计算机网络重要题目.docx
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计算机网络重要题目
1-2ZY试简述分组交换的特点
答：
分组交换实质上是在“存储——转发”基础上发展起来的。
它兼有电路交换和报文交换的优点。
分组交换在线路上采用动态复用技术传送按一定长度分割为许多小段的数据——分组。
每个分组标识后，在一条物理线路上采用动态复用的技术，同时传送多个数据分组。
把来自用户发端的数据暂存在交换机的存储器内，接着在网内转发。
到达接收端，再去掉分组头将各数据字段按顺序重新装配成完整的报文。
分组交换比电路交换的电路利用率高，比报文交换的传输时延小，交互性好。
1-3试从多个方面比较电路交换、报文交换和分组交换的主要优缺点。
答：
（1）电路交换电路交换就是计算机终端之间通信时，一方发起呼叫，独占一条物理线路。
当交换机完成接续，对方收到发起端的信号，双方即可进行通信。
在整个通信过程中双方一直占用该电路。
它的特点是实时性强，时延小，交换设备成本较低。
但同时也带来线路利用率低，电路接续时间长，通信效率低，不同类型终端用户之间不能通信等缺点。
电路交换比较适用于信息量大、长报文，经常使用的固定用户之间的通信。
（2）报文交换将用户的报文存储在交换机的存储器中。
当所需要的输出电路空闲时，再将该报文发向接收交换机或终端，它以“存储——转发”方式在网内传输数据。
报文交换的优点是中继电路利用率高，可以多个用户同时在一条线路上传送，可实现不同速率、不同规程的终端间互通。
但它的缺点也是显而易见的。
以报文为单位进行存储转发，网络传输时延大，且占用大量的交换机内存和外存，不能满足对实时性要求高的用户。
报文交换适用于传输的报文较短、实时性要求较低的网络用户之间的通信，如公用电报网。
（3）分组交换分组交换实质上是在“存储——转发”基础上发展起来的。
它兼有电路交换和报文交换的优点。
分组交换在线路上采用动态复用技术传送按一定长度分割为许多小段的数据——分组。
每个分组标识后，在一条物理线路上采用动态复用的技术，同时传送多个数据分组。
把来自用户发端的数据暂存在交换机的存储器内，接着在网内转发。
到达接收端，再去掉分组头将各数据字段按顺序重新装配成完整的报文。
分组交换比电路交换的电路利用率高，比报文交换的传输时延小，交互性好。
1-8计算机网络都有哪些类别？
各种类别的网络都有哪些特点？
答：
1、按网络覆盖的地理范围分类：
（1）、局域网：
局域网是计算机硬件在比较小的范围内通信线路组成的网络，一般限定在较小的区域内，通常采用有线的方式连接起来。
（2）、城域网：
城域网规模局限在一座城市的范围内，覆盖的范围从几十公里至数百公里，城域网基本上是局域网的延伸，通常使用与局域网相似的技术，但是在传输介质和布线结构方面牵涉范围比较广。
（3）、广域网：
覆盖的地理范围非常广，又称远程网，在采用的技术、应用范围和协议标准方面有所不同。
2、按传榆介质分类：
（1）、有线网：
采用同轴电缆、双绞线，甚至利用又线电视电视电缆来连接的计算机网络，又线网通过"载波"空间进行传输信息，需要用导线来实现。
（2）、无线网：
用空气做传输介质，用电磁波作为载体来传播数据。
无线网包括：
无线电话、语音广播网、无线电视网、微波通信网、卫星通信网。
3、按网络的拓扑结构分类：
（1）、星型网络：
各站点通过点到点的链路与中心相连，特点是很容易在网络中增加新的站点，数据的安全性和优先级容易控制，易实现网络监控，但一旦中心节点有故障引起整个网络瘫痪。
（2）、总线型网络：
网络中所有的站点共享一条数据通道，总线型网络安装简单方便，需要铺设的电线最短，成本低，某个站点的故障一般不会影响整个网络，但介质的故障会导致网络瘫痪，总线网安全性低，监控比较困难，增加新站点也不如星型网络容易。
（3）、树型网络：
是上述两种网的综合。
（4）、环型网络：
环型网容易安装和监控，但容量有限，网络建成后，增加新的站点较困难。
（5）、网状型网络：
网状型网络是以上述各种拓扑网络为基础的综合应用。
4、按通信方式分类：
（1）、点对点传输网络：
数据以点到点的方式在计算机或通信设备中传输，在一对机器之间通过多条路径连接而成，大的网络大多采用这种方式。
（2）、广播式传输网络：
数据在共用通信介质线路中传输，由网络上的所有机器共享一条通信信道，适用于地理范围小的小网或保密要求不高的网络。
5、按网络使用的目的分类：
（1）、共享资源网：
使用者可共享网络中的各种资源。
（2）、数据处理网：
用于处理数据的网络。
（3）、数据传输网：
用来收集、交换、传输数据的网络。
6、按服务方式分类：
（1）、客户机/服务器（C／S）模式：
C／S计算的模式的结构是分散、多层次和具有图形用户接口的PC机作为客户机，不同的操作系统或不同的网络操作系统对应不同的语言和开发工具，其工作特点是文件从服务器被下载到工作站上，然后在工作站上进行处理，而基于主机的大型机工作特点是所有处理都发生在主机上。
（2）、浏览器/服务器（B／S）模式：
主要特点是它与软硬件平台的无关性，把应用逻辑和业务处理规则放在服务器一侧。
（3）、对等网或称为对等式的网络：
对等网可以不要求具备文件服务器，特别是应用在一组面向用户的PC机，每台客户机都可以与其他每台客户机实现"平等"对话操作，共享彼此的信息资源和硬件资源，组网的计算机一般类型相同，甚至操作系统也相同，这种网络方式灵活方便，但是较难实现集中管理与控制，安全性也低。
7、按企业和公司管理分类：
（1）、内部网：
一般指企业内部网，自成一体形成一个独立的网络。
（2）、内联网：
一般指经改造的或新建的企业内部网，采用通用的TCP／IP作为通信协议，一般具备自己的WWW服务器和安全防护系统，为企业内部服务，不和因特网直接进行连接。
（3）、外联网：
采用因特网技术，有自己的WWW服务器，但不一定与因特网直接进行连接的网络，同时必须建立防火墙把内联网与因特网隔离开，以确保企业内部信息的安全。
（4）、因特网：
因特网是目前最流行的一种国际互联网，在全世界范围内得到应用，结合多媒体的"声、图、文"表现能力，不仅能处理一般数据和文本，而且也能处理语音、声响、静止图象、电视图象、动画和三维图形等。
1-10试在下列条件下比较电路交换和分组交换。
要传送的报文共x（bit），从源站到目的站共经过k段链路，每段链路的传播时延为d（s），数据率为C（bit/s）。
在电路交换时电路的建立时间为s（s）。
在分组交换时分组长度为p（bit），且各结点的排队等待时间可忽略不计。
问在怎样的条件下，分组交换的时延比电路交换的要小？
答：
对电路交换，当t=s时，链路建立；
当t=s+x/C，发送完最后一bit；
当t=s+x/C+kd，所有的信息到达目的地。
对分组交换，当t=x/C，发送完最后一bit；
为到达目的地，最后一个分组需经过k-1个分组交换机的转发，每次转发的时间为p/C，
所以总的延迟=x/C+（k-1）p/C+kd
所以当分组交换的时延小于电路交换x/C+（k-1）p/C+kd＜s+x/C+kd时，（k-1）p/C＜s
1-11ZY在上题的分组交换网中，设报文长度和分组长度分别为x和（p+h）（bit），其中p为分组的数据部分的长度，而h为每个分组所带的控制信息固定长度，与p的大小无关。
通信的两端共经过k段链路。
链路的数据率为b（bit/s），但传播时延和结点的排队时间均可忽略不计。
若打算使总的时延为最小，问分组的数据部分长度p应取为多大？
答：
分组个x/p，
传输的总比特数：
（p+h）x/p
源发送时延：
（p+h）x/pb
最后一个分组经过k-1个分组交换机的转发，中间发送时延：
（k-1）（p+h）/b
总发送时延D=源发送时延+中间发送时延
D=（p+h）x/pb+（k-1）（p+h）/b
令其对p的导数等于0，求极值
p=√hx/（k-1）
1-13客户服务方式与对等通信方式的主要区别是什么？
有没有相同的地方？
答：
客户服务器方式是一点对多点的，对等通信方式是点对点的。
被用户调用后运行，在打算通信时主动向远地服务器发起通信（请求服务）。
因此，客户程序必须知道服务器程序的地址。
系统启动后即自动调用并一直不断地运行着，被动地等待并接受来自各地的客户的通信请求。
因此，服务器程序不需要知道客户程序的地址。
对等连接方式从本质上看仍然是使用客户服务器方式，只是对等连接中的每一个主机既是客户又同时是服务器。
对等连接也需要知道对方的服务器地址。
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2.3×108。
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=1000×1000/（2×108）=5×10-3s=5ms
1-22ZY网络协议的三个要素是什么？
各有什么含义？
答：
在计算机网络中要做到有条不紊地交换数据，就必须遵守一些事先约定好的规则。
这些为进行网络中的数据交换而建立的规则、标准或约定即称为网络协议。
一个网络协议要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应答；
（3）同步，即事件实现顺序的详细说明。
对于非常复杂的计算机网络协议，其结构最好采用层次式的。
2-04ZY试解释以下名词：
数据、信号、模拟数据、模拟信号、基带信号、带通信号、数字数据、数字信号、码元、单工通信、半双工通信、全双工通信、串行传输、并行传输。
答：
数据：
是运送信息的实体。
信号：
则是数据的电气的或电磁的表现。
模拟数据：
运送信息的模拟信号。
模拟信号：
连续变化的信号。
基带信号：
来自信源的信号。
带通信号：
经过载波调制后的信号。
数字信号：
取值为有限的几个离散值的信号。
数字数据：
取值为不连续数值的数据。
码元：
在使用时间域的波形表示数字信号时，代表不同离散数值的基本波形
单工通信：
即只有一个方向的通信而没有反方向的交互。
半双工通信：
即通信和双方都可以发送信息，但不能双方同时发送（当然也不能同时接收）。
这种通信方式是一方发送另一方接收，过一段时间再反过来。
全双工通信：
即通信的双方可以同时发送和接收信息。
基带信号（即基本频带信号）——来自信源的信号。
像计算机输出的代表各种文字或图像文件的数据信号都属于基带信号。
带通信号——把基带信号经过载波调制后，把信号的频率范围搬移到较高的频段以便在信道中传输（即仅在一段频率范围内能够通过信道）。
2-07假定某信道受奈氏准则限制的最高码元速率为2000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：
80000b/s
2-09ZY用香农公式计算一下：
假定信道带宽为3100Hz，最大信息传输速率为35kb/s，那么若想使最大信息传输速率增加60%。
问信噪比S/N应增大到多少倍？
如果在刚才计算出的基础上将信噪比S/N再增大到10倍，问最大信息传输速率能否再增加20%？
答：
奈氏准则：
每赫带宽的理想低通信道是最高码元传输速率是每秒2个码元。
香农公式则表明了信道的带宽或信道中的信噪比越大，则信息的极限传输速率就越高。
根据香农公式，计算信道的极限信息传输速率C为：
C=log2（1+S/N）b/s;根据公式，可以计算出，信噪比S/N应增大到100倍。
如果在此基础上将信噪比S/N再增大10倍，最大信息速率只能再增加18.5%左右。
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：
信道复用的目的是让不同的计算机连接到相同的信道上,以共享信道资源。
在一条传输
介质上传输多个信号,提高线路的利用率，降低网络的成本。
这种共享技术就是多路复用技
术。
频分复用（FDM，FrequencyDivisionMultiplexing）就是将用于传输信道的总带
宽划分成若干个子频带（或称子信道），每一个子信道传输1路信号。
频分复用要求
总频率宽度大于各个子信道频率之和，同时为了保证各子信道中所传输的信号互不干
扰，应在各子信道之间设立隔离带，这样就保证了各路信号互不干扰（条件之一）。
频分复用技术的特点是所有子信道传输的信号以并行的方式工作，每一路信号传输时
可不考虑传输时延，因而频分复用技术取得了非常广泛的应用。
时分复用（TDM，TimeDivisionMultiplexing）就是将提供给整个信道传输信息
的时间划分成若干时间片（简称时隙），并将这些时隙分配给每一个信号源使用，每
一路信号在自己的时隙内独占信道进行数据传输。
时分复用技术的特点是时隙事先规
划分配好且固定不变，所以有时也叫同步时分复用。
其优点是时隙分配固定，便于调
节控制，适于数字信息的传输；缺点是当某信号源没有数据传输时，它所对应的信道
会出现空闲，而其他繁忙的信道无法占用这个空闲的信道，因此会降低线路的利用率。
时分复用技术与频分复用技术一样，有着非常广泛的应用，电话就是其中最经典的例
子，此外时分复用技术在广电也同样取得了广泛地应用，如SDH，ATM，IP和HFC网
络中CM与CMTS的通信都是利用了时分复用的技术。
2-16ZY共有4个站进行码分多址CDMA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：
（-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1还是0？
答：
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
3-03、网络适配器的作用是什么？
网络适配器工作在哪一层？
答：
络适配器能够对数据的串行和并行传输进行转换,并且能够对缓存数据进行出来,实现以太网协议,同时能够实现帧的传送和接受,对帧进行封闭等.网络适配器工作在物理层和数据链路层。
3-04、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：
帧定界使收方能从收到的比特流中准确地区分出一个帧的开始和结束在什么地方；透明传输使得不管所传数据是什么样的比特组合，都应当能够在链路上传送，因此很重要；差错控制主要包括差错检测和差错纠正，旨在降低传输的比特差错率，因此也必须解决。
3-07ZY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？
答：
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.
3-08．要发送的数据为101110。
采用CRC的生成多项式是P（X）=X3+1。
试求应添加在数据
后面的余数。
解：
余数是011。
3-10．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？
答：
第一个比特串：
经过零比特填充后编程011011111011111000（加上下划线的0是填充的）。
另一个比特串：
删除发送端加入的零比特后变成000111011111-11111-110（连字符表示删除了0）。
3-14常用的局域网的网络拓扑有哪些种类？
现在最流行的是哪种结构？
为什么早期的以太网选择总线拓扑结构而不使用星形拓扑结构，但现在却改为使用星形拓扑结构？
答：
常用的局域网的网络拓扑有
（1）总线网
（2）星形网（3）环形网（4）树形网。
现在最流行的是星形网。
当时很可靠的星形拓扑结构较贵。
人们都认为无源的总线结构更加可靠，但是实践证明，连接有大量站点的总线式以太网很容易出现故障，而现在专用的ASIC芯片的使用可以将星形结构的集线器做得非常可靠。
因此现在的以太网一般都是用星形结构的拓扑结构。
3-15ZY什么叫做传统以太网？
以太网有哪两个主要标准？
答：
以太网是当今现有局域网采用的最通用的通信协议标准，组建于七十年代早期。
Ethernet（以太网）是一种传输速率为10Mbps的常用局域网（LAN）标准。
在以太网中，所有计算机被连接一条同轴电缆上，采用具有冲突检测的载波感应多处访问（CSMA/CD）方法，采用竞争机制和总线拓朴结构。
基本上，以太网由共享传输媒体，如双绞线电缆或同轴电缆和多端口集线器、网桥或交换机构成。
在星型或总线型配置结构中，集线器/交换机/网桥通过电缆使得计算机、打印机和工作站彼此之间相互连接。
有DIXEthernetV2标准和802.3标准。
3-16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。
3-25ZY假定站点A和B在同一个10Mb/s以太网网段上。
这两个站点之间的时延为225比特时间。
站点A和B在t=0时同时发送了数据帧。
当t=255比特时间，A和B同时检测到发送了碰撞，并且在t=225+48=273比特时间完成了干扰信号的传输。
A和B在CSMA/CD算法中选择不同的r值退避。
假定A和B选择的随机数分别是rA=0和rB=1。
试问A和B各在什么时间开始重传其数据帧？
A重传的数据帧在什么时间到达B?
A重传的数据会不会和B重传的数据再次发送碰撞？
B会不会在预定的重传时间停止发送数据？
答：
t=0时，A和B开始发送数据。
t=255比特时间，A和B都检测到碰撞。
t=273比特时间，A和B结束干扰信号的传输。
t=594比特时间，A开始发送
t=785比特时间，B再次检测信道。
如空闲，则B在881比特时间发送数据。
否则再退避。
A重传的数据在819比特时间到达B,B先检测到信道忙，因此B在预定的881比特时间停止发送数据。
3-30以太网交换机有何特点？
它与集线器有何区别？
答：
以太网交换机实质上是一个多端口网桥。
工作在数据链路层。
以太网交换机的每个端口都直接与一个单个主机或另一个集线器相连，并且一般工作在全双工方式。
交换机能同时连通许多对的端口，使每一对相互通信的主机都能像独占通信媒体一样，进行无碰撞地传输数据。
通信完成后就断开连接。
区别：
以太网交换机工作数据链路层，集线器工作在物理层。
集线器只对端口上进来的比特流进行复制转发，不能支持多端口的并发连接。
4-03ZY作为中间系统，转发器、网桥、路由器和网关都有何区别？
答案：
1）转发器、网桥、路由器、和网关所在的层次不同。
转发器是物理层的中继系统。
网桥是数据链路层的中继系统。
路由器是网络层的中继系统。
在网络层以上的中继系统为网关。
2）当中继系统是转发器或网桥时，一般并不称之为网络互连，因为仍然是一个网络。
路由器其实是一台专用计算机，用来在互连网中进行路由选择。
一般讨论的互连网都是指用路由器进行互连的互连网络。
4-04试简单说明IP、ARP、RARP和ICMP协议的作用。
答：
IP:
网际协议，它是TCP/IP体系中两个最重要的协议之一，IP使互连起来的许多计算机网络能够进行通信。
无连接的数据报传输.数据报路由。
ARP（地址解析协议），实现地址转换：
将IP地址转换成物理地址。
RARP（逆向地址解析协议），将物理地址转换成IP地址。
ICMP:
Internet控制消息协议，进行差错控制和传输控制，减少分组的丢失。
注：
ICMP协议帮助主机完成某些网络参数测试，允许主机或路由器报告差错和提供有关异常情况报告，但它没有办法减少分组丢失，这是高层协议应该完成的事情。
IP协议只是尽最大可能交付，至于交付是否成功，它自己无法控制。
4-05IP地址分为几类？
各如何表示？
IP地址的主要特点是什么？
答案：
目前的IP地址（IPv4：
IP第四版本）由32个二进制位表示，每8位二进制数为一个整数，中间由小数点间隔，如159.226.41.98，整个IP地址空间有4组8位二进制数，表示主机所在网络的地址（类似部队的编号）以及主机在该网络中的标识（如同士兵在该部队的编号）共同组成。
为了便于寻址和层次化的构造网络，IP地址被分为A、B、C、D、E五类，商业应用中只用到A、B、C三类。
A类地址：
A类地址的网络标识由第一组8位二进制数表示，网络中的主机标识占3组8位二进制数，A类地址的特点是网络标识的第一位二进制数取值必须为“0”。
不难算出，A类地址允许有126个网段，每个网络大约允许有1670万台主机，通常分配给拥有大量主机的网络（如主干网）。
B类地址：
B类地址的网络标识由前两组8位二进制数表示，网络中的主机标识占两组8位二进制数，B类地址的特点是网络标识的前两位二进制数取值必须为“10”。
B类地址允许有16384个网段，每个网络允许有65533台主机，适用于结点比较多的网络（如区域网）。
C类地址：
C类地址的网络标识由前3组8位二进制数表示，网络中的主机标识占1组8位二进制数，C类地址的特点是网络标识的前3位二进制数取值必须为“110”。
具有C类地址的网络允许有254台主机，使用于结点比较少的网络（如校园网）。
为了便于记忆，通常习惯采用4个十进制数来表示一个IP地址，十进制数之间采用句点“.”予以分隔。
这种IP地址的表示方法也被陈伟点分十进制法。
如以这种方式表示，A类网络的IP地址范围为1.0.0.1-127.255.255.254；B类网络的IP地址范围为：
128.1.0.1-191.255.255.254；C类网络的IP地址范围为：
192.0.1.1-223.255.255.254.
IP地址共分5类，区别如下:
A类地址:
8位网络号,0打头;24位主机号
B类地址:
16位网络号,10打头;16位主机号
C类地址:
24位网络号,110打头;8位主机号
D类地址:
1110打头,多播地址
E类地址:
1111打头,保留为今后使用
IP地址特点如下：
1.每一个IP地址都由netid（网络号）和hostid（主机号）两部分组成。
2.一个主机同时连接在多个网络上时，该主机就必须有多个IP地址；
3.由转发器或网桥连接起来的若干个局域网仍为一
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