《计算机通信网》复习资料.docx
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《计算机通信网》复习资料
《计算机通信网》复习资料
第一部份:
综合练习
一.判断题：
（略）
二．选择题（略）
三.填空题
1.网络体系结构的概念包括两层含义:
同层次进程通信的协议和相邻层服务
2.OSI模型采用了分层结构,分层有容易解决通信异质性问题，复杂问题简化，设计容易实现和 等好处P39
3.数据链路层中传送的数据块被称为 帧
4.局域网参考模型中,为了对爽个高层实体提供支持,LLC子层的顶部有项式 多 个LLC服务访问点（LSAP）,在网际层的顶部有１网间服务访问点（NSAP）,MAC子层顶部有个MAC服务访问点（MSAP）,在物理层顶部有１个物理服务访问点（PSAP）
5.TCP/IP的网络层最重要的协议是ＩＰ,它可将多个网络连成一个互连网
6.网络是OSI参考模型中的第三层,介于运输层和数据链路层之间.
7.HDLC有 信息帧 , 监督帧 频和无编号帧三种不同的帧
8.计算机网络的发展历史可概括为面向终端的计算机网络.以通信子网为中心的网络和 开放式标准化网络三个阶段
9.按交换方式来分类,计算机网络可分为 电路交换 ,报文交换网和 分组交换 三种
10.为了进行研究数据传输,在数据传输之前先要在发送站与接收站之间建立一条逻辑通路,这各交换方式称为 虚电路（面向连接服务）
11.网络协议包含三要素,这三要素分别是语义, 语法 和 同步
12.CSMA介质访问控制方法采用的三种坚持算法是１-坚持，非坚持 和Ｐ-坚持
13.计算机网络源于 计算机 和 通信 技术的结合,始于20世纪 ６０ 年代
14.网络协议中有三个要素,其中语义是指对构成协议的元素的解释,语法用于规定将若干个协议元素和数据组合在一起来表达一个完整的内容时所应遵循的规定,同步规定了事件的执行顺序,网络协议实质上是实体间通信时所使用的一种 规则约定或标准
15.局域网中常见的介质访问控制方法有:
总线（ＣＳＭＡ／ＣＤ），令牌环，令牌总线
16.DHLC是面向 比特型 的协议,以一组特定的比特模式 01111110来标志一帧的起始和终止.
17.为了数据帧的传送独立于所采用的物理媒体和媒体访问控制方法,IEEE802标准特意把LLC独立出来,形成一个单独子层,使MAC依赖于物理媒体和拓朴结构,而LLC与媒体无关
18.LLC帧中的信息帧的功能是用于全双工通信的帧发送与接收顺序的控制差错控制等通信控制（或传递高层数据）
19.运输层的运输服务有两大类:
用于运输连接的管理 的服务和 数据传送 的服务P81
20.当到达通信子网中某一个部分的分组数量过多时,使该部分网络来不及处理,从而使网络性能下降,若出现网络通信业务陷入停顿,我们就称这种现象为 死锁
21.一个计算机网络是由 用户资源子网 和 通信子网 构成的
22.由于令牌环路中有１ 个令牌,因此任何时刻至多有 １ 个站点发送数据,才不会产生冲突
23.数据链路导中传送的数据通信块被称为 帧
24.LLC帧中的信息帧的功能是传递高层数据
25.按地理分布范围为标准,计算机网络可分为 广域网 ,局域网和 城域网 三种
26.物理层协议规定了与建立,维持及断开物理信道有关的特性,这些包括 机械 ,电气的,功能性的和 规程 四个方面
五．计算题
1.请参考书P20例子2.2
2.解:
入=120分组/分=2分组/秒1/u=100比特C=400比特/秒
uC=1/100*400=4分组/秒
p=入/uC=2/4=0.5
平均队长：
N=p/1-p=0.5/（1-0.5）=1
平均等待时间：
W=1/uC*p/（1-p）=1/4*0.5/（1-0.5）=1/4
6.在使用连续ARQ协议时,采用7比特序号编码方式,设初始窗口后沿指向序号32,前沿指向16,试问:
1发送窗口多大?
2发送100帧,接收到100帧应答后,发送窗口前后沿各指向什么序号?
（提示:
前沿序号为发送窗口中改善的在最后一个帧序号,后沿序号为发送窗口中发送后等待确认的帧序号）
参考书上P64
解:
（1）窗口大小=前沿-后沿=（16+128）-32+1=113
说明:
+128是由于前沿数16少于后沿数32，在7比特编码中是用模128方式，故要加128
+1是由于本题提示的说明（本说明不用写出来，只作帮助理解）
（2）后沿=32+100=132
由于大于128，所以要mod128即132mod128=4
或后沿=32+100=132>128
132-128=4
前沿=16+100=116
六.作图题
1.下图为建立运输连接的情况,要求在指定位置写出①~④处的服务原语.书P182
答案:
①T-CONNECT.request（被叫地址，主叫地址，加速数据选择，服务质量，用户数据） ②T-CONNECT.indication（被叫地址，主叫地址，加速数据选择，服务质量，用户数据）
③T-CONNECT.response（服务质量，响应地址，加速数据选择，用户数据） ④T-CONNECT.confirm（服务质量，响应地址，加速数据选择，用户数据）
2.写出下图①~⑤处的内容,说明LLCPDU的关系,答案写在图下指定的位置.书P110
答案:
① ＬＬＣ首部② ＬＬＣ数据
③ ＭＡＣ首部④ ＭＡＣ数据
⑤ ＭＡＣ尾部
3.下图为两台主机通信的分层模型,请将图中①~⑨的内容写在指定位置书P173
答案:
① 应用层 ② 传送层
③__Internet______④___网络接口_____
⑤__报文________⑥____分组_________
⑦__数据报_______⑧___帧______________________
⑨___物理网络_________
4.网络如图所示,链路旁边注明的数字代表链路的长度必考,书P74
（1）试用最短路由算法A或者算法B求出从节点1到所有其他节点的最短路由;
（2）画出节点1到所有其他节点的路由表
七、问答题、简答题
1.计算机通信网的定义是什么?
书P3
2.计算机通信网发展经历了哪三个主要阶段?
P3-P7
3.第二代计算机通信网的主要组成特点是什么?
P5-P7
4.计算机通信网的主要任务是什么?
P9
5.排队系统的三个基本参数及表示符号是什么?
P14
6.排队系统的主要指标的内容有什么?
P17
7.什么是路径?
P22
8.什么是回路?
P22
9.树的定义P25
10.树的性质P25
11.什么是支撑树（生成树）P25
12.对计算机通信网的基本要求有哪些?
P30
13.计算机通信网的基本功能P37
14.网络协议的三个组成要素是什么?
P38
15.图示PDU、IDU和SDU的关系P51
16.网络如教材图3-5-3（a）所示，在原有六条虚电路的基本上，再增加第七条虚电路：
B→C→E→D，试画出有关节点上的路由表的变化P72图3-5-3
17.什么是死锁？
P78
18.说明LLC子层的主要功能。
P110
19.说明MAC子层的主要功能。
P110。
20.CSMA/CD总线网的特点 P118或P116
21.网桥的功能 P146
22.路由器的基本功能、用途P147
23.网关的功能P148
24.图示TCP/IP模型P171
25.TCP/IP各层的功能P172
26.IP协议的主要的功能P179
27.什么是MTU？
P181
28.IP数据报报头长20个字节，数据区长2000个字节。
现在要在MTU为620字节的物理网络中分片。
画出各片的片结构,P181参考图5-2-16
29.TCP协议的特点P192
30.TCP建立连接的过程 P193答：
一方发出连接释放请求后并不立即撤除连接，而要等待对方确认对方收到释放请求后，发确认报文，并撤除连接；发起方收到确认后最后撤除连接
31.网络协议（Protocol）
32.网关（Gateway）P114
33.地址转换协议ARPP178
34.INTRANET
35.简要说明网络中的阻塞及死锁现象，具体解释发生于A、B两个节点间的直接存储转发死锁现象。
P78
36.（N）PDU的组成P51P53
37.局域网的硬件组成
38.简要说明下列服务的功能
39.某人在ClassC网络上确定了一个子网地址并确定子网掩码为251.240.100.0
40.比较虚电路和数据报的优缺点P71
虚电路与数据比较
虚电路
数据报
端到端的连接
必须有
不要
目的站地址
仅在连接建立阶段使用
每个分组都有目的站的全地址
分组的顺序
总是按发送顺序到达目的站
到达目的站时可能不按发送顺序
端到端的差错处理
由通信子网负责
由主机负责
端到端的流量控制
由通信子网负责
由主机负责
第二部份:
补充三题:
第一题：
在使用连续ＡＲＱ协议时采用３比特序号编码方式，试问：
（1）接收窗口后沿是序号６，窗口前沿序是多少？
（2）在收到5个数据帧，发出5个正确应答后，帧的前沿和后沿各反映向什么序号？
（3）使用等分圆方式画出以上的接收窗口滑动过程？
提示：
前沿指向的序号为接收窗口中可以接收的最后一帧序号，后沿指向的为接收窗口中可以接收的第一帧序号
此题与综合练习册的P14第6题类似,但给出条件不同，本题是3比特，练习册是7比特，3比特用模8方法，7比特用模128方法。
解：
（１）接收窗口大小分１，后沿序号为６，前沿序号为６
（２）３比特序号编码方式帧序号０～７（因采用３比特序号编码方式，那是以８为模）等收一帧窗口滑动一个序号，收到5帧数据并出5帧正确应答，则前沿（６＋５）moc|8=3,后沿是３
（3）
第二题：
某单位分配到一个Ｂ类ＩＰ地址，其网络地址为129.250.0.0为了使该单位的主机便于管理，拟将该单位所属主机划分为若干个子网，用ＩＰ地址中的主机地址字段中的前若干个比特作为“子网地址”字段，后面剩下的仍为主机地址字段。
如选用子网掩码为255.255.248.0（这里用点分十进制记法表示）试计算该单位最多拥有的子网数和主机数？
答：
已知某单位分配到的是一个Ｂ类ＩＰ地址，所先用的子网掩码为255.255.248.0,因此子网地址字段为５位，主机地址字段为１１位。
于是该单位最多拥有的子网数是３０个（25-2），每个子网最多可有２０４６个主机号（211-2）。
因此主机号的总数是３０＊２０４６＝６１３８０个
248的二进制为11111000248.0即11111000.00000000
11111为子网号00000000000为主机部分
第三题,给出IP网络:
172.168.0.0要求划分子网10个
求1.子网掩码2.最大子网数3.每个子网地址
4.每个子网最大主机数5.网络中全部主机数
解:
（1）172为B类网,原主机总数可达65535台，
网络默认掩码为:
255.255.0.0即11111111.11111111.00000000.00000000
16位主机地址（16个1）
方法一:
子网数N≤2X-2x为子网占用位（-2是由于头尾的全0与全1不使用）
N=10x=4
11111111.11111111.11110000.0000
其中第三部份11110000即可为1286432168421
子网掩码为128+64+32+16=240
得出:
255.255.240
方法二:
子网掩码快速算法
很多人肯定对设定子网掩码这个不熟悉，很头疼，那么我现在就告诉大家一个很容易算子网掩码的方法，帮助一下喜欢偷懒的人：
）
大家都应该知道2的0次方到10次方是多少把？
也给大家说一下，分别是：
12481632641282565121024。
如果你希望每个子网中只有5个ip地址可以给机器用，那么你就最少需要准备给每个子网7个ip地址，因为需要加上两头的不可用的网络和广播ip，所以你需要选比7多的最近的那位，也就是8，就是说选每个子网8个ip。
好，到这一步，你就可以算掩码了，这个方法就是：
最后一位掩码就是256减去你每个子网所需要的ip地址的数量，那么这个例子就是256-8=248，那么算出这个，你就可以知道那些ip是不能用的了，看：
0-7,8-15,16-23,24-31依此类推，写在上面的0、7、8、15、16、23、24、31（依此类推）都是不能用的，你应该用某两个数字之间的IP，那个就是一个子网可用的IP，怎么了？
是不是不相信？
太简单了。
。
。
我再试验一下，就拿200台机器分成4个子网来做例子吧。
200台机器，4个子网，那么就是每个子网50台机器，设定为192.168.10.0，C类的IP，大子网掩码应为255.255.255.0，对巴，但是我们要分子网，所以按照上面的，我们用32个IP一个子网内不够，应该每个子网用64个IP（其中62位可用，足够了吧），然后用我的办法：
子网掩码应该是256-64=192，那么总的子网掩码应该为：
255.255.255.192。
不相信？
算算：
0-63，64-127，128-191，192-255，这样你就可以把四个区域分别设定到四个子网的机器上了，是不是很简单？
不需要软件算了吧
作者:
2006-03-04来源:
CU进入讨论
（2）解:
最大子网数:
24=16-2=14（-2是因为头尾全0与全1不能用）
（3）解:
子网基数为:
256-240=16
子网地址N=1至14间
16XN
172.168.1.0至172.168.16.0
172.168.17.0至172.168.32.0
172.168.33.0至172.168.48.0
172.168.49.0至172.168.64.0
……..
172.168.209.0至172.168.224.0
（4）解:
原16位主机地址（11111111.11111111.00000000.00000000全1为主机地址，有16位），
现占用4位还有12位主机地址
每个子网2y-2y=12
212-2=4094
（5）网中全部主机4094X14=57316比原来65535少了八千多
第三部份，课本一些重要内容
第一章
P3
将若干台具有独立功能的计算机,通过通信设备及传输媒体互连起来,在通信软件支持下,实现计算机间信息传输与交换的系统,称之为计算机通信网
计算机通信网的发展主要经历了三个阶段
P4
第一代计算机通令网是面向终端的计算机通信网
P5
2、第二代计算机通信网
第二代计算机通信网是以通信子网为中心的计算机通信网
电路交换是预先分配传输带宽
P6
分组交换是一种存储——转发交换方式，即将到达交换机的数据先送到存储器暂时存储和处理，等到相应的输出电路有空闲时再送出
P7
分组交换机的主要任务是负责分组的存储、转发以及选择合适的路由。
分组交换具有线路利用率高、可靠性好、不同类型的终端可相互通信等优点，分组交换也有一些缺点：
一是传输时延较大（比电路交换的传输时延大些，但比报文交换的传输时延小）；二是各分组必须携带的控制信息使得分组的开销较大；再就是分组交换技术实现复杂
分组交换的最基本的思想就是实现通信资源的共享
P8
这是一个能使各种计算机在世界范围内互连成网的框架。
从此，计算机通令网走上了标准化的轨道。
从逻辑功能上可以将计算机分成两大部分：
即用户资源子网和通信子网。
用户资源子网由主机、终端控制器等组成，负责全网的数据处理业务，向网络用户提供各种网络资源与网络服务。
P9
通信子网是由网络节点（即交换机，也叫通信控制处理机）及连接它们的传输链路组成。
P10
按网络覆盖的范围可将计算机通信网分成广域网、城域网和局域网。
P11
按网络的拓扑结构划分，可将计算机通信网分成集中式网络、分散式网络和分布式网络。
第二章
P13
排队论又称随机服务系统理论
顾客需求的随机性和服务设施的有限性，是产生排队现象的根本原因
P14
排队系统的基本参数包括：
顾客到达率、服务员数目和服务员服务速率
（1）顾客到达率：
顾客到达率是单位时间平均到达排队系统的顾客数量
（2）服务员数目：
服务员数目就是排队系统内可以同时提供服务的设备或窗口数，它表征服务机构的资源。
（3）服务员服务速率：
服务员服务速率指的是单位时间内由一个服务员进行服务所离开排队的平均顾客数
在计算机通信网中，习惯上用1/u（bit）表示分组的平均长度（这是用排队论分析计算机通信网时的习惯表示方法），分组交换节点的一个输出信道容量为C（bit/s）（即数据信息的最大传输速率）。
传送一个分组的平均时间，即分组的平均改善时间为1/uC（s），则每个输出信道发送分组速率为uC
P15
4、排队系统的三个特征
顾客输入过程
排队过程
顾客接受服务
最简单流M分布、定长输入的D分布、爱乐兰输入Ek分布等。
顾客的输入过程满足下述三个条件，称该输入为最简单流
1平稳性
2稀疏性
3无后效性
P16
最简单流的顾客到达时间间隔T服从负指数分布规律。
（4）排队规则
1损失制系统（即时拒绝方式）
P17
2等待制系统（不拒绝方式）
3混合制系统（延时拒绝方式）
先到先服务
后到先服务
随机服务
优先制服务
1排队k（简称队长）
2等待时间w
3服务时间
4系统时间
5系统效率
6稳定性
P18
若p<1,则λ若p<=1,则λ >=mu时，（说明单位时间内）平均到达系统的顾客数多于平均离开系统的顾客数。
p=λ /muC
X/Y/m/n
其中X是顾客到达间隔时间的分布，Y是服务时间的分布，m是服务员个数，n为排队系统中允许的顾客数，也称为截止队长。
当M=1且n=∞，为M/M/1系统，这是最简单的排队系统
P19
（1）平均队长N
P20
应用到计算机通信网时，所有的u应用uC代替
P21若两边与同一端点相关联，则称这两条边为相邻边。
而与同一端点相关联的边的个数称为此端点的度数或次数
一个图只由它的点集V、边集E和点与边的关系所确定，而与点的位置、边的长度与形状无关
P22
链路
路径
回路
P25
一个无回路的连通图称为树。
从树的定义可以推出，树有如下性质：
②树中任意两个点之间只存在一条路径
如果一棵树T为一个连通图G的子图，且包括G中所有的点，则该树称为G的支撑树，也叫生成树。
（2）图的阶和空度
P31
比较常用的方法是将整个网络划分为两大部分，即主干网（Backbone）和本地接入网（LocalAccessNetwork）
本地接入网由终端（包括主机）、终端控制器（也称群集器）、集中器及相应的链路组成。
第三章
P37
网络协议体系结构的基本思想，是在计算机通信网的设计中采用分层的设计方法，使其达到相互通信的两个计算机系统高度协调的工作的目的。
P38
实现网络数据交换而建立的规则、约定或标准就称为网络协议
一个网络主要由三个要素组成：
（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。
P39
可将计算机网络层次结构模型和各层协议的集合定义为计算机网络协议体系结构。
世界上第一个网络体系结构是1974年由IBM公司提出的，命名为“系统网络体系结构SNA”
（1）各层之间是独立的,
（2）灵活性强,
（3）结构上可分割,
（4）易于实现和推广,
（5）能促进标准化工作.
P40
实践中，OSI参考模型的作用是白日做梦概念性和功能性结构，同时确定研究和改进标准的范围，并为维持所有有关的标准的一致辞性提供共同的参考。
P42
3、OSI参考模型各层的功能
物理层的主要功能是利用物理传输媒介为它的上一层（数据链路层）提供物理连接，以便透明地传送比特流
P43
在物理层所传数据的单位是比特流。
“透明”这一术语表示某一个实际存在的事物看起来却好像不存在一样。
数据链路层的功能是提供建立、维持和释放数据链路连接的有关功能和规程
在物理层提供比特流传输服务的基础上，数据链路层负责建立数据链路连接，传送以帧为单位的数据的数据。
网络层是OSI参考模型七层中最为复杂的一层
在网络层，数据的传送单位是分组（或称为包）
网络层的功能是通过路由选择，使通信系统中的发送端的运输层传焉的分组能够准确无误地找到接收端，并音乐会给其运输层。
运输层是网络体系结构中最为关键的一层（此层也可称为传输层或作传送层等）
运输层的功能是向高层屏蔽下层数据通信的细节，透明地传送报文，达到为用户提供可靠的端到端的服务的目的。
在运输层，数据的传送单位是报文。
运输层只存在于端系统中（即主机之中），所以有时这一块层又称为主机——主机层
会话层的功能就是在两个互相通信的应用进程之间，建立、组织和同步其会话，并管理数据的交换。
P44
表示层的主要功能是对两个通信系统中所交换信息的表示方式进行处理,其中包括数据式交换、数据加密与解密、数据压缩与恢复等功能。
应用层的功能是确定应用进程之间通信的性质，以满足用户的需要。
为了方便今后的讨论按习惯把这七个层次分为低层和高层，低层为一至四层，它们是面向通信的；高层为五至七层，它们是面向信息处理的。
表3-2-2
P47
两个正在相互通信的开放系统之间必定正在使用相同的子系统。
实体可用来表示任何可以改善或接收信息的硬件或软件进程。
2、（N）层
这里的括号读为“第”。
P48
4、（N）服务
（N）层通过（N）通过实体的工作，可以向上一层即（N+1）层提供服务。
这种服务（N）服务。
服务接受（N）服务的是（N+1）实体，它被称为（N）服务用户或简称（N）用户。
归纳起来，（N）服务是由这样三部分组成的：
（1）（N）实体自己提供的某些功能；
（2）从（N-1）层及其以下各层以及本地环境得到的服务；
（3）通过与处在另一开放系统中的对等（N）实体的通信而得到的服务。
协议是控制对等实体之间进行通信的规则，可以把它视为“水平的”。
但服务是“垂直的”，即由下层通过层间接口提供给上层的。
（N）服务是在（N）层中，所有（N）实体遵守（N）协议能够提供给（N+1）层的能力。
两相邻层的实体进行交互处，通常称为服务访问点SAP。
P50
它们分为三种，即：
协议数据单元、接口数据单元和服务数据单元。
1、协议数据单元
一般将（N）层的协议数据单元记为（N）PDU（ProtocolControlInformation）.
（1）本层的用户数据，记为（N）用户数据
（2）本层的协议控制信息，记为（N）PCI
注意：
协议数据单元中一定含有控制信息，但可以没有用户数据。
图3-2-10
2、接口数据单元
一般将（N）层与（N+1）层的接口信息单元称为（N）IDU。
服务数据单元一般可记为（N）SDU
（N）SDU是一个供接口使用的数据，它
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