计算机网络复习及大题

1、计算机网络期末复习选择题30题，填空题10题，名词解析四五题，计算题四到五题简答加综合题大概七八题第1章 概述1.2.2 因特网发展的三个阶段 从单个网络ARPANET向互联网发展；TCP/IP协议的初步成型       建成三级结构的Internet；分为主干网、地区网和校园网；       形成多层次ISP结构的Internet；ISP首次出现。1.3 因特网的组成1.3.1 因特网的边缘部分 P8边缘部分 由所有连接在因特网上的主机组成。这部分是用户直接使用的，用来进行

2、通信（传送数据、音频和视频）和资源共享。1.3.2因特网的核心部分P11核心部分 由大量网络和连接这些网络的路由器组成。这部分是为边缘部分提供服务的（提供连通性和交换）。1.5计算机网络的类别1. 按网络的作用范围:（1） 广域网 (2)城域网(3)局域网(4)个人区域网2. 按网络的使用者进行分类（1） 公用网(2)专用网1.6计算机网络的性能指标（1） 速率 （2）带宽（3）吞吐量 （4）时延 发送时延=数据帧长度（b）/发送速率（b/s） 传播时延=信道长度（m）/电磁波在信道上的传播速率（m/s） 总时延=发送时延+传播时延+（处理时延+排队时延）（例：收发两端之间的传输距离为1000

3、km，信号在媒体上的传播速率为2×108m/s。试计算以下两种情况的发送时延和传播时延： （1） 数据长度为107bit,数据发送速率为100kb/s。（2） 数据长度为103bit,数据发送速率为1Gb/s。从上面的计算中可以得到什么样的结论？解：（1）发送时延：ts=107/105=100s 传播时延tp=106/(2×108)=0.005s（2）发送时延ts =103/109=1µs 传播时延：tp=106/(2×108)=0.005s）（5） 时延带宽积=传播时延*带宽（例：假定网络利用率达到了90%。试估计一下现在的网络时延是它的最小值的多少倍

4、？解：设网络利用率为U。，网络时延为D，网络时延最小值为D0U=90%; D=D0/(1-U)->D/ D0=10      现在的网络时延是最小值的10倍）（6） 往返时间RTT 表示从发送方发送数据开始，到发送方收到来自接收方的确认（接收方收到数据后便立即发送确认），共经历的时间。 （7）利用率 OSI的体系结构：从上向下：应用层、表示层、会话层、运输层、网络层、数据链路层、物理层TCP/IP的体系结构：应用层、运输层、网际层IP、网络接口 名词解释： 实体：表示任何可发送或接收信息的硬件或软件进程。协议：控制两个对等实体进行通信的规

5、则的集合。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）的地方协议是水平的，服务是垂直的。第2章 物理层2.2.1数据通信系统的模型一个数据通信系统可分为三大部分，即源系统（或发送端，发送方）、传输系统（或传输网络）和目的系统（或接收端，接收方）。2.2.2有关信道的几个基本概念P40（1）单向通信 ：又称为单工通信，即只能有一个方向的通信而没有反方向的交互。（包括无线电广播或有线电广播、电视广播）（2）双向交替通信 ：又称为半双工通信，即通信双方都可以发送信息。但不能双方同时发送。（一方发送一方接收，一段时间后再反过来。）（3）双向同时通信 ：又称为全双工通信，通信双方可以同时

6、发送和接受信息。（4）信噪比：信号的平均功率和噪声的平均功率之比，即S/N，分贝（dB）为单位。即：信噪比（dB）=10log10（S/N）（dB）（例：当S/N=10时，信噪比为10dB，S/N=1000时，信噪比为30dB）曼彻斯特编码:位周期向上跳变代表0，向下跳变代表1.也可反过来定义。2.2.3信道的极限容量信噪比（dB）=10log10(S/N) (dB)信道的极限信息传输速率C=Wlog2(1+S/N) (b/s)【香农公式】（例：假定要用3KHz带宽的电话信道传送64kb/s的数据（无差错传输），试问这个信道应具有多高的信噪比答：C=Wlog2（1+S/N）(b/s) W=3k

7、hz，C=64khz，S/N=64.2dB ）2.3.1导引型传输媒体（优缺点）1. 双绞线：衰减随着频率升高而增大，更粗的导线可以降低衰减，却增加了导线的价格和重量。最高速率与数字信号的编码方式有很大联系。2. 同轴电缆，带宽取决于电缆的质量，较好的抗干扰能力。3. 光缆，（1）传输损耗小，中继距离长，对远距离传输特别经济；（2）抗雷电和电磁干扰性能好； （3）无串音干扰，保密性好； （4）体积小，重量轻。 2.4信道复用技术复用是通信技术中的基本概念。频分复用（FDM）、时分复用(TDM)和统计时分复用(STDM)频分复用的所有用户在同样的时间占用不同的带宽资源。时分复用的所有用

8、户在不同的时间占用同样的频带宽度。2.4.2波分复用（WDM）（本质是频分）波分复用就是光的频分复用。2.4.3码分复用(CDM)每一个用户可以在同样的时间使用同样的频带进行通信。特点：用很强的抗干扰能力，其频谱类似白噪声，不易被敌人发现。（例：共有4个站进行码分多址通信。4个站的码片序列为 A：（11111111） B：（11111111） C：（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：S·A=（11311311）8=1，   A发送1S·B=（1

9、1311311）8=1， B发送0S·C=（11311311）8=0，   C无发送S·D=（11311311）8=1，   D发送1PS：每个选项与序列S对应相乘之和再除以8，为0无法送，为1发送1，为-1发送0）2.6宽带接入技术 ：ADSL技术非对称数字用户线ADSL技术是用数字技术对现有的模拟电话用户进行改造，使它能够承载宽带数字业务。（上行下行）第3章 数据链路层3.1使用点对点信道的数据链路层一个PPP帧的数据部分（用十六进制写出）是7D 5E FE 27 7D 5D 7D 5D 65 7D 5E。试问真正的数据是什么（用

10、十六进制写出）？答：7D 5E FE 27 7D 5D 7D 5D 65 7D 5E          7E   FE 27 7D    7D  65 7E   （把所有的前一个是D，后面是5的取前后部结合）3.1.2三个基本问题封装成帧，透明传输，差错检测（计算冗余码）例题：要发送的数据为1101011011。采用CRC的生成多项式是P（X）=X4+X+1。试求应添加在数据后面的余数。数据在传输过程中最后

11、一个1变成了0，问接收端能否发现？若数据在传输过程中最后两个1都变成了0，问接收端能否发现？采用CRC检验后，数据链路层的传输是否就变成了可靠的传输？答：作二进制除法，异或运算（相同为0不同为1）1101011011  0000  （看P中最高项是几则被除数加几个0）  10011（除数看P中从最高项开始每一项，若存在则为1，不存在则为0） 得余数1110 ，添加的检验序列是1110.（余数是看最高项是几则有几位，不足的在前面补0）按照正常除法，做异或运算。见p71 p109实例。      &

12、#160;   作二进制除法，两种错误均可发展仅仅采用了CRC检验，缺重传机制，数据链路层的传输还不是可靠的传输。3.3使用广播信道的数据链路层3.3.2 CSMA/CD协议CSMA/CD的要点多点接入，载波监听，碰撞检测（边发送边监听）3.4使用广播信道的以太网3.4.1使用集线器的星形拓扑这种以太网采用星形拓扑，在星形的中心则增加了一种可靠性非常高的设备，叫做集线器。第4章 网络层4.2网际协议IP4.2.2分类的IP地址(选择填空)，主机号部分不能全为1或全为0A类地址 网络号8位1126B类地址 网络号16位128191C类地址 网络号25位192223IP地址的特

13、点（1） 每一个IP地址都由网络号和主机号两部分组成（2） 实际上IP地址是标志一个主机（或路由器）和一条链路的接口（3） 用转发器或网桥连接起来的若干个局域网仍为一个网络。（4） 在IP地址中，所有分配到网络号的网络都是平等的。4.2.3 IP地址和硬件地址（MAC地址）区别：物理地址是数据链路层和物理层使用的地址，而IP地址是网络层和以上各层使用的地址，是一种逻辑地址。 IP地址放在IP数据报的首部，而硬件地址则放在MAC帧的首部。在网络层和网络层以上使用的是IP地址，而数据链路层及以下使用的是硬件地址。4.2.4地址解析协议ARP地址解析协议ARP用来解决已经知道了一个机器的IP地址，如

14、何找出其相应的硬件地址的问题。4.3.1划分子网（网络前缀：网络号加子网号，子网号和网络号不可全0或全1）某单位分配到一个B类IP地址，其net-id为.该单位有4000台机器，分布在16个不同的地点。如选用子网掩码为，试给每一个地点分配一个子网掩码号，并算出每个地点主机号码的最小值和最大值 4000/16=250，平均每个地点250台机器。如选为掩码，则每个网络所连主机数=28-2=254>250，共有子网数=28-2=254>16，能满足实际需求。可给每个地点分配如下子网号码地点： 子网号（su

15、bnet-id） 子网网络号   主机IP的最小值和最大值1：    00000001               -54  2：    00000010          

16、60;   -543：    00000011               -544：    00000100             &

17、#160; -545：    00000101               -546：    00000110               129.

18、250.6.1-547：    00000111               -548：    00001000               -12

19、549：    00001001               -5410：  00001010              -5411：  000

20、01011              -5412：  00001100              -5413：  00001101     

21、60;        -5414：  00001110              -5415：  00001111           129.250.15

22、.0   -5416：  00010000              -54类编址CIDR（构成超网）（子网中可以是全0和全1，网络号不可以）例：/20 意义：（1）前20位为网络号；（2）20是地址掩码中1的个数，即地址掩码：11111111 11111111 11110000 00000000（20个连

23、续的1）（3）地址数为：232-20=212个（地址数一定是2的整数次幂）CIRD最主要的两个特点：1） CIRD消除了传统的A类、B类和C类地址以及划分子网的概念2） CIRD把网络前缀都相同得到连续的IP地址组成一个“CIRD地址块”ICMP报文的种类ICMP报文种类：1、ICMP差错报告报文 2、ICMP询问报文ICMP的应用举例1. 分组网间探测PING，用来测试两个主机之间的连通性。2. 另一个应用是traceroute,用来跟踪一个分组从源点到终点的路径。在windows下的命令为tracert。4.5因特网的路由选择协议4.5.2内部网关协议RIP P152RIP是内部网关协议I

24、GP中最先得到广泛使用的协议RFC 1058，它的中文名很少使用，叫做路由信息协议。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，其最大特点就是简单。例：方法：首先将新表的路由信息全部写出（下面示例红色部分），按照目的网络不变，距离全部增1，下一跳为其发来的地址写；然后得出的信息表和原表比较，看目的网络，原有的而新表没有的那部分保留，新表新增的也保留，两个表都有的先比较下一跳，若相同，则更新；若不同，选择距离更短的。（1）假定网络中的路由器B的路由表有如下的项目（这三列分别表示“目的网络”、“距离”和“下一跳路由器”）     &#

25、160;             N1        7        A                  N2    

26、0;   2        C                  N6        8        F        

27、;          N8        4        E                  N9        4 

28、;       F现在B收到从C发来的路由信息（这两列分别表示“目的网络”“距离”）：                  N2        4 - N2 5 C           

29、60;      N3        8 - N3 9 C                  N6        4 - N6 5 C         

30、;         N8        3 - N8 4 C                  N9        5 - N9 6 C试求出路由器B更新后的路由表（详细说明每一个步骤）。  路由器B

31、更新后的路由表如下：N17A无新信息，不改变N25C相同的下一跳，更新N39C新的项目，添加进来N65C不同的下一跳，距离更短，更新N84E不同的下一跳，距离一样，不改变N94F不同的下一跳，距离更大，不改变 （2）假定网络中的路由器A的路由表有如下的项目（格式同上题）：             N1          4      &#

32、160;   B            N2          2          C            N3     &#

33、160;    1          F            N4          5          G   现将A收到从C发来的路由信息（格式同上题）：

34、0;           N1          2            N2          1         

35、   N3          3            N4          7试求出路由器A更新后的路由表（详细说明每一个步骤）。 路由器A更新后的路由表如下：N13C不同的下一跳，距离更短，改变N22C不同的下一跳，距离一样，不变N31F不同的下一跳，距离更大，不改变N45

36、G无新信息，不改变4.7虚拟专用网VPN和网络地址转换NAT（稍微看看）虚拟专用网VPN利用公用的因特网作为本机构各专用网之间的通信载体。VPN内部使用因特网的专用地址。一个VPN至少要有一个路由器具有合法的全球IP地址，这样才能和本系统的另一个VPN通过因特网进行通信。所有通过因特网传送的数据都必须加密。使用网络地址转换NAT技术，可以在专用网络内部使用专用IP地址，而仅在连接到因特网的路由器使用全球IP地址。这样就大大节约了宝贵的IP地址。第5章 运输层5.1.3运输层的端口常用的熟知端口号FTPTELNETSMTPDNSTFTPHTTP212325536980服务器端使用的端口号：010

37、23熟知端口号，102449151，登记端口号客户端使用的端口号：49152655355.2用户数据报协议UDP 5.2.1 UDP概述特点：（1） UDP是无连接的。（2） UDP使用尽最大努力交付。（3） UDP是面向报文的。（4） UDP没有拥塞控制。（5） UDP支持一对一，一对多，多对一和多对多的交互通信。（6） UDP的首部开销小。5.2.2 UDP的首部格式P194UDP有两个字段：数据字段和首部字段。首部字段只有8个字节，每个字段长度都是两个字节。各字段意义如下：（1） 源端口：源端口号，在需要对方回信时选用，不需要时可用全0（2） 目的端口：目的端口号，这在终点交付报文时必须

38、要使用到（3） 长度：UDP用户数据报的长度，其最小值是8（仅有首部）（4） 检验和：检测UDP用户数据报在传输中是否有错，有错就丢弃例：一UDP用户数据报的首部十六进制表示是：06 32 00 45 00 1C  E2 17.试求源端口、目的端口、用户数据报的总长度、数据部分长度。这个用户数据报是从客户发送给服务器发送给客户？使用UDP的这个服务器程序是什么？解：源端口1586，目的端口69，UDP用户数据报总长度28字节，数据部分长度20字节。       此UDP用户数据报是从客户发给服务器（因为目的端口号<10

39、23，是熟知端口）、服务器程序是TFFTP。方法：将每两个做一组，转换成十进制：源端口06 32H=1586 目的端口：00 45H=69 用户数据报总长：00 1C H=28 检验和：E2 17数据部分长度：28-8=20字节（8是用户数据报首部长度）目的端口69是服务器端口号，所以是由客户端发送给服务器的5.3传输控制协议TCP概述TCP最主要的特点：（1） TCP是面向连接的运输层协议。（2） 每一条TCP连接只能有两个端点，每一条TCP连接只能是点对点的（一对一）。（3） TCP提供可靠交付的服务。（4） TCP提供全双工通信。（5） 面向字节流。主机A向主机B连续发送了两个TCP报文

40、段，其序号分别为70和100。试问：A：70-99 B：100 P232 5-23（1） 第一个报文段携带了多少个字节的数据？99-70+1=30字节（2） 主机B收到第一个报文段后发回的确认中的确认号应当是多少？100（从70到99号都收到，则发回100）（3） 如果主机B收到第二个报文段后发回的确认中的确认号是180，试问A发送的第二个报文段中的数据有多少字节？179-100+1=80字节（4） 如果A发送的第一个报文段丢失了，但第二个报文段到达了B。B在第二个报文段到达后向A发送确认。试问这个确认号应为多少？705.4.1停止等待协议 见P1985.5TCP报文段的首部格式(主要是前三个

41、)（1） 源端口和目的端口（2） 序号（3） 确认号 期望收到对方下一个报文段的第一个数据字节的序号5.6.2超时重传时间的选择（计算题）例：已知第一次测得TCP的往返时延的当前值是30 ms。现在收到了三个接连的确认报文段，它们比相应的数据报文段的发送时间分别滞后的时间是：26ms，32ms和24ms。设=01。试计算每一次的新的加权平均往返时间值RTTs。讨论所得出的结果。答：a=0.1， RTT0=30RTT1=RTT0*(1-a) +26*a=26.4RTT2=RTT1*(1-a)+32*a=31.44RTT3=RTT2*(1-a)+24*a=24.744三次算出加权平均往返时间分别为

42、26.4，31.44和24.744ms。可以看出，RTT的样本值变化多达20%时，加权平均往返公式：新的RTTS=(1-)*(旧的RTTS)+*（新的RTTS样本） 超时重传时间RTO=RTTS+4*RTTD5.7 TCP的流量控制所谓流量控制就是让发送方的发送速率不要太快，要让接收方来得及接收。5.8TCP的拥塞避免例：TCP拥塞窗口拥塞窗口（cwnd）124816a.32333435轮次（n）1234567810cwnd3738394041b.42212223n111213141516171819cwnd2425c.261248n20212223242526分析：从慢开始开始，每轮次cwn

43、d*2；由a可知初始门限值ssthresh为32；达到门限值后转为拥塞避免，每轮次cwnd+1；由b可知，此时发生收到三次确认，门限值设为前一轮次的一半，且之后每轮次cwnd+1；由c可知，此时发生超时重传，门限值设为前一个的一半，cwnd=1；若存在27轮次，则对应的cwnd为13，因为c出门限值设为了13；（1）1，18，24轮次的门限值分别为：32，21，13；（2）慢开始阶段时间：1-6,23-26；拥塞避免阶段时间：7-16,17-22；（3）第几个轮次传输第70报文段？每轮次cwnd相加，即1+2+4+。+33>70，此时的轮次为7，则在第7轮次传输第70报文段(2)设TCP

44、的ssthresh的初始值为8(单位为报文段)。当拥塞窗口上升到12时网络发生了超时，TCP使用慢开始和拥塞避免。试分别求出第1次到第15次传输的各拥塞窗口大小。 答：拥塞窗口大小分别为：1，2，4，8，9，10，11，12，1，2，4，6，7，8， TCP的连接建立运输连接的三个阶段：连接建立、数据传送和连接释放了解三次握手，本质是收发双方传递三个TCP报文连接释放采用4次握手机制。应用层HTTP采用DNS协议；运输层TCP，采用UDP协议第6章 应用层6.1.2因特网的域名结构顶级、二级、三级、四级，用点号分开例 (三级域名.二级域名.顶级域名)6.2文件传送协议文件传送协议FTP是因特网上使用得最广泛的文件传送协议。端口号：21简单文件传送协议TFTP是一个很小且易于实现的文件传送协议，优点：1.可用于UDP环境。2.所占内存较小。6.3远程终端协议TELNET（了解其概念） 端口号：23能将用户的击键传到远处的另一个主机，也能将原地主机的输出通过TCP连接返回到用户屏幕。发送方和接收方的邮件服务器之间的SMTP通信的三个阶段连接建立 邮件传送 连接释放6.4.2统一资源定位符URL 统一资源定位符URL是用来表示从因特网上得到的资源位置和访问这些资源的方法。1.URL的格式URL的一般形式