女生前三章高级网络问题和作业 1.docx
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女生前三章高级网络问题和作业1
第一章绪论
计算机网络基础
问题：
1计算机网络发展过程中的关键技术？
答：
（1）IP技术:
IPv4→IPv6
（2）交换技术:
分组交换技术,软交换技术,光交换技术
（3）宽带接入技术
（4）3G以上的移动通信技术
2计算机网络发展过程中的研究热点？
答：
（1）下一代Web技术研究
（2）网格计算、企业计算、对等计算、网络计算
（3）业务综合化
（4）移动通信技术
（5）网络安全与管理
3计算机网络发展过程中体系结构如何？
答：
网络体系（NetworkArchitecture）:
是为了完成计算机间的通信合作,把每台计算机互连的功能划分成有明确定义的层次,并规定了同层次进程通信的协议及相邻之间的接口及服务。
网络体系结构:
是指用分层研究方法定义的网络各层的功能,各层协议和接口的集合。
计算机网络体系结构:
是指计算机网络层次结构模型和各层协议的集合。
计算机网络体系结构是指通信系统的整体设计，它为网络硬件、软件、协议、存取控制和拓扑提供标准。
它广泛采用的是国际标准化组织（ISO）在1979年提出的开放系统互连（OSI-OpenSystemInterconnection）的参考模型。
OSI参考模型用物理层、数据链路层、网络层、传送层、对话层、表示层和应用层七个层次描述网络的结构，它的规范对所有的厂商是开放的，具有知道国际网络结构和开放系统走向的作用。
它直接影响总线、接口和网络的性能。
目前常见的网络体系结构有FDDI、以太网、令牌环网和快速以太网等。
从网络互连的角度看，网络体系结构的关键要素是协议和拓扑。
4计算机网络发展过程中协议与服务区别？
答：
首先，协议的实现保证了能够向上一层提供服务，使用本层服务的实体只能看见服务而无法看见下面的协议。
下面的协议对上面的实体是透明的。
其次，协议是“水平的”即协议是控制对等实体之间通信的规则。
但服务是“垂直的”，即服务是由下层向上层通过层间接口提供的。
另外，并非在一个层内完成的全部功能都称之为服务。
只有那些能够被高一层实体看得见的功能才能被称之为“服务”。
作业：
1各种宽带接入技术？
答：
宽带接入技术可以从以下几类技术来分析：
（1）XDSL接入网:
XDSL主要是利用现有的铜线资源积极开发宽带用户线的技术。
XDSL接入技术的种类较多，如UDSL、ADSL等等。
其中，目前主要流行的还是ADSL和VDSL。
（2）HFC接入网:
HFC接入网是一种基于CATV网，以模拟频分复用技术为基础，综合应用模拟和数字模拟传输技术、光纤和同轴电缆技术、射频技术以及计算机技术的宽带接入网。
从网络的拓扑结构来看，HFC通常具有星型和树型结构。
（3）LMDS接入网:
LMDS接入技术也叫本地多点配送服务。
它本是一种利用无线电超高频波段在市内发送电视节目的业务。
（4）光纤宽带接入:
从总的发展趋势看，在接入网中光纤必将代替电缆，直接向用户挺进，实现纯光纤接入，即光纤到家（FTTH）方式。
光纤接入网可划分为无源光网络（PON）和有源光网络（APON），其中无源光网络PON发展更快些。
（5）快速以太网宽带接入:
快速以太网接入系统主要组成部分一般具有更长的生命周期。
这种方式设备成本低，可扩展性强。
（6）无线接入技术:
无线接入技术就是利用无线技术作为传输媒介向用户提供宽带接入服务。
无线技术网的优势是：
组网灵活、安装维护简单，费用低。
（7）电力接入技术:
PLC技术,俗称“电力线上网”。
PLC利用已有的电力线作为通信载体，加上一些PLC局端和终端调制解调器，将原有电力网变成电力线通信网络，将已有的电源插座变为信息插座的一种宽带接入方式。
计算机网络体系结构
问题：
1性能指标有哪些?
如何影响网络性能?
答：
主要性能指标：
速率、带宽、吞吐量、时延（发送时延+传播时延+处理时延+排队时延）、时延带宽积、往返时延RTT、利用率。
速率是指连接在计算机网络上的主机在数字信道上传送数据的速率。
带宽用来表示网络通信线路所能传送数据的能力，因此网络带宽表示在单位时间内从网络中的某一点到另一点所能通过的最高数据率。
吞吐量表示在单位时间内通过某个网络的数据量。
时延是指数据从网络的一端传送到另一端所需的时间。
时延带宽积=传播时延X带宽。
RTT表示从发送方发送数据开始，到发送方收到来自接受方的确认总共经历的时间。
信道利用率指出某信道有百分之几的时间是被利用的，网络利用率是全网络的信道利用率的加权平均值。
2交换技术有哪些？
各种交换技术的特征（原理）？
三层交换？
软交换？
答：
电路交换，报文交换，分组交换，两层交换，三层交换，软交换。
电路交换：
它的基本特点是采用面向连接的方式，在双方进行通信之前，需要为通信双方分配一条具有固定带宽的通信电路，通信双方在通信过程中将一直占用所分配的资源，直到通信结束，并且在电路的建立和释放过程中都需要利用相关的信令协议。
报文交换：
报文交换技术和分组交换技术类似，也是采用存储转发机制，但报文交换是以报文作为传送单元。
分组交换：
分组交换技术是面向无连接，采用存储转发的方式，分组交换是在报文交换的基础上，将报文分割成分组进行传输，将需要传送的数据按照一定的长度分割成许多小段数据。
三层交换：
三层交换（也称多层交换技术，或IP交换技术）是相对于传统交换概念而提出的。
三层交换技术就是：
二层交换技术＋三层转发技术。
三层交换技术的出现，解决了局域网中网段划分之后，网段中子网必须依赖路由器进行管理的局面，解决了传统路由器低速、复杂所造成的网络瓶颈问题。
由于仅仅在路由过程中才需要三层处理，绝大部分数据都通过二层交换转发，因此三层交换机的速度很快，接近二层交换机的速度，同时比相同路由器的价格低很多。
软交换：
软交换是下一代网络的核心设备之一，各运营商在组建基于软交换技术的网络结构时，必须考虑到与其它各种网络的互通。
软交换位于网络控制层，较好地实现了基于分组网利用程控软件提供呼叫控制功能和媒体处理相分离的功能。
软交换技术是一个分布式的软件系统，可以在基于各种不同技术、协议和设备的网络之间提供无缝的互操作性，其基本设计原理是设法创建一个具有很好的伸缩性、接口标准性、业务开放性等特点的分布式软件系统，它独立于特定的底层硬件／操作系统，并能够很好地处理各种业务所需要的同步通信协议，在一个理想的位置上把该架构推向摩尔曲线轨道。
3信道复用技术有哪些种？
各种复用技术原理？
答：
⑴频分多路复用FDM：
以频率作为信号分割的参量,信道频带分成若干频段,每路信号占其中一段。
所有用户在同样的时间占用不同的带宽资源。
⑵时分多路复用TDM：
以时间作为信号分割的参量,一帧分成若干时隙,每路信号占其中一个时隙。
所有用户在不同的时间占用同样的频带宽度。
统计时分复用STDM：
改进的TDM，按需分配时隙。
同步TDM：
分配给每个终端的时间片固定。
异步TDM：
允许动态分配时间片,当某终端不发时,其它可以占用。
⑶码分复用CDM：
根据码型（波形）结构的不同实现信号的复用，各用户使用经过特殊挑选的不同码型，因此彼此不会造成干扰。
⑷波分复用WDM：
一根光纤上传输多个不同波长的光信号，发送端将多个光信号复合，在接收端分离，也就是光的频分复用。
作业：
1发送速率和传播速率的区别？
答：
荷载信息的电磁波在通信线路上的传播速率与数据的发送速率并无关系。
这是因为提高数据的发送速率只是减小了数据的发送时延。
数据的发送速率：
是指某个点或某个接口上的发送速率，即b/s。
相同数据帧下，发送速率越快，所需的发送时延就越少。
传播速率：
是指传输线路上比特的传播速率，即m/s。
信道长度固定下，传播速率越大，所需的传播时延越小。
所以，通常所说的“光纤信道的传输速率高”是指向光纤信道发送数据的速率可以很高，面光纤信道的传播速率实际上还要比铜线的传播速率还略低一点。
这是因为经过测量得知，光在光纤中的传播速率是20.5万公里/秒，它比电磁波在铜线（如5类线）中的传播速率（23.1万公里/秒）略低一些。
2相对不同媒介影响网络性能的是什么地方？
答：
3三层交换与软交换的发展与应用如何？
（1）三层交换技术
三层交换技术：
二层交换技术＋三层转发技术。
它解决了局域网中网段划分之后，网段中子网必须依赖路由器进行管理的局面，解决了传统路由器低速、复杂所造成的网络瓶颈问题。
1三层交换技术的发展
三层交换机所面临的应用环境的急剧变化，使得三层交换机有了更加深层次的技术发展。
这种发展主要体现在以下三个方面：
1.从体系架构上灵活支持多种技术的融合。
2.更强的多业务承载能力。
3.更强更丰富的网络监控和管理能力。
三层交换技术的应用
由于三层交换技术的特性，三层交换技术主要用于以下几个方面：
1.三层交换技术用于VLAN中；2三层交换技术在构建大中型企业同城专网中的应用；
3.三层交换技术应用于局域网的建设；4.三层交换技术应用于安全监测传输网络中；
（2）软交换技术
软交换的基本含义就是将呼叫控制功能从媒体网关（传输层）中分离出来，通过软件实现基本呼叫控制功能，包括呼叫选路、管理控制、连接控制（建立/拆除会话）和信令互通，从而实现呼叫传输与呼叫控制的分离，为控制、交换和软件可编程功能建立分离的平面。
软交换技术的发展
目前，软交换技术得到长足的发展，经过这几年的努力，其基本框架结构、主要功能、性能、应用范围等方面已经基本确定。
具体表现在以下几方面：
①在结构方面，软交换采用分层结构模型，所有设备之间通过标准接口互通，提供基于策略的OSS和通用业务平台，并支持平面组网方式；
②在功能方面，软交换完成呼叫处理、协议适配、媒体接入等功能，支持业务编程；
③在性能方面，软交换满足电信级设备要求，在处理能力、高负荷话务量等方面都达到了指定标准；
④在覆盖范围方面，软交换定位于NGN，当前主要解决现有通信网络。
软交换技术的应用
针对不同的网络状况和业务需求，目前软交换主要应用在以下几个方面：
1.分组中继：
通过采用软交换技术构建分组中继叠加网络，减少传输网络中低速交叉连接设备的数量，降低了网络传输成本和带宽需求。
2.虚拟中继：
软交换与媒体网关之间通过MGCP/H.248通信，软交换可面向其他网络提供SS7，SIP等多种协议，实现NGN和PSTN，SIP等网络之间的通信。
3.多媒体业务：
针对用户多媒体业务的需求，软交换直接控制着各种新业务的发放与实施，保证了业务在全网开展的及时性。
另外，支持开放的API接口。
4.电信级拨号接入：
其媒体网关同时具备VOIP网关和关守2种功能，在软交换的控制下，使全网媒体网关能统一管理，并能进行拨号上网用户数据旁路，且支持多ISP方案。
5.下一代本地交换系统：
提供数据终端与PSTN网电信级互联互通。
6.本地语音接入：
在拥有庞大的、完善的本地IP网络，但无本地PSTN端局的情况下，可以通过软交换技术实现语音通信。
第二章
问题：
1信道复用技术有哪些？
原理如何？
答：
1）频分复用
在物理信道的可用带宽超过单个原始信号所需带宽情况下，可将该物理信道的总带宽分割成若干个与传输单个信号带宽相同（或略宽）的子信道；然后在每个子信道上传输一路信号，以实现在同一信道中同时传输多路信号。
正交频分复用（OFDM）。
是一种多载波数字调制技术。
OFDM全部载波频率有相等的频率间隔，它们是一个基本振荡频率的整数倍，正交指各个载波的信号频谱是正交的。
2）时分复用
它是将提供给整个信道传输信息的时间划分成若干时间片（简称时隙），并将这些时隙分配给每一个信号源使用，每一路信号在自己的时隙内独占信道进行数据传输。
3）波分复用
本质上也是频分复用，它是在1根光纤上承载多个波长（信道）系统，将1根光纤转换为多条“虚拟”纤，当然每条虚拟纤独立工作在不同波长上，这样极大地提高了光纤的传输容量。
4）码分复用
靠不同的编码来区分各路原始信号的一种复用方式，主要和各种多址技术结合产生了各种接入技术，包括无线和有线接入。
分类：
FDMA
FDMA频分多址采用调频的多址技术，业务信道在不同的频段分配给不同的用户。
FDMA适合大量连续非突发性数据的接入，单纯采用FDMA作为多址接入方式已经很少见。
TDMA时分多址
TDMA时分多址采用了时分的多址技术，将业务信道在不同的时间段分配给不同的用户。
CDMA码分多址
CDMA的技术原理是基于扩频技术，即将需传送的具有一定信号带宽的信息数据用一个带宽远大于信号带宽的高速伪随机码（PN）进行调制，使原数据信号的带宽被扩展，再经载波调制并发送出去；接收端使用完全相同的伪随机码，与接收的带宽信号作相关处理，把宽带信号换成原信息数据的窄带信号即解扩，以实现信息通信。
A.同步码分多址技术
伪随机码之间是同步正交的，既可以无线接入也可以有线接入，应用较广泛。
5）空分复用
多对电线或光纤共用1条缆的复用方式。
能够实现空分复用的前提条件是光纤或电线的直径很小，可以将多条光纤或多对电线做在一条缆内，既节省外护套的材料又便于使用。
2宽带接入技术有哪些种类？
原理如何？
应用情况如何？
答：
宽带有线接入网技术包括：
xDSL技术、HFC技术、LMDS技术、高速以太网宽带接入技术、光线接入和电力线接入技术。
1、xDSL技术
xDSL中的“x”代表各种数字用户线技术，如不对称数字用户线（ADSL）、高速数字用户线（HDSL）和高速不对称数字用户线（VDSL）等。
它们的主要区别在于上下行链路的对称性以及传输速率和有效距离有所不同。
xDSL的传输基本原理：
是利用电话系统中的未利用的高频信号传输数据，采用更先进的数字编码和调制解调技术在常规铜质双绞线上传送宽带信号。
采用频分复用的方式，将电话和xDSL的上、下行信号放在不同的频带内传输。
低频段用来传输普通电话、窄带ISDN业务，中间频段可以用来传输上行数字信道的控制信息，而高频段则可以用来传输下行信道的图像或者告诉数据信息。
在发送端，各类不同的业务信号被调制到不同的频段，经过铜质双绞线传输到接收端，再通过解调和滤波，还原原始信号。
因为语音业务和数据业务在不同的频段内传输，所以互不干扰。
2.HFC技术
原理：
HFC通常由光纤干线、同轴电缆支线和用户配线网络三部分组成，从有线电视台出来的节目信号先变成光信号在干线上传输；到用户区域后把光信号转换成电信号，经分配器分配后通过同轴电缆送到用户。
应用：
用户可以在有线电视网络内实现国际互联网访问、IP电话、视频会议、视频点播、远程教育、网络游戏等功能。
3.LMDS技术
原理：
LMDS采用一种类似蜂窝的服务区结构，将一个需要提供业务的地区划分为若干服务区，每个服务区内设有基站，基站设备经点到多点无线链路与服务区内的用户端通信。
每个服务区覆盖范围为几公里至十几公里，并可相互重叠。
应用：
根据LMDS的宽带特性，决定它几乎可以承载任何种类的业务，包括话音、数据和图像等
4.高速以太网宽带接入技术
原理：
以太网是目前应用最为广泛的局域网络传输方式，它采用基带传输，通过双绞线和传输设备，实现10M/100M/1Gbps的网络传输
应用：
10Base－S方案则可利用社区现有的电话线布线系统组建社区网络，提供全双工10Mbps的网络速率。
10Base-S解决方案利用现有的电话线路，为用户同时提供语音、传真和高速数据传输服务。
5.光纤接入
原理：
通过光线路终端（OLT）与业务节点相连，通过光网络单元（ONU）与用户连接。
应用：
光纤接入网有多种方式，最主要的有光纤到路边、光纤到大楼和光纤到家，即常说的FTTC、FTTB和FTTH。
结合成熟的园区局域网络技术，提供10M/100Mbps交换或共享到用户端。
6.电力线接入技术
原理：
PLC利用1.6M到30M频带范围传输信号。
在发送时，利用GMSK或OFDM调制技术将用户数据进行调制，然后在电力线上进行传输，在接收端，先经过滤波器将调制信号滤出，再经过解调，就可得到原通信信号。
应用：
PLC主要是作为一种接入技术，提供宽带网络"最后一公里"的解决方案，适用于居民小区，学校，酒店，写字楼等领域。
作业：
1现在的宽带电力线发展如何？
为什么不普及没有发展起来？
答：
电力线载波通信（PLC）利用输电线路作为信号的传输媒介，人们利用电力线可以传输电话、电报、远动、数据和远方保护信号等。
该技术是把载有信息的高频加于电流，然后用电线传输，接受信息的调制解调器再把高频从电流中分离出来，并传送到计算机或电话上。
由于电力线机械强度高，可靠性好，不需要线路的基础建设投资和日常的维护费用，因此PLC具有较高的经济性和可靠性，在电力系统的调度通信、生产指挥、行政业务通信以及各种信息传输方面发挥了重要作用。
PLC技术在宽带通信领域有着广阔的应用前景。
但是由于电力线载波系统的传输数据速率较低，系统成本较高，无线电干扰，需要中继技术等原因，PLC目前还无法普及
2网络管理技术的发展应用？
答：
A.分布式技术
分布式技术一直是推动网络管理技术发展的核心技术，也越来越受到业界的重视。
其技术特点在于分布式网络与中央控制式网络对应，它没有中心，因而不会因为中心遭到破坏而造成整体的崩溃。
在分布式网络上，节点之间互相连接，数据可以选择多条路径传输，因而具有更高的可靠性。
基于分布式计算模式推出的CORBA是将分布计算模式和面向对象思想结合在一起，构建分布式应用。
B.XML技术
XML技术是一项国际标准，可以有效地统一现有网络系统中存在的多种管理接口。
其次XML技术具有很强的灵活性，可以充分控制网络设备内嵌式管理代理，确保管理系统间，以及管理系统与被管理设备间进行复杂的交互式通信与操作，实现很多原有管理接口无法实现的管理操作。
利用XML管理接口，网络管理系统还可以实现从被管理设备中读取故障信息和设备工作状态等多种管理数据的操作。
C.B/S模式
B/S网络管理结构模式（B/S模式）是基于Intranet的需求而出现并发展的。
在B/S模式下，集成了解决企事业单位各种网络问题的服务，而非零散的单一功能的多系统模式，因而它能提供更高的工作效率。
B/S模式借助Internet强大的信息发布与信息传送能力，可以通过网络中的任意客户端实现对网络的管理。
而且B/S模式结构可以任意扩展，可以从一台服务器、几个用户的工作组级扩展成为拥有成千上万用户的大型系统，采用B/S网络管理结构模式从而实现对大型网络管理。
D.支持SNMP v3协议
SNMP协议是一项广泛使用的网络管理协议，是流传最广，应用最多，获得支持最广泛的一个网络管理协议。
比较容易在大型网络中实现，可以帮助网管人员管理TCP/IP网络中各种装置，没有繁复的指令，概念上只有“存/取”两种命令。
其优点是简单、稳定和灵活，也是目前网管的基础标准。
第三章局域网
第一节
问题：
1局域网标准有哪些？
协议类？
答：
常见的有：
以太网（Ethernet）、令牌网（TokenRing）、FDDI网、异步传输模式网（ATM）、无线局域网
2局域网种类有哪些？
答：
标准：
802.11标准、蓝牙（Bluetooth）标准以及HomeRF（家庭网络）标准。
协议：
802.11
3介质访问方法有哪些？
原理如何？
答：
介质访问方法主要CSMA/CD（争用技术）带冲突检测的载波监听多路访问、令牌环技术（TokenRing）、令牌总线（Token-Bus）技术。
原理：
（1）CSMA/CD技术：
CSMA/CD通常用于总线形拓扑结构和星形拓扑结构的局域网中，工作原理可概括成四句话,即先听后发,边发边听,冲突停止,随机延迟后重发。
当一个站点想要发送数据的时候,它检测网络查看是否有其他站点正在传输,即监听信道是否空闲.如果信道忙,则等待,直到信道空闲.如果信道闲,站点就传输数据.在发送数据的同时,站点继续监听网络确信没有其他站点在同时传输数据.因为有可能两个或多个站点都同时检测到网络空闲然后几乎在同一时刻开始传输数据.如果两个或多个站点同时发送数据,就会产生冲突.当一个传输结点识别出一个冲突,它就发送一个拥塞信号,这个信号使得冲突的时间足够长,让其他的结点都有能发现.其他结点收到拥塞信号后,都停止传输,等待一个随机产生的时间间隙（回退时间,BackoffTime）后重发.总之,CSMA/CD采用的是一种"有空就发"的竞争型访问策略,因而不可避免地会出现信道空闲时多个站点同时争发的现象,无法完全消除冲突,只能是采取一些措施减少冲突,并对产生的冲突进行处理.因此采用这种协议的局域网环境不适合对实时性要求较强的网络应用.
（2）令牌环TokenRing技术：
它的标记传递是标记环网中采用的MAC方法。
标记是一个专用的控制帧，它不停地在环上各站点间传递着，用其标志环路是否空闲以便站点用来发送数据帧。
若某个站点有数据要发送,它就在环路上等待标记帧的到来，进一步占用这个标记帧去发送数据，并当这次发送结束时,再将标记帧在环路上传递下去，以便环路上其他站点发送数据帧。
如果没有结点需要发送数据,令牌就由各个结点沿固定的顺序逐个传递;如果某个结点需要发送数据,它要等待令牌的到来,当空闲令牌传到这个结点时,该结点修改令牌帧中的标志,使其变为"忙"的状态,然后去掉令牌的尾部,加上数据,成为数据帧,发送到下一个结点。
数据帧每经过一个结点,该结点就比较数据帧中的目的地址,如果不属于本结点,则转发出去;如果属于本结点,则复制到本结点的计算机中,同时在帧中设置已经复制的标志,然后向下一结点转发。
由于环网在物理上是个闭环,一个帧可能在环中不停地流动,所以必须清除.当数据帧通过闭环重新传到发送结点时,发送结点不再转发,而是检查发送是否成功.如果发现数据帧没有被复制（传输失败）,则重发该数据帧;如果发现传输成功,则清除该数据帧,并且产生一个新的空闲令牌发送到环上。
（3）令牌总线（Token-Bus）技术：
既有CSMA/CD总线网的“接入方便”和“可靠性较高”也具有TokenRing令牌环形网的“无冲突”和“发送时延有确定的上限值”的优点。
Token－Bus属于确定型技术，CSMA/CD属于竞争型技术，在重负载情况下，Token－Bus比CSMA/CD效率高，实时性也较高。
并且在Token－Bus中无须具有同时边听边说能力。
但是它在技术实现上复杂，接入控制技术和网络管理功能硬软件的复杂度远超过CSMA/CD。
4以太网使用何种协议？
快速以太网使用何种协议？
答：
传统以太网：
（1）标准IEEE802.3
（2）载波监听多点接入/碰撞监测协议CSMA/CD快速以太网：
（1）仍然使用半双工，全双工两种形式
（2）仍然使用802.3这种帧格式（3）只有半双工时使用CSMA／CD协议（4）与10BASE-T和100BASE-T兼容
作业：
1MAC帧，在传统以太网，高速以太网。
G比特以太网方式上，有无变化？
答：
传统以太网的MAC帧格式：
目的地址
源地址
类型
数据
FCS
帧间最小间隔为9.6s，相当于96bit的发送时间。
高速以太网的MAC帧格式：
MAC帧格式仍然是802.3标准规定的。
保持最短帧长不变，但将一个网段的最大电缆长度减小到100m。
帧间时间间隔从原来的9.6s改为现在的0.96s。
吉比特以太网的MAC帧格式：
吉比特以太网仍然使用802.3协议规定的帧格式，保持一个网段的最大长度为100m，但采用了“载波延伸”的办法，使最短帧长仍为64字节（这样可以保持兼容性），同时将争用时间增大为512字节。
2为什么在全双工方式中不适用CSMA/CD方式？
答：
CSMA/CD是一种争用型的介质访
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