计算机网络技术期末考试知识点资料.docx

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计算机网络技术期末考试知识点资料

第一章网络概论

1.计算机网络发展InternetARPAnetIntranet的关系

解：

主机-远程终端互联；主机-主机互连；网络标准化；局域网的兴起；Internet时代。

先有ARPAnet（主机互联）,再有Internet（互联网），随后才有Intranet（企业网）。

2.计算机网络定义

解：

将地理位置不同的两台以上的具有独立功能的计算机，通过通信设备和通信介质连接起来，以功能完善的网络软件，实现资源共享的计算机系统。

3.计算机网络分类

解：

局域网（localareanetwork，LAN）

广域网（wideareanetwork，WAN）

城域网（metropolitanareanetwork，MAN）

4.计算机网络拓扑结构：

有哪些结构、各结构形态

解：

总线结构：

是将网上设备均连接在一条总线上，任何两台计算机之间不再单独连接。

环形结构：

是将网上计算机连接成一个封闭的环

星形结构：

是将多台计算机连在一个中心节点（如集线器）上

树形结构：

是星型结构的扩展，具有星形结构连接简单、易于扩充、易于进行故障隔离等特点。

网状结构：

是一种不规则的连接，通常一个节点与其他节点之间有两条以上的通路。

第二章网络体系结构与通信知识

网络体系结构

1.网络协议及其三要素

解：

网络协议：

网络中各种计算机和通信设备共同遵守的规则或约定。

三要素：

1．语义：

指在数据传输中加入哪些控制信息。

2．语法：

指传输数据的格式。

3．时序：

指数据传输的次序或步骤。

2.网络体系结构的概念

解：

分层：

网络通信过程非常复杂，为了使复杂问题简单化，人们将网络完成的任务分解成一个个小的子任务，然后针对每个子任务分别制定相应的协议，在网络术语中将这样一种任务分解的方法叫分层。

网络体系结构：

把网络的这种分层结构以及各层协议的集合。

3.OSI参考模型；有哪些层次、各层主要作用

解：

第1层：

物理层

物理层为数据链路层提供比特传输服务，确保比特在通信子网中从一个节点传输到另一个节点上；物理层协议主要定义传输介质接口的电气的、机械的、过程的和功能的特性，包括接口的形状、传输信号电压的高低、数据传输速率、最大传输距离、引脚的功能、动作的次序等等。

第2层：

数据链路层

数据链路层在物理层连接的基础上，为网络层提供通信子网中两个相邻的通信节点间的可靠的帧传输服务；数据链路层要对传输的比特以帧为单位检查错误，如果出现错误，要求发送端重发。

另外数据链路层还要处理相邻节点间流量控制问题。

第3层：

网络层

网络层为传输层提供分组传输服务，保证报文分组能够从一个主机通过通信子网送达到另一个主机上；网络层把传输层送来的数据流分割成一个个的分组，根据分组要送达的目的主机地址，通过路由选择算法为每个分组选择一个最佳路径，使分组能够沿着这条路径通过通信子网到达接收端的主机，并处理网络中可能出现的拥塞（由于通信量大而引起的网络拥堵、死锁等）问题。

第4层：

传输层

传输层为会话层提供可靠数据传输服务；传输层对上层屏蔽数据传输的具体细节，为数据的传输提供可靠的服务；为了提供可靠的服务，传输层提供建立、维护端到端的传输连接、端到端的传输差错校验和恢复以及信息流控制机制等机制。

第5层：

会话层

会话层为表示层提供服务，在传输连接的基础上具体实施通信双方应用程序的会话，包括会话建立、会话管理和终止的机制。

第6层：

表示层

表示层为应用层提供服务，表示层保证一个系统应用层发出的信息能被另一个系统的应用层读出；如果发送方和接收方数据表示格式不一致，表示层将使用一种通用的数据表示格式在多种数据表示格式之间进行转换。

第7层：

应用层

通过用户应用程序接口为用户应用程序提供服务，使用户通过网络应用程序将对网络的请求送到网络中来。

通信知识

4.数据通信指标计算，数据传输速率计算、马元速率与数据传输速率关系、乃奎斯特定理、香农公式、PCM速率计算等。

解：

数据传输速率：

定义为每秒传输的比特数

R=1/T（bps）

R为数据传输速率，T为脉冲宽度（一个bit的持续时间）。

码元速率与数据传输速率的关系：

R=C*log2M（bps）

M：

为一个码元所取的离散值的个数

若码元速率不变，当一个码元可取的离散值增加时，数据传输速率可以成倍的提高

但是随着M值的提高，信道噪声也会增加，又会抑制传输速率的增加，所以M值要受到限制。

奈奎斯特定理：

C=2B（baud）

B：

为信道带宽，C为码元速率。

若换算成数据传输速率：

Rmax=2Blog2M

香农公式：

考虑噪声干扰的情况下数据传输速率的计算由香农公式给出。

R=Blog2（1+S/N）

R：

数据传输速率；B：

信道带宽；S/N：

信号功率与噪声功率之比，简称信噪比。

PCM速率计算：

5.幅移键控、频移键控、相移键控

解：

幅移键控（ASK）：

用载波信号的不同幅度表示数据的0和1。

频移键控（FSK）：

用载波信号的不同频率表示数据的0和1。

相移键控（PSK）：

用载波信号的不同初始相位表示数据的0和1。

6.曼彻斯特、差分曼彻斯特编码

解：

曼彻斯特（manchester）编码：

曼彻斯特编码的规则

表述1：

每比特的周期T的中间产生跳变，这个跳变即起同步作用，同时，又用跳变方向代表数据0或1。

表述2：

将每比特的周期T分为前T/2与后T/2两部分，前T/2用该比特的反码，后T/2用该比特的原码。

差分曼彻斯特（differencemanchester）编码：

每比特的周期T的中间产生跳变，这个跳变仅起同步作用，每比特所代表的值根据其开始边界是否发生跳变来决定。

当要传输的比特是1时，在该比特到来的瞬间，编码后的波形不产生跳变；当要传输的比特是0时，在该比特到来的瞬间，编码后的波形产生跳变。

7.PCM编码概念、原理、计算

解：

概念：

PCM（pulsecodeModulation）也称为脉冲编码调制，是一种把模拟信号转换为进制数字信号的过程。

原理：

采用PCM编码方案需要经过采样、量化、编码三个过程。

采样：

每隔一定的时间对连续模拟信号采样，连续模拟信号就成为离散的信号。

根据采样定理，采样频率必须满足f≥fmax

量化：

是一个分级过程，把采样所得到的脉冲信号根据幅度做N等分，然后让每一个采样值都近似等于一个标称值

编码：

用一组二进制数组合来表示采样序列量化后的量化幅度。

如果有N个量化级，那么，就应当用（log2N）位二进制数来表示

计算：

8.循环冗余码；相关概念、计算、验证

解：

循环冗余码计算和验证过程如下：

（1）将要发送的数据序列，当作一个多项式F（x）；

（2）选择一个生成多项式G（x），设G（x）中的最高幂次为k；

（3）用xk乘F（x）；

（4）使用模二除法，用G（x）去除F（x）*xk，得P（x）+R（x）/G（x），余数多项式R（x）对应的二进制数位串即为所求的循环冗余码；

（5）将冗余码加在F（x）的后面：

F（x）*xk+R（x），发送；

（6）在接收端收到F（x）'；

（7）接收端用G（x）去除F（x）'，得余数多项式R（x）'；

（8）若R（x）'=0，则无错。

9.数据交换方式；数据报、虚电路交换原理、特点

解：

数据交换方式：

数据报交换：

不需要建立专线连接，线路利用率高；

每个分组独立携带源地址和目的地址信息；

每个分组可以经过不同的路径通过通信子网，到达的顺序可能不同于发送的顺序，可能出现分组丢失、重复现象；

数据延迟较大，适合于突发性通信，不适合会话式的通信；

虚电路交换：

在传输数据之前需要建立一个逻辑连接，这个连接不独占；

数据分组不需要携带地址信息；

所有分组沿一条虚电路传输，不会出现乱序、重复、分组丢失等现象；

分组经过虚电路上的节点时，只做差错检验，不需要再选择路径；

通信子网中每个节点都可以与任何节点建立建立多条虚电路；

10.多路复用方式

解：

频分多路复用（FDM）：

将传输介质的带宽，划分成若干较窄的频带，每一个窄频带构成一个子信道，各子信道的中心频率不相重合，子信道之间留有一定宽度的隔离频带，每个子信道传输一路信号。

时分多路复用（TDM）：

是一种分时占用信道的方法；在传输时把时间先分成周期，在每个周期中再分成小的时间片，每一时间片由复用的一个信号占用，每个瞬间都只有一个信号占用信道。

时分复用分为两种复用方式，同步时分复用：

在同步时分多路复用中，每个周期内，一个信源都只能占用一个时间片，不同周期的相同时间片组成一个子信道；统计时分复用：

某信源所占用的时间片不是固定的，而是按照信源传输的数据量大小来分配时间片，传输数据量大的信源可以多占用时间片。

波分多路复用（WDM）：

在同一根光纤中同时让两个或两个以上不同波长的光信号通过不同光信道各自传输信息。

由于波长不同，所以各路光信号互不干扰，最后再用解复用器将不同波长的光信号分解出来。

码分多路复用（CDM）：

所有用户可在同一时间使用同样的频带进行通信，每个用户分配一个地址码，各个用户的信号用各自不同的地址码序列来区分。

第三章网络设备

1.有线传输介质分类、特性、接口，双绞线接线

解：

同轴电缆：

连接距离:

粗缆可达2500m（单段最远500米），细缆的最大传输距离可达

925m（单段最远185米）。

安装维护:

粗缆安装时不需要切断电缆，需要单独安装收发器和收发器电缆，

难度大，造价高；细缆安装则比较简单、造价低，由于安装过程中要切断电缆，

当接头多时容易产生接触不良的隐患。

抗干扰能力:

有较强的抗干扰能力。

拓扑结构:

用粗缆和细缆连接的网络都是总线拓扑结构。

双绞线：

（1）传输距离一般不超过100米，传输速度随双线类型而异；

（2）价格低，重量轻，易弯曲，安装维护容易；

（3）可以将串扰减至最小或加以消除，屏蔽双绞线抗外界干扰能力强；

（4）具有阻燃性；

（5）适用于结构化综合布线。

光纤：

信道带宽大，传输速度快，可达1000Mbps以上；

传输距离远，就单段光纤的传输距离而言，单模光纤可达几十公里，多模光纤可

达几公里；

抗干扰能力强，传输质量高。

由于光纤中传输光信号，所以不受外部电磁场干扰；

信号串扰小，保密性好；

光纤尺寸小、重量轻，便于敷设和运输；

光纤的材料是制作塑料和玻璃的材料，材料来源丰富，环境保护好；

无辐射，难于窃听；

光缆适应性强，寿命长。

双绞线接线：

橙白橙绿白蓝蓝白绿棕白棕

2.无线传输方式种类

无线电：

是指频率范围在10KHz～1GHz之间电磁波谱。

微波：

是频率范围在3~300GHz的无线电波。

卫星通信系统：

实际上也是一种微波通信，它以卫星作为中继站转发微波信号，在多个地面站之间通信，卫星通信覆盖范围大，三颗卫星可以覆盖地球表面。

红外线通信：

是指利用红外线作为传输手段的通信方式

3.集线器、二层交换机、路由器、网桥等设备的作用、原理、应用、设备之间的区别

解：

集线器：

定义：

是将网络中的站点连接在一起的网络设备

作用：

大多数集线器有都有信号再生或放大作用。

原理：

集线器不能够识别源地址和目的地址，没有地址过滤功能，采用广播方式，即从一个端口接收数据，向除入口之外的所有端口广播。

多站点共享总线，共处于一个冲突域中，任意时刻只能有一个站点发送数据，其他站点只能接收，总线带宽被多个站点均分。

网桥：

定义：

是一个将网络互连起来的设备，它可以在数据链路层上连接两个局域网，使之相互通信。

作用：

隔离局域网间的冲突。

提高网络性能。

提高网络的安全性。

扩展网络覆盖范围。

原理：

1）建立桥接表

某站点发送数据帧时，网桥收到这个数据