计算机网络复习及大题

计算机网络期末复习选择题30题，填空题10题，名词解析四五题，计算题四到五题简答加综合题大概七八题第1章概述1.2.2因特网发展的三个阶段从单个网络ARPANET向互联网发展；TCP/IP协议的初步成型建成三级结构的Internet；分为主干网、地区网和校园网；形成多层次ISP结构的Internet；ISP首次出现。1.3因特网的组成1.3.1因特网的边缘部分P8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、音频和视频）和资源共享。1.3.2因特网的核心部分P11核心部分由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）。1.5计算机网络的类别1.按网络的作用范围:（1）广域网(2)城域网(3)局域网(4)个人区域网2.按网络的使用者进行分类（1）公用网(2)专用网1.6计算机网络的性能指标（1）速率（2）带宽（3）吞吐量（4）时延发送时延=数据帧长度（b）/发送速率（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）总时延=发送时延+传播时延+（处理时延+排队时延）（例：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2×108m/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107bit,数据发送速率为100kb/s。（2）数据长度为103bit,数据发送速率为1Gb/s。从上面的计算中可以得到什么样的结论？解：（1）发送时延：ts=107/105=100s传播时延tp=106/(2×108)=0.005s（2）发送时延ts=103/109=1µs传播时延：tp=106/(2×108)=0.005s）（5）时延带宽积=传播时延*带宽（例：假定网络利用率达到了90%。试估计一下现在的网络时延是它的最小值的多少倍？解：设网络利用率为U。，网络时延为D，网络时延最小值为D0U=90%;D=D0/(1-U)----D/D0=10现在的网络时延是最小值的10倍）（6）往返时间RTT表示从发送方发送数据开始，到发送方收到来自接收方的确认（接收方收到数据后便立即发送确认），共经历的时间。（7）利用率OSI的体系结构：从上向下：应用层、表示层、会话层、运输层、网络层、数据链路层、物理层TCP/IP的体系结构：应用层、运输层、网际层IP、网络接口名词解释：实体：表示任何可发送或接收信息的硬件或软件进程。协议：控制两个对等实体进行通信的规则的集合。服务访问点：在同一系统中相邻两层的实体进行交互（即交换信息）的地方协议是水平的，服务是垂直的。第2章物理层2.2.1数据通信系统的模型一个数据通信系统可分为三大部分，即源系统（或发送端，发送方）、传输系统（或传输网络）和目的系统（或接收端，接收方）。2.2.2有关信道的几个基本概念P40（1）单向通信：又称为单工通信，即只能有一个方向的通信而没有反方向的交互。（包括无线电广播或有线电广播、电视广播）（2）双向交替通信：又称为半双工通信，即通信双方都可以发送信息。但不能双方同时发送。（一方发送一方接收，一段时间后再反过来。）（3）双向同时通信：又称为全双工通信，通信双方可以同时发送和接受信息。（4）信噪比：信号的平均功率和噪声的平均功率之比，即S/N，分贝（dB）为单位。即：信噪比（dB）=10log10（S/N）（dB）（例：当S/N=10时，信噪比为10dB，S/N=1000时，信噪比为30dB）曼彻斯特编码:位周期向上跳变代表0，向下跳变代表1.也可反过来定义。2.2.3信道的极限容量信噪比（dB）=10log10(S/N)(dB)信道的极限信息传输速率C=Wlog2(1+S/N)(b/s)【香农公式】（例：假定要用3KHz带宽的电话信道传送64kb/s的数据（无差错传输），试问这个信道应具有多高的信噪比答：C=Wlog2（1+S/N）(b/s)W=3khz，C=64khz，S/N=64.2dB）2.3.1导引型传输媒体（优缺点）1.双绞线：衰减随着频率升高而增大，更粗的导线可以降低衰减，却增加了导线的价格和重量。最高速率与数字信号的编码方式有很大联系。2.同轴电缆，带宽取决于电缆的质量，较好的抗干扰能力。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；（4）体积小，重量轻。2.4信道复用技术复用是通信技术中的基本概念。频分复用（FDM）、时分复用(TDM)和统计时分复用(STDM)频分复用的所有用户在同样的时间占用不同的带宽资源。时分复用的所有用户在不同的时间占用同样的频带宽度。2.4.2波分复用（WDM）（本质是频分）波分复用就是光的频分复用。2.4.3码分复用(CDM)每一个用户可以在同样的时间使用同样的频带进行通信。特点：用很强的抗干扰能力，其频谱类似白噪声，不易被敌人发现。（例：共有4个站进行码分多址通信。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S：（－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是0还是1？解：S·A=（＋1－1＋3＋1－1＋3＋1＋1）／8=1，A发送1S·B=（＋1－1－3－1－1－3＋1－1）／8=－1，B发送0S·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1PS：每个选项与序列S对应相乘之和再除以8，为0无法送，为1发送1，为-1发送0）2.6宽带接入技术：ADSL技术非对称数字用户线ADSL技术是用数字技术对现有的模拟电话用户进行改造，使它能够承载宽带数字业务。（上行≠下行）第3章数据链路层3.1使用点对点信道的数据链路层一个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：7D5EFE277D5D7D5D657D5E7EFE277D7D657E（把所有的前一个是D，后面是5的取前后部结合）3.1.2三个基本问题封装成帧，透明传输，差错检测（计算冗余码）例题：要发送的数据为1101011011。采用CRC的生成多项式是P（X）=X4+X+1。试求应添加在数据后面的余数。数据在传输过程中最后一个1变成了0，问接收端能否发现？若数据在传输过程中最后两个1都变成了0，问接收端能否发现？采用CRC检验后，数据链路层的传输是否就变成了可靠的传输？答：作二进制除法，异或运算（相同为0不同为1）11010110110000（看P中最高项是几则被除数加几个0）10011（除数看P中从最高项开始每一项，若存在则为1，不存在则为0）得余数1110，添加的检验序列是1110.（余数是看最高项是几则有几位，不足的在前面补0）按照正常除法，做异或运算。见p71p109实例。作二进制除法，两种错误均可发展仅仅采用了CRC检验，缺重传机制，数据链路层的传输还不是可靠的传输。3.3使用广播信道的数据链路层3.3.2CSMA/CD协议CSMA/CD的要点多点接入，载波监听，碰撞检测（边发送边监听）3.4使用广播信道的以太网3.4.1使用集线器的星形拓扑这种以太网采用星形拓扑，在星形的中心则增加了一种可靠性非常高的设备，叫做集线器。第4章网络层4.2网际协议IP4.2.2分类的IP地址(选择填空)，主机号部分不能全为1或全为0A类地址网络号8位1~126B类地址网络号16位128~191C类地址网络号25位192~223IP地址的特点（1）每一个IP地址都由网络号和主机号两部分组成（2）实际上IP地址是标志一个主机（或路由器）和一条链路的接口（3）用转发器或网桥连接起来的若干个局域网仍为一个网络。（4）在IP地址中，所有分配到网络号的网络都是平等的。4.2.3IP地址和硬件地址（MAC地址）区别：物理地址是数据链路层和物理层使用的地址，而IP地址是网络层和以上各层使用的地址，是一种逻辑地址。IP地址放在IP数据报的首部，而硬件地址则放在MAC帧的首部。在网络层和网络层以上使用的是IP地址，而数据链路层及以下使用的是硬件地址。4.2.4地址解析协议ARP地址解析协议ARP用来解决已经知道了一个机器的IP地址，如何找出其相应的硬件地址的问题。4.3.1划分子网（网络前缀：网络号加子网号，子网号和网络号不可全0或全1）某单位分配到一个B类IP地址，其net-id为129.250.0.0.该单位有4000台机器，分布在16个不同的地点。如选用子网掩码为255.255.255.0，试给每一个地点分配一个子网掩码号，并算出每个地点主机号码的最小值和最大值4000/16=250，平均每个地点250台机器。如选255.255.255.0为掩码，则每个网络所连主机数=2^8-2=254250，共有子网数=2^8-2=25416，能满足实际需求。可给每个地点分配如下子网号码地点：子网号（subnet-id）子网网络号主机IP的最小值和最大值1：00000001129.250.1.0129.250.1.1---129.250.1.2542：00000010129.250.2.0129.250.2.1---129.250.2.2543：00000011129.250.3.0129.250.3.1---129.250.3.2544：00000100129.250.4.0129.250.4.1---129.250.4.2545：00000101129.250.5.0129.250.5.1---129.250.5.2546：00000110129.250.6.0129.250.6.1---129.250.6.2547：00000111129.250.7.0129.250.7.1---129.250.7.2548：00001000129.250.8.0129.250.8.1---129.250.8.2549：00001001129.250.9.0129.250.9.1---129.250.9.25410：00001010129.250.10.0129.250.10.1---129.250.10.25411：00001011129.250.11.0129.250.11.1---129.250.11.25412：00001100129.250.12.0129.250.12.1---129.250.12.25413：00001101129.250.13.0129.250.13.1---129.250.13.25414：00001110129.250.14.0129.250.14.1---129.250.14.25415：00001111129.250.15.0129.250.15.1---129.250.15.25416：00010000129.250.16.0129.250.16.1---129.250.16.254类编址CIDR（构成超网）（子网中可以是全0和全1，网络号不可以）例：128.14.35.7/20意义：（1）前20位为网络号；（2）20是地址掩码中1的个数，即地址掩码：11111111111111111111000000000000（20个连续的1）（3）地址数为：2^32-20=2^12个（地址数一定是2的整数次幂）CIRD最主要的两个特点：1）CIRD消除了传统的A类、B类和C类地址以及划分子网的概念2）CIRD把网络前缀都相同得到连续的IP地址组成一个“CIRD地址块”ICMP报文的种类ICMP报文种类：1、ICMP差错报告报文2、ICMP询问报文ICMP的应用举例1.分组网间探测PING，用来测试两个主机之间的连通性。2.另一个应用是traceroute,用来跟踪一个分组从源点到终点的路径。在windows下的命令为tracert。4.5因特网的路由选择协