计算机网络各章概念要点文档格式.docx

计算机网络各章概念要点文档格式.docx

《计算机网络各章概念要点文档格式.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《计算机网络各章概念要点文档格式.docx（24页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

端到端原则意味应用程序运行在核心层路由器上。

（F）。

13、端系统定义了两种编程接口：

硬件接口、应用程序编程接口（API）。

14、应用层协议定义了某种应用进程之间的通信规则，目前网络应用程序体系结构可以分为两种：

客户/服务器（C/S）体系结构和对等方到对等方（P2P）体系结构。

（重复题）

15、一般将英特网换分为三大部分：

英特网核心、英特网边缘、接入网。

16、端系统（主机）位于英特网边缘。

分为客户机、服务器。

包括PC、移动PC、PDA等。

17、英特网核心通常由路由器组成网状结构。

通过不同层次的ISP提供服务。

18、一般而论，计算机网络有三个主要组成部分：

主机、通信子网和协议。

19、计算机网络体系结构：

网络协议是按层次结构来组织的，网络层次结构模型与各层协议及接口的集合称为网络体系结构（Architecture）。

20、网络协议就是为了实现网络中的数据交换而建立的（标准）和（约定），是一组（规则）的集合、网络协议主要由（语法）、（语义）和（同步/时序）三个要素组成。

21、OSI分层体系中，能够实现对等的层次之间发送和接收信息的硬件或者进程称为（实体）。

下层实体给上层实体提供（服务），上层实体给下层实体提供（接口）。

22、本层的服务用户只能看见服务而无法看见下面的协议，即下面的协议对上面的服务用户是透明的。

23、协议是“水平的”，即协议是控制对等实体之间通信的规则。

24、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。

25、ARPANET对计算机网络技术的主要贡献为

（1）提出了资源子网、通信子网的网络结构概念。

（2）完成了对计算机网络定义、分类的研究。

（3）研究了分组交换方法（4）采用了层次结构的网络体系结构模型与协议体系。

26、OSI/RM（OpenSystemInterconnection/ReferenceModel）又称开放系统互连参考模型（OSI模型），是1983年ISO颁布的网络体系结构标准。

从低到高分七层：

物理层、数据链路层、网络层、运输层、会话层、表示层、应用层。

各层之间相对独立，第N层向N+1层提供服务。

27、TCP/IP体系结构是一种事实上的标准，自下而上分为网络接口层、网络层、运输层、应用层4层，为了对应，一般将网络接口层分为物理层和链路层，这样对应5层模型。

28、TCP/IP协议栈包括：

应用层的HTTP、FTP、SMTP等，运输层的TCP、UDP，网络层的IP，物理层及数据链路层的以太网协议、ATM协议、PPP等。

示例：

选择题，下列哪些属于应用层协议：

A.HTTPB.TCPC.IPD.PPP（A）

29、各层的数据单元分别为：

运输层—段（Segment）、网络层—分组/包（Packet）、数据链路层—帧（Frame）、物理层—比特（Bit）。

选择题，段是那一层数据单元？

A.运输层B.网络层C.链路层D.物理层（A）

30、“端到端原则（end-to-endarguments）”指的是：

边缘智能，核心简单，即如果能在较高层次完善实现某种功能，就无需再由较低层次提供。

（重复）

“端到端原则指的是尽量在较低层次完善实现某种功能，而不要放到较高层次提供（F）。

31、计算机网络时延最重要的是传播时延和传输时延，传播时延Tp=距离/比特传播速率，传输时延Td=L/C，其中L为发送的数据比特，C为传输速率（例如100M=100x106比特/秒）。

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100kbit/s，传播距离为1000km，信号在媒体上的传播速率为2×

108m/s。

（2）数据长度为103bit，数据发送速率为1Gbit/s，传输距离和信号在媒体上的传播速率同上。

答

（1）：

发送延迟=107/（100×

1000）=100s

传播延迟=1000×

1000/（2×

108）=5×

10-3s=5ms

（2）：

发送延迟=103/（109）=10-6s=1us

传播延迟=1000×

32、传输速率是指单位时间传输的信号比特数，bps是bitspersecond的缩写，表示bit/s（b/s比特/秒）。

（可以选择题、判断题）

比特和波特是两个完全不同的概念，比特是信息量的单位，波特是码元传输的速率单位。

但信息的传输速率“比特/每秒”一般在数量上大于码元的传输速率“波特”，且有一定的关系，若使1个码元携带n比特的信息量，则MBaud的码元传输速率所对应的信息传输率为M×

nbit/s。

【示例】假定某信道最高码元速率为20000波特（码元/s）。

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）?

Rb=RB*Log2L=2000*4=8000bps

33、1字节（byte）等于8bit.1Kbit=210bit，1Mbit=210Kbit。

1Gbit=210Mbit

行业上标称为500G的硬盘，在计算机里显示为多少G？

）

34、为了便于分析，按照数据通信和数据处理的功能，一般从逻辑上将网络分为通信子网和资源子网两个部分。

35、通信子网：

指计算机网络中实现网络通信功能的设备及其软件的集合。

36、资源子网：

指网络中实现资源共享功能的设备及其软件的集合。

37、计算机网络拓扑结构可分为以下五类。

星型、树型、总线型、环型拓扑和网状型拓扑。

38、“Internet”是全球最大的的也就是我们通常所使用的互联网络，我们就称它为“因特网”。

“internet”则泛指由多个计算机网络相互连接而成一个大型网络。

“internet”称为“因特网”（F）。

数据通信基础及物理层

39、通信系统模型一般分为信源、信宿、信道。

40、信源是产生和发送信息的一端，信宿是接受信息的一端。

41、信号（Signal）是信息的载体，是数据的物理量编码（通常为电信号），数据以信号的形式在介质中传播。

信号可分为数字信号和模拟信号。

42、在计算机网络系统中，数据（Data）是指计算机中传递（携带）信息的实体，即在网络中存储、处理和传输的二进制数字编码。

43、任何周期信号都可以表示为基波信号和各种高次谐波信号的合成。

44、基于载波信号的三个主要参数，可把调制方式分为三种：

振幅调制、频率调制、相位调制，可分别简称为调幅、调频、调相。

45、带宽通常指信号所占据的频带宽度；

以赫兹（Hz）为单位。

46、对于数字信号而言，带宽是数字信道所能传送的“最高数据率”的同义语，单位是“比特每秒”或b/s（bit/s）。

47、在数字信道上，直接传送数字信号代表的方波或者脉冲信号的方法称之为基带传输。

48、1924年奈奎斯特推导出有限带宽无噪声信道的极限波特率，称为奈氏定理。

若信道带宽为W，则奈氏定理的最大码元速率为：

数据速率指单位时间内信道上传送的信息量（比特数）。

（bps）

式中R表示数据速率，B、N、W的含义如上所述，单位为每秒比特（bitspersecond），记为bps或b/s。

49、香农（shnnon）研究了有噪信道极限传输速率，和信道带宽和信噪比有关

式中，

为信道带宽，

为信号的平均功率，

为噪声平均功率，

叫信噪比。

（实际中信噪比为分贝形式，注意区分）

【示例】假定要用3KHz带宽的电话信道传送60kb/s的数据（无差错传输），试问这个信道应具有多高的信噪比（分别用比值和分贝来表示），计算时假定210≈1000.

答：

C=Wlog2（1+S/N）（b/s），W=3khz，C=60khz----（S/N）db=60dB

50、传输介质可分为（有线介质）和（无线介质）两大类，有线介质分为（铜缆）和（光纤）两大类，铜缆可分为（同轴电缆）和（双绞线）两大类，同轴电缆可分为（细同轴）和（粗同轴）两大类，光纤可分为（多模光纤）和（单模光纤）两大类。

51、局域网中通常使用具有4对铜芯双绞线的非屏蔽双绞线（UTP），为了提高UTP的抗电磁干扰能力，可以在UTP外面加上金属屏蔽层，就是屏蔽双绞线（STP）。

52、双绞线主要类型有三类缆、五类缆、六类缆、七类缆。

53、非屏蔽双绞线的连接配件是RJ-45连接头（水晶头），通常有两种接法：

EIA/TIA568A和EIA/TIA568B，直连线两端都是EIA/TIA568B，交叉线一端是EIA/TIA568A，另一端是EIA/TIA568B。

54、交叉线一端是EIA/TIA568A，另一端是EIA/TIA568B。

交叉互联线用于相同设备间的连接，例如电脑-电脑，集线器-集线器，交换机-交换机，路由器-路由器，但是由于现在很多设备都具有自适应功能，所以也可用直连线。

（示例是非题）

1、网卡-网卡应采用交叉线。

（T）

2、网卡-集线器LAN口采用交叉线。

（F）

3、网卡-交换机LAN口采用直通线。

（T）

4、网卡-路由器LAN口采用直通线。

5、集线器/交换机LAN口-集线器/交换机LAN口采用直通线。

6、集线器/交换机LAN口-集线器/交换机Uplink口采用直通线。

（T）

7、集线器/交换机机LAN口-路由器LAN口采用交叉线（T）

55、数据通信按照数字数据使用的信道数，可以分为两种：

串行通信和并行通信。

56、数据通信按照信号传送方向与时间的关系，可以分为三种：

单工通信、半单工和双工通信。

57、同步技术主要包括：

位同步、字符同步、帧同步。

58、字符同步有两种方式：

异步式和同步式。

59、计算机网络中，逻辑上比特在两个节点之间传输，承载比特的信号在连接两个节点之间的传输媒介上进行传输，为了有效的发送比特，必须将比特编码为信号，常用的编码方法有不归零编码（NRZ）、曼彻斯特编码、差分曼彻斯特编码。

60、从连接的角度，服务可以分为两类：

（面向连接的）服务和（无连接的）服务。

61、复用可以四种主要形式：

频分多路复用（FDM）、时分多路复用（TDM）、光波分复用（WDM）及码分复用（CDM）。

其中WDM一般用于光纤通信，CDM一般用于无线通信。

62、码分复用（CDM）又称码分多址（CDMA），每个节点分配唯一的码片（Chip），码片之间是正交关系。

（要求会计算简单的码元）

【示例】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？

S·

A=（＋1－1＋3＋1－1＋3＋1＋1）／8=1，A发送1

B=（＋1－1－3－1－1－3＋1－1）／8=－1，B发送0

C=（＋1＋1＋3＋1－1－3－1－1）／8=0，C无发送（注意=0没信号）

D=（＋1＋1＋3－1＋1＋3＋1－1）／8=1，D发送1

63、我们所称的3G即第三代移动通信技术），目前3G存在三种标准：

CDMA2000，WCDMA，TD-SCDMA。

64、时分复用又可分为两类：

同步时分复用STDM和异步时分复用ATDM。

65、PCM编码过程包括：

采样、量化与编码三部分。

66、E1的一个时分复用帧（其长度T=125µ

s）共分为32个相等的时间间隙（简称时隙），每个时隙传送8bits。

故PCM一次群E1的数据率即为2.048Mbps，北美使用的T1系统共24个话路。

每个话路的取样脉冲占用8bits。

帧同步是在24路的编码之后加上1bits，这样每帧共193bit。

因此T1一次群的数据率为1.544Mbps。

67、常用的接入方式有：

电话拨号接入、DSL（ADSL）接入、HFC接入、光纤接入（PON、AON）、局域网（以太网）接入、无线接入（WLAN），WLAN包括移动基站、WiFi、蓝牙、WiMAX等。

68、物理层主要功能是可靠、透明的传输比特。

69、物理层定义了（机械特性）、（电气特性）、（功能特性）和（规程特性）四个方面的内容。

物理层是OSI参考模型中的最底层，主要涉及（比特）在通信信道上的传输。

70、物理层通过传输介质直接相连。

数据链路层

71、数据链路层处理的数据单位称为（帧）。

72、数据链路层的基本功能是在相邻节点之间可靠、透明的传输数据帧。

73、网络链路有两种类型：

点到点链路、广播链路。

74、数据链路层的五大主要功能有（成帧）、（差错检测）、（可靠传输）、（多路接入）、流量控制。

（前三大功能最重要，有时候也作为三大功能）

75、链路层协议例子：

以太网协议、WiFi、PPP协议、ATM（异步传送模式）。

76、典型的数据链路层协议有面向字符的ISO基本型控制规程、面向比特的通信规程HDLC（高级数据通信规程）及点对点协议（PPP）。

77、面向比特的协议通过比特填充解决数据帧透明问题，即发送发在报文在载荷中发出了连续5个1之后，就在发送下一个比特之前加一个0，接收方反之。

（可作为计算题、选择题、判断题）

例如：

原始数据为001101111111111111000，请写出经过比特填充的数据。

【示例】PPP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？

0110111111111100011011111011111000

000111011111011111011000011101111111111110

78、PPP协议中使用（字节填充）来保证数据传输的透明性，其中帧标志位为（01111110或者7E），控制转移字符为（01111101或者7D）。

数据中7E转为7D5E,7D转为7D5D。

【示例】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）？

7D5EFE277D5D7D5D657D5E7EFE277D7D657D

79、偶校验:

总的1为偶数（包括校验位）

80、奇校验:

总的1为奇数（包括校验位）

（可作为计算题、填充题）

81、（CRC）又称之为循环冗余检测。

82、生成多项式G（X）可用二进制表示，G（x）=AkXk+Ak-1Xk-1+…+1，也可表示为（k+1位二进制）

（计算题、填充题）

【示例】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？

添加的检验序列为1110（11010110110000除以10011）

数据在传输过程中最后一个1变成了0，11010110101110除以10011，余数为011，不为0，接收端可以发现差错。

数据在传输过程中最后两个1都变成了0，11010110001110除以10011，余数为101，不为0，接收端可以发现差错。

83、数据链路流量控制使用较多的两种方法是（等停协议）和（滑动窗口）。

84、停止等待（SW）协议是一种可靠数据传输协议机制，包括：

差错检测、接收方确认（肯定/否定）、重传、定时器和序号（数据和确认）。

85、停止等待（SW）协议的缺点是效率太低，可以用流水线可靠数据传输协议，包括：

回退N步（Go-Back-N，GBN）、选择重传（SelectiveRepeat,SR）

【示例】信道速率为4kbit/s。

采用停止等待协议。

传播时延tp=20ms。

确认帧长度和处理时间可忽略。

问帧长为多少才能使信道利用率达到至少50%？

t发1

≥；

得t发≥40ms，则帧长L≥40ms×

4kbit/s=160bit

t发+2tp2

86、回退N步（Go-Back-N，GBN）也成为滑动窗口协议，窗口长度为N。

87、选择重传（SelectiveRepeat,SR）仅仅传送那些出错的分组，因此性能比GBN优化，对于SR协议，接收窗口和发送窗口并不一定一直一致。

88、在数据链路层中定义的地址通常称为（MAC地址）、（物理地址）或（硬件地址）。

89、MAC地址为48bit，类似XX-XX-XX-XX-XX-XX。

例如7D-5A-90-FF-66-56。

（选择题，判断题）

90、MAC地址为48bit连续的1，代表广播地址，即FF-FF-FF-FF-FF-FF。

91、MAC地址为扁平结构，具有全球唯一性，不会随着适配器的移动而变化，相反，IP地址可能会随着终端的移动而变化。

92、决定局域网特性的三项技术为：

传输介质、拓扑结构及介质访问控制方法。

93、局域网协议结构一般不涉及网络层以上。

94、多路访问协议分为：

固定信道划分协议、轮流协议、随机接入协议。

95、CDMA是一种固定信道划分协议。

96、轮流协议有两种：

令牌传递（无中心）、轮询（有中心）:

97、随机访问MAC协议包括:

ALOHA、时隙ALOHA、CSMA、CSMA/CD、CSMA/CA。

98、ALOHA协议的基本思路是想发就发，即当一个数据帧到达节点时，立即在广播信道上传输该数据帧。

（通过在广播信道上回收该数据帧可以知道是否成功，如果失败继续发送直到成功）

99、时隙ALOHA和纯ALOHA相比增加了一个条件，即所有节点只能在时隙起点开始才能发送数据帧，因此时隙ALOHA把冲突的范围减少到原来一半（纯ALOHA冲突范围为2个时隙，时隙ALOHA为一个时隙）。

100、纯ALOHA协议的信道利用率最大不会超过18%，分槽ALOHA协议的信道利用率可以达到36%。

101、CSMA/CD协议的工作过程可以用四句话解释：

发前先听、空闲发送、边发边听、冲突避让。

102、局域网拓扑结构主要可分为星型、总线型、环型拓扑。

103、以太网一开始使用总线拓扑结构，当集线器出现后，使得以太网物理上呈现星型结构，但是在逻辑上为总线结构。

104、集线器是一种物理层设备，作用于比特而不是作用于帧。

现代以太网以交换机代替集线器，交换以太网是无碰撞的，交换机属于数据链路层设备，因而可以识别帧。

（示例：

是非题，集线器可以识别帧（F））

105、局域网的数据链路层可分为MAC子层和LLC子层。

106、IEEE802.3又称为总线局域网或者以太网，采用CSMA/CD技术。

107、IEEE802.5称为令牌环局域网或者令牌网。

采用令牌技术。

108、IEEE802.4又称为令牌总线网。

109、802.3协议中，10M以太网的时间片为51.2us，帧长度为（64字节）。

对于快速以太网，要保持帧长度不变，则时间片为5.12us。

110、快速以太网100BASE-T的数据速率是10BASE-T的_10_倍，其帧结构与标准以太网相同，最小帧长为_64_字节。

111、以太网发展到千兆、10G以太网，由于采用交换机连接，所以已经不存在帧的碰撞，但是为了兼容，仍保留了以太网帧的格式。

【示例】假定1km长的CSMA/CD网络的数据率为1Gbit/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。

对于1km电缆，单程端到端传播时延为：

τ=1÷

200000=5×

10-6s=5μs，

端到端往返时延为：

2τ=10μs

为了能按照CSMA/CD工作，最小帧的发送时延不能小于10μs，以1Gb/s速率工作，10μs可发送的比特数等于：

10×

10-6×

1×

109=10000bit=1250字节。

112、CSMA/CD协议中，当发生冲突后，采取二进制指数后退的算法，如果第i次发生冲突，等待的时间片就将从0到2i-1之间随机选出。

【示例】假定一个以太网上只有两个站，它们同时发送数据，产生了冲突。

于是按二进制指数类型退避算法进行重传。

重传次数记为i，i=1,2,3,…。

试计算第1次重传失败的概率、第2次重传失败的概率、第i次重传失败的概率。

将第i次重传成功的概率记为Pi，显然

第一次重传失败的概率为0.5，第2次重传失败的概率为0.25，第i次重传失败的概率为（0.5）k。

注意k=min[I,10]。

113、令牌环特点：

在轻负载时，由于存在等待令牌的时间，故效率较低；

但在重负载时，对各站公平访问且效率高。

（以太网重负载不好）

114、IEEE802.5协议中，MAC子层有两种基本帧：

令牌帧和数据帧。

115、快速以太网支持三种不同的物理标准：

100Base-T4、100Base-TX、100Base-FX。

【示例】试说明10BASE5，10BASE2，10BASE-T，和10BROAD36和FOMAU 

所代表的意思。

10BASE5：

“10”表示数据率为10Mbit/s，“BASE”表示电缆上的信号是基带信号，“5”表示每一段电缆的最大长度是500m。

10BASE2：

“10”表示数据率为10Mbi