计算机网络 期末复习资料上.docx
《计算机网络 期末复习资料上.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《计算机网络 期末复习资料上.docx（39页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。
计算机网络期末复习资料上
计算机网络期末复习资料（上）
学校：
昆明理工大学
学院：
信息工程与自动化学院
专业：
计算机科学与技术
班级：
2012级2班
姓名：
邹华宇
学号：
201210405204
第一章计算机网络概论
1.1计算机网络的形成与发展
1、计算机网络发展的四个阶段：
第一阶段：
计算机网络技术与理论准备阶段（20世纪50年代）
——数据通信的研究与发展，奠定技术基础；
——分组交换概念的提出，奠定理论基础。
第二阶段：
计算机网络的形成（20世纪60年代）
——ARPANET成功运行证明分组交换理论正确性；
——TCP/IP协议广泛应用为大规模的网络互联奠定基础。
第三阶段：
网络体系结构的研究（20世纪70年代）
第四阶段：
互联网应用、无线网络与网络安全技术研究的发展（20世纪90年代）
——“三网”是指计算机网络与电信网络、有线电视网络；
2、TCP协议主要用于实现源主机与目的主机之间的分布式进程通信的功能，IP协议主要用于实现分组通过通信子网的路由选择功能。
3、计算机网络=计算机技术+通信技术
1.2计算机网络技术发展的三条主线
第一条主线：
从ARPANET到Internet；
第二条主线：
从无线分组网到无线自组网、无线传感器网络的无线网络技术；
第三条主线：
网络安全技术。
1.3计算机网络的定义与分类
1、计算机网络是“以相互共享资源的方式互联起来的自治计算机系统的集合”。
基本特征：
——计算机网络建立的目的是实现计算机资源的共享；
——互联的计算机是分布在不同地理位置的多台独立“自治计算机系统”；
——联网计算机之间的通信必须遵循共同的网络协议。
2、计算机网络的两种传输技术
——广播：
共享信道，所有节点处于一条广播信道上，没有路由问题。
——点到点：
一条通信线路连接着通信的两台设备，路由是关键问题。
3、按网络数据的传输技术分类（广播式网络和点到点网络）
按照覆盖的地理范围分类（广域网、城域网、城域网、个人区域网）
①广域网（WAN）又称远程网。
主要特征：
——是一种公共数据网络（PublicDataNetwork,PDN）；
——研究的重点是宽带核心交换技术。
②城域网（MAN）
宽带城域网是以IP为基础，通过计算机网络、广播电视网、电信网的三网融合，形成覆盖市区域的网络通信平台，为语音、数据、图像、视频传输与大规模的用户接入提供高速与保证质量的服务。
主要特征：
——光纤传输网是宽带城域网的基础；
——传统电信、有线电视与IP业务融合成为宽带城域网的核心业务；
——高端路由器和多层次交换机是宽带城域网的核心设备；
——扩大宽带的接入的规模与服务质量是发展宽带城域网应用的关键。
功能结构：
“三个平台与一个出口”（管理平台、业务平台、网络平台，以及城市宽带出口）
网络层次结构：
核心层、汇聚层与接入层。
③城域网（LAN）
主要特征：
——覆盖有限的地理范围；
——提供高数据传输速率（10Mpbs-100Gbps）、低误码率的高质量数据传输环境；
——通常属于一个单位所有，易于建设、维护与扩展；
——决定其性能的三个因素：
拓扑、传输介质与介质访问控制方法。
从介质访问控制方法的角度来看，其可分为共享局域网与交换式局域网。
④个人区域网（PAN）
1.4计算机网络的组成与结构
计算机网络由资源子网和通信子网组成。
资源子网负责数据处理，提供网络资源，由主机系统、终端、各种网络软件与数据资源组成；通信子网负责数据通信，提供信息传输服务，由路由器、通信线路组成。
1.5计算机网络拓扑结构
1、计算机网络拓扑是通过网中结点与通信线路之间的几何关系表示网络结构，反映出网络各实体之间的结构关系；
2、计算机网络拓扑是指通信子网的拓扑结构。
3、基本的网络拓扑（星形、环形、总线形、树状与网状）
1.6分组交换技术的基本
1、数据交换方式分为两类:
线路交换、存储转发交换
①线路交换（通信过程分三个阶段：
线路建立、数据传输、线路释放）
②存储转发交换（分为报文交换和分组交换）
特点：
——发送的数据与目的地址、源地址、控制信息按照一定格式组成一个数据单元（报文或报文分组）进入通信子网；
——路由器可以动态选择传输路径，可以平滑通信量，提高线路利用率；
——数据单元在通过路由器时需要进行差错校验，提高数据传输的可靠性；
——路由器可以对不同通信速率的线路进行速率转换。
3、数据通过通信子网传输时可以有报文与报文分组两种方式。
①报文交换：
不管发送数据的长度是多少，都把它当作一个逻辑单元发送。
②分组交换：
限制一次传输数据的最大长度，如果传输数据超过规定的最大长度，发送结点就将它分成多个报文分组发送。
优点：
——由于分组长度较短，在传输出错时检错容易并且重发花费的时间较少；
——限定分组最大数据长度，有利于提高存储转发结点的存储空间利用率与传输效率；
——公用数据网采用的是分组交换技术。
4、分组交换技术分为数据报和虚电路两类。
①数据报方式，分组传送之间不需要预先在源主机与目的主机之间建立“线路连接”；源主机所发送的每一个分组都可以独立地选择一条传输路径；每个分组在通信子网中可能是通过不同的传输路径到达目的主机（就好像从昆明到厦门，可以坐飞机去，可以坐火车去，也可以坐汽车去）。
特点：
——同一报文的不同分组可以经过不同的传输路径通过通信子网；
——同一报文的不同分组到达目的主机时可能出现乱序、重复与丢失现象；
——每个分组在传输过程中都必须带有目的地址与源地址；
——传输延迟较大，适用于突发性通信，不适用长报文、会话式通信。
②虚电路方式（通信过程分三个阶段：
虚电路建立、数据传输与虚电路释放）
特点：
——在每次分组传输之前，需要在源主机与目的主机之间建立一条虚电路，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；
——所有分组都通过虚电路顺序传送，分组不必携带目的地址、源地址等信息。
分组到达目的主机时不会出现丢失、重复与乱序；
——分组通过虚电路上的每个路由器时，路由器只需要进行差错检测，而不进行路由选择；
——路由器可以与多个主机之间的通信建立多条虚电路。
5、分组交换技术为计算机网络的设计提供了设计思路和理论基础，标志着线代电信技术的开始。
分组交换提供的是无连接的传输服务（每个报文都独立寻址，独立路由）。
习题
1.计算机网络共享的资源是D.计算机的软件、硬件与数据
2.早期ARPANET中使用的IMP从功能上看，相当于目前广泛使用的C.路由器
3.关于计算机网络形成的标志性成果中描述错误的是B.OSI参考模型为网络协议的研究提供了理论依据
4.ARPANET最早推出的网络应用是A.TELNET
5.对ARPANET研究工作的描述中错误的是D.提出了IPv6地址的划分方法
6.以下关于物联网技术的描述错误的是C.物联网的应用可以缓解IP地址匮乏的问题（解题：
无类别域间路由选择（CIDR）技术可以提高IP地址的利用率，缩减路由表的长度，在IPV6全面代替IPV4之前，有效地缓解IP地址匮乏问题。
）
7.以下关于无线网络技术特点的描述中错误的是C.WMAN不需要有基站
8.以下关于计算机网络定义摇点的描述中错误的是B.联网计算机之间的通信必须遵守TCP/IP
9.以下术语定义中错误的是D.“Internet”是依据OSI参考模型与协议组建的计算机网络
10.以下关于网络拓扑的描述中错误的是A.网络拓扑研究的是资源子网中节点结构关系问题（解题：
通信子网）
11.以下关于网络分类的描述中错误的是A.连接用户计算机身边10m之内计算机等数字终端设备称为WSN（解题：
WPAN无线个人区域网）
12.以下关于广域网特征的描述中错误的是D.广域网的核心技术是线路交换技术（解题：
宽带核心交换技术）
13.以下关于宽带城域网的描述中错误的是C.第二层交换机是宽带城域网的核心设备（解题：
高端路由器和多层次交换机）
14.以下关于局域网特征的描述中错误的是B.提供高数据传输速率（1.544-51.84Mbps）、低误码率的高质量数据传输环境
15.以下关于蓝牙技术特点的描述中错误的是D.与IEEE802.15.4标准兼容（解题：
局域网中最重要的802系列标准是IEEE组织制定）
16.以下关于ZigBee技术特点的描述中错误的是A.与IEEE802.15.4的MAC层协议不兼容（解题：
ZigBee的基础是IEEE802.15.4。
但IEEE仅处理低级MAC层和物理层协议，因此ZigBee联盟扩展了IEEE，对其网络层协议和API进行了标准化。
）
17.以下关于ISP概念的描述中错误的是C.第一层的国家服务提供商NSP是由ISOC批准的（解题：
没有一个组织来正式批准哪些ISP属于第一层）
18.以下关于Internet核心交换与边缘部分结构特点的描述错误的是C.边缘部分的端系统是由路由器组成（解题：
核心部分由大量网络和连接这些网络的路由器组成）
19.以下关于环状拓扑结构特点的描述中错误的是B.环中数据可以沿两个方向逐站传送（解题：
沿一个方向传送）
20.以下关于数据报传输方式的特点的描述中错误的是D.数据报适用于长报文、会话式通信（解题：
不适用）
第二章网络体系结构与网络协议
2.1网络体系结构的基本概念
1、网络协议是为网络数据交换而制定的规则、约定与标准。
Internet使用的通信协议是TCP/IP协议。
通信协议的特点：
层次性、可靠性和有效性。
网络协议的三要素：
——语义：
解释控制信息每个部分的意义；（做什么）
——语法：
语法是用户数据与控制信息的结构与格式，以及数据出现的顺序；（怎么做）
——时序：
对事件发生顺序的详细说明。
（做的顺序）
2、为了特定的系统制定的一组协议称为协议栈。
3、协议是一种通信规则。
4、层次结构是处理计算机网络问题最基本的方法。
——将总体要实现的很多功能分配在不同层次中，对每个层次要完成的服务及服务要求都有明确规定；
——不同的系统分成相同的层次，同等层具有相同的功能；
——不同系统的最低层之间存在着“物理”通信，不同系统的对等层次之间存在着“虚拟”通信；
——高层使用低层提供的服务时，并不需要知道低层服务的具体实现方法。
5、接口是同一结点内相邻层之间交换信息的连接点。
——同一个结点的相邻层之间存在着明确规定的接口，低层向高层通过接口提供服务；
——只要接口条件不变、低层功能不变，低层功能的具体实现方法与技术的变化不会影响整个系统的工作。
6、网络体系结构采用层次结构方法。
优点：
各层之间相互独立；灵活性好；易于实现和标准化。
2.2OSI参考模型
1、在开放系统互联中，“开放”是指一台联网计算机系统只要遵循OSI标准，就可以与位于世界上任何地方、同样遵循同一标准的其它任何一台联网计算机系统进行通信。
2、OSI参考模型定义开放系统的层次结构、层次之间的相互关系与各层包括的服务，OSI参考模型不是一个标准，而是一种在制定标准时所使用的概念性框架，OSI参考模型作为一个框架来协调和组织各层协议的制定，也是对网络内部结构精炼的概括与描述。
3、OSI环境包括主机中从应用层到物理层的层与通信子网。
连接结点的传输介质不包括在OSI环境中。
4、OSI参考模型将整个通信功能划分为7个层次（物理层、数据链路层、网络层、传输层、会话层、表示层和应用层）。
层次划分的主要原则：
——网中各主机都具有相同的层次；
——不同主机的同等层具有相同的功能；
——同一主机内相邻层之间通过接口通信；
——每层可以使用下层提供的服务，并向其上层提供服务；
——不同主机的同等层通过协议来实现对等层次之间的通信。
5、物理层：
——利用传输介质为通信的主机之间建立、管理和释放物理连接；
——实现比特流的透明传输，为数据链路层提供数据传输服务；
——物理层的数据传输单元是比特。
6、数据链路层：
——在物理层提供的比特流传输的基础上，通过建立数据链路连接，采用差错控制和流量控制方法，使有差错的物理线路变成无差错的数据链路；
——数据链路层的数据传输单元是帧。
7、网络层：
——通过路由选择算法为分组通过通信子网选择最适当的传输路径，实现流量控制、拥塞控制、网络互连的功能；
——网络层的数据传输单元是分组。
8、传输层：
——为分布在不同地理位置计算机的进程通信提供可靠端到端连接与数据传输服务；
——处理数据包错误、数据包次序，以及其他一些关键传输问题；
——传输层向高层屏蔽了低层数据通信的细节；
——传输层的数据传输单元是报文。
9、会话层：
——负责维护两个会话主机之间的连接的建立、管理和终止，以及数据的交换。
10、表示层:
——用于处理在两个通信系统中交换信息的表示方式；
——负责通信系统之间数据格式变换、数据加密与解密、数据压缩与恢复。
11、应用层
——实现协同工作的应用程序之间的通信过程控制；
——建立传输错误纠正与保证数据完整性的控制机制。
2.3TCP/IP参考模型
1、TCP/IP参考模型将整个通信功能划分为4个层次（主机-网络层、互联网络层、传输层、应用层）。
2、主机-网络层：
——负责通过网络发送和接收IP数据报；
——没有规定具体的协议，它采取开放的策略，允许使用各种协议，任何一种流行的低层传输协议都可以与TCP/IP互联网络层接口。
——充分体现出TCP/IP协议的兼容性与适应性，也为TCP/IP的成功奠定了基础。
3、互联网络层：
——使用IP协议。
IP是一种不可靠、无连接的数据报传输服务协议，它提供一种“尽力而为”的服务。
协议数据单元是IP分组；
——处理来自传输层的数据报发送请求，处理接收的分组，处理网络的路由选择、流量控制与拥塞控制。
4、传输层：
——负责在会话过程之间建立和维护端到端连接，实现网络环境中分布式进程通信。
——传输控制协议（TCP）是一种可靠的、面向连接、面向字节流的传输层协议，提供比较完善的流量控制和拥塞控制功能；
——用户数据报协议UDP是一种不可靠的、无连接的传输层协议。
5、应用层包括各种标注的网络应用协议，主要有远程登录协议（TELNET）、文件传输协议（FTP）、简单邮件传输协议（SMTP）、域名系统（DNS）、简单网络管理协议（SNMP）、超文本传输协议（HTTP）。
习题
1.以下关于网络协议与协议要素的描述正确是A.协议表示网络功能是什么（解题：
协议是为实现网络中的数据交换而建立的规则标准或约定。
）
2.以下关于网络体系结构概念的描述中错误的是B.所有的计算机网络都必须遵循OSI体系结构
3.以下关于网络体系结构的研究方法优点的描述中错误的是C.允许隔层通信是OSI参考模型灵活性的标志（解题：
灵活性好指某个层次实现细节的变化，只要保持它和上、下层的接口不变，则不会对其他层产生影响。
）
4.以下关于OSI参考模型的基本概念的描述中错误的是A.术语"OSI参考模型"中的开放是指可以用于任何一种计算机的操作系统
5.以下关于OSI参考模型7个层次划分原则的描述中错误的是A.网中各主机可以有不同的层次
6.以下关于物理层基本概念的描述中错误的是D.数据传输单元是字节（解题：
物理层的数据传输单元是比特。
）
7.以下是关于数据链路层的基本概念的描述错误的是B.可以在释放物理连接后建立数据链路
8.以下是关于网络层基本概念的描述中错误的是C.实现流量控制、拥塞控制与网络安全的功能（解题：
网络互联。
）
9.以下是关于传输层基本概念的描述中错误的是B.相邻的高层是表示层
10.以下关于OSI环境基本概念的描述中错误的是B.连接主机的物理传输介质包括在OSI环境中（解题：
连接结点的传输介质不包括在OSI环境中。
）
11.以下关于OSI环境中数据传输过程的描述中错误的是B.表示层只进行数据的格式交换，不增加协议头
12.以下关于传输层特点的描述错误的是D.协议数据单元是分组（解题：
传输层传送的协议数据单元称为段或报文。
）
13.在对OSI参考模型中第n层与n+1层关系的描述中正确的是A.第n+1层为第n层提供服务
14.在对OSI参考模型中,自下而上第一个提供端-端服务的层次D.传输层
15.以下不属于网络体系结构讨论的内容是C.协议细节
16.TCP/IP体系中的网络层协议提供的是A.无连接不可靠的数据包服务
1.请举出生活中的一个例子说明“协议”的基本含义，并说明网络协议三要素“语法”、“语义”、与“时序”的含义与关系。
答：
网络协议：
为网络数据交换而制定的规则、约定与标准。
例：
信件所用的语言就是一种人与人之间交流信息的协议，因为写信前要确定使用中文还是其他语言，否则收信者可能因语言不同而无法阅读。
三要素：
语法：
用户数据与控制信息的结构与格式，以及数据出现顺序；语义：
解释比特流的每一部分含义，规定了需要发出何种控制信息，以及完成的动作和作出的响应；时序：
对实现顺序的详细说明。
2.计算机网络采用层次结构模型有什么好处?
答：
（1）各层之间是独立的；
（2）灵活性好；（3）结构上可分割开；（4）易于实现和维护；（5）能促进标准化工作。
3.ISO在制定OSI参考模型时对层次划分的主要原则？
答：
（1）网络中各结点都具有相同的层次；
（2）不同结点的同等层具有相同的功能；（3）不同结点的同等层通过协议来实现对等层之间的通信；（4）同一结点内相邻层之间通过接口通信；（5）每个层可以使用下层提供的服务，并向其上层提供服务。
4.如何理解OSI参考模型中的"OSI环境"的概念?
答：
“OSI环境”即OSI参考模型所描述的范围，包括联网计算机系统中的应用层到物理层的7层与通信子网，连接结点的物理传输介质不包括在内。
5.请描述在OSI模型中数据传输的基本过程。
答：
（1）应用进程A的数据传送到应用层时，加上应用层控制报头，组织成应用层的服务数据单元，然后传输到表示层；
（2）表示层接收后，加上本层控制报头，组织成表示层的服务数据单元，然后传输到会话层。
依此类推，数据传输到传输层；（3）传输层接收后，加上本层的控制报头，构成了报文，然后传输到网络层；（4）网络层接收后，加上本层的控制报头，构成了分组，然后传输到数据链路层；（5）数据链路层接收后，加上本层的控制信息，构成了帧，然后传输到物理层；（6）物理层接收后，以透明比特流的形式通过传输介质传输出去。
6.TCP/IP协议的主要特点是什么？
答：
（1）开放的协议标准,可以免费使用,并且独立与特定的计算机硬件和操作系统；
（2）独立于特定的网络硬件，可以运行在局域网、广域网，更使用于互联网络中；（3）统一的网络地址分配发难，所有网络设备在Internet中都有唯一的地址；（4）标准化的高层协议，可以提供多种可靠的用户服务。
7.Internet技术文档主要有哪两种形式?
为什么说RFC文档对从事网络技术研究与开发的技术人员是重要的?
如果需要有关IP的RFC791文档,你知道如何去查找吗?
答：
因特网草案和RFC文档：
因为RFC文档是从事网络技术研究与开发的技术人员获得技术发展状况与动态重要信息的来源之一；可以输入网址:
http:
//www.ietf.org/rfc.html,然后在提示的位置输入RFC文档的编号791即可,或者可从RFCEditor的站点或全球的几个景象站点得到。
第三章物理层
3.1物理层与物理层协议的基本概念
1、物理层的主要任务是：
保证比特流通过传输介质的正确传输，为数据链路层提供数据传输服务。
2、物理层的一个重要功能就是根据所使用的传输介质的不同，制定相应的物理层协议，规定数据信号的编码方式、传输速率，以及相关的通信参数。
3、设置物理层的目的是：
屏蔽物理层所采用的传输介质、通信设备与通信技术的差异性，使数据链路层只需要考虑如何使用物理层的服务，而不需要考虑物理层的功能具体是使用了哪种传输介质、通信设备与技术实现的。
4、物理层协议的类型：
——基于点—点通信线路的物理层协议；
——基于广播通信线路的物理层协议（分为有线通信线路和无线通信线路两类）。
3.2数据通信的基本概念
1、组建计算机网络的目的是实现信息共享。
2、计算机存储与处理的是二进制代码。
3、在传输介质上传输的信号类型有两种：
模拟信号与数字信号。
——电平幅度连续变化的电信号被称为模拟信号。
（人的语音信号属于模拟信号，传统的电话线路是用来传输模拟信号的）；
——计算机产生的电信号是用两种不同的电平表示0、1比特序列电压跳变的脉冲信号，这种脉冲信号被称为数字信号。
4、在数据通信过程中，它是以模拟信号方式还是以数字信号方式表示，取决于通信线路所允许的传输的信号类型。
5、按照数据通信使用的信道数，分为串行通信与并行通信两种。
在计算机中，通常是8位二进制代码来表示一个字符。
——将一个字符的二进制代码由低位到高位的顺序依次发送的方式称为串行通信（在远程通信中一般采用串行通信）；
——将一个字符的8位二进制代码同时通过八条并行的通道信号发送，每次发送一个字符代码的方式称为并行通信。
6、按照信号传送方向与时间的关系，数据通信可以分为单工通信、半双工通信与全双工通信三种。
——单工通信方式中，信号只能向一个方向传送，任何时候都不可以改变信号的传送方向；
——半双工通信方式中，信号可以双向传送，但是必须是交替进行，一个时间只能向一个方向传送；
——全双工通信方式中，信号可以同时双向传送。
7、数据通信的同步有位同步和字符同步两种类型。
——实现位同步的方法主要有两种：
外同步法（在发送端发送一路数据信号的同时，另外发送一路同步时钟信号，接收端根据接收到的同步时钟信号来校正时间基准与时钟频率，实现双方位同步）和内同步法（从自含时钟编码的发送信号中提取同步时钟的方法。
曼彻斯特编码和差分曼彻斯特编码都是自含时钟编码方法）；
——实现字符同步的方法主要有两种：
同步传输（更适用于高速数据传输）和异步传输。
8、传输介质是网络中连接收发双发的物理通路，也是通信中实际传送信息的载体。
网络中常用的传输介质有：
双绞线、同轴电缆、光纤、无线与卫星通信信号。
——双绞线（每对导线相互绞合的目的是为了使通信线路之间的电磁干扰达到最小）分为屏蔽双绞线和非屏蔽双绞线；
——同轴电缆的特点是抗干扰能力强；
——光纤传输有两种模式：
单模光纤（性能优于多模光纤）和多模光纤，光纤最基本的连接方法是点-点方式；光纤只能够单方向传输光载波信号，要实现计算机与交换机的双向传输就需要使用两根光纤；在物理层协议中，用于从计算机向交换机传送信号的光纤称为上行光纤，用于从交换机向计算机传送信号的光纤称为下行光纤，上行光纤与下行光纤需要使用不同的光载波频率；物理层协议规定的物理参数主要包括：
传输模式、上行光纤与下行光纤的光载波的频率、光纤的尺寸，光接口，以及最大光纤传输距离。
9、数据编码分类
3.3频带传输技术
1、电话线路是典型的模拟通信线路，它是目前世界上覆盖面最广、应用最普遍的通信线路。
2、将发送端的数字信号变换成模拟信号的过程称为“调制”，实现调制功能的设备称为调制器；将接收端的模拟信号还原为数字信号的过程称为“解调”，实现解调功能的设备称为解调器。
同时具备调制与解调功能的设备称为调制解调器。
3、调制速率（也称为波特率）描述通过模拟线路传输模拟数据信号传输过程中，从调制解调器输出的调制信号每秒钟载波调制状态改变的数值，单位是1/s，称为波特。
波特率描述的是码元传输的速率。
4、数据传输速率（也称为比特率）描述在计算机通信中每秒传送的构成代码的二进制比特数，单位是bps
升级会员 