口电缆的各条线上出现的电压的范围。

③功能特性：

指明某条线上出现的某一电平的电压表示何种意义。

④过程特性：

指明对于不同功能的各种可能事件的出现顺序。

2.描述数据通信系统的模型。

答：

源系统：

源点：

源点设备产生要传输的数据，源点又称为源站。

发送器：

发送器：

通常：

源点生成的数字比特流要通过发送器编码后才能够在传输系统中进行传输。

传输系统：

信号物理通道。

目的系统：

①接收器：

接受传输系统传送过来的信号，并把它转换为能够被目的设备处理的信息。

典型的接收器就是解调器②终点：

终点设备从接收器获取传来的数字比特流，然后把信息输出。

终点又称为目的站，或信宿。

3.什么是模拟信号？

什么是数字信号？

答：

模拟信号，或连续信号------代表消息的参数的取值是连续的。

数字信号，或离散信号------代表消息的参数的取值是离散的。

4.教材P62:

2-07,2-09.

1、教材p62:

2-07,假设某信道受奈式准则限制的最高码元速率为20000码元/秒。

如果采用振幅调制，把码元的振幅划分为16个不同等级来传送，那么可以获得多高的数据率（b/s）

答：

C=R*Log2（16）=20000b/s*4=800000b/s

2-09用香农公式计算一下，假定信道带宽为2100Hz，最大信息传输速率为35kb/s，那么若想使最大信息传送速率增加60%，问信噪比S/N应增大到多少倍？

如果在刚才计算出的基础上将信噪比S/N再增大10倍，问最大信息速率能否再增加20%？

答：

C=Wlog2（1+S/N）b/s-aSN1=2*（C1/W）-1=2*（35000/3100）-1SN2=2*（C2/W）-1=2*（1.6*C1/w）-1=2*（1.6*35000/3100）-1SN2/SN1=100信噪比影增大到约100倍。

C3=Wlong2（1+SN3）=Wlog2（1+10*SN2）C3/C2=18.5%如果在此基础上将信噪比S/N再增加到10倍，最大信息通率只能再增加18.5%左右。

5.网络通信中的导向传输媒体和非导向传输媒体有哪些？

各有什么属性？

答：

导向传输媒体：

①双绞线：

把两根互相绝缘的铜导线并排在一起，然后用规则的方法绞合在起来，分为STP和UTP。

（屏蔽双绞线抗干能力强，价格比无屏蔽双绞线贵）。

②同轴电缆：

由到体内的铜质芯线，绝缘层，网状编制的外导体屏蔽层以及保护塑料外层所组成。

分50Ω和75Ω两种类型。

③光缆：

1.传输损耗小，中继距离长，对远距离传输特别经济2.抗雷电和电磁干扰性能好3.无串音干扰，保密性好，不易被窃听和截取数据。

4.体积小，重量轻。

非导向传输媒体：

无线传输主要采用微波，红外线和激光。

微波通信主要有：

①：

地面微波接力通信②：

卫星通信

6.计算机网络的信道复用技术有哪些？

请阐述基本原理？

答：

①频分复用FDM：

所有用户在同样时间占用不同的带宽资源。

②时分复用TDM：

所有用户在不同的时间占用同样的频带宽度。

（为每个用户分配一个频道）

③统计时分复用STM：

用集中器连接若干低速用户，将他们的数据集中起来通过高速线路发送到一个远地计算机。

④波分复用WDM：

光的频分复用，使用一根光线来同时传输多个频率很接近的光载波信号。

⑤码分复用CDM（码分多址CDMA）：

每一个比特时间划分成m个码片。

给每个站分配的码片序列不仅各不相同，而且相互正交。

一个站要发送比特1，则发送它自己的mbit码片序列；如果要发送比特0，则发送该码片序列的二进制反码（有强抗干扰，用于军事）

7.ADSL技术是如何实现语音和网络数据信号同时传递的？

答：

在通信实体之间建立数据链路连接，传送以帧为单位的数据，通过差错控制，流量控制方法，使有差错的物理线路变成无差错的数据链路。

8.带宽的计算。

答：

信道的极限传输速率C=Wlog2（1+S/N），W为带宽，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。

9.QAM调制方法相关计算。

答：

调幅（AM）。

即载波的振幅随基带数字信号而变化。

例如：

0或1分别对应于无载波或有载波输出。

调频（FM），即载波的频率随基带数字信号而变化。

例如，0或1分别对应于频率f1或f2.调相（PM）：

即载波的初始相位随基带数字而变化，例如，0或1分别对应于相位0度或180度。

为了达到更高的信息传输速率，必须采用技术上更为复杂的多元制的振幅相位混合调制方法，例如，正交振幅调制QAM

10.CRC（循环冗余检验）校验的基本思想和计算？

答：

基本思想：

①：

将待发送的位串看成是系数为0或1的多项式。

发送方与接收方预先商定一个生成多项式P（X）。

②:

在发送端根据要传送的m位二进制码序列，以一定的规则产生一个校验用的冗余吗n位并附在信息后边，构成一个新的二进制序列（共m+n位），最后发送出去。

③：

在接收端把收到的每一帧都除以同样的除数P（模2运算），然后检查得到的余数R。

若R=0，则无错，接收；若R≠0，则判定这个帧有错，丢弃。

发送方需要重发。

CRC的计算方法：

①：

设约定的多项式P（X）为n阶，在数据块M（x）的末尾添加n个0，得到XⁿM（X）。

②：

用XⁿM（X）/P（X）,得到余数R（X）。

③用XⁿM（X）+R（X），得CRC码。

第三章：

1.数据链路层的主要功能是什么？

答：

在通信实体之间建立数据链路层，传送以帧为单位的数据，通过差错控制，流量控制方法，使有差错的物理线路变成无差错的数据链路。

2.网络适配器的作用是什么？

其工作在哪一层？

答：

网络适配器能够对数据的串行和并行传输进行转换，并且能够对缓存数据进行存储，实现以太网协议，同时能够实现帧的传送和接受，对帧进行封闭等。

网络适配器工作在物理层和数据链路层。

3.要发送要发送数据1101011011，CRC校验采用除数为10011，求发送的数据是什么？

接受者如何判断数据在传输过程中有无差错？

4。

教材P105，习题3-09,3-10

习题3-09,一个PPP帧的数据部分（用十六禁止写出）是7D5EFE277D5D7D5D657D5E。

请问真正的数据是什么（用十六进制写出）？

答：

7EFE277D7D657E

3-10PPP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：

第一个比特串：

经过零比特填充后变成011011111[0]11111[0]00[]为填充

另一个比特串：

删除发送端假如的零比特后变成000111011111-11111-110-表示删除0

5.PPP协议的基本思想透明传输问题

答：

PPP协议的基本思想：

①：

一个将IP数据报封装到串行链路的方法。

PPP即支持异步链路，也支持面向比特的同步链路。

IP数据报在PPP帧中就是其信息部分。

②链路控制协议（LCP）。

建立，配置和测试数据链路链接，通信的双方可协商一些选项。

③：

网络控制协议（NCP）。

建立和配置不同网络层协议一组协议，其中的每一个协议支持不同的网络层协议，如IP，OSI的网络层，等。

透明传输问题：

①：

当PPP用在异步传输时，就使用一种特殊的字符填充法。

②：

当PPP用在同步传输链路时，协议规定采用硬件来完成比特填充。

6.CSMA/CD协议是用来解决什么问题的？

其主要内容是什么？

答：

是用来解决如何协调总线上各计算机相互工作的问题。

其主要内容：

①：

发送站发送时首先监听载波（载波检测）②：

如果网络（总线）空闲，发送站开始发送它的帧。

③：

如果网络（总线）被占用，发送站继续监听载波并推迟发送直至网络空闲。

④：

发送站在发送过程中监听碰撞（碰撞检测）。

⑤：

如果检测到碰撞，发送站立即停止发送，这意味着所有卷入碰撞的站都停止发送。

⑥：

每个卷入碰撞的站都进入退避周期，即重复①～⑥.

7.现在需要发送数据为1000100101，请绘制其归零码元，曼切斯特码.

8.什么是物理地址，物理地址的基本结构是什么？

物理地址和逻辑地址之间有什么关系？

答:

物理地址:

又称硬件地址或MAC地址,是固化在适配器的ROM中的地址.共有48位,前24位是组织唯一标识符,由IEEE得注册管理机构分配,地址地段的后24位由厂家自行指派,称为扩展标识符.

物理地址是数据链路层和物理层使用的地址,而逻辑地址（IP地址）是网络层和以上各层使用的地址,逻辑地址放在IP数据报的首部,而硬件地址则放在MAC帧的首部.在数据链路层看不到数据报的逻辑地址.

在IP层抽象的互联网上只能看到IP数据报,路由器只根据目的站的IP地址的网络号进行路由选择,在局域网链路层,只能看见MAC帧.

9.以太网MAC帧的格式是什么、每个字段有什么作用？

最短帧长的定义和原因.

|目的地址|----|源地址|---|类型|---|数据|---|FCS|

字节|6|--|6|--|2|--|46-1500|--|4|

目的地址:

接收者的MAC地址.

源地址:

发送者的MAC地址.

类型:

标志上一层使用的是什么协议,以便把收到的MAC帧的数据交给上一层协议.

数据字段:

46-1500字节之间.

帧检验序列:

CRC差错检验.

最小帧:

6+6+2+46+4=64字节

10.网桥的工作原理是什么.

答:

网桥工作在数据链路层,它根据MAC帧的目的地址对收到的帧进行转发和过滤.当网桥收到一个帧时,并不是向所有的接口转发此帧,而是先检验此帧的目的MAC地址,然后再确定将该帧转发到哪一个接口,或者是把它丢弃（即过滤）.

11.交换机的工作原理是什么.

答:

交换机根据收到数据帧中的源MAC地址建立该地址同交换机端口的映射关系并将其写入MAC地址表中,当一台计算机发送过一次数据帧时,就被交换机记录下来,如果有其它的计算机想这台计算机发送数据时,数据只会从特定端口转发出去,而不会从其它端口转发.另外,广播帧和组播帧也向所有端口转发.

12.什么是VLAN，请阐述其基本思想.

答:

VLAN是虚拟局域网。

VLAN是由一些局域网网段构成的与物理位置无关的的逻辑组，而这些网段具有某些共同需求.每一个VLAN的帧都有一个明确的标识符,指明发送这个帧的工作站是属于哪一个VLAN.

13.高速以太网有哪些？

各有什么特点?

答：

①：

100BASE-T以太网；特点：

保留原来的帧格式，接口和过程规则，只是将位时间从100ns降到10ns。

使用交换式集线器，可实现半双工或全双工工作方式②：

吉比特以太网；③：

10吉比以太网；④：

100吉比以太网；

第四章：

1.网际层协议主要包括哪些协议？

他们各自有什么作用？

答：

①IP协议：

是TCP/IP体系中两个最重要的协议之一，实现网络互连，使参与互连的性能各异的网络从用户看起来好像是一个统一的网络，使互连起来的许多计算机网络能够进行通信。

无连接的数据报传输、数据报路由。

②：

ARP协议：

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。

③：

RARP协议：

是解决同一个局域网上的主机或路由器的硬件地址和IP地址的映射问题。

④：

ICMP协议：

提供差错报告报文和询问报文，以提高IP数据交付成功的机会。

⑤：

IGMP协议：

用于探寻、转发本局域网内的组成员关系。

2什么是IP地址？

为什么要在物理地址的基础上提出IP地址的概念？

IP地址为什么要分类？

如何分类的？

子网掩码的基本思想和计算？

答：

IP地址是给因特网上的每一个主机（路由器）的每一个接口分配一个在全世界范围内是唯一的32为标识符。

全世界存在各式各样网络，它们使用不同的硬件地址，要是这些异构网络能够进行相互通信，就必须进行非常复杂的硬件转换工作，因此由用户或用户主机来完成这项工作几乎不可能，单同意的IP编址把这个问题解决，连接到因特网的主机只需拥有IP地址，他们之间的通信就像连接在同一个网络那样简单。

为了便于寻址和层次化的构造网络，同时更好地满足不同用户的需求。

将IP地址分为ABCDE五大类。

3.IP分组头部的基本结构。

答：

A0*31B10*30C110*29D1110*28E1111*28

4.ARP协议在局域网还是广域网环境使用？

在什么情况下网络通信要使用ARP协议？

答：

局域网。

在局域网中，知道一台主机或路由器的IP地址，想要获得它的硬件地址。

5.ARP协议的基本思想是什么？

RARP协议和ARP相比有什么区别？

答：

基本思想是：

在主机的高速缓存中存放一个从IP地址到硬件地址的映射表，并且这个映射表还经常动态更新。

ARP知道一台机器的IP地址，需要找到对应的物理地址。

RARP知道一个机器的物理地址，需要找到相应IP地址。

6.请描述IP数据包格式的每个字段的含义，如何对大的报文分组（要求：

会计算）

答：

1版本：

占4位，即IP协议的版本，通信双方协议的版本必须是一致的。

2首部长度：

占四位，可表示的最大十进制数是15

3区分服务：

8位，用来获得更好的服务

4总长度：

16位，首部和数据之和的长度，单位为字节

5标识：

16位，IP软件在存储器中维持一个计数器，没产生一个数据报，计数器就+1，并将此值赋值给标识字段

6标志：

占3位，目前只有前两位有意义。

最低位MP：

MP=1标识后面“还有分片”的数据报，MP=0标识这是若干数据报片中的最后一个。

中间一位DF：

DF=0时允许分片。

7偏位移：

占13位，片偏移只出，较长分组在分片后，某片在原分组中的相对位置。

8生存时间：

8位，表明数据报在网络中的寿命。

9协议：

8位，指出此数据报携带的数据使用何种协议，一边使墓地主机的IP层知道应将数据上交给哪个

10首部校验和：

16位，只检验数据报首部，但不包括数据部分。

11源地址：

32位，数据报发送者IP地址。

12目的地址：

32位数据报接收者的IP地址。

13首部可变部分：

选项字段，用来支持排错、测量及安全等措施，内容很丰富。

14数据部分：

IP数据报所携带的数据。

7.路由器转发分组的基本算法（两种：

无掩码和划分掩码情况的讨论）

8..按路由器算法能否自动适应网络拓扑变化划分，路由协议主要分为哪两类？

各有什么特点？

答：

静态路由选择协议：

优点：

简单，开销较小。

缺点：

不能及时适应网络变化，适用于简单的小网络。

动态路由协议：

缺点：

实现复杂，开销大。

优点：

能较好的适应网络变化，适用于较复杂的大网络。

9.RIP协议的工作原理是什么？

利用RIP协议生产路由表的基本步骤（要求：

手工计算）

答:

①基于距离向量的路由选择协议

②距离：

从一路由到直连的网络的距离定义为1，从一路由到非直连网络的距离定义为所经过的路由数+1。

③RIP允许一条路径最多只能包含15个路由器。

因此距离等于16时即相当于不可达。

④仅和相邻的路由器按固定的时间间隔交换路由表信息。

⑤当网络出现故障时，要经过较长时间才能将此信息传送到所有路由器。

⑥使用距离矢量路由算法。

10.OSPF协议的工作原理是什么？

答：

OSPF是一种链路状态协议。

OSPF的路由器维护一个本地链路状态表，并随时向其他相邻的路由器发送关于链路状态的更新信息。

通过周期地扩散传播链路状态信息，每个路由器都保持了关于网络拓扑结构的全局数据库，同时，OSPF路由器根据用户指定的链路费用保准计算最短道路，由到达各个目标的最短通路构成路由表。

11.NAT技术主要解决什么问题，其具体思路是什么？

答：

主要解决IP地址短缺问题。

具体思路：

在局域网内部使用本地地址，而在局域网外部使用少量的全球地址，通过路由器进行背部和外部地址的转换。

12.书本P1754-10,4-41.

第五章：

1.运输层的复用和分用功能是如何实现的？

答：

复用：

发送方不同的应用进程都可以使用同一个运输层协议传送数据。

分用：

接收方的运输层在剥去报文的首部后能把这些数据正确交付到目的的应用进程。

2.端口的分类是什么？

答：

服务器使用的端口：

①熟知端口0-1023②登记端口1024-49151客户端使用的端口：

49152-65535

3.比较UDP和TCP协议的区别和联系。

答：

答：

UDP和TCP都是传输层的协议。

UDP特点：

①无连接的②尽最大努力交付，即不保证可靠交付，同时也不实用拥塞控制③面相独立的④支持一对一、一对多、多对一和多对多的交互通信⑤首部开销小，只有8个字节。

TCP特点：

①面向连接的运输层协议②每一条TCP连接只能有两个端点，每一条TCP连接只能是点对点的（一对一）③TCP提供可靠交付的服务④面向字节流⑤首部开销大，占用较多的处理机资源。

TCP和UDP在发送报文时所采用的方式完全不同。

TCP对应用进程一次把多长的报文发送到TCP的缓存中是最不关心的。

TCP根据对方给出的窗口值和当前网络拥塞的程度来决定一个报文段应包含多少个字节（UDP发送的报文长度是应用进程给出的）。

如果应用进程传送到TCP缓存的数据块太长，TCP就可以把它划分短一些再传送。

如果应用进程一次只发来一个字节，TCP也可以等待积累足够多的字节后再构成报文段发送出去。

4、UDP的报文格式是什么？

答：

分为数据字段和首部字段，首部8字节，分为：

①源端口②目的端口③长度④检验和

5、TCP的报文格式是什么？

答：

分为首部和数据两部分，首部最小长度20字节，分为：

①源端口和目的端口②序号③确认号⑤数据偏移⑥保留⑦紧急URG⑧确认ACK⑨推送PUS⑩复位RST⑾同步SYN⑿终止FIN⒀窗口⒁检验和⒂紧急指针⒃选项

6、滑动窗口的定义和计算

7、流量控制和拥塞控制的区别是什么？

实现的方法有什么不同？

注意计算题的考核

答：

流量控制：

让发送方的发送速率不要太快，要让接收方来得及接收，通过滑动窗口机制实现。

流量控制往往指点对点通信量的控制，是个端到端的问题。

拥塞控制：

防止过多的数据注入到网络中，这样可以使网络中的路由器或链路不致过载。

拥塞控制的前提是网络能够承受现有的网络负荷。

拥塞控制是个全局性的控制通常四种算法实现：

慢开始、拥塞避免、快重传和快恢复。

8、TCP的三次握手的链接建立的过程是如何实现的？

能不能只用两次握手实现链接？

答：

客户A主动打开连接，服务器B被动打开连接；B常见传输控制块TC