计算机网络复习.docx
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计算机网络复习
第一章概述
电路交换、报文交换、分组交换。
计算机网络的分类：
广域网、局域网、城域网。
计算机网络的性能指标：
速率、带宽、吞吐量、时延（计算）、往返时间。
计算机网络的体系结构：
网络协议的三要素、分层原理及好处、OSI模型与TCP/IP模型的比较、协议与服务的关系。
第二章物理层
数据通信的基础知识：
单工通信/半双工通信/全双工通信；调制方法：
调频、调幅、调相；
传输媒体：
双绞线、同轴电缆、光缆；
信道复用技术：
频分复用、时分复用、统计时分复用。
第三章数据链路层
字符填充、循环冗余检验CRC（计算）；
局域网按拓扑结构分类：
星形网、环形网、总线网、树形网。
CSMA/CD协议：
工作原理。
MAC地址：
组成、MAC帧格式。
网桥：
工作原理。
交换机：
工作原理。
第四章网络层*
IP地址：
A类-E类范围；
ARP协议：
工作原理。
IP数据报格式：
基本字段的大小和作用。
子网：
子网掩码（计算网络地址）、路由器分组转发过程（计算）。
ICMP协议：
报文种类、ping和traceroute的工作原理。
路由选择协议：
内部网关协议与外部网关协议的区别，RIP（计算）、OSPF和BGP的基本工作原理。
第五章运输层*
TCP和UDP的区别（面向连接、无连接）、端口的构成和作用。
UDP和TCP的首部格式。
停止等待协议：
工作原理。
TCP的可靠传输、流量控制：
滑动窗口、超时重传。
TCP的拥塞控制：
慢开始、拥塞避免、快重传、快恢复。
随机早期检测RED：
工作原理。
TCP的连接建立过程、连接释放过程。
第六章应用层
DNS：
域名解析过程。
FTP：
工作原理。
万维网：
超链接、URL、HTTP。
电子邮件：
邮件发送和接收的过程。
POP3和SMTP协议的作用。
DHCP：
作用及原理。
第七章网络安全
网络面临的威胁：
截获、中断、篡改、伪造。
网络安全的内容：
保密性、安全协议的设计、访问控制。
对称密钥体制：
加密解密过程。
公钥密码体制：
加密解密过程。
数字签名：
功能、利用公钥算法实现数字签名过程。
防火墙：
作用。
题型
单选（20）
填空（10）
判断正误（20）
简答（15）
填图（15）
计算（10）
综合（10）
考试形式：
卷闭
单选：
1.ping程序中使用了ICMP的_____报文，以探测目标主机是否可以到达。
A.终点不可达B.回送请求和回答
C.超时D.时间戳请求和回答
2.下面的IP地址中哪一个是B类地址
A.B.
C.D.
3.TCP使用进行流量控制。
A.分层机制B.窗口控制机制
C.自动重发机制D.端口机制
4.下列顶级域名中，表示教育机构的是。
A..eduB..gov
C.D.
填空：
1.按照覆盖的地理范围，计算机网络可以分为________________、城域网和广域网。
（局域网或LAN）
2.最基本的带通调制方法包括三种：
________________、________________、和调相。
（第一空为调幅或AM；第二空为调频或FM）
3.IP协议是因特网的关键协议，IPv4中的地址为________________位，而在IPv6中，为了得到更大的地址空间，将地址变为________________位。
（第一空为32；第二空为128）
判断正误：
1.SMTP协议属于数据链路层协议。
2.虚拟专用网VPN是在互联网内用软件建立的安全隧道，它的作用与防火墙的作用相同。
（错，VPN的作用与防火墙的作用不同）
3.TCP协议采用滑动窗口机制解决了整个网络的差错控制问题。
（错，解决了流量控制）
简答：
1.什么叫网络协议它的三个要素是什么
2.CSMA/CD是以太网采用的协议，请解释一下载波监听和碰撞检测的含义。
填图：
第5版教材相关的图：
P27,P89,P107（3-32）,P114,P122,P134（路由表）,P185,P194,P203,P210,P216,P217,P255,P284,P289,P290
第6版教材相关的图：
P28,P92,P111（3-32）,P118,P127,P139（路由表）,P194（5-5）,P202,P212,P221,P225,P226,P269,P300,P305,P306
1.下图是以太网V2的MAC帧格式。
请在空格1和2处填上字段的大小，在空格3－5处填上以下内容：
FCS、目的地址、类型。
（5分。
每空1分。
）
（1）6
（2）49
（3）mudi（4）leix
（5）fcs
2.下图是具有保密性的数字签名过程。
请在空格处填上以下内容：
A的公钥
、A的私钥
、B的公钥
、B的私钥
。
（8分。
每空2分。
）
（1）ska
（2）pks
（3）skb（4）pka
计算题：
1.要发送的数据为11。
采用CRC的生成多项式是P（X）=X4+X+1。
求应添加在数据后面的余数。
要求写出计算过程。
2.设某路由器建立了如下路由表：
目的网络
子网掩码
下一跳
接口m0
接口m1
R2
R3
*（默认）
——
R4
现共收到5个分组，其目的地址分别为：
（1）
（2）
（3）
（4）
（5）
试分别计算其下一跳。
第一章
1-10试在下列条件下比较电路交换和分组交换。
要传送的报文共x（bit）。
从源点到终点共经过k段链路，每段链路的传播时延为d（s），数据率为b（b/s）。
在电路交换时电路的建立时间为s（s）。
在分组交换时分组长度为p（bit），且各结点的排队等待时间可忽略不计。
问在怎样的条件下，分组交换的时延比电路交换的要小
电路交换时延：
连接建立时间＋发送时延＋传播时延
＝
分组交换时延：
发送时延＋（k-1）段链路的转发时延+传播时延
其中：
表示分组数目（向上取整）。
由于最后一个分组的长度一般会小于前面分组的长度，其发送时延也会小一些。
此处假定所有分组的长度相等。
分组交换时延<电路交换时延的条件：
<
当x>>p时，条件为：
1-19长度为100字节的应用层数据交给传输层传送，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，加上首部和尾部共18字节。
试求数据的传输效率。
数据的传输效率是指发送的应用层数据除以所发送的总数据（即应用数据加上各种首部和尾部的额外开销）。
若应用层数据长度为1000字节，数据的传输效率是多少
解：
（1）100/（100+20+20+18）=%
（2）1000/（1000+20+20+18）=%
第三章
3-07．要发送的数据为11。
采用CRC的生成多项式是P（X）=X^4+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：
生成多项式：
P（X）=X^4+X+1，除数P＝10011。
作二进制除法，110000除以10011得余数1110。
两种错误均可发现。
CRC差错检测技术只能做到无差错接受，缺重传机制，数据链路层的传输还不是可靠的传输。
3-20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，单程传播时延为1km/200000km/s=5微秒，往返回延为10微秒。
按照CSMA/CD工作原理，最短帧的发送时间不能小于10微秒。
以1Gb/s速率工作，10微秒可以发送的比特数=10微秒*数据率=10*10-6s*109b/s=10000b,因此，最短帧是10000位。
3-32图3-35表示有五个站点分别连接在三个局域网上，并且用网桥B1和B2连接起来。
每一个网桥都有两个接口（1和2）。
在一开始，两个网桥中的转发表都是空的。
以后有以下各站向其他的站发送了数据帧：
A发送给E，C发送给B，D发送给C，B发送给A。
试把有关数据填写在表3-2中。
（表3-2习题3-32的表）
发送的帧
B1的转发表
B2的转发表
B1的处理
B2的处理
地址
接口
地址
接口
A→E
A
1
A
1
转发，写入转发表
转发，写入转发表
C→B
C
2
C
1
转发，写入转发表
转发，写入转发表
D→C
D
2
D
2
写入转发表，丢弃不转发
转发，写入转发表
B→A
B
1
写入转发表，丢弃不转发
接收不到这个帧
第四章
4-09.
（1）子网掩码为代表什么意思
前三个字节为网络号+子网号，最后一个字节为主机号。
（2）一网络的子网掩码为，问该网络能够连接多少个主机
转化为二进制的序列：
....
网络号29位，主机号3位。
该网络能够连接8个主机，去掉全1和全0，主机数为6。
（3）一A类网络和一B网络的子网号subnet-id分别为16个1和8个1，问这两个子网掩码有何不同
A类网络子网掩码：
00000000
给定子网号（16位“1”）则子网掩码为
B类网络子网掩码:
00000000
给定子网号（8位“1”）则子网掩码为
这两个子网掩码相同，但子网数目不同。
（4）一个B类地址的子网掩码是。
试问在其中每一个子网上的主机数最多是多少
.转化为二进制的序列：
...00000000
Host-id的位数为4+8=12，因此，最大主机数为：
212-2=4096-2=4094
（5）一A类网络的子网掩码为；它是否为一个有效的子网掩码
子网掩码是由一连串的1和0组成，1代表网络号和子网号，0对应主机号，的二进制形式为：
00000000
由此可见，这是一个有效的子网掩码，不推荐这样使用。
（6）某个IP地址的十六进制表示，试将其转化为点分十进制的形式。
这个地址是哪一类IP地址
转化为十进制表示为：
这是一个C类地址
4-20.设某路由器建立了如下路由表：
目的网络子网掩码下一跳
接口m0
接口m1
R2
R3
*（默认）——R4
现共收到5个分组，其目的地址分别为：
（1）
（2）
（3）（4）（5）
试分别计算其下一跳。
（1）分组的目的站IP地址：
。
先与子网掩码相与，得，可见该分组经接口m0转发。
（2）分组的目的IP地址：
。
①与子网掩码相与得，不等于。
②与子网掩码相与得，不等于。
③与子网掩码相与得，该分组经R2转发。
（3）分组的目的IP地址：
，与子网掩码相与后得，与子网掩码相与后得，经查路由表知，该分组转发选择默认路由，经R4转发。
（4）分组的目的IP地址：
。
与子网掩码相与后得。
与子网掩码相与后得，经查路由表知，该分组经R3转发。
（5）分组的目的IP地址：
，与子网掩码相与后得。
与子网掩码相与后得，经查路由表知，该分组转发选择默认路由，经R4转发。
4-21某单位分配到一个B类IP地址，其net-id为.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，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。
16个子网，需子网号4位。
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：
00000001---
2：
00000010---
3：
00000011---
4：
00000100---
5：
00000101---
6：
00000110---
7：
00000111---
8：
00001000---
9：
00001001---
10：
00001010---
11：
00001011---
12：
00001100---
13：
00001101---
14：
00001110---
15：
00001111---
16：
00010000---
4－41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”）
N17A
N22C
N68F
N84E
N94F
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”）：
N24
N38
N64
N83
N95
试求出路和由器B更新后的路由表（详细说明每一个步骤）。
原路由表C发来的路由信息
目的网络距离下一跳目的网络距离
N17AN24
N22CN38
N68FN64
N84EN83
N94FN95
更新后的路由表：
N17A（3）80字节。
（4）70
通信信道带宽为1Gb／s，端到端时延为10ms。
TCP的发送窗口为65535字节。
试问:
可能达到的最大吞吐量是多少信道的利用率是多少
答：
发送时延为65535*8bit÷1Gbit/s=
最大吞吐量为65535*8bit/（20ms+=s
信道的利用率是1000=%
最大吞吐量为s。
信道利用率为1000=%
5—39TCP的拥塞窗口cwnd大小与传输轮次n的关系如下所示：
（1）试画出如图5-25所示的拥塞窗口与传输轮次的关系曲线。
（2）指明TCP工作在慢开始阶段的时间间隔。
（3）指明TCP工作在拥塞避免阶段的时间间隔。
（4）在第16轮次和第22轮次之后发送方是通过收到三个重复的确认还是通过超时检测到丢失了报文段
（5）在第1轮次，第18轮次和第24轮次发送时，门限ssthresh分别被设置为多大
（6）在第几轮次发送出第70个报文段
（7）假定在第26轮次之后收到了三个重复的确认，因而检测出了报文段的丢失，那么拥塞窗口cwnd和门限ssthresh应设置为多大
答：
（1）
（2）慢开始时间间隔：
【1，6】和【23，26】
（3）拥塞避免时间间隔：
【6，16】和【17，22】
（4）在第16轮次之后发送方通过快恢复来发送数据，因此断定为收到了三个重复的确认。
在第22轮次之后发送方采用慢开始算法来发送数据，因此可以断定是通过超时检测机制来确认报文段的丢失。
（5）在第1轮次发送时，门限ssthresh被设置为32
在第18轮次发送时，门限ssthresh被设置为发生拥塞时的一半，即21.
在第24轮次发送时，门限ssthresh是第18轮次发送时设置的13
（6）第70报文段在第7轮次发送出。
（7）在第26轮次后收到三个重复的确认，因此检测出报文段的丢失，根据拥塞控制的算法应该用快恢复算法，门限ssthresh减半，而拥塞窗口cwnd设置为慢开始门限ssthresh减半后的数值，即拥塞窗口cwnd和门限ssthresh应设置为8的一半，因此均设置为4
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