【计算机网络】复习提纲(new)

1、谢希仁计算机网络复习提纲第 1 章 概述本章属于概论性章节，介绍了计算机网络在信息时代的重要作用，主要讲述了计算机网络的产生及发展过程，从不同角度对网络进行了分类，最后引入了计算机网络主要的性能指标，这些都是进一步学习计算机网络的基础概念。在计算机网络的基本概念中，分层次的体系结构是最基本的。本章也介绍了计算机网络体系结构的形成，讨论了网络协议概念及其三要素，分析了网络的原理体系结构及各层次功能，引入了实体、服务、协议、服务访问点、面向连接服务与无连接服务等概念，对osi与tcp/ip体系结构进行了比较。一、基本概念 资源子网 通信子网网络拓扑结构：指组成网络的通信节点和主机被通信线路链接的具

2、体形状。网络拓扑有总线、星型、树型、环型和不规则的网状型等。电路交换：属于预分配电路资源系统，即在一次接续中，电路资源预先分配给一对用户固定使用，不管在这条电路上实际有无数据传输，电路一直被占用，直到双方通信完毕拆除连接为止。优点：信息传输时延小。电路是“透明”的。信息传送的吞吐量大。缺点：所占用的带宽是固定的，所以网络资源的利用率较低。用户在租用数字专线传递数据信息时，要承受较高经济代价。分组交换：是分组转发的一种类型，分组就是将要发送的报文分成长度固定的格式进行存储转发的数据单元，长度固定有利于通信节点的处理。协议 、接口、服务：在iso/osi分层模型中，上层称为服务的使用者，下层称为服

3、务的提供者，上下层（即相邻层）之间通信约定的规则称为接口，不同系统同层通信实体通信约定的规则称为协议。服务类型：传输服务有两大服务类型，即面向连接的服务和无连接的服务。面向连接的服务提供传输服务用户之间逻辑连接的建立、维持和拆除，是可靠的服务，它可提供流量控制、差错控制和序列控制。而无连接服务提供的服务不可靠。 OSI模型：指国际标准化组织iso定义的开放系统互连参考模型（osi/rm），osi模型将网络的体系结构划分成7层，俗称7层协议标准。实体： OSI参考模型中的几个术语，实体（entity）指执行某个特定功能的进程。服务访问点sap：（n）层实体向（n+1）层实体提供服务，（n+1）层

4、实体向（n）层实体请求服务，从概念上讲，这是通过位于（n）层和（n+1）层的界面上的服务访问点（n）-sap（n-service access point ）来实现的。（n）-sap是一个访问工具，由一组服务元素和抽象操作组成，并由（n+1）实体在该点调用。 协议数据单元pdu：已建立起连接的同层对等（n）实体间交换信息的单元称为（n）协议数据单元（n）-pdu（n）protocol data unit）。 二、问答/论述1. 计算机网络可从哪几方面分类？怎样分类？答：计算机网络的几种主要的分类方法是：（1）按照网络交换功能进行分类：分为电路交换，报文交换，分组交换和混合交换。（2）按照网络拓

5、扑结构进行分类：分为总线型，星型，环型和网状型。（3）按照网络覆盖范围进行分类：分为广域网，局域网和城域网。（4）按照网络传输技术进行分类：分为广播式网络和点对点式网络。（5）按照网络使用范围进行分类：分为公用网和专用网。2. 请简单介绍计算机网络的拓扑结构。 计算机网络的拓扑结构主要有：（1）总线形结构：由一条高速公用总线连接若干个节点所形成的网络。特点是网络结构简单灵活，可扩充，信道利用率高，传输速率高，网络建造容易。但实时性较差，且总线的任何一点故障都会造成整个网络瘫痪。（2）星形结构：每个节点都通过一条单独的通信线路，直接与中心节点连接，各个节点间不能直接通信。优点是建网容易，控制简单

6、，缺点是属于集中控制，对中心节点依赖性大，可靠性低。线路利用率低，可扩充性差。（3）环形结构：由通信线路将各节点连接成一个闭合的环，数据在环上单向流动，网络中用令牌控制来协调各节点的发送，任意两节点都可通信。特点是传输时延确定，网络建造容易，但可靠性差，灵活性差。（4）网状结构：节点之间的连接是任意的，每个节点都有多条线路与其他节点相连，这样使得节点之间存在多条路径可选。3. 试简单叙述带宽的含义。 答：带宽的本意是信号具有的频带宽度，其单位是赫兹。而常用的含义是指在信道上能够创送的数字信号的速率，即数据率或比特率，其单位是比特每秒。4. 试将网络常用的交换方式进行比较。答：网络常用的交换方式

7、有电路交换和分组交换两种。电路交换是面向连接的，在交换之前必须先建立一条通路，用户始终占用端到端的固定带宽，其传输效率往往较低，而且当有一段链路不能使用时，通信就不能进行。分组交换采用存储转发技术，以分组作为传送单位，不必事先建立连接，在传输过程中动态分配带宽，逐段占用通信线路，效率较高，适用于传送突发数据。5. 什么是时延？简述时延的计算方式。答：时延是指一个报文或分组从一个网络的一端传送到另一端所用的时间。有传播时延、发送时延和排队时延。时延的计算方式是：总时延=传播时延+发送时延+排队时延其中：传播时延是电磁波在信道中传播所需的时间，它在链路上产生，与带宽没有关系。传播时延=信道长度&#

8、247;电磁波在信道上的传播速度发送时延是发送数据所需的时间，又叫传输时延，与带宽（每秒钟发送的比特数）有关。发送时延=数据块长度÷信道带宽排队时延指在交换结点等待发送所需的时间。6. 什么是计算机网络体系结构？ 计算机网络体系结构的概念是在什么时候提出的？计算机网络的各层及其协议的集合称为网络的体系结构，也就是说，计算机网络的体系结构就是这个计算机网络及其部件所应完成的功能的精确定义。体系结构是抽象的，而实现则是具体的，是真正在运行的计算机硬件和软件。国际标准化组织iso于1977年成立了专门机构提出著名的开放系统互连基本参考模型osi/rm，简称为osi。7. 什么是网络协议？网

9、络协议的三个要素是什么？各有什么含义？答：网络协议： protocol，指通信双方通信时遵守的一系列约定或规范。协议实质上是实体间通信时所使用的一种语言，它主要由三个要素组成：（1）语义(semantic)，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。协议的语义是指对构成协议的协议元素含义的解释，即“讲什么”。不同类型的协议元素规定了通信双方所表达的不同内容（含义）。（2）语法(syntax) ，即数据与控制信息的结构或格式。语法是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更完整的内容时所应遵循的格式，即对所表达内容的数据结构形式的一种规定，也即“怎么讲”。（3） 时序或同步

10、(timing) ，即事件实现顺序的详细说明。它规定了事件的执行顺序。8. 面向连接服务与无连接服务各自的特点是什么？试对它们进行比较。答：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，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定保留。这些资源将在数据传输时动态地进行分配。9. 试将tcp/ip和osi体系结构进行比较。答：osi协议体系结构分为七层，而tcp/ip是一个四层的体系结构，它包含应用层、运输层、网际层和网络接口层。在一些问题的处理上

11、，tcp/ip与osi是很不相同的。（1）tcp/ip一开始就考虑到多种异构网的互连问题。（2）tcp/ip一开始就对面向连接服务和无连接服务并重。（3）tcp/ip有较好的网络管理功能。10. 试给出实体、协议、服务和服务访问点的定义。答：实体表示任何可发送或接收信息的硬件或软件进程。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。要实现本层协议，还需要使用下面一层所提供的服务。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，通常称为服务访问点sap。11. 试述iso/osi七层网络体系结构的要点，各层的主要功能是什么？

12、 答：iso/osi七层结构的各层作用及功能如下：（1）物理层。提供物理链路，实现比特流的透明传输。物理层设计主要是处理电气的、机械的、功能的和规程的接口。（2）数据链路层。数据链路层的任务是在两个相邻结点间的线路上无差错地传送以帧为单位的数据。数据链路层就把一条有可能出差错的实际链路，转变成为让网络层向下看去好像是一条不出差错的链路。数据链路层要采取成帧、差错检测、流量控制等措施。（3）网络层。网络层的主要功能为数据在结点之间传输创建逻辑通路，通过路由选择算法为分组通过通信子网选择最合适的路径，以及实现拥塞控制、网络互连等功能，为分组交换网上的不同主机提供通信。在网络层数据的传送单位是分组或

13、包。在tcp/ip体系中，分组也叫作ip数据报，或简称为数据报。（4）运输层。负责主机中两个进程之间的通信，其数据传输的单位是报文段。运输层向高层屏蔽低层数据通信的细节，透明的传输报文。运输层具有复用和分用的功能。因特网的运输层可使用两种不同协议。即面向连接的传输控制协议tcp，和无连接的用户数据报协议udp。（5）会话层。为应用程序间的通信提供控制结构，包括建立、管理、终止连接（任务）。（6）表示层。提供应用进程在数据表示（语法）差异上的独立性。 （7）应用层。应用层是原理体系结构中的最高层。应用层以下各层均通过应用层向应用进程提供服务。应用层确定进程之间通信的性质以满足用户的需要。应用层直

14、接为用户提供服务，如文件传输、电子邮件等。三、计算画图题1 在下列条件下计算并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）。在电路交换时电路建立的时间为s（s），在分组交换时分组长度为p（bit/s），且各结点的排队等待时间可以忽略不计。问在怎样的条件下，分组交换的时延比电路交换的要小？2. 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，而此为每个分组所带的控制信息固定长度，与p的大小无关。通信的两端共经过段链路。链路的数据率为b（b/s），但传

15、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应取为多大？3. 计算以下两种情况的发送时延和传播时延。数据长度是107bit，数据发送速率为100kbit/s，传输距离为1000km，信号在媒体上的传播速率为2×108 m/s。数据长度是103 bit，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。第 2 章 物理层本章首先介绍了物理层的基本功能、数据通信系统的模型及相关概念，给出了奈氏准则和香农公式，讨论了各类传输介质的特点，模拟数据编码技术和数字数据编码技术，多路复用技术，最后介绍了常用的物理层标准。一、名词解释基带传输：由

16、计算机或终端产生的频谱从零开始，而未经调制的数字信号所占用的频率范围就叫基本频带（这个频带从直流起可高到数百千赫，甚至若干兆赫），简称基带(base band)。这种数字信号就称基带信号。传送数据时，以原封不动的形式，把基带信号送入线路，称为基带传输。频带传输：用基带脉冲对载波波形的某些参量进行控制，使这些参量随基带脉冲变化，也就是调制。经过调制的信号称为已调信号。已调信号通过线路传输到接收端，然后经过解调恢复为原始基带脉冲。传送数据时，把已调信号送入线路，称为频带传输。同步传输：在同步传输方式中，利用时钟的同步使发送和接收装置之间的定时不发生误差。使时钟保持同步的方法之一，是在接收装置和发送

17、装置之间采用单独的时钟信息，称为同步法。另一种方法是将定时信号包含在数据信号中发送，直接从数据波形本身中提取同步信号，称自同步法。同步传输又分为面向字符方式和面向比特方式。异步传输：在异步传输方式中，每次传送一个字符（5-8位），都在每个字符代码前加一起始位，表示该字符代码的开始。在字符和校验码后加一停止位，以示该代码的结束。所以又称起止式同步。波特：波特表示每秒种传输离散信号事件的个数或每秒信号电平的变化次数。也即波特所表示的是调制速度，是单位时间内传输线路上调制状态的变化数。带宽：在通信信道上可以传输的频率范围称带宽。调制方式： 调制是使载波信号的幅度、频率或相位（其中的一种或几种）随发送

18、信号变化的过程。常见的调制方式有幅度调制、频率调制、相位调制等。 多路复用：多路复用指的是复用信道，即是利用一个物理信道同时传输多个信号，以提高信道利用率，使得一条线路能同时由多个用户使用而互不影响。多路复用技术可以分为：频分多路复用，时分多路复用，波分多路复用和码分多路复用。时分多路复用：时分多路复用是将传输信号的时间进行分割，使不同的信号在不同时间内传送，即将整个传输时间分为许多时间间隔（称为时隙、时间片等，slot time）。每个时间片被一路信号占用。频分多路复用：频分复用是把线路或空间的频带资源分成多个频段（带），将其分别分配给多个用户，每个用户终端的数据通过分配给它的子通路（频段）

19、传输。波分多路复用：在光纤信道上使用的是频分多路复用的一个变种，即波分多路复用。不同的信号使用不同波长的光波在光纤中传输。二、问答/论述1. 试简述物理层的主要任务。答：物理层的主要任务可以描述为确定与传输媒体的接口的一些特性，即：（1）机械特性。（2）电气特性。（3）功能特性。（4）规程特性。2. 试用多种方式对信道进行分类。答：信道可以从通信的双方信息交互的方式和根据传输信号的不同进行分类。（1）从通信的双方信息交互的方式来看，信道可以分成以下三类：单工通信：即只能有一个方向的通信而没有反方向的交互。无线电广播或有线电广播以及电视广播就属于这种类型。半双工通信：即通信的双方都可以发送信息，

20、但不能双方同时发送。这种通信方式是一方发送另一方接收，过一段时间后再反过来。全双工通信：即通信的双方可以同时发送和接收信息。（2）根据传输信号的不同，信道可以分成传送模拟信号的模拟信道和传送数字信号的数字信道两大类。数字信号在经过数模变换后就可以在模拟信道上传送，模拟信号在经过模数变换后也可在数字信道上传送。3. 什么是调制？试简述基本的调制方法。答：所谓调制就是进行波形变换。最基本的二元制调制方法有：调幅(am），调频(fm)，调相(pm)。为了提高信息传输速率，可以采用多元制的振幅相位混合调制的方法。如正交调制qam。4. 试简述数据编码方法的分类。答：数据编码方法可分为模拟数据编码方法和

21、数字数据编码方法，其中前者又包括振幅键控ask移频键控fsk和移相键控psk。后者包括非归零码，曼彻斯特编码和差分曼彻斯特编码。5. 频分复用和时分复用的特点分别是什么？ 答：频分复用的特点是：（1）在一条通信线路设计多路通信信道;（2）每路信道的信号以不同的载波频率进行调制;（3）各个载波频率是不重叠的，一条通信线路就可以同时独立地传输多路信号；（4）频分复用的所有用户在同样的时间占用不同的带宽资源。时分复用的特点是（1）时分多路复用是将信道用于传输的时间划分为若干个时间片；（2）每个用户分得一个时间片；（3）在每个用户占有的时间片内，用户使用通信信道的全部带宽；（4）时分复用的所有用户是在

22、不同的时间占用同样的频带宽度。6. 奈氏准则与香农公式在数据通信中的意义是什么？答: 奈奎斯特（nyquist）准则与香农（shannon）定理从定量的角度描述了带宽与速率的关系，揭示了信道对数据传输率的限制，只是两者作用的范围不同。奈氏准则给出了每赫带宽的理想低通信道的最高码元的传输速率是每秒2个码元。香农公式则推导出了带宽受限且有高斯白噪声干扰的信道的极限信息传输速率c=wlog2（1+s/n），其中w为信道的带宽（以赫兹为单位），s为信道内所传信号的平均功率，n为信道内部的高斯噪声功率。香农公式表明，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。7. 常用的传输媒体有哪几种

23、？三、计算画图题1. 在一个带宽为4000hz，并用4种电压对数据编码的传输系统上，用nyquist定理计算其最大数据速率。答： 由nyquist公式d=2wlog2k，得d2×4000×log2416000（bps）2. 对于带宽为4000hz的信道，其信噪比为30db，若传送二进制信号则可达到最大数据率是多少？答：香农（shannon）定理指出，有噪声信道的最大数据速率可由下面的公式计算：c=wlog2(1+s/n)，其中，w为信道带宽，s为信号的平均功率，n为噪声平均功率，s/n叫做信噪比（单位为分贝db）。3. 根据奈奎斯特定理计算，宽带为3khz的信道，有8种不同

24、的物理状态来表示数据，最大限制的数据速率是多少？ 4. 画出二进制数字信号011000101的曼彻斯特编码波形图，以及差分曼彻斯特编码的波形图？4请举例说明什么是码元？举例说明如果用调幅的方法，如何用一个码元携带3个bit的信息量？第 3章 数据链路层数据链路层的许多概念都属于计算机网络的基本概念，本章在介绍数据链路层的基本概念后，将详细讨论两个重要的协议：停止等待协议和连续arq协议，包括滑动窗口的概念和循环冗余检验原理。接着阐明面向比特的链路控制规程hdlc的要点及零比特填充法。最后介绍因特网中的数据链路层协议ppp数据链路层的功能和作用。一、名词解释链路：链路就是一条无源的点到点的物理线

25、路段，中间没有任何其他的交换节点。数据链路：数据链路是链路的硬件加上实现数据传输规程的软件。滑动窗口：滑动窗口是数据链路层的流量控制协议，主要是通过发送窗口和接收窗口来限制发送方和接收方所能发送和接收的分组数量达到流量控制的目的。hdlc帧划分为三大类，即信息帧、监督帧和无编号帧。零比特填充法：确定一个hdlc帧的边界时，要用硬件对其中的比特流进行扫描，每当发现5个连续1时，就将这5个连续1采用零比特填充法使一帧中两个f字段之间不会出现6个连续1。 二、问答/论述1. 简述数据链路层的主要功能。答：数据链路层的主要功能有：（1）链路管理：当网络中的两个结点进行通信时，发送方必须确知接收方是否已

26、处在准备接收状态。（2）帧同步：数据链路层，数据传送的单位是帧。 （3）流量控制：协调发送方与接收方的工作。 （4）差错控制：接收方可通过校验帧的差错编码，判断接收到的帧是否有差错。 （5）透明传输：所谓透明传输就是不管所传数据是什么样的比特组合，都应能够在链路上传送。 （6）寻址：在多点连接的情况下，保证每一帧都能送到正确的目的站。2. 请简单介绍停止等待协议的算法。答：停止等待协议（stop and wait）规定发送方每发送一帧后就要停下来等待接收方的确认返回，仅当接收方确认正确接收后再继续发送下一帧 。停止等待协议的实现过程如下： 发送方每次仅将当前信息帧作为待确认帧保留在缓冲存储器中

27、； 当发送方开始发送信息帧时，随即启动计时器； 当接收方收到无差错信息帧后，即向发送方返回一个确认帧； 当接收方检测到一个含有差错的信息帧时，便舍弃该帧； 若发送方在规定时间内收到确认帧，即将计时器清零，继而开始下一帧的发送； 若发送方在规定时间内未收到确认帧，（即计时器超时），则应重发存于缓冲器中的待确认信息帧。从以上过程可以看出，停止等待协议的收、发送方仅需设置一个帧的缓冲存储空间，便可有效地实现数据重发并确保接收方接收的数据不会重复。停止等待协议方案最主要的优点就是所需的缓冲存储空间最小，因此在使用简单终端的环境中被广泛采用。三、计算画图题1一个信道的比特率是8kb/s，传播时延为30m

28、s，那么帧的大小在什么范围内，停等协议才至少有50的概率？提示：当发送一帧的时间等于信道的传播延迟的2倍时，信道利用率是50。或者说，当发送一帧的时间等于往返路程的传播延迟时，效率将是50。第 4 章 局域网局域网是计算机网络的重要组成部分，本章重点放在局域网的介绍，从传统式以太网入手，讨论了共享介质局域网(以太网)的工作原理和mac帧结构，介绍了使用中继器、网桥、交换机等对局域网的进行扩展的技术。本章还介绍了千兆快速以太网、无线局域网等新的网络技术。一、名词解释 lan： local area network，局域网，覆盖范围较小的一类网络，通常指一个大楼或一个工厂的范围。局域网有自己的明显

29、一些特征。csma/cd： carry sense multiple access/collision detection，带冲突检测的载波侦听多路访问，是局域网采用的一种总线竞争协议。llc： logical link control，逻辑链路控制。其协议标准是ieee802.2。 mac： media access control，介质访问控制。包括csma/cd，token ring，token bus等多种协议。交换式以太网：具有交换功能的以太网技术。其交换设备是以太网交换集线器或以太网交换机。局域网ieee802标准： ieee制定的局域网标准，包括csma/cd、令牌总线和令牌环等

30、，它被ansi接受为美国国家标准，被iso作为国际标准（称为iso8802标准）。 二、问答/论述1. 简述总线型拓扑结构特点。答：总线型局域网的所有结点都连接到一条作为公共传输介质的总线上；总线传输介质通常采用同轴电缆或双绞线；介质访问控制方法采用的是“共享介质”方式；所有结点可以通过总线以“广播”方式发送或接收数据，因此出现“冲突”不可避免；由于“冲突”会造成传输失败；所以必须解决多个结点访问总线的介质访问控制问题。2. 简述环型拓扑结构特点。答：环型拓扑结构的结点使用点-点线路连接，构成闭合的物理环型结构；环中数据沿着一个方向绕环逐站传输；多个结点共享一条环通路；环建立、维护、结点的插入

31、与撤出。3. 什么是以太网的争用期？ 答：以太网的端到端往返时延2t称为争用期，又称为碰撞窗口。每一个站在自己发送数据之后的一小段时间内，存在着遭遇碰撞的可能性。如果在争用期内没有发生碰撞，那么以后也不会发生碰撞。若发生了碰撞，就需要进行重发，需要用退避算法解决这个问题。4. 简述传统以太网的连接方法。答：传统以太网可使用的传输媒体有四种，即粗缆、细缆、铜线和光缆。mac层下面给出了对应于这四种传输媒体的物理层，即10base5(粗缆)、10base2(细缆)、10base-t(双绞线)和10base-f (光缆)。5. 什么是mac层的硬件地址。答：在局域网中，硬件地址又称为物理地址或mac

32、地址。802标准为局域网规定了一种48bit的全球地址，指局域网上的每一台计算机所插入的网卡上的地址。ieee的注册管理委员会rac负责分配地址字段的六个字节中的前三个字节。地址字段中的后三个字节则是由厂家自行指派，称为扩展标识符。6. 简述网桥的优点。介绍常见网桥。答：网桥的优点主要有：（1）过滤通信量。（2）扩大了物理范围。（3）提高了可靠性。（4）可互连不同物理层、不同mac子层和不同速率的局域网。7. 简述csma/cd协议的工作原理。答：以太网是共享信道的网络，当两个以上的站点同时发送数据时就会发生信息冲突。以太网使用csma/cd（载波监听多点接入/碰撞检测）来协调信道的共享。cs

33、ma/cd的工作原理概括成四句话是：先听后发，边发边听，冲突停止，延时再发。具体过程是：（1）当某个站点想要发送数据的时候，发送站发送时首先侦听载波（载波检测），即侦听信道是否空闲。（2）如果网络（总线）被占用，发送站继续侦听载波并推迟发送，直到网络空闲。（3）如果网络（总线）空闲，发送站开始发送它的帧。 （4）发送站在发送过程中侦听碰撞（碰撞检测）。（5）如果检测到碰撞，发送站立即停止发送，并发送一个拥塞信号，使得所有卷入碰撞的站都停止发送。（6）其它节点收到拥塞信号后，都停止传输，等待一个随机产生的时间间隙后重发。8. 网桥的工作原理和特点是什么？网桥与转发器以及以太网交换机有何异同？三、

34、计算画图题本章的计算画图题，主要是对最小数据帧长度的计算。CSMA/CD协议规定在发送数据时，若检测到冲撞就停止发送。为确保在发送数据帧期间能够检测到冲突，发送数据帧的时间大于等于数据信号在网线最大距离中传输的时间的两倍。由此引发的数据帧长度（位）、网线最大长度（米）、网络数据发送速度（兆位每秒）、信号在网线中的传输速度（米/秒）关系的计算。单程传播时间t=网线最大长度/信号在网线中的传输速度最小数据帧长度=2t×数据传输速率例如：1. 已知一种以太网，使用csma/cd介质访问技术，并知信号在同轴线上传的速度为1/10光速，不考虑现有标准，规定该以太网的最长距离为1500m，帧长度

35、为2500位，问这以太网可以使用的数据传输速率上限是多少兆位/s？解：数据帧发送时间应大于等于往返路程传播时间 （1）往返传播时间2t=2×1500m/(c/10) (2)设数据传输速率为x，发送一帧的时间为2500b/x (3) 解出 答：这以太网可以使用的数据传输速率上限是25兆位/秒。2. 考虑建立一个CSMA/CD网，电缆长1km，不使用重发器，运行速率为1Gb/s。电缆中的信号速度为200000km/s。问最小帧长度是多少？1km电缆单程传播时间为1÷2000005×106s,即5 us，来回路程传播时间为210us。为了能够按照CSMA/CD工作，最小

36、帧的发送时间不能小于10us。以1Gb/s速率工作，10us可以发送的比特数等于：(10×106) ×(1×109) = 10000 bits或1250bytes 第 5章 广域网本章讨论广域网基本概念，包括广域网所提供的两种服务数据报和虚电路。广域网的主要问题都在网络层，因此接着要讨论分组的转发机制，即网络交换结点应通过哪条路径才能将数据转发到所要通信的目的主机。这就要查找转发表。本章只讨论查找转发表的简单过程。另外，本章还将介绍x.25广域网、帧中继广域网和采用atm技术的广域网。一、名词解释 x.25：x.25是一个公共分组交换网采用的标准访问协议，它定义了

37、dte和dce通信时下三层的交换信息的格式和意义。fr： frame relay，帧中继，用于以合理的速度和低的价格，按面向连接方式从一地向另一地传输比特。帧中继可以被认为是虚拟的租用线路。atm： asynchronous transfer mode，异步传输模式。一种可以进行实时数据、声音、视频以帧中继数据传输的网络。二、问答/论述1. 简述广域网的构成。答：广域网由一些结点交换机以及连接这些交换机的链路组成。通常一个结点交换机往往与多个结点交换机相连。在广域网中的一个重要问题就是分组的转发机制。相距较远的局域网可以通过路由器与广域网相连，组成了一个覆盖范围很广的互联网。广域网并没有严格的

38、定义。通常是指覆盖范围很广(远远超过一个城市的范围)的长距离网络，一般都是由电信公司所拥有。 2. 从多个方面比较虚电路和数据报这两种服务的优缺点。答：网络层为接在网络上的主机所提供的服务可以有两大类，即无连接的网络服务和面向连接的网络服务。这两种服务的具体实现就是数据报服务和虚电路服务。数据报是一个带有完整地址信息和控制信息的网络层传送的数据单元，每个数据报被独立的处理。数据报操作是非面向连接的，不用事先建立逻辑连接。结点要为每一个经过的数据报做路由选择，在结点的延迟较大。数据报方式不保证分组按顺序到达，也不保证正确到达。虚电路是一种逻辑信道。虚电路操作是面向连接的操作，传输前需建立逻辑连接

39、，事后要拆除；只在建立逻辑连接时需要结点做路由选择；数据分组传输时结点不为分组做路由选择，在结点延迟不大。保证分组正确有序到达。结点管理虚电路的本质是为每个虚电路分配一个分组缓冲器并使之多路复用一条物理信道。 虚电路服务与数据报服务的本质差别表现为：是将顺序控制、差错控制和流量控制等通信功能交由通信子网完成，还是由端系统自己来完成。两种服务优、缺点各自参半，对二者的选择取决于应用背景，即网络用户对通信子网是要求只管数据传送而不必多管“闲事”，还是希望通信子网提供更可靠的服务来减轻自身的负担。 3. 简述ATM连接建立的过程。CONNECT ACKCONNECT ACK连接建立SETUPSETU

40、PSETUP CALL PROCEEDINGCALL PROCEEDING CALL PROCEEDINGCONNECTCONNECTCONNECTCONNECT ACK 源主机 1号交换机 2号交换机 目的主机三、计算画图题第6 章 网络互连本章讨论网络互联问题，其核心内容是因特网的网际协议ip，还重点讲述了路由器的工作原理，划分子网和构造超网，ip地址与物理地址的关系，ip报文的格式，本章还介绍了icmp协议，igmp协议，arp协议，因特网的路由选择协议等。最后简单讨论了下一代的网际协议ipv6。一、名词解释ip地址：ip协议要求所有参加internet的网络节点要有一个唯一的、统一规定

41、格式的32位地址，简称ip地址。ip地址可表达为二进制格式和十进制格式。 ip地址表示方法：ip地址：= <网络号>，<主机号>ip地址都是32bit的二进制代码，常常用点分十进制记法。从ip地址的结构来看，ip地址并不只是一个主机的号，而是指出了连接到某个网络上的某个主机。 “保留”ip 地址：因特网赋号管理局（internet assigned numbers authority，iana）已经在 a、b 和 c 类地址中保留了一些网络号，无需注册就可以使用这些地址。对于那些完全没有连接到因特网的网络，可以使用这些保留的网络地址。特殊的ip地址：给系统分配节点号时，

42、不要使用 0 或 255，它们都是保留数字，具有特殊含义。（2）将地址上所有位全置为 1（也就是值 255）代表“所有地址”地址解析协议arp：地址解析协议（arp）用来实现 ip 地址与本地网络认知的物理地址（以太网 mac 地址）之间的映射。逆地址解析协议rarp为不知道自己 ip 地址的主机提供了一种反向地址转换映射，从而可以从网关的 arp cache 上请求它们的 ip 地址。因特网控制报文协议icmp：因特网控制报文协议icmp主要用于网络设备和结点之间的控制和差错报告报文的传输。icmp可以反映数据报的投递情况，提高ip数据报交付成功的机会。路由： 路由选择是网络层功能的一部分，

43、负责确定所收到的分组应传送的外出路线。即在具有许多节点的广域网里，应通过哪条通路才能将数据从源主机传到所要通信的目的主机。常用的动态路由算法有：孤立自适应路由算法、分布式自适应路由算法。两种基本的路由算法：距离向量法（distance vector routing）和链路状态算法（link-state routing）。路由协议和路由算法只针对动态路由。距离向量路由选择：一种自适应路由算法，路由器通过向邻居扩散它所知道的路由使得所有路由器找到到达其他路由器的最短路径。链路状态路由选择：一种自适应路由算法，所有路由器在整个网络扩散它的邻居信息，路由器根据这些信息构造出整个网络的拓扑结构，再根据一

44、定的算法算出最短路径。rip： rip(routing information protocol)是一种采用距离向量路由算法的协议。ospf：ospf(open shortest path first)是一个内部网关协议(interior gateway protocol，简称igp)，用于在单一自治系统(autonomous system，as)内决策路由。与rip相对，ospf是链路状态路由协议，而rip是距离向量路由协议。自治系统：从选路的角度来说，处于一个管理机构控制之下的网络和路由器群组称为一个自治系统 (autonomous system) 。在一个自治系统内的路由器可以自由地选择

45、寻找路由、广播路由、确认路由以及检测路由的一致性的机制。二、问答/论述1. 简述路由器和结点交换机的区别。答：路由器和结点交换机的区别主要有：（1）路由器是用来连接不同的网络，而结点交换机只是在一个特定的网络中工作。（2）路由器是专门用来转发分组的，而结点交换机还可接上许多个主机。（3）路由器使用统一的ip协议，而结点交换机使用所在广域网的特定协议。（4）路由器根据目的网络地址找出下一跳(即下一个路由器)，而结点交换机则根据目的站所接入的交换机号找出下一跳(即下一个结点交换机)。2. 简述中继器、网桥、路由器、网关的作用和工作的层次。答：将网络互相连接起来要使用一些中间设备(或中间系统)，is

46、o的术语称之为中继系统。根据中继系统所在的层次，可以有以下4种不同的中继系统。（1）中继器(repeater)的功能是对接收信号进行再生和发送，从而增加信号传输的距离。它连接同一个网络的两个或多个网段。中继器工作于物理层。（2）网桥 (bridge)将两个相似的网络连接起来，并对网络数据的流通进行管理。不但能扩展网络的距离或范围，而且可提高网络的性能、可靠性和安全性。网桥工作于数据链路层。（3）路由器(router)是用于连接多个逻辑上分开的网络。路由器用最少时间算法或最优路径算法通过路由表为数据传输选择最佳路由，如果某一网络路径发生故障或堵塞，路由器可选择另一条路径，以保证信息的正常传输。路

47、由器可进行数据格式的转换，成为不同协议之间网络互连的必要设备。路由器工作于网络层。 （4）在网络层以上的中继系统称为网关(gateway)。网关主要用于不同体系结构的网络或者局域网与主机系统的连接，可以支持不同协议之间的转换， 实现不同协议网络之间的互连。网关位于传输层及以上所有的层。3 ip地址的主要特点是什么？答：ip地址的主要特点如下：（1）每一个ip地址都由网络号和主机号两部分组成。（2）ip地址的这种结构和电话号码(这里指的是固定电话)的等级结构虽然有相似之处，但并不完全一样。（3）当一个主机同时连接到两个网络上时，该主机就必须同时具有两个相应的ip地址，其网络号net-id是不同的

48、。这种主机称为多归宿主机，或多接口主机。（4）按照因特网的观点，用转发器或网桥连接起来的若干个局域网仍为一个网络，因此这些局域网都具有同样的网络号net-id。（5）在ip地址中，所有分配到网络号net-id的网络都是平等的。4. 在ip地址中最常用的三类地址是什么，它们的分类特征是什么，这三类地址能表示网络的数量分别是多少？答：ip中最常用的三类地址是a类、b类、c类地址；a、b、c类的分类特征是：以二进制的ip地址来判断，以“0”开头的ip地址为a类；以“10”开头为b类；以“110”开头的ip地址则为c类；a类、b类、c类地址表示网络的数量分别为27-2（126）、214-2（16384

49、）、221-2（2097152）。5. 什么是子网掩码？ 答：子网掩码是整个子网的一个重要属性。子网掩码和ip地址一样长，都是32 bit，并且是由一串1和跟随的一串0组成。网络地址(即子网地址)就是将主机号置为全0的ip地址。这也是将子网掩码和ip地址逐比特相“与”(and)的结果。对于连接在一个子网上的所有主机和路由器，其子网掩码都是同样的。6. 简述cidr的特点。答：cidr的主要特点是：（1）cidr消除了传统的a类、b类和c类地址以及划分子网的概念，因而可以更加有效地分配ipv4的地址空间，并且可以在新的ipv6使用之前容许因特网的规模继续增长。（2）cidr将网络前缀都相同的连续

50、的ip地址组成“cidr地址块”。7. 什么是内部网关协议rip？rip有什么缺点？答：rip是一种分布式的基于距离向量的路由选择协议，是因特网的标准协议，其最大优点就是简单。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。 8. 什么是ospf？ospf的三个特点是什么？答：ospf(open shortest path first)是一个内部网关协议(interior gateway protocol，简称igp)，用于在单一自治系统(autonomous system，as)内决策路由。ospf是链路状态路由协议。ospf的三个特点是：（1）向本

51、自治系统中所有路由器发送信息。（2）发送的信息就是与本路由器相邻的所有路由器的链路状态，但这只是路由器所知道的部分信息。（3）只有当链路状态发生变化时，路由器才用洪泛法向所有路由器发送此信息。9. 回答以下关于子网掩码的问题：（3）某a类网络和某b类网络的子网号subnet-id分别为16个1和8个1，问这两个网络的子网掩码有何不同？10. 以下有四个子网掩码，哪些是不推荐使用的？三、计算画图题1. 找出可产生以下数目的a类子网的子网掩码（采用连续掩码）（1）2， （2）6， （3）30， （4）62， （5）122， （6）2505如下图所示，用RIP协议，则R2和R1交换了路由器的信息后，

52、分别变为什么？如果R3与网4断了，则R1和R2路由器的结果怎么样变化？R1R2R3网3网2网1网2，1，-网3，1，-网4网4，1，-第 8 章 运输层运输协议是整个网络体系结构中的关键之一，本章讨论了tcp/ip传输层的协议组成，比较了tcp和udp的异同。重点介绍了端口概念，tcp可靠传输服务的主要实现机制，tcp有关连接管理和状态图的概念。一、名词解释tcp：transmission control protocol，传输控制协议，tcp协议将数据分成可被ip层传输的数据包交ip层传送，或者将从ip层收到的数据包重新组合为完整的消息并进行校验。tcp工作在iso/osi的第四层即传输层。

53、tcp是一种面向连接的协议，该协议可以保证客户端和服务端的连接是可靠的、安全的，所以大多数程序采用tcp协议。 udp：user datagram protocol，用户数据报协议。它是tcp/ip协议中的非连接协议，对应于iso/osi模型中的传输层。它将应用程序产生的数据信息转化成数据包，然后经由ip发送。它不验证消息是否正确发送，其可靠性依赖于产生消息的应用程序自身。udp是一种非面向连接的协议，它不能保证网络程序的连接是可靠的，但由于它速度快，在要求速度和效率的场合可能会使用udp协议。套接字：套接字（socket）是分配给某运行在主机上特定进程的逻辑地址。它形成主机和客户机之间的虚拟

54、连接。套接字使用ip地址、协议号和端口号的组合唯一标识，也称为三级寻址。一个连接由连接两端的套接字标识，本地的套接字可能和不同的外部套接字通信，这种通信是全双工的。端口号：套接字的地址集成了主机的ip地址和与某进程有关的端口号(port number)。tcp和udp采用16位的端口号来识别应用程序。端口号被表示为ip 地址后冒号后面的十进制数字。tcp的连接：tcp的连接要分为几个步骤。通常把这个连接过程称为“三次握手”。三次握手的目的是使数据段的发送和接收同步；告诉其它主机其一次可接收的数据量，并建立虚连接。二、问答/论述1. 试说明运输层的作用。网络层提供数据报或虚电路服务对上面的运输层

55、有何影响？ 答：运输协议是整个网络体系结构中的关键之一。从通信和信息处理的角度看，运输层向它上面的应用层提供通信服务，它属于面向通信部分的最高层，同时也是用户功能中的最低层。运输层只存在于通信子网以外的主机中，在通信子网中没有运输层。运输层为应用进程之间提供逻辑通信，而网络层为主机之间提供逻辑通信。运输层向高层用户屏蔽了下面信子网的细节，它使应用进程看见的就是好像在两个运输层实体之间有一条端到端的逻辑通信信道。因此，网络层提供数据报或虚电路服务对上面的运输层没有影响。2. 试对tcp/ip的运输层的两个协议进行比较。答：tcp和udp是工作在传输层的因特网协议，其中tcp是面向连接的协议，ud

56、p是无连接的协议。传输控制协议tcp：tcp是专门设计用于在不可靠的因特网上提供可靠的、端到端的字节流通信的协议。tcp是面向连接的，它提供全双工的可靠交付的服务。tcp是一种有连接的有确认的协议，能保证数据完整地到达目的地。当运输层采用面向连接的tcp协议时，尽管下面的网络是不可靠的，提供的逻辑通信信道相当于一条全双工的可靠信道。报文可以做到无差错、按序、无丢失和无重复。tcp适用于传输大量重要数据的场合。用户数据报协议udp：udp是一种无连接的无确认的协议， udp向应用程序提供了一种发送封装的原始ip数据报的方法，并且发送时无需建立连接。udp不保证数据能否完整地到达目的地，当运输层采用无连接的udp协议时，提供的逻辑通信信道是一条不可靠信道。udp比较适合于简单的一问一答方式，可以省去建立连接和释放连接的开销。3. 试介绍端口的概念。答：udp和tcp都使用了与应用层接口处的端口与上层的应用进程进行通信。端口(port)是传输层与应用层的服务接口。传输层可以同时为多个应用层进程提供传输服务，每一个应用进程都对应一个端口。端口是用来标识应用层的进程。若没有端口，运输层就无法知道数据应当交付给应用层的哪一个进程。每个端口占2个字