网络原理 简答题.docx

1、网络原理 简答题网络原理简答题计算机网络经历了哪几个发展阶段？ 答：计算机网络经历了：面向终端的计算机通信网、分组交换网、计算机网络体系结构的形成、Internet等几个阶段。 计算机网络可从哪几个方面进行分类？答：1、按交换方式：有电路交换、报文交换、分组交换、帧中继交换、信元交换等。2、按拓扑结构：有集中式网络、分散式网络、分布式网络。其中，集中式网络的特点是网络信息流必须经过中央处理机或网络交换节点(如星形拓扑结构)；分布式网络的特点是任何一个节点都至少和其他两个节点直接相连(如网状形拓扑结构)，是主干网采用的一种结构；分散式网络实际上是星形网和网状形网的混合网。3、按作用范围：有广域网

2、(WAN)、局域网(LAN)、城域网(MAN)。其中，广域网的作用范围为几十至几千公里，又称为远程网；局域网的作用范围常限制在一个单位或一个校园(1 km)内，但数据传输速率高(10 Mb/s以上)；城域网常介于广域网和局域网之间，局限在一个城市(550 km)内。4按使用范围：有公用网和专用网。其中，公用网都是由国家的电信部门建造和控制管理的；专用网是某个单位或部门为本系统的特定业务需要而建造的，不对单位或部门以外的人员开放。面向连接服务与无连接报务各自的特点是什么？答：所谓连接，就是两个对等实体为进行数据通信而进行的一种结合。面向连接服务是在数据交换之前，必须先建立连接。当数据交换结束后，

3、则应终止这个连接。面向连接服务具有连接建立、数据传输和连接释放这三个阶段。在传送数据时按序传送的。因而面向连接服务提供可靠的数据传输服务。在无连接服务的情况下，两个实体之间的通信不需要先建立好一个连接，因此其下层的有关资源不需要事先进行预留。这些资源在数据传输时动态地进行分配。无连接服务的另一特征是它不需要通信的两个实体同时期是活跃的（即处于激活态）。当发送端有实体正在进行发送时，它才是活跃的。这时接收端的实体并不一定必须是活跃的。只有当接收端的实体正在进行接收时，它才必须是活跃的。无连接服务的优点是灵活方便和比较迅速。但无连接服务不能防止报文的丢失、重复或失序。无连接服务特别适合于传送少量零

4、星的报文。协议与服务有何区别？有何关系？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。协议是控制两个对等实体进行通信的规则的集合。在协议的控制下，两个对等实体间的通信使得本层能够向上一层提供服务，而要实现本层协议，还需要使用下面一层提供服务。协议和服务的概念的区分：1、协议的实现保证了能够向上一层提供服务。本层的服务用户只能看见服务而无法看见下面的协议。下面的协议对上面的服务用户是透明的。2、协议是“水平的”，即协

5、议是控制两个对等实体进行通信的规则。但服务是“垂直的”，即服务是由下层通过层间接口向上层提供的。上层使用所提供的服务必须与下层交换一些命令，这些命令在OSI中称为服务原语。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。试将TCP/IP和OSI的体系结构进行比较。讨论其异同之处。 答：（1）OSI和TCP/IP的相同点是二者均采用层次结构，而且都是按功能分层。（2）OSI和TC

6、P/IP的不同点：OSI分七层，自下而上分为物理层、数据链路层、网络层、运输层、会话层、表示层和应用层，而TCP/IP分四层：网络接口层、网间网层（IP）、传输层（TCP）和应用层。严格讲，TCP/IP网间网协议只包括下三层，应用程序不算TCP/IP的一部分。OSI层次间存在严格的调用关系，两个（N）层实体的通信必须通过下一层（N-1）层实体，不能越级，而TCP/IP可以越过紧邻的下一层直接使用更低层次所提供的服务（这种层次关系常被称为“等级”关系），因而减少了一些不必要的开销，提高了协议的效率。OSI只考虑用一种标准的公用数据网。分组交换网可分划成哪两个子网？这两个子网的作用分别有哪些？ 答

7、：分组交换网可划分为通信子网和资源子网。通信子网由通信设备与通信线路组成，负责全网的数据传输、转接、加工和变换等通信处理工作。 资源子网包括主机、终端、I/O设备、软件与数据资源等。负责全网的数据处理业务，向网络用户提供各种网络资源和网络服务。 解释下列名词：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：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。实体：表示任何可发送或接收信息的硬件或软件进程。在许多情况下，实体是一个特定的软件模块。对等层：在网络体系

8、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。客户、服务器：客户和服务器都是指通信中所涉及的两个应用进程。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。客户是服务请求方，服务器是服务提供方。客户-服务器方式：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，当客户进程需要服务器进程提供服务时就主动呼叫服务进程，服务器进程被动地等待来自客户进程的请求。物理层要解决什么问题？物理层的主要特点是什么？答：物理层考虑的是怎样才能

9、在连接各种计算机的传输媒体上传输数据比特流，而不是指连接计算机的具体的物理设备或具体的传输媒体。现有的网络中物理设备和传输媒体种类繁多，通信手段也有许多不同的方式。物理层的作用正是要尽可能地屏蔽掉这些差异，使数据链路层感觉不到这些差异，这样数据链路层只需要考虑如何完成本层的协议和服务，而不必考虑网络具体的传输媒体是什么。物理层的重要任务是确定与传输媒体的接口的一些特性。试解释以下名词：数据、信号、模拟数据、模拟信号、数字数据、数字信号、单工通信、半双工通信、全双工通信。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。数字信

10、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。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。 物理层的接口有哪几个特性？各包含什么内容？答：（1）机械特性：指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

11、出现顺序。常用的传输媒体有哪几种?各有何特点? 答：常用的传输媒体有：双绞线、同轴电缆、光纤。 双绞线可用于模拟和数字传输。其带宽取决于导线的粗细与架设的距离。通常情况下，数据传输率可达每秒几兆比特，距离可达几公里。在局域网环境中，每段线缆的长度为100m。双绞线性能好、成本低，其应用极为广泛。 同轴电缆分50基带电缆和75宽带电缆两类。基带电缆又分细同轴电缆和粗同轴电缆。基带电缆仅仅用于数字传输，数据率可达10Mbps。对于高频信号，其抗干扰性能比双绞线强。宽带电缆是公用天线电视CATV系统中使用的标准，它既可使用频分多路复用的模拟信号发送，也可用调制解调技术传输数字信号。宽带电缆传输模拟信

12、号时，频率可达300Hz400Hz，传输距离可达100km。 光纤是非常理想的传输介质，它不仅具有很宽的带宽，而且抗雷电和电磁干扰性能好。传输距离可达数公里。但光纤成本高且安装较困难。EIA-232和RS-449接口标准各用在什么场合? 答：EIA-232和RS-449接口均可用于串性通信。EIA-232接口适应于低速、近距离场合。当用于远距离通信时必?胧褂?Modem。而RS-449接口更适应于工业控制的场合。具有传输距离远，数据传输率高、抗干扰性能好等优势。 基带信号与宽带信号的传输各有什么特点？答：基带信号将数字1和0直接用两种不同的电压表示，然后送到线路上传输。宽带信号是将基带信号调制

13、后形成的频分复用模拟信号。采用基带信号传输，一条电缆只能传输一路数字信号，而采用宽带信号传输，一条电缆中可同时传送多路的数字信号，提高了线路的利用率。数据链路层中的链路控制包括哪些功能？答：数据链路层中的链路控制功能有：（1）链路管理。（2）帧定界。（3）流量控制。（4）差错控制。（5）将数据和控制信息区分开。（6）透明传输。（7）寻址。试简述HDLC帧各字段的意义。HDLC用什么方法保证数据的透明传输？答：（1）HDLC帧的格式，信息字段（长度可变）为数据链路层的数据，它就是从网络层传下来的分组。在信息字段的两端是24bit的帧头和帧尾。HDLC帧两端的标志字段用来界定一个帧的边界，地址字段

14、是用来填写从站或应答站的地址信息，帧校验序列FCS用来对地址、控制和信息字段组成的比特流进行校验，控制字段最复杂，用来实现许多主要功能。（2）采用零比特填充法来实现链路层的透明传输，即在两个标志字段之间不出现6个连续1。具体做法是在发送端，当一串比特流尚未加上标志字段时，先用硬件扫描整个帧，只要发现5个连续的1，则在其后插入1个0，而在接收端先找到F字段以确定帧的边界，接着再对其中的比特流进行扫描，每当发现5个连续的1，就将这5个连续1后的1个0删除，以还原成原来的比特流。 数据链路协议几乎总是把CRC放在尾部，而不是放在头部，为什么？答：CRC是在发送期间进行计算的。一旦把最后一位数据送上外

15、出线路，就立即把CRC编码附加在输出流的后面发出。如果把CRC放在帧的头部，那么就要在发送之前把整个帧先检查一遍来计算CRC。这样每个字节都要处理两遍，第一遍是为了计算校验码，第二遍是为了发送。把CRC放在尾部就可以把处理时间减半。HDLC帧可分为哪几大类？试简述各类帧的作用。答：分三大类。1信息帧：用于数据传输，还可同时用来对已收到的数据进行确认和执行轮询功能。2监督帧：用于数据流控制，帧本身不包含数据，但可执行对数据帧的确认，请求重发信息帧和请求暂停发送信息帧等功能。3无编号帧：主要用于控制链路本身，不使用发送或接收帧序号。PPP协议的主要特点是什么？为什么PPP不使用帧的编号？PPP适用

16、于什么情况？答：主要特点：（1） 点对点协议，既支持异步链路，也支持同步链路。（2） PPP是面向字节的。PPP不采用序号和确认机制是出于以下的考虑：第一，若使用能够实现可靠传输的数据链路层协议（如HDLC），开销就要增大。在数据链路层出现差错的概率不大时，使用比较简单的PPP协议较为合理。第二，在因特网环境下，PPP的信息字段放入的数据是IP数据报。假定我们采用了能实现可靠传输但十分复杂的数据链路层协议，然而当数据帧在路由器中从数据链路层上升到网络层后，仍有可能因网络授拥塞而被丢弃。因此，数据链路层的可靠传输并不能保证网络层的传输也是可靠的。第三，PPP协议在帧格式中有帧检验序列FCS安段。

17、对每一个收到的帧，PPP都要使用硬件进行CRC检验。若发现有差错，则丢弃该帧（一定不能把有差错的帧交付给上一层）。端到端的差错检测最后由高层协议负责。因此，PPP协议可保证无差错接受。PPP协议适用于用户使用拨号电话线接入因特网的情况。SLIP和PPP协议的主要特点是什么?它们适用在什么情况下? 答：SLIP协议主要特点是： (1)SLIP没有差错检测的功能。如果一个SLIP帧在传输中出了差错，就只能靠高层来进行纠正。(2)通信的每一方必须事先知道对方的IP地址。这对拨号人网的用户是很不方便的。(3)SLIP仅支持IP，而不支持其他的协议。(4)SLIP并未成为Intermet的标准协议。因此

18、目前存在着多种互不兼容的版本，影响了不同网络的互连。 PPP协议主要特点是： (1) PPP既支持异步链路(无奇偶校验的8比特数据)，也支持面向比特的同步链路。 而且PPP不仅可支持IP，而还可支持其他的协议，如：IPX，Netbios等等。(2)PPP可进行参数协商，而且可进行动态IP地址分配。 (3)PPP具有差错检测的功能。 (4)PPP可进行身份认证。 (5)PPP是Intermet的标准协议。 SLIP主要用于低速(不超过192kbs)的交互性业务。当用户拨号接人ISP时，可使用PPP协议。因为PPP不仅能进行动态IP地址分配，自动配置网络协议，而且可进行用户身份认证 试比较几种共享

19、信道的方法的特点。答：共享广播信道采用基于信道的共享和基于排队的共享两种方法。信道共享可采用频分复用或时分复用，无论采用哪种技术都可以有固定分配和按需分配两种不同的方式。基于排队共享可以采用两种方式分配带宽：一种是随机接入，即允许各站自由发送数据。当发生冲突时，则通过一定的算法来解决冲突。另一种方法是设法形成一个分布式的逻辑队列或用令牌来协调各站发送数据。这四种共享广播信道的方法：固定分配法实时性好，但信道利用率低；按需分配方法信道利用率高，但工作站必须增加一定的处理能力，而且信道忙时，一部分用户对信道的申请可能被阻塞，再申请产生时延；随机接入的方法简单，工作站接入与安装方便，在低负载时，网络

20、基本上没有时延，但发送时延不确定，重负载时，网络的效率下降很多；分布式逻辑队列或令牌法，发送时延确定，可设优先级，能传送数字化的分组话音信号，重负载的性能好，但协议复杂。流量控制与拥塞控制有和关系与区别? 答：流量控制与拥塞控制的关系与区别如下： 流量控制：接收端向发送端发出信号，请求发送端降低发送速率； 拥塞控制：接收端也向发送端发出信号，告之发送端，网络已出现麻烦，必须放慢发送速率。 流量控制：主要控制收发端之间的通信量； 拥塞控制：是全局性控制，涉及所有主机、路由器以及其它降低网络性能的有关因素。 流量控制与路由选择有何异同之处? 答：流量控制与路由选择的异同之处是： 路由选择是网络中的

21、所有结点共同协调工作的结果。其次，路由选择的环境往往是在变化的，而这种变化有时无法事先知道。而流量控制是收发两端共同协调工作的结果。 好的流量控制可以使更多的通信量流入网络，而好的路由选择可使网络的平均时延较小。 路由选择可保证分组通过一条最佳的路径达到目的。流量控制要考虑网络资源分配的公平性。为什么说，“只要任意增加一些资源就可以解决网络拥塞的问题”是不正确的? 答：只任意增加一些资源可能无法解决网络拥塞的问题。例如，将某路由器缓冲区的存储空间扩大，但保持其输出链路速率的不变。这时，虽然该路由器可以接收更多的分组，但由于其输出链路速率的没变，存在于该路由器的许多分组可能因超时，必须重发，从而

22、导致网络的性能可能变得更糟。 试说明传输层的作用。网络层提供数据报或虚电路服务对上面的运输层有何影响？（2）当应用程序使用面向连接的TCP和无连接的IP时，这种传输是面向连接的还是面向连接的？（3）接收端收到有差错的UDP用户数据报时应如何处理？答：（1）从通信和信息处理的角度来看，运输层向它上面的应用层提供通信服务。运输层为应用进程之间提供端到端的逻辑通信。（2）都是。这要从不同层次来看。在运输层是面向连接的，在网络层则是无连接的。（3）丢弃。解释为什么突然释放运输连接就可能丢失用户数据而使用TCP的连接释放方法就可保证不丢失数据。答：当主机1和主机2之间连接建立后，主机1发送了一个TCP数

23、据段并正确抵达主机2，接着主机1发送另一个TCP数据段，这次很不幸，主机2在收到第二个TCP数据段之前发出了释放连接请求，如果就这样突然释放连接，显然主机1发送的第二个TCP报文段会丢失。而使用TCP的连接释放方法，主机2发出了释放连接的请求，那么即使收到主机1的确认后，只会释放主机2到主机1方向的连接，即主机2不再向主机1发送数据，而仍然可接收主机1发来的数据，所以可保证不丢失数据。试用具体例子说明为什么在运输连接建立时要使用三次握手。说明如不这样做可能会出现什么情况。答：我们知道，3次握手完成两个重要的功能，既要双方做好发送数据的准备工作（双方都知道彼此已准备好），也要允许双方就初始序列号

24、进行协商，这个序列号在握手过程中被发送和确认。 现在把三次握手改成仅需要两次握手，死锁是可能发生的。作为例子，考虑计算机A和B之间的通信，假定B给A发送一个连接请求分组，A收到了这个分组，并发送了确认应答分组。按照两次握手的协定，A认为连接已经成功地建立了，可以开始发送数据分组。可是，B在A的应答分组在传输中被丢失的情况下，将不知道A是否已准备好，不知道A建议什么样的序列号，B甚至怀疑A是否收到自己的连接请求分组。在这种情况下，B认为连接还未建立成功，将忽略A发来的任何数据分组，只等待连接确认应答分组。而A在发出的分组超时后，重复发送同样的分组。这样就形成了死锁。局域网的主要特点是什么？为什么

25、说局域网是一个通信网？答：局域网LAN是指在较小的地理范围内，将有限的通信设备互联起来的计算机通信网络。从功能的角度来看，局域网具有以下几个特点：共享传输信道。在局域网中，多个系统连接到一个共享的通信媒体上。地理范围有限，用户个数有限。通常局域网仅为一个单位服务，只在一个相对独立的局部范围内连网，如一座楼或集中的建筑群内。一般来说，局域网的覆盖范围约为10m10km内或更大一些。传输速率高。局域网的数据传输速率一般为1100Mbps，能支持计算机之间的高速通信，所以时延较低。误码率低。因近距离传输，所以误码率很低，一般在10-810-11之间。多采用分布式控制和广播式通信。在局域网中各站是平等

26、关系而不是主从关系，可以进行广播或组播。从网络的体系结构和传输控制规程来看，局域网也有自己的特点：低层协议简单。在局域网中，由于距离短、时延小、成本低、传输速率高、可靠性高，因此信道利用率已不是人们考虑的主要因素，所以低层协议较简单。不单独设立网络层。局域网的拓扑结构多采用总线型、环型和星型等共享信道，网内一般不需要中间转接，流量控制和路由选择功能大为简化，通常在局域网不单独设立网络层。因此，局域网的体系结构仅相当与OSI/RM的最低两层。采用多种媒体访问控制技术。由于采用共享广播信道，而信道又可用不同的传输媒体，所以局域网面对的问题是多源、多目的的链路管理。由此引发出多种媒体访问控制技术。在

27、OSI的体系结构中，一个通信子网只有最低的三层。而局域网的体系结构也只有OSI的下三层，没有第四层以上的层次。所以说局域网只是一种通信网。IEEE 802局域网参考模型与OSI参考模型有何异同之处？答：局域网的体系结构与OSI的体系结构有很大的差异。它的体系结构只有OSI的下三层，而没有第四层以上的层次。即使是下三层，也由于局域网是共享广播信道，且产品的种类繁多，涉及到种种媒体访问方法，所以两者存在着明显的差别。在局域网中，物理层负责物理连接和在媒体上传输比特流，其主要任务是描述传输媒体接口的一些特性。这与OSI参考模型的物理层相同。但由于局域网可以采用多种传输媒体，各种媒体的差异很大，所以局

28、域网中的物理层的处理过程更复杂。通常，大多数局域网的物理层分为两个子层：一个子层描述与传输媒体有关的物理特性，另一子层描述与传输媒体无关的物理特性。在局域网中，数据链路层的主要作用是通过一些数据链路层协议，在不太可靠的传输信道上实现可靠的数据传输，负责帧的传送与控制。这与OSI参考模型的数据链路层相同。但局域网中，由于各站共享网络公共信道，由此必须解决信道如何分配，如何避免或解决信道争用，即数据链路层必须具有媒体访问控制功能。有由于局域网采用的拓扑结构与传输媒体多种多样，相应的媒体访问控制方法也有多种，因此在数据链路功能中应该将与传输媒体有关的部分和无关的部分分开。这样，IEEE802局域网参

29、考模型中的数据链路层划分为两个子层：媒体访问控制MAC子层和逻辑链路控制LLC子层。在IEEE802局域网参考模型中没有网络层。这是因为局域网的拓扑结构非常简单，且各个站点共享传输信道，在任意两个结点之间只有唯一的一条链路，不需要进行路由选择和流量控制，所以在局域网中不单独设置网络层。这与OSI参考模型是不同的。但从OSI的观点看，网络设备应连接到网络层的服务访问点SAP上。因此，在局域网中虽不设置网络层，但将网络层的服务访问点SAP设在LLC子层与高层协议的交界面上。从上面的分析可知，局域网的参考模型只相当于OSI参考模型的最低两层，且两者的物理层和数据链路层之间也有很大差别。在IEEE80

30、2系列标准中各个子标准的物理层和媒体访问控制MAC子层是有区别的，而逻辑链路控制LLC子层是相同的，也就是说，LLC子层实际上是高层协议与任何一种MAC子层之间的标准接口。什么是局域网？有什么特点？答：1、局域网是一个通信系统，它允许很多彼此独立的计算机在适当的区域内、以适当的传输速率直接进行沟通的数据通信系统。2、局域网的特点：（1）、覆盖一个小的地理范围，约为几公里的地理范围，为一个单位所拥有，地理范围和站点数目均有限，所有的站点共享较高的总带宽，即较高的数据传输速率；（2）、局域网是一种通信网络，具有较小的时延和较低的误码率，数据（比特）从一个被连通的设备传送到另一个被连通的设备范围；（

31、3）、各站点之间形成平等关系而不是主从关系；（4）、能进行广播或多播(又称为组播)。 简要说明常用的IEEE802.3和IEEE802.5局域网协议体系结构。答：IEEE802.3：该标准定义了以太网发展起来的网络，以及数据链路层的LLC和MAC(介质访问控制子层)，完成网络层的很多功能，主要负责将“差错“的实际传输信道变换成对上层是可靠的传输信道，具有介质访问控制功能，并提供多种介质访问控制方法。MAC子层使用了一种叫做载波侦听多路访问/碰撞检测(CSMA/CD)的竞争访问技术。这个技术通过让每个设备监听网络以确定它是否空闲来降低冲突的影响范围，企图传递数据的设备只有等网络空闲时才能传递。这样减少了冲突，但并没有消除冲突，因为信号在网络中传播需要时间，设备传输数据时，也要继续侦听，所以它能检测冲突的即将发生。冲突发生时，所有的设备都停止传送，并发出一?quot;拥塞“信号，通知所有冲突的站点。每个设备在重新传递前，都需要等待一段时间。这些安全措施的结合使用，明显地降低了网络冲突，但对于最繁忙的网络却不那么有效。以太网的体系结构是基于CSMA/CD访问方法。IEEE802.5：该标准定义了令牌网使用令牌的传递结构，以及数据链路层的LLC和MAC(介质访问控制子层)，完成网络层的很多功能，主要负责将“差错“的实际传输信道变换成对上层是可靠的传输信道，具有介质访问控制功能