计算机网络课程复习题091205 有答案.docx

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计算机网络课程复习题091205有答案

计算机网络课程复习提纲

注;答题时尽量用书上的或笔记上的原话

一．填空题（与简答题可以互换）

1.分组交换技术的优点主要包括信道利用率高和传输效率高，缺点包括有不可预测的时延和存在一定的分组控制信息开销。

2.所有的因特网标准都是以形式在因特网上发表，并按进行编号。

3.主机和路由器都是计算机，但主机是为用户进行信息处理的，而路由器则是用来进行分组转发的

4.按作用范围网络可分为WAN、LAN、城域网MAN及接入网AN；其中是因特网的核心部分。

5.计算机网络的主要性能指标有、和。

6.发送时延用公式可表示为；传播时延用公式可表示为；排队时延的长短往往取决于。

7.对于高速网络链路，“高速”提高的是数据的发送速率，而不是比特在链路上的传播速率，即提高链路带宽只是减小了发送时延。

8.网络协议的三要素是语法、语义和同步。

数据报文的格式属于范畴；同步是指。

9.从通信的角度讲，各层所提供的服务可分为两大类，即面向连接的服务和面向无连接的服务，TCP/IP协议是两种服务并重；传输层的UDP协议提供的是服务，虚电路技术提供的是服务。

10.物理层的主要任务是确定与传输媒体接口的一些特性，即、和、等。

11.奈氏准则说明理想信道的码元传输速率受带宽制约，所以要提高信息的比特传输速率，就必须增大带宽或采用多元调制；但实际链路中信息的比特传输速率的最大值受香农定理限制，香农定理用公式可表示为。

12.下图体现了奈氏准则和香农公式在数据通信系统中的作用范围，其中1处为，2处为。

13.计算机网络中，流量控制通常是由方控制的；拥塞控制通常是由方主动发起的。

14.信道上传输的信号有基带和宽带之分。

所谓基带信号是来自信源的、具有较多低频成分甚至直流成分的信号，基带信号属于数字传输；所谓宽带信号是指将基带信号进行高频载波调制形成的频分复用模拟信号，由于每一路基带信号的频谱被搬移到不同的频段，因此合在一起后不会互相干扰。

P38

15.基带数字信号主要有三种常用的编码方法：

曼彻斯特编码、差分曼彻斯特编码和NRZ编码；下图中给出了一比特流中一个比特的曼彻斯特编码和差分曼彻斯特编码，请写出该比特流。

16.下图为几种常用的基带调制方法，从图中可看出1为；2为；3为。

17.SONET和SDH技术主要是解决数字传输系统中和两大问题。

18.链路层上所使用的停止等待协议的重传时间一般选择为。

19.使用滑动窗口的连续ARQ协议中，发送窗口大小WT表示；对已发送过的数据使用数据结构保存，当其长度达到时，就停止再发送新的数据；若其为空时，则表明。

20.为提高效率，通信中确认机制常采用捎带确认和累积确认法，具体是通过在发送的数据报文中加入确认序号实现的。

21.PPP协议应满足的首要需求是简单，因此对发送的帧，不需要、

流量控制和；P72

22.以太网所用的信道共享协议是，该协议的运行效果主要取决于能否有效检测到载波及载波冲突，所以以太网有和限制，并采用双工通信方式。

23.网卡的主要功能包括、和。

24.在物理层扩展局域网可使用；在数据链路层扩展局域网可使用，扩展后的网络具有的网络号；在网络层扩展局域网可使用。

25.VLAN是由一些局域网网段构成的与物理位置无关的逻辑组（用户和网络资源的逻辑组合），其最大优点是减少了广播风暴。

26.对无线局域网而言，没有检测到载波但有可能冲突是因其存在问题；检测到载波但仍可以并行发送是因其存在问题；

27.与IP配套的协议有、等。

28.若IP数据报过长，则在发送时需分片，相应地接收时需重组，重组的依据是数据包中的和等字段。

29.IP地址的编址方法共经过了分类的IP地址、子网的划分和无类别编址三个阶段。

30.为提高IP地址的利用率，因特网采用了的划分子网和无类别编址的方法。

31.因特网采用的路由选择协议属于自适应的（动态的）P145、分布式路由选择协议。

按层次性因特网的路由协议可分为两大类：

和。

32.使用多播协议可以有效减少多目标传输的分组发送量。

33.采用多播方式发送分组时在服务器端，分组只需发送。

34.将一个机构相距较远的多个部门互联成一个专用网的基本方法有使用专线和使用VPN技术，后者一般需使用加密技术和NAT地址转换技术。

35.IPv4向IPv6过渡的方法有协议转换和分组封装。

36.因特网上一个连接由一对唯一标识，其由和组成

37.TCP按编号，确认序号表示。

38.UDP报文具有无需建立连接和不使用拥塞控制（流量控制）等特点。

39.DNS是一个联机分布式数据库系统，采用客户/服务器方式工作。

40.域名地址是面向的，DNS协议属于层协议；为加速域名解析，使用了技术，所以域名解析一般只需在本地（本机）完成。

41.网络管理使用的熟知端口是__________和__________。

SNMP采用客户/服务器工作方式，其中管理站为，被管设备为；管理站和被管设备之间信息交互使用的两种方式是和。

42.在下图中1，2，3，4框图中填入合适的协议。

43.xDSL技术是用数字技术对（模拟电话线）进行改造；HFC网的主干线路是将改为。

44.要移动处理电子邮件宜采用协议，而要脱机处理宜采用协议。

二、简答题

1.分组交换的四个主要优点。

高效:

动态分配传输带宽，对通信链路是逐段占用。

灵活:

以分组为传送单位和查找路由。

迅速:

不必先建立连接就能向其他主机发送分组。

可靠:

分布式的路由选择协议使网络有很好的生存性（健壮性）。

2.数据在网络中的总时延由几部分组成？

各部分的主要影响因素？

发送时延：

数据帧长度和发送速率

传播时延:

信道长度和电磁波在信道上的传播速率

处理时延：

交换结点为存储转发而进行一些必要的处理所花费的时间（包括校验，路由寻址等）。

排队时延：

排队时延的长短往往取决于网络中当时的通信量。

3.计算机网络体系结构中各层所要完成的功能主要有哪些（按五层）？

应用层（包括表示层和会话层）负责为最终用户提供建立在通信基础上的、高质量的各种网络应用服务（接收和提交用户数据）--类似前台接待员的工作

传输层负责为应用层提供端到端的可靠或不可靠的数据传输服务—类似收发室的工作

网络层负责数据在不同网络间的数据选路—类似长途

数据链路层负责如何在传输信道上的数据传输

物理层负责如何在具体的传输媒体进行数据传输

4.常用的信道复用技术。

信道复用：

时分、频分、码分、波分（光信道）--可以多种结合

时分复用则是将时间划分为一段段等长的时分复用帧（TDM帧），由若干个时隙组成

频分复用的所有用户在同样的时间占用不同的带宽资源（请注意，这里的“带宽”是频率带宽而不是数据的发送速率）

波分复用就是光的频分复用（由于光载波的频率较高，所以习惯上用波长表示）

码分复用：

即码分多址CDMA，各用户使用经过特殊挑选的不同码型，因此彼此不会造成干扰（可以复用）。

5.几种常用的宽带接入技术。

xDSL，光纤同轴混合网HFC，FTTx

xDSL技术就是用数字技术对现有的模拟电话用户线进行改造，使它能够承载宽带业务。

HFC网将原CATV网中的同轴电缆主干部分改换为光纤，并使用模拟光纤技术。

FTTx（光纤到……）也是一种实现宽带居民接入网的方案。

这里字母x可代表不同意思。

光纤到路边FTTC（FiberToTheCurb）：

从路边到各用户可使用星形结构双绞线作为传输媒体。

光纤到大楼FTTB（FiberToTheBuilding）：

光纤进入大楼后就转换为电信号，然后用电缆或双绞线分配到各用户。

光纤到家FTTH（FiberToTheHome）：

光纤一直铺设到用户家庭可能是居民接入网最后的解决方法。

6.数据链路协议要解决的三个基本问题；以PPP协议为例说明这三个问题是如何解决的。

数据链路层需解决三个基本问题：

封装成帧—数据链路层以帧为单位传输

透明传输—保证能正确识别出现在数据中的帧定界符（或比特串）

差错控制—数据检错

封装成帧的实现：

P73

透明传输的实现：

当PPP用在异步传输时，就使用一种特殊的字符填充法（前面已提到）。

当PPP用在同步传输链路如SDH时，协议规定采用控制比特串01111110实现帧的定界，用比特填充法（硬件完成）实现透明传输。

差错控制的实现：

P71

7.可靠传输的概念及实现方法。

答：

可靠传输为数据无差错、有序、可靠地到达接收方；实现方法是采用可靠的传输协议，如停止等待协议（ARQ）、连续ARQ协议和滑动窗口协议等，这些协议都使用了差错检测、报文编号和重传技术。

8.简述局域网MAC子层和LLC子层的功能分工

答：

MAC子层功能：

封装帧和解封帧；实现和维护MAC协议；比特差错检测；寻址（2分）

LLC子层功能：

建立和释放数据链路层的逻辑连接；提供与高层的接口

差错控制；给帧加上序号。

（2分）

9.以太网所使用的截断二进制指数退避算法的基本思想及具体算法。

发生碰撞的站在停止发送数据后，要推迟（退避）一个随机时间才能再发送数据，随机时间一般用二进制指数类型退避算法：

a确定基本退避时间，一般是取为争用期2。

b定义重传次数k，k10，即k=Min[重传次数,10*]

c从整数集合[0,1,…,（2k1）]中随机地取出一个数，记为r。

重传所需的时延就是r倍的基本退避时间。

d当重传达16次仍不能成功时即丢弃该帧，并向高层报告。

10.CSMA/CD协议要点

答：

CSMA/CD技术为避免冲突和及时解决冲突技术。

具体地，CSMA为载波侦听，即每站在发送数据前，先检查一下信道上有无载波，有则不发送（等待以随机时间后继续侦听），从而有效地避免冲突；CD为冲突检测，即在发送数据的同时，主动去检测有无冲突，如有则及时中止帧的发送，并通过发强化信息同时通知其它站点。

11.为何以太网有最小帧长和最大帧长限制。

答：

以太网的主要技术为CSMA/CD技术，而CSMA/CD技术的主要原理为发送数据前监听信道，监听到闲发送数据，发送的同时继续监听，监听到冲突停止发送，然后强化冲突。

如果发送的帧过短，监听到冲突的时候已经发送结束，所以有最小帧长限制。

当设备出现故障时会不停的发送无规律的数据，造成所有站均不能正常工作，为了避免这种现象，有最大帧长的限制。

当检测到帧长度超过限制时，就认为该站出了故障。

12.802.11标准中的无线局域网虚拟载波机制。

13.高速以太网采用的技术（全双工、传输介质和编码）。

高速以太网技术（物理层使用光纤、先进的编码、多对传输线、发送和接收分开—不使用半双工的CSMA/CD）

14.VLAN的作用及划分。

答：

作用

（1）使用户和网络资源可以按需要进行灵活的逻辑组合，而与节点的物理位置无关；

（2）隔离广播域（每一VLAN为一个广播域），降低局域网广播风暴的影响。

15.无线局域网中，移动站和接入点建立关联的两种方法。

一个移动站若要加入到一个基本服务集BSS，就必须先选择一个接入点AP，并与此接入点建立关联。

关联的方法有两种；

被动扫描即移动站等待接收接入站周期性发出的信标帧（beaconframe，称之为豆）；豆保护许多接入点信息，例如服务集标识符、支持数据率、接入点支持跳频还是直接排序、容量等。

豆帧定期从接入点发出，间隔可由管理员调整；

主动扫描即移动站主动发出探测请求帧（proberequestframe），然后等待从AP发回的探测响应帧（proberesponseframe）。

16.比较虚电路交换技术和一般分组交换技术。

答:

相同点:

采用分组技术、存储转发技术，逐段占用链路。

不同点：

虚电路必须进行连接建立，可以在有关的交换节点预先保留一定数量的缓存，所有分组走同一路由，分组总是按发送顺序到达目的站。

分组交换是面向无连接的，不同分组可能走不同路由，分组可能丢失、乱序等。

17.比较说明OSPF和RIP的各自特点。

RIP协议最大的优点就是实现简单，开销较小

RIP限制了网络的规模，它能使用的最大距离为15（16表示不可达）。

路由器之间交换的路由信息是路由器中的完整路由表，因而随着网络规模的扩大，开销也就增加。

RIP存在的一个问题是当网络出现故障时，要经过比较长的时间才能将此信息传送到所有的路由器—好消息传递快，坏消息传递慢

OSPF协议的基本特点：

“开放”表明OSPF协议不是受某一家厂商控制，而是公开发表的。

“最短路径优先”是因为使用了Dijkstra提出的最短路径算法SPF—不是前面介绍的RIP协议中的距离向量算法、相邻路由器之间两两比较，而是基于某一时刻全网的拓扑结构图

是分布式的链路状态协议。

18.计算机网络中所用的三种地址、作用及其相互间的转换。

答：

MAC地址：

即物理地址，用来找到进行通信的计算机。

链路层及其以下使用。

IP地址:

每个连接在因特网上的主机分配的一个在全世界范围是唯一的32bit的标识符。

网络层及其以上使用。

域名：

为了方便用户，任何一个连接在因特网上的主机或路由器都有的唯一的层次结构的名字。

IP地址——>MAC地址：

ARP协议

MAC地址——>IP地址：

RARP协议

域名<——>IP地址：

DNS域名解析

19.ARP协议的一般工作过程。

20.简述动态路由算法所要解决的几个问题。

答：

一般需要解决下面三个问题：

1）对于网络的某种特性的测量过程。

2）关于如何传播上述特性的测量结果的协议。

3）如何计算出所确定的路由。

21.简述IP路由选择算法。

IP数据报到达路由器后，路由器的IP层执行的路由算法如下：

根据数据报的目的站IP地址D得到目的站网络号N。

若N与该路由器直接相连，则直接交付给目的站；否则执行3）

若D为指明主机路由，数据报传送给指明的下一站路由器；否则执行4）

若有到达N的路由，则传送给指明的下一站路由器；否则执行5）

若路由表中有子网掩码，用每行子网掩码和D做“与”操作，得出M；若M等于该行的目的站网络号，则传送给指明的下一站路由器；否则执行6）

若有默认路由，则传送给指明的默认路由器，否则执行7）

报告路由选择出错。

22.IPv6中“流”的概念。

23.TCP所使用的基本拥塞控制技术及其改进。

24.因特网上两大类文件共享方式的特点。

25.SNMP进行网络管理的两种方法。

26.高速缓存技术在应用层中的两种应用。

27.公钥密码体制中公钥为什么可以公开？

如果不公开是否可以提高安全性？

28.利用公钥密码体制同时实现数字签名和报文保密和一般模型。

29.链路加密与端到端加密各有何特点？

P302

30.常用的报文鉴别方法--报文摘要算法的优点。

P290

31.IP电话通话质量的两个决定性因素？

确定否？

接收端对通话质量的影响。

32.几种无线网络的比较P353图9-17

33.无线局域网为什么不能直接使用CSMA/CD协议？

P341（两个原因）

34.举两例说明隧道技术的作用。

答：

在多播中，多播数据报若遇到不支持多播的路由器或网络时，采用了隧道技术，在多播数据报再次封装，加上普通数据报首部，通过“隧道”后再解封。

在IPV4到IPV6过渡中，有些路由器不支持IPV6，IPV6分组通过该路由器时采用了隧道技术，即先封装成IPv4分组格式。

隧道技术实现了不同协议之间的互相通信等功能。

此外，现还广泛应用于安全技术中，如VPN技术。

35.简述电子邮件服务的主要组成部分；IMAP与POP的区别。

答:

电子邮件服务的主要组成部分:

用户代理、邮件服务器，以及电子邮件使用的协议。

IMAP与POP的区别：

IMAP因特网报文存取协议是联机协议；POP邮局协议是脱机协议；

采用POP协议一旦邮件交付给用户的PC机，邮件服务器不再保存邮件，所有对邮件的处理都在PC机上进行；采用IMAP协议可以在本地PC机上操纵邮件服务器的邮箱，邮件一直在邮件服务器保存着，可以在不同地方使用不同计算机随时阅读和处理邮件，还允许收信人只读取邮件的某一个部分。

36.简述TCP协议对IP协议在功能上所做的补充。

答：

TCP协议是面向连接的协议，保证了全双工的可靠交付；而IP协议是面向无连接的协议，只是尽最大努力交付，而不保证可靠交付。

具体地TCP协议主要在以下功能上对IP协议进行了补充：

1）提供面向连接的服务；

2）数据检错；

3）端口复用；

4）字节排序。

37.简述TCP的拥塞控制技术。

答：

TCP的拥塞控制由慢启动、加速递减和拥塞避免实现。

慢启动是指每次超时时，拥塞窗口都降低为1，然后拥塞窗口以指数规律增加，使报文段慢慢注入到网络中；

加速递减是指每次超时时，当时的拥塞窗口值减半作为新的门限窗口值；

拥塞避免是指当拥塞窗口增大到门限窗口值时，就将指数增长改为线性增长。

38.数据链路层和运输层的重传时延确定有什么不同；运输层具体的重传时间一般如何设定。

答：

数据链路层往返时延的方差很小，重传时延一般选为略大于从发完数据帧到收到确认帧所需的平均时间；而传输层往返时延的方差很大，重传时延确定是采用自适应算法，重传时延处于动态变化中，每发送一次报文段，就产生新的重传时延。

传输层的重传时延计算如下：

平均往返时延T=α（旧的往返时延T）+（1-α）（新的往返时延样本）

重传时间=β（平均往返时延）

39.Ipv6协议的主要新特点。

答：

1）更大的地址空间

2）灵活的首部格式

3）简化了协议（基本首部），加快了分组的转发

4）允许对网络资源的预分配

5）允许协议继续演变和增加新的功能

三、计算题（每题5分，共10分，要求写出中间过程）

1.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b（b/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？

解：

电路交换总时延为：

s+x/b+kd

分组交换总时延为：

x/b+kd+（k-1）*p/b

可得：

x/b+kd+（k-1）*p/b〈s+x/b+kd

结果为：

p〈s*b/（k-1）

2.现有五个站分别连接在三个局域网上，并且用两个网桥连接起来，如下图。

每个网桥的两个端口都标明在图上。

开始时，两个网桥中的转发表都是空的。

以后有以下各站依次向其他的站发送了数据帧，即H5发给H1，H3发给H4，H2发给H3，H4发给H5。

请填写表。

其中，网桥的处理包括转发、丢弃、登记。

3.PCM码制中E1速率的计算。

4.一个自治系统有6个局域网，该自治系统分配到IP地址为202.195.160.0/23；LAN1到LAN6上的主机数分别为：

10、95、200、56、5和25，试给出每一个局域网的地址块。

答：

LAN1到LAN6IP地址中所需的主机位分别为：

4，7，8，6，3，5可按以下方式分配（方案不唯一）：

LAN1：

202.195.161.224/28

LAN2：

202.195.161.0/25

LAN3：

202.195.160.0/24

LAN4：

202.195.161.128/26

LAN5：

202.195.161.240/28

LAN6：

202.195.161.192/27。

5.卫星通信信道利用率的计算。

6.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）。

问那个站发送数据了？

发送站发送的是1还是0？

解:

设收到的码片序列为M

A站:

A与M做内积

A.M=（+1-1+3+1-1+3+1+1）/8=1A站发送数据了,发送代码为1

B站:

B与M做内积

B.M=（+1-1-3-1-1-3+1-1）/8=-1B站发送数据了,发送代码为0

C站:

C与M做内积

C.M=（+1+1+3+1-1-3-1-1）/8=0C站没有发送数据

D站:

D与M做内积

D.M=（+1+1+3-1+1+3+1-1）/8=1D站发送数据了,发送代码为1

7.设TCP的门限窗口值为6，当拥塞窗口上升到11时网络发生了超时，TCP使用基本的拥塞控制技术。

试分别求出第1次到第15次传输的各拥塞窗口大小。

8.设某路由器建立了如下表所示的路由表（注意最长匹配原则）：

目的网络

子网掩码

下一站

128.96.39.0

255.255.255.128

接口0

128.96.39.128

255.255.255.128

接口1

128.96.40.0

255.255.255.128

R2

192.4.153.128

255.255.255.192

R3

*（默认）

R4

此路由器可以直接从接口0和接口1转发分组，也可以通过相邻的路由器R2,R3和R4进行转发。

现共收到5个分组，其目的站的IP地址分别为：

（1）128.96.39.65

（2）128.96.40.9

（3）128.96.39.167（4）192.4.153.17

（5）192.4.153.90（6）192.4.153.130

试分别计算其下一站。