计算机网络复习及大题.docx

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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D0

U=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1

S·B=（＋1－1－3－1－1－3＋1－1）／8=－1，B发送0

S·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1

PS：

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：

7D5EFE277D5D7D5D657D5E

         7E  FE277D   7D  657E   （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）1101011011 0000  （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IP

4.2.2分类的IP地址（选择填空），主机号部分不能全为1或全为0

A类地址网络号8位1~126

B类地址网络号16位128~191

C类地址网络号25位192~223

IP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=254>250，共有子网数=2^8-2=254>16，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：

   00000001          129.250.1.0   129.250.1.1---129.250.1.254  

2：

   00000010          129.250.2.0   129.250.2.1---129.250.2.254

3：

   00000011          129.250.3.0   129.250.3.1---129.250.3.254

4：

   00000100          129.250.4.0   129.250.4.1---129.250.4.254

5：

   00000101          129.250.5.0   129.250.5.1---129.250.5.254

6：

   00000110          129.250.6.0   129.250.6.1---129.250.6.254

7：

   00000111          129.250.7.0   129.250.7.1---129.250.7.254

8：

   00001000          129.250.8.0   129.250.8.1---129.250.8.254

9：

   00001001          129.250.9.0   129.250.9.1---129.250.9.254

10：

 00001010          129.250.10.0  129.250.10.1---129.250.10.254

11：

 00001011          129.250.11.0  129.250.11.1---129.250.11.25