计算机网络 期末重点复习.docx
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计算机网络期末重点复习
《计算机网络》期末重点复习
题型：
单项选择（10分），填空（分值比较大，每空2分，共20分），判断（10分），简答题（24分），综合应用题（36分）（闭卷）
复习时：
请重点记住基本概念如：
IP协议，TCP三次握手，ARP协议，CRC的求解过程，RIP协议路由更新算法，子网划分，路由器的构造等
第一章概述
1-01计算机网络向用户可以提供那些服务？
答：
连通性和共享
1-02因特网的两大组成部分（边缘部分与核心部分）的特点是什么？
它们的工作方式各有什么特点？
答：
边缘部分（资源子网）：
由各主机构成，用户直接进行信息处理和信息共享;低速连入核心网。
核心部分（通信子网）：
由各路由器连网，负责为边缘部分提供高速远程分组交换。
1-14计算机网络有哪些常用的性能指标？
答：
速率，带宽，吞吐量，时延，时延带宽积，往返时间RTT，利用率
1-15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
1-17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
结论：
若数据长度大而发送速率低，则在总的时延中，发送时延往往大于传播时延。
但若数据长度短而发送速率高，则传播时延就可能是总时延中的主要成分。
1-19分组交换采用了什么机制？
采用了存储转发机制
1-22网络协议的三个要素是什么？
各有什么含义？
答：
网络协议：
为进行网络中的数据交换而建立的规则、标准或约定。
由以下三个要素组成：
（1）语法：
即数据与控制信息的结构或格式。
（2）语义：
即需要发出何种控制信息，完成何种动作以及做出何种响应。
（3）同步：
即事件实现顺序的详细说明。
1-26试解释以下名词：
协议栈、实体、对等层、协议数据单元、服务访问点、客户、服务器、客户-服务器方式。
答：
实体（entity）表示任何可发送或接收信息的硬件或软件进程。
协议是控制两个对等实体进行通信的规则的集合。
客户（client）和服务器（server）都是指通信中所涉及的两个应用进程。
客户是服务的请求方，服务器是服务的提供方。
客户服务器方式所描述的是进程之间服务和被服务的关系。
协议栈:
指计算机网络体系结构采用分层模型后,每层的主要功能由对等层协议的运行来实现,因而每层可用一些主要协议来表征,几个层次画在一起很像一个栈的结构.
对等层:
在网络体系结构中,通信双方实现同样功能的层.
协议数据单元:
对等层实体进行信息交换的数据单位.
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.服务访问点SAP是一个抽象的概念,它实体上就是一个逻辑接口.
第二章物理层
2-05物理层的接口有哪几个方面的特性？
个包含些什么内容？
答：
（1）机械特性
明接口所用的接线器的形状和尺寸、引线数目和排列、固定和锁定装置等等。
（2）电气特性
指明在接口电缆的各条线上出现的电压的范围。
（3）功能特性
指明某条线上出现的某一电平的电压表示何意。
（4）规程特性
说明对于不同功能的各种可能事件的出现顺序。
2-06数据在信道重的传输速率受哪些因素的限制？
信噪比能否任意提高？
香农公式在数据通信中的意义是什么？
“比特/每秒”和“码元/每秒”有何区别？
答：
码元传输速率受奈氏准则的限制，信息传输速率受香农公式的限制
香农公式在数据通信中的意义是：
只要信息传输速率低于信道的极限传信率，就可实现无差传输。
比特/s是信息传输速率的单位
码元传输速率也称为调制速率、波形速率或符号速率。
一个码元不一定对应于一个比特。
2-07假定某信道受奈氏准则限制的最高码元速率为20000码元/秒。
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）?
答：
C=R*Log2（16）=20000b/s*4=80000b/s
2-13为什么要使用信道复用技术？
常用的信道复用技术有哪些？
答：
为了通过共享信道、最大限度提高信道利用率。
频分、时分、码分、波分。
2-15码分多址CDMA为什么可以使所有用户在同样的时间使用同样的频带进行通信而不会互相干扰？
这种复用方法有何优缺点？
答：
各用户使用经过特殊挑选的相互正交的不同码型，因此彼此不会造成干扰。
这种系统发送的信号有很强的抗干扰能力，其频谱类似于白噪声，不易被敌人发现。
占用较大的带宽。
2-16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
2-18ADSL的中文名称是什么，用什么进行传输数据的。
ADSL：
非对称数字用户线，采用电话线进行数据传输
第三章数据链路层
3-01数据链路层的三个基本问题（帧定界、透明传输和差错检测）为什么都必须加以解决？
答：
帧定界是分组交换的必然要求
透明传输避免消息符号与帧定界符号相混淆
差错检测防止合差错的无效数据帧浪费后续路由上的传输和处理资源
3-02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，1101011011000010011得余数1110，添加的检验序列是1110.
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。
3-03要发送的数据为101110。
采用CRC生成多项式是P（X）=X3+1。
试求应添加在数据后面的余数。
答：
作二进制除法，1011100001001添加在数据后面的余数是011
3-04PPP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？
答：
0110111111111100
011011111011111000
0001110111110111110110
00011101111111111110
3-05数据率为10Mb/s的以太网在物理媒体上的码元传输速率是多少码元/秒？
答：
码元传输速率即为波特率，以太网使用曼彻斯特编码，这就意味着发送的每一位都有两个信号周期。
标准以太网的数据速率是10MB/s，因此波特率是数据率的两倍，即20M波特
3-06以太网最大帧长为1518字节，每个数据帧的前面有8字节前导码，帧间隔为9.6us,发送这样的一帧需要多少时间？
答：
10BASE-T-5的数据传输率为10Mbps，1518+8=1526字节，1526*8/（10*106）=1.2208ms;总时间：
1.2208ms+0.009ms=1.23ms;
3-07有10个站连接到以太网上。
试计算一下三种情况下每一个站所能得到的带宽。
（1）10个站都连接到一个10Mb/s以太网集线器；
（2）10个站都连接到一个100Mb/s以太网集线器；
（3）10个站都连接到一个10Mb/s以太网交换机。
答:
（1）10个站都连接到一个10Mb/s以太网集线器：
10mbs
（2）10个站都连接到一个100mb/s以太网集线器：
100mbs
（3）10个站都连接到一个10mb/s以太网交换机：
10mbs
第四章网络层
1.网络层向上提供的服务有哪两种？
是比较其优缺点。
网络层向运输层提供“面向连接”虚电路（VirtualCircuit）服务或“无连接”数据报服务
前者预约了双方通信所需的一切网络资源。
优点是能提供服务质量的承诺。
即所传送的分组不出错、丢失、重复和失序（不按序列到达终点），也保证分组传送的时限，缺点是路由器复杂，网络成本高；
后者无网络资源障碍，尽力而为，优缺点与前者互易
4.试简单说明下列协议的作用：
IP、ARP、RARP和ICMP。
IP协议：
实现网络互连。
使参与互连的性能各异的网络从用户看起来好像是一个统一的网络。
网际协议IP是TCP/IP体系中两个最主要的协议之一，与IP协议配套使用的还有四个协议。
ARP协议：
是解决同一个局域网上的主机或路由器的IP地址和硬件地址的映射问题。
RARP：
是解决同一个局域网上的主机或路由器的硬件地址和IP地址的映射问题。
ICMP：
提供差错报告和询问报文，以提高IP数据交付成功的机会
因特网组管理协议IGMP：
用于探寻、转发本局域网内的组成员关系。
7.试说明IP地址与硬件地址的区别，为什么要使用这两种不同的地址？
IP地址就是给每个连接在因特网上的主机（或路由器）分配一个在全世界范围是唯一的32位的标识符。
从而把整个因特网看成为一个单一的、抽象的网络
在实际网络的链路上传送数据帧时，最终还是必须使用硬件地址。
MAC地址在一定程度上与硬件一致，基于物理、能够标识具体的链路通信对象、IP地址给予逻辑域的划分、不受硬件限制。
10.试辨认以下IP地址的网络类别。
（1）128.36.199.3
（2）21.12.240.17（3）183.194.76.253（4）192.12.69.248
（5）89.3.0.1（6）200.3.6.2
（2）和（5）是A类,
（1）和（3）是B类,（4）和（6）是C类.
12.当某个路由器发现一IP数据报的检验和有差错时，为什么采取丢弃的办法而不是要求源站重传此数据报？
计算首部检验和为什么不采用CRC检验码？
答：
纠错控制由上层（传输层）执行
IP首部中的源站地址也可能出错请错误的源地址重传数据报是没有意义的
不采用CRC简化解码计算量，提高路由器的吞吐量
16.在因特网中将IP数据报分片传送的数据报在最后的目的主机进行组装。
还可以有另一种做法，即数据报片通过一个网络就进行一次组装。
是比较这两种方法的优劣。
在目的站而不是在中间的路由器进行组装是由于：
（1）路由器处理数据报更简单些；效率高，延迟小。
（2）数据报的各分片可能经过各自的路径。
因此在每一个中间的路由器进行组装可能总会缺少几个数据报片；
（3）也许分组后面还要经过一个网络，它还要给这些数据报片划分成更小的片。
如果在中间的路由器进行组装就可能会组装多次。
（为适应路径上不同链路段所能许可的不同分片规模，可能要重新分片或组装）
18.
（1）有人认为：
“ARP协议向网络层提供了转换地址的服务，因此ARP应当属于数据链路层。
”这种说法为什么是错误的？
因为ARP本身是网络层的一部分，ARP协议为IP协议提供了转换地址的服务，数据链路层使用硬件地址而不使用IP地址，无需ARP协议数据链路层本身即可正常运行。
因此ARP不再数据链路层。
（2）试解释为什么ARP高速缓存每存入一个项目就要设置10~20分钟的超时计时器。
这个时间设置的太大或太小会出现什么问题？
答：
考虑到IP地址和Mac地址均有可能是变化的（更换网卡，或动态主机配置）
10－20分钟更换一块网卡是合理的。
超时时间太短会使ARP请求和响应分组的通信量太频繁，而超时时间太长会使更换网卡后的主机迟迟无法和网络上的其他主机通信。
（3）至少举出两种不需要发送ARP请求分组的情况（即不需要请求将某个目的IP地址解析为相应的硬件地址）。
在源主机的ARP高速缓存中已经有了该目的IP地址的项目；源主机发送的是广播分组；源主机和目的主机使用点对点链路。
19.主机A发送IP数据报给主机B，途中经过了5个路由器。
试问在IP数据报的发送过程中总共使用了几次ARP？
6次，主机用一次，每个路由器各使用一次。
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
128.96.39.0255.255.255.128接口m0
128.96.39.128255.255.255.128接口m1
128.96.40.0255.255.255.128R2
192.4.153.0255.255.255.192R3
*（默认）——R4
现共收到5个分组，其目的地址分别为：
（1）128.96.39.10
（2）128.96.40.12
（3）128.96.40.151
（4）192.153.17
（5）192.4.153.90
（1）分组的目的站IP地址为：
128.96.39.10。
先与子网掩码255.255.255.128相与，得128.96.39.0，可见该分组经接口0转发。
（2）分组的目的IP地址为：
128.96.40.12。
1与子网掩码255.255.255.128相与得128.96.40.0，不等于128.96.39.0。
2与子网掩码255.255.255.128相与得128.96.40.0，经查路由表可知，该项分组经R2转发。
（3）分组的目的IP地址为：
128.96.40.151，与子网掩码255.255.255.128相与后得128.96.40.128，与子网掩码255.255.255.192相与后得128.96.40.128，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地址为：
192.4.153.17。
与子网掩码255.255.255.128相与后得192.4.153.0。
与子网掩码255.255.255.192相与后得192.4.153.0，经查路由表知，该分组经R3转发。
（5）分组的目的IP地址为：
192.4.153.90，与子网掩码255.255.255.128相与后得192.4.153.0。
与子网掩码255.255.255.192相与后得192.4.153.64，经查路由表知，该分组转发选择默认路由，经R4转发。
22..一个数据报长度为4000字节（固定首部长度）。
现在经过一个网络传送，但此网络能够
传送的最大数据长度为1500字节。
试问应当划分为几个短些的数据报片？
各数据报片的数据字段长度、片偏移字段和MF标志应为何数值？
IP数据报固定首部长度为20字节
总长度（字节）
数据长度（字节）
MF
片偏移
原始数据报
4000
3980
0
0
数据报片1
1500
1480
1
0
数据报片2
1500
1480
1
185
数据报片3
1040
1020
0
370
26.有如下的4个/24地址块，试进行最大可能性的聚会。
212.56.132.0/24
212.56.133.0/24
212.56.134.0/24
212.56.135.0/24
212=（11010100）2，56=（00111000）2
132=（10000100）2，
133=（10000101）2
134=（10000110）2，
135=（10000111）2
所以共同的前缀有22位，即1101010000111000100001，聚合的CIDR地址块是：
212.56.132.0/22
27.有两个CIDR地址块208.128/11和208.130.28/22。
是否有那一个地址块包含了另一个地址？
如果有，请指出，并说明理由。
208.128/11的前缀为：
11010000100
208.130.28/22的前缀为：
1101000010000010000101，它的前11位与208.128/11的前缀是一致的，所以208.128/11地址块包含了208.130.28/22这一地址块。
31.以下地址中的哪一个和86.32/12匹配：
请说明理由。
（1）86.33.224．123：
（2）86.79.65.216；（3）86.58.119.74;（4）86.68.206.154。
86.32/1286.00100000下划线上为12位前缀说明第二字节的前4位在前缀中。
给出的四个地址的第二字节的前4位分别为：
0010，0100，0011和0100。
因此只有
（1）是匹配的。
32.以下地址中的哪一个地址2.52.90。
140匹配？
请说明理由。
（1）0/4；
（2）32/4；（3）4/6（4）152.0/11
前缀
（1）和地址2.52.90.140匹配
2.52.90.14000000010.52.90.140
0/400000000
32/400100000
4/600000100
80/401010000
33.下面的前缀中的哪一个和地址152.7.77.159及152.31.47.252都匹配？
请说明理由。
（1）152.40/13；
（2）153.40/9；（3）152.64/12；（4）152.0/11。
前缀（4）和这两个地址都匹配
34.与下列掩码相对应的网络前缀各有多少位？
（1）192.0.0.0；
（2）240.0.0.0；（3）255.254.0.0；（4）255.255.255.252。
（1）/2;
（2）/4;（3）/11;（4）/30。
35.已知地址块中的一个地址是140.120.84.24/20。
试求这个地址块中的最小地址和最大地址。
地址掩码是什么？
地址块中共有多少个地址？
相当于多少个C类地址？
140.120.84.24140.120.（01010100）.24
最小地址是140.120.（01010000）.1/20（80）
最大地址是140.120.（01011111）.254/20（95）
地址数是4096.相当于16个C类地址。
36.已知地址块中的一个地址是190.87.140.202/29。
重新计算上题。
190.87.140.202/29190.87.140.（11001010）/29
最小地址是190.87.140.（11001001）/29200
最大地址是190.87.140.（11001110）/29207
地址数是8.相当于1/32个C类地址。
37.某单位分配到一个地址块136.23.12.64/26。
现在需要进一步划分为4个一样大的子网。
试问:
（1）每一个子网的网络前缀有多长？
（2）每一个子网中有多少个地址？
（3）每一个子网的地址是什么？
（4）每一个子网可分配给主机使用的最小地址和最大地址是什么？
（1）每个子网前缀28位。
（2）每个子网的地址中有4位留给主机用，因此共有16个地址。
（3）四个子网的地址块是：
第一个地址块136.23.12.64/28，可分配给主机使用的
最小地址：
136.23.12.01000001＝136.23.12.65/28
最大地址：
136.23.12.01001110＝136.23.12.78/28
第二个地址块136.23.12.80/28，可分配给主机使用的
最小地址：
136.23.12.01010001＝136.23.12.81/28
最大地址：
136.23.12.01011110＝136.23.12.94/28
第三个地址块136.23.12.96/28，可分配给主机使用的
最小地址：
136.23.12.01100001＝136.23.12.97/28
最大地址：
136.23.12.01101110＝136.23.12.110/28
第四个地址块136.23.12.112/28，可分配给主机使用的
最小地址：
136.23.12.01110001＝136.23.12.113/28
最大地址：
136.23.12.01111110＝136.23.12.126/28
38.IGP和EGP这两类协议的主要区别是什么？
IGP：
在自治系统内部使用的路由协议；力求最佳路由
EGP：
在不同自治系统便捷使用的路由协议；力求较好路由（不兜圈子）
EGP必须考虑其他方面的政策，需要多条路由。
代价费用方面可能可达性更重要。
IGP：
内部网关协议，只关心本自治系统内如何传送数据报，与互联网中其他自治系统使用什么协议无关。
EGP：
外部网关协议，在不同的AS边界传递路由信息的协议，不关心AS内部使用何种协议。
注：
IGP主要考虑AS内部如何高效地工作，绝大多数情况找到最佳路由，对费用和代价的有多种解释。
39.试简述RIP，OSPF和BGP路由选择协议的主要特点。
主要特点
RIP
OSPF
BGP
网关协议
内部
内部
外部
路由表内容
目的网，下一站，距离
目的网，下一站，距离
目的网，完整路径
最优通路依据
跳数
费用
多种策略
算法
距离矢量
链路状态
距离矢量
传送方式
运输层UDP
IP数据报
建立TCP连接
其他
简单、效率低、跳数为16不可达、好消息传的快，坏消息传的慢
效率高、路由器频繁交换信息，难维持一致性
规模大、统一度量为可达性
40.RIP使用UDP，OSPF使用IP，而BGP使用TCP。
这样做有何优点？
为什么RIP周期性地和临站交换路由器由信息而BGP却不这样做？
RIP只和邻站交换信息，使用UDP无可靠保障，但开销小，可以满足RIP要求；
OSPF使用可靠的洪泛法，直接使用IP，灵活、开销小；
BGP需要交换整个路由表和更新信息，TCP提供可靠交付以减少带宽消耗；
RIP使用不保证可靠交付的UDP，因此必须不断地（周期性地）和邻站交换信息才能使路由信息及时得到更新。
但BGP使用保证可靠交付的TCP因此不需要这样做。
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
N22B
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”“距离”）：
N24
N38
N64
N83
N95
试求出路由器B更新后的路由表（详细说明每一个步骤）。
路由器B更新后的路由表如下：
N1 7 A 无新信息，不改变
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