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1、计算机的网络谢希仁版复习资料整理期末考试必备计算机网络整理资料第1章 概述1、计算机网络的两大功能：连通性和共享；2、因特网开展的三个阶段：从单个网络 ARPANET 向互联网开展的过程。建成了三级结构的因特网。逐渐形成了多层次 ISPInternet service provider 结构的因特网。3、NAP或称为IXP)网络接入点：用来交换因特网上流量；向各ISP提供交换设施，使他们能够互相平等通信4、因特网的组成：边缘局部：用户利用核心局部提供的服务直接使用网络进展通信并交换或共享信息；主机称为端系统，是进程之间的通信两类通信方式：客户服务器方式：客户是服务的请求方，服务器是服务的提供方

2、；客户程序：一对多，必须知道服务器程序的地址；服务程序：可同时处理多个远地或本地客户的请求被动等待；对等连接方式p2p)：平等的、对等连接通信。既是客户端又是服务端；核心局部：为边缘局部提供服务的提供连通性和交换主要由路由器和网络组成；核心中的核心：路由器转发收到的分组，实现分组交换交换按照某种方式动态地分配传输线路的资源：电路交换：建立连接占用通信资源通话一直占用通信资源释放资源归还通信资源始终占用资源；报文交换：基于存储转发原理时延较长；分组交换：报文message切割加上首部某某header形成分组包packet；优点：高效逐段占用链路，动态分配带宽，灵活独立选择转发路由，迅速不建立连接

3、就发送分组，可靠保证可靠性的网络协议；存储转发时造成时延；后两者不需要预先分配传输带宽；路由器处理分组过程：缓存查找转发表找到适宜端口；3、计算机网络的分类按作用X围：WAN(广，MAN城，LAN局，PAN个人；按使用者：公用网，专用网；按介质：有线网，光纤网，无线网络；按无线上网方式：WLAN，WWAN手机；按通信性能：资源共享，分布式计算机，远程通信网络。 6、计算机网络的性能1)速率比特每秒b/s：数据量/信息量的单位；2)带宽两种：频域称谓，赫兹Hz，信号具有的频带宽度；时域称谓，比特每秒b/s，通信线路的最高数据率；两者本质一样，宽度越大，传输速率自然越高；3)吞吐量：单位时间内通过

4、某个网络或信道、接口的数据量。受网络的带宽或网络的额定速率的限制。 4)时延：发送时延传输时延：；发生在与其内部的发送器中；传播时延：；发生在与其外部的传输信道媒体上；处理时延：交换结点为存储转发而进展一些必要的处理所花费的时间。 排队时延：结点缓存队列中分组排队所经历的时延。取决于当时的通信量；数据的发送速率不是比特在链路上的传播速率。5)时延带宽积：时延带宽积体积=传播时延长X带宽截面积，以比特为单位的链路长度；6)往返时间RTT)：简单来说，就是两倍传播时延实际上还包括处理时延，排队时延，转发时的发送时延；7)利用率：信道利用率网络利用率全网络的信道利用率的加权平均值，U为利用率，D为时

5、延，因此利用率不是越高越好。减少方法：增大线路的带宽。7、非特征性能：费用，质量，标准化，可靠性，可扩展性和可升级性，易于管理和维护。8、计算机网络体系结构OSI/RM开放系统互连参考模型法律上的国际标准；TCP/IP事实上的国际标准；协议为进展网络中的数据交换而建立的规如此、标准或约定。 三要素：语法结构和格式，语义动作，同步顺序；分层的好处：各层之间是独立的；灵活性好；结构上可分割开；易实现和维护；能促进标准化工作。 五层体系结构：应用层：为用户正在运行的程序提供服务；,SMTP,FTP)；运输层：负责进程之间的通信提供服务(TCP报文段，UDP用户数据包)复用和分用；网络层：负责分组交换

6、网上的不同主句提供通信服务IP；数据链路层：将网络层交下来的IP数据报组装成帧，在两个相邻节点主机和路由器之间或路由器之间间的链路上“透明地传送帧中的数据；物理层：透明地传送比特流双绞线、同轴电缆等不在物理层。9、实体、协议、服务之间的关系实体任何可发送或承受信息的硬件或软件进程；协议控制两个对等实体或多个实体进展通信的规如此的集合；水平的在协议的控制下，两个对等实体间的通信使得本层能够向上一层提供服务垂直的。要实现本层协议，还需要使用下层所提供的服务。 同一系统相邻两层的实体进展交互的地方，称为服务访问点 SAP (Service Access Point)。下面的协议对上面的服务用户是透明

7、的。IP over Everything Everything over IP10、计算机网络是一些互相连接的、自治的计算机的集合。11、网络体系结构两层的实体间交换信息的位置称为SAP服务访问点。12、计算机网络的各层与其协议的集合称为网络的体系结构。13、电路交换没有采用存储转发机制的交换方式。14、网络接口层、网际层、运输层和应用层属于TCP/IP体系结构的层次。第2章 物理层1、根本概念机械特性接口；电气特性电压X围；功能特性电压的意义；规程特性顺序2、数据通信系统源系统传输系统目的系统数据(data)运送消息的实体。信号(signal)数据的电气的或电磁的表现。 “模拟的(analo

8、gous)代表消息的参数的取值是连续的。 “数字的(digital)代表消息的参数的取值是离散的。 码元(code)在使用时间域或简称为时域的波形表示数字信号时，代表不同离散数值的根本波形。3、信道单向通信单工通信只能有一个方向的通信而没有反方向的交互。双向交替通信半双工通信通信的双方都可以发送信息，但不能双方同时发送(当然也就不能同时接收)。双向同时通信全双工通信通信的双方可以同时发送和接收信息。 基带信号来自信源的信号，为使信道能够传输低频分量和直流分量，需要进展调制基带调制仅对波形进展变换；带通调制使用载波调制：调幅；调频；调相；4、信道的极限容量两因素：信道能够通过的频率X围码间串扰加

9、宽频带；信噪比信号的平均功率和噪声的平均功率之比；极限信息传输速率C = W log2(1+S/N) b/s ；低于C即可实现无过失传输让每个码元携带更多比特的信息量；5、传输媒体导向型传输媒体:双绞线衰减随着频率的升高而增大：屏蔽双绞线 STP (Shielded Twisted Pair)加强抗电磁干扰能力 无屏蔽双绞线 UTP (Unshielded Twisted Pair) 同轴电缆用于传输较高速率的数据：50 同轴电缆；75 同轴电缆光缆 ：多模光纤 单模光纤光纤直径下只有一个光的波长非导向型传输媒体：短波通信靠电离层的反射；微波通信：地面微波接力通信中继站；卫星通信较大的传播时延

10、；6、信道复用技术频分复用：所有用户在同样的时间占用不同的资源；时分复用同步：所有用户在不同的时间用同样的频带宽度；更有利于数字信号的传输；统计时分复用异步：动态分配时隙；波分复用：光的频分复用；码分复用码分多址CDMA：不同的码型；每个站分配的码片序列不仅必须各不一样，并且还必须互相正交(orthogonal)相乘为0，0为-1。在实用的系统中是使用伪随机码序列。 任何一个码片向量和该码片向量自己的规格化内积都是1 ；任何一个码片向量和该码片反码的向量自己的规格化内积都是-1 ；任何一个码片向量和其他码片向量的规格化内积都是0；7、宽带接入技术ADSL把 04 kHz 低端频谱留给传统使用，

11、而把原来没有被利用的高端频谱留给用户上网使用。上行和下行带宽不对称；极限传输距离与数据率以与用户线的线径都有很大的关系；离散多音调 DMT 频分复用；组成：数字用户线接入复用器DSLAM、用户线和用户家中的一些设施；光纤同轴混合网HFC基于CATV网树型拓扑结构，模拟技术的频分复用改造的；使用光纤模拟技术，采用光的振幅调制AM；节点体系结构模拟光纤连接，构成星形网；提高网络的可靠性，简化了上行信道的设计；比CATV网更宽的频谱，且具有双向传输功能；8、IEEE802.3的10BASE-T标准规定从网卡到集线器的最大距离为100米。9、双绞线由两根具有绝缘保护层的铜导线按一定密度相互绞合而成，这

12、样可降低信号干扰的程度。10、当描述一个物理层接口引脚在处于高电平时的含义时，该描述属于功能特性。11、10BASE-T通常是指双绞线。12、假定某信道受奈氏准如此限制的最高码元速率为20000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：C=R*Log216=20000b/s*4=80000b/s13、共有4个站进展码分多址通信。4个站的码片序列为A：11111111 B：11111111C：11111111 D：11111111现收到这样的码片序列S：11311311。问哪个站发送数据了？发送数据的站发送的是0还是1？解：SA=11

13、3113118=1， A发送1SB=113113118=1， B发送0SC=113113118=0， C无发送SD=113113118=1， D发送1第3章 数据链路层计算题：1 CRC；2征用期、最短帧长与时延1、两种信道：点对点信道；广播信道。2、链路物理链路之间没有任何节点。3、数据链路逻辑链路与链路不一样，数据链路还加上实现通信协议的硬件网络适配器和软件。4、帧协议数据单元。5、三个根本问题：封装成帧加上首部和尾部进展帧定界；透明传输字节填充，加上转义字符ESC1B；过失检测循环冗余检验CRC。进展模二运算得到的余数比除数少一位作为冗余码，数据加上冗余码在除以除数P，得到的余数为0即为

14、无过失。但凡接收端数据链路层承受的帧均无过失无比特过失；要做到“可靠传输即发送什么就收到什么就必须再加上帧编号、确认和重传机制。 6、点对点协议PPP特点：简单这是首要的要求；封装成帧 帧界定符；透明性；多种网络层协议IP、IPX ；多种类型链路串并，同异，上下，电光，动静 ；过失检测立即丢弃；检测连接状态短时间自动检测；最大传送单元数据局部的最大长度；网络层地址协商；数据压缩协商不要求标准化 。不需要的功能：纠错不可靠传输 ；流量控制由TCP负责 ；序号不是可靠传输，在无线时可用 ；多点线路不支持一主对多从 ；半双工或单工链路只支持全双工 。组成：一个将 IP 数据报封装到串行链路的方法。链

15、路控制协议 LCP (Link Control Protocol)。数据链路网络控制协议 NCP (Network Control Protocol)。用于支持不同的网络层协议 帧格式字节填充转义字符0x7D；零比特填充5个1后加0；建立过程物理链路LCP链路鉴别的LCP链路PAPNCP链路IP协议对应IPCP7、局域网数据链路层局域网的特点：网络为一个单位所拥有，且地理X围和站点X围均有限，具有广播功能，便于扩展，提高系统的R可靠A可用S生存。局域网的拓扑：星形网，环形网令牌环形，总线网CSMA/CD和令牌传递，树形网频分复用的宽带局域网；共享信道： 静态划分信道 频分复用 时分复用 波分复

16、用 码分复用 动态媒体接入控制多点接入 随机接入 受控接入 ，如多点线路探询(polling)，或轮询。 以太网的两个标准适配器的作用： 进展串行/并行转换。 对数据进展缓存。 在计算机的操作系统安装设备驱动程序。 实现以太网协议。 CSMA/CD载波监听多点接入/碰撞检测协议实施通信简便的两个措施：采用无连接的工作方式不编号，不确认；曼切斯特编码一分为二；对点接入总线型网络；载波监听发送前先监听；碰撞检测冲突检测边发送边监听，发送的不确定性；半双工通信争用期碰撞窗口截断二进制指数退避动态退避最短有效帧长度为64字节；强化碰撞人为干扰信号；帧间最小间隔为9.6微秒；8、使用广播信道的以太网集线

17、器的星形拓扑物理上星形网，逻辑上总线网；多接口；工作在物理层，简单地转发比特，不进展碰撞检测；以太网的信道利用率成功发送一个帧占用信道的时间=T帧长除以发送速率+；参数a：，越小越好，帧长度要够长；极限信道利用率；以太网的MAC层名字指出我们所要寻找的那个资源，地址指出那个资源在何处，路由告诉我们如何到达该处；RA注册管理机构；OUI组织唯一标识符公司的；EUI扩展唯一标识符；适配器检测MAC帧中的目的地址是否发往本帧单播，广播，多播；最常用的 MAC 帧是以太网 V2 的格式。利用曼切斯特编码来确定长度；帧间最小间隔导致不需要帧完毕定界符；以太网不负责重传丢弃的MAC帧；9、在物理层扩展以太

18、网光纤扩展；集线器扩展优点：使原来属不同碰撞域的局域网上的计算机能够进展跨碰撞域的通信。扩大局域网覆盖的地理X围。缺点：碰撞域增大了，但总的吞吐量并未提高。如果不同的碰撞域使用不同的数据率，那么就不能用集线器将它们互连起来。 10、在数据链路层扩展以太网网桥网桥作用过滤根据 MAC 帧的目的地址对收到的帧进展转发存储转发。好处：过滤通信量。 隔离开碰撞域扩大了物理X围。增大工作站的数目提高了可靠性。出现故障只影响个别网段可互连不同物理层、不同 MAC 子层和不同速率如10 Mb/s 和 100 Mb/s 以太网的局域网。缺点：存储转发增加了时延。 在MAC 子层并没有流量控制功能。 缓存空间不

19、够造成溢出导致帧丢失具有不同 MAC 子层的网段桥接在一起时时延更大。广播风暴。 网络拥塞在转发帧时，不改变帧的源地址；透明网桥自学习，即插即用IEEE 802.1D组成：地址源地址+接口+时间更新用的；生成树算法任何两个站之间只有一条路径。源路由网桥发现帧记录所有可能的路由传送；广播；最优路由；多接口网桥以太网交换机全双工；独占通信媒体，无碰撞地传输数据；有存储转发，也有直通不检查过失，但提高速率减少时延；虚拟局域网VLAN：由一些局域网网段构成的与物理位置无关的逻辑组。同一VLAN的成员可以收到其他成员的广播信息；11、高速以太网大于100Mb/s100BASE-T以太网：双绞线；星形拓扑

20、结构；IEEE 802.3的CSMA/CD;吉比特以太网：全双工和半双工都可以；1Gb/s；12、传统以太网采用的协议是CSMA/CD。13、HDLC有监视帧、信息帧和无编号帧等三种帧结构。14、采用T1线路传输的标准话路数是24。15、如果每个码元有8种可能的状态值，波特率为200的信道，其数据传输率为600bps。16、HDLC透明传输数据011111010时，实际发送的数据为0111110010。17、PPP协议是数据链路层的协议。18、要发送的数据为101110。采用CRCD 生成多项式是PX=X3+1。试求应添加在数据后面的余数。答：作二进制除法，101110 000 10011 添

21、加在数据后面的余数是01119、答：011011111 11111 00000111011111 11111 110第4章 网络层计算题：1子网划分；2路由选择1、虚电路服务和数据包服务的比照比照的方面虚电路服务数据报服务思路可靠通信应当由网络来保证可靠通信应当由用户主机来保证尽最大努力交付连接的建立必须有不需要终点地址仅在连接建立阶段使用，每个分组使用段的虚电路号每个分组都有终点的完整地址分组的转发属于同一条虚电路的分组均按照同一路由进展转发每个分组独立选择路由进展转发独立发送当节点出故障时所有通过出故障的结点的虚电路均不能工作出故障的结点可能会丢失分组，一些路由可能会发生变化分组的顺序总是

22、按发送顺序到达终点到达终点时不一定按发送顺序端到端的过失处理和流量控制可以由网络负责，也可以由用户主机负责由用户主机负责2、虚拟互连网络IP网 使用路由器解决各种异构的物理网络连接在一起的问题；3、分类的IP地址 IP地址由ICANN进展分配中国向APINC；分类的IP地址已成历史A类地址50%网络号全0表示本机，全1表示环回测试；主机号全0表示本主机的网络地址，全1表示所有主机；B类地址25%网络号128.0.0.0不可用；主机号跟A类一样C类地址12.5%网络号192.0.0.0不可用；主机号同上特点路由器仅根据网络号来转发分组；多归属主机一个路由器至少要有两个不同的IP地址每个接口一个；

23、用网桥或转发器连接的局域网仍属于一个网络一样网络号，用路由器才能连接不同网络；4、IP地址与硬件地址 使用IP地址是为了隐蔽各种底层网络的复杂性而便于分析和研究问题； 数据链路层看不到数据包的IP地址； 路由器只根据目的IP地址的网络号进展路由选择；5、ARP地址解析协议和RARPARPIP地址转为MAC地址；ARP cache本局域网的主机和路由表的IP地址到MAC地址的映射表；请求是广播，响应是单播，一次请求响应，两边同时把双方的信息写进ARP cache；不同局域网的主机，要通过路由器进展ARP查询；6、IP数据包的格式首部20字节，固定的0 4 8 16 19 24 31 版本首部长度

24、区分服务总长度标识标志片偏移生存时间协议首部检验和源地址目的地址可选字段长度可变填充数据局部总长度不少于576字节；标识，标志，片偏移用于分片；TTL现为跳数限制在经过路由器时才减1；协议：协议名ICMPIGMPTCPUDP协议字段值12617首部检验和只检验首部，16位反码运算相加再求反码，检验时一样，得到为0即无过失；IP 首部的可变局部就是一个选项字段，用来支持排错、测量以与安全等措施。7、IP层转发分组的流程 从一个路由器转发到下一个路由器信息：目的网络地址，下一跳地址； 特定主机路由对特定的目的主机指明一个路由，方便控制网络和测试网络； 默认路由0.0.0.0下一跳路由器的地址不在I

25、P数据包里，而在MAC帧里转为 MAC地址； 分组转发算法：直接交付特定主机路由下一跳路由器默认路由。8、划分子网计算题 IP地址：=网络号，子网号，主机号； 不改变网络号； 子网掩码：没必要是连续的1； 增加了灵活性，减少了连接在网络上的主机总数； 同样的IP地址和不同的子网掩码可以得出一样的网络地址； 使用子网时分组的转发，增加了子网掩码 能解释下面这幅图：9、CIDR无分类编址IP地址：=网络前缀，主机号；/后表示网络前缀的位数；最小地址全0，最大地址全1；路由聚合构成超网；能解释下面的这幅图：10、ICMP网际控制报文协议过失报文3终点不可达 4源点抑制(Source quench)，

26、放慢发送速率 11时间超过，TTL=012参数问题，首部参数有问题5改变路由重定向(Redirect) 以下情况不发送过失报文对 ICMP 过失报告报文不再发送 ICMP 过失报告报文。对第一个分片的数据报片的所有后续数据报片都不发送 ICMP 过失报告报文。对具有多播地址的数据报都不发送 ICMP 过失报告报文。对具有特殊地址如127.0.0.0 或 0.0.0.0的数据报不发送 ICMP 过失报告报文。询问报文8或0回送请求和回答报文，测试目的站是否可达；13或14时间戳请求和回答报文，时钟同步和测量时间；应用Ping回送请求和回答报文；没有经过TCP和UDPTracert时间过失报文和终

27、点不可达报文最后；11、路由选择协议两类静态路由选择策略非自适应路由选择；动态路由选择策略自适应路由选择；分层次的路由选择协议AS：IGB内部网关协议RIP基于距离向量的路由选择和OSPF；域内路由选择EGB外部网关协议BGP-4；域间路由选择12、路由器的构成路由选择核心路由选择处理机；分组转发组成交换结构，输入端口，输出端口；路由选择涉与到多个路由器总是用软件转发只涉与到一个路由器可用特殊硬件实现路由器中的输入或输出队列产生溢出是造成分组丢失的重要原因。 交换结构三种方法：通过存储器；通过纵向；通过互连网络；13、IP多播了解即可IP多播所传送的分组需要使用多播IP地址；多播数据包使用D类

28、地址作为目的地址；14、VPN：1专用地址可重用地址包括10/8，172.16/12，192.168/16；2利用隧道技术实现VPN；15、NAT：1安装在路由器上；2将本地地址转为全球IP地址；16、A IP地址，但不知其MAC地址，欲将数据发送给A，如此需要使用ARP协议。17、网络层的核心功能是路由。18、路由器在七层网络参考模型各层中涉与网络第三层。19、IPv4网络支持的传播方式有单播、广播和多播。20、伪首部的功能是校验数据。21、RIP路由协议描述正确的答案是采用距离向量算法。22、在计算机局域网的构件中，本质上与中继器一样的是集线器。23、在物理层扩展局域网是集线器。在数据链层扩展局域网