0904《计算机网络技术》2015年6月期末考试指导

10904《计算机网络技术》2015年6月期末考试指导一、考试说明本课程为闭卷考试，考试时间：90分钟。考试包括以下几种题型：（1）单项选择题（每题3分，共30分）（2）填空题（每小题3分，共15分）（3）名词解释（每小题6分，共24分）（4）简答题（每小题7分，共21分）（5）计算题（每小题10分，共10分）二、复习重点内容第一章计算机网络概述1、计算机网络计算机网络是计算机技术与通信技术相结合的产物。一般认为，计算机网络就是把地理上分散的多台独立自主的计算机遵循约定的通信协议，通过软,硬件互连以实现交互通信,资源共享,信息交换,协同工作以及在线处理等功能的系统。计算机网络由资源子网和通信子网构成。资源子网由主计算机、终端、终端控制器、联网外设、各种软件资源与信息资源组成。资源子网负责全网的数据处理业务，向网络用户提供各种网络资源与网络服务。2、计算机网络的功能计算机网络的基本功能包括：(1).数据通信：该功能实现计算机与终端、计算机与计算机间的数据传输，这是计算机网络的基本功能。(2).资源共享：网络上的计算机彼此之间可以实现资源共享，包括硬件、软件和数据。(3).信息综合处理：计算机网络技术的发展和应用，已使得现代的办公手段、经营管理等发生了变化。目前，已经有了许多MIS系统、OA系统等，通过这些系统可以实现日常工作的集中管理，提高工作效率，增加经济效益。(4).负荷均衡：负荷均衡是指工作被均匀的分配给网络上的各台计算机系统。网络控制中心负责分配和检测，当某台计算机负荷过重时，系统会自动转移负荷到较轻的计算机系统去处理。(5).提高可靠性：网络中的各台计算机可以通过网络彼此互为后备机。(6).分布式处理：网络技术的发展，使得分布式计算成为可能。对于大型的课题，可以分为许许多多的小题目，由不同的计算机分别完成，然后再集中起来，解决问题。3、计算机网络的逻辑结构从逻辑功能角度出发，通常将计算机网络划分成资源子网和通信子网。4、常见的网络计算模式及各自特点所谓网络计算模式是指网络中的服务器及工作站等设备的工作、组织和处理网络上的数据或信息的方式，而不是指它的硬件结构或拓扑形式。计算机网络计算模式的发展经历了5个阶段:主机系统模式、工作站/文件服务器、客户/服务器、对等网络和web测览器/服务器。主机系统模式也叫主机/终端模式，是以大型机为中心的集中式计算模式，也称为分时共享模式。这种网络模式的特点是:系统提供专门的用户界面，终端连接到主机或终端控制器上，用户命令被传输到主机并执行，系统采用严格的控制和管理。工作站/文件服务器也叫以服务器为中心的网络模式，它是一种集中管理、分散处理的2计算模式，使用NetWare、WindowsNT等作为网络操作系统。在这种模式中，服务器的强大计算等能力没被充分利用，而网络数据传输的负荷又较大，效率也较低。客户/服务器(Client/Server，C/S)计算模式在信息产业中占有重要的地位。服务器为多个客户端应用程序管理数据，而客户端程序发送、请求和分析从服务器接收的数据，这是一种胖客户机(FatClient)、瘦服务器(ThinServer)的网络计算模式。C/S最大的技术特点是，系统使用了客户和服务器两方的智能、资源和计算能力来执行一个特定的任务，也就是说负载由客户机和服务器双方共同承担。在对等网络中，没有专用的服务器，每个工作站既可起客户机的作用也可起服务器的作用。它的优点是价格低廉，较为大众化；缺点是没有集中式的网络管理，数据和资源较为分散，安全性和保密性相对较差。Web技术的出现，使得企业应用系统能有一个简化的、低廉的、以Web为基础的客户端，并重建了一个高效率的Web服务器端。这种以服务器为中心的体系结构立足于数据库服务器的能力、可管理性以及向应用程序提供必需数据的灵活性。这就是测览器/服务器(Browser/Server，B/S)网络模式。B/S模式与C/S模式相比，有许多优点，主要有以下几个方面:a)开放的标准。B/S模式的标准是开放的，是由标准化组织确定的。b)较低的开发和管理成本。在C/S模式中，无论是安装、配置还是升级，都需要在所有的客户机上实施;而B/S模式一般只需在服务器上安装、配置，而在测览器端只有很少的工作，从而使得开发、管理成本较低。c)对信息及应用系统的自由访问。用户可以自由地、主动地通过测览器访问信息和系统。d)培训成本低。测览器技术易学，培训简单，成本低。第二章数据通信基础1、数据交换技术常用数据交换技术包括：（1）线路交换：在数据传送之前需建立一条物理通路，在线路被释放之前，该通路将一直被一对用户完全占有。（2）报文交换：报文从发送方传送到接收方采用存储转发的方式。（3）分组交换：此方式与报文交换类似，但报文被分成组传送，并规定了分组的最大长度，到达目的地后需重新将分组组装成报文。2、虚电路方式虚电路方式试图将数据报方式与线路交换方式结合起来，处分发挥两种方法的优点，以达到最佳的数据交换效果。数据报方式在分组发送之前，发送方与接收方之间不需要预先建立连接。虚电路方式在分组发送之前，需要在发送方和接收方建立一条逻辑连接的虚电路，这是因为不需要真正去建立一条物理链路，连接发送方与接收方的物理链路已经存在。一次通信的所有分组都通过这条虚电路顺序传送，因故报文分组不必带目的地址、源地址等辅助信息。分组到达目的结点时不会出现丢失、重复与乱序现象。分组通过虚电路上的每个结点时，结点只需要做差错检测，而不需要做路径选择。通信子网中每个结点可以和任何结点建立多条虚电路连接。3、模拟数据的数字信号编码语音信号要在数字线路上传输，必须将语音信号转换成数字信号。这需要经过三个步骤：1）采样——按一定间隔对语音信号进行采样2）量化——对每个样本舍入到量化级别上3）编码——对每个舍入后的样本进行编码3将语音模拟数据数字化的主要方法是采用脉冲编码调制（PCM，PulseCodeModulation）。PCM是波形编码中最重要的一种方式，在光纤通信、数字微波通信、卫星通信等均获得了极为广泛的应用，现在的数字传输系统大多采用PCM体制。PCM最初并不是用来传送计算机数据的，采用它是为了解决电话局之间中继线不够，使一条中继线不只传送一路而是可以传送几十路电话。PCM过程主要由采样、量化与编码三个步骤组成。编码后的信号称为PCM（PulseCodedModulation）信号（脉码调制信号）4、单工通信与双工通信数据通信按数据传输的流向和时间关系分为单工、半双工和双工传输。单工数据传输：两站之间只能沿指定方向传输数据，在任意时刻只允许向一个方向进行信息传输。半双工数据传输：两站之间可以沿两个方向传输数据，但两个方向不能同时传输。双工数据传输：两站之间可以同时两个方向传输数据。5、时分多路复用技术TDM当传输介质的位传输率大于单个信号的要求时，为有效地利用传输系统，将多个信号同时在一条传输信道上传输的技术叫时分多路复用。时分多路复用技术的实现：传输时将时间分成等长的时间片；通过时间片轮转方式将时间片依次分配给指定的信号；在接收方也通过时间片轮转方式在指定的时间片依次接收指定的信号。时分多路复用技术的分类：(1)同步时分多路复用技术。特点：时间片固定分配，适合固定速率传输。(2)异步时分多路复用技术（也称统计时分多路复用技术）。它是根据用户对时间片的需要来分配时间片，没有数据传输的用户不分配时间片，同时，对每一个时间片加上用户标识，以区别该时间片属于哪一个用户。由于一个用户的数据并不按固定的时间间隔来发送，所以称为异步。特点：时间片按需分配，适合可变速率传输。异步时分多路复用采用动态方式分配网络带宽，网络传输延时小，适应实时通信的要求。6、香农公式假设连续信道的加性高斯白噪声功率为N（单位为W），信道的带宽为W（单位为HZ），信号功率为S（单位为W），则该信道的信道容量为：C=Wlog2（1+S/N）(b/s)这就是信息论中具有重要意义的香农公式。7.电路交换的优缺点。电路交换方式的主要优点是：（1）传输时延小；（2）电路是“透明”的；（3）信息传送的吞吐量大，可以根据信息量的大小选择所需要的传输速率的信道。电路交换方式的主要缺点是：占用固定的带宽，网络资源利用率低。8.频分多路复用频分多路复用是指将物理信道的总频带宽分割成若干个子信道，每个子信道传输一路信号。第三章计算机网络体系结构1、TCP/IP模型TCP/IP协议模型是一种简单实用的网络标准，它现在广泛的应用于Internet中以及局域网中，一般的操作系统到支持这种协议。TCP/IP协议可以把整个网络分成四层：应用层、传输层、网络接口层、网络互联层。2、OSI模型中数据传输的基本过程4OSI模型是国际标准化组织（ISO）提出的一种标准，按这种标准可以把网络分成7层，分别是物理层，数据链路层，网络层，传输层，会话层，表示层和应用层。其中传输层的传输服务主要有两大类，面向连接的服务和无连接服务。层次结构模型中数据的实际传送过程如图所示。图中发送进程送给接收进程和数据，实际上是经过发送方各层从上到下传递到物理媒体；通过物理媒体传输到接收方后，再经过从下到上各层的传递，最后到达接收进程。在发送方从上到下逐层传递的过程中，每层都要加上适当的控制信息，即图中和H7、H6、...、H1，统称为报头。到最底层成为由“0”或“1”组成和数据比特流，然后再转换为电信号在物理媒体上传输至接收方。接收方在向上传递时过程正好相反，要逐层剥去发送方相应层加上的控制信息。因接收方的某一层不会收到底下各层的控制信息，而高层的控制信息对于它来说又只是透明的数据，所以它只阅读和去除本层的控制信息，并进行相应的协议操作。发送方和接收方的对等实体看到的信息是相同的，就好像这些信息通过虚通信直接给了对方一样。3.数据链路层与网络层的异同（1）前者是保证相邻节点之间的数据传输，后者则是保证网络中任意主机节点之间的数据传输；（2）两者操作的数据单位也不同，前者的数据单位为数据帧，后者的数据单位为经过再封装的数据包。第四章常用网络设备1、集线器集线器（HUB）属于数据通信系统中的基础设备，它和双绞线等传输介质一样，是一种不需任何软件支持或只需很少管理软件管理的硬件设备。集线器工作在局域网(LAN)环境，应用于OSI参考模型第一层，因此又被称为物理层设备。集线器内部采用了电器互联，当维护LAN的环境是逻辑总线或环型结构时，完全可以用集线器建立一个物理上的星型或树型网络结构。集线器工作在OSI参考模型的物理层。集线器的功能是把某个端口上收到的信号放大整形后再通过所有端口发送出去。用集线器构成的网络是一个冲突域。2、网关网关又称网间连接器、协议转换器。网关在传输层上已实现网络互联，是最复杂的网络连接设备，仅用于两个高层协议不同的网络互连。网关的结构也和路由器类似，不同的是互连层。网关既可以用于广域网互连，也可用于局域网互连。常见的网关包括：协议网关，用于实现不同体系结构网络之间的互联或在两个使用不同协议的网络之间作协议转换；安全网关，又称防火墙，主要用于网络的安全保护。网关可用于以下几种场合的异构网互联：(1)异构型局域网，如互联专用交换网PBX与遵循IEEE802标准的局域网。5(2)局域网与广域网的互联。(3)广域网与广域网的互联。(4)局域网与主机的互联。严格讲这种情况不属于网络互联的范畴。但是，当主机的操作系统与网络操作系统不兼容时，仍需通过网关连接。3、网桥网桥工作在数据链路层，将两个局域网（LAN）连起来，根据MAC地址（物理地址）来转发帧，可以看作一个“低层的路由器”（路由器工作在网络层，根据网络地址如IP地址进行转发）。4、路由器路由器是一种典型的网络层设备。它是两个局域网之间接帧传输数据，在OSI／RM之中被称之为中介系统，完成网络层中继或第三层中继的任务。路由器负责在两个局域网的网络层间接帧传输数据，转发帧时需要改变帧中的地址。5.NATNAT的英文全称是“NetworkAddressTranslation”，中文意思是“网络地址转换”，它是一种把内部私