计算机网络基础教程第2版简答题答案.doc

第一章计算机网络概论(1) 计算机网络的发展经过哪几个阶段？每个阶段各有什么特点？答：（1）以单计算机为中心的联机系统：在单处理机联机网络中，由单用户独占一个系统发展到分时多用户系统，使用通信控制处理机和集中器的通信系统，被称为第一代网络；（2） 计算机计算机网络：将多个单处理机联机终端网络互相连接起来，以多处理机为中心的网络，并利用通信线路将多台主机连接起来，为用户提供服务，形成了以通信子网为核心的第二代网络；（3） 随着分组交换技术的使用，逐渐形成了以遵守网络体系结构的第三代网络；（4） Internet是计算机网络发展最典型的实例，该网络的发展也促使新的高速网络技术的不断出现，又提高了网络的发展。(2) 什么是计算机网络？计算机网络的主要功能是什么？答：利用通信设备和线路，将分布在地理位置不同的、功能独立的多个计算机系统连接起来，以功能完善的网络软件（网络通信协议及网络操作系统等）实现网络中资源共享和信息传递的系统。主要功能：1. 数据交换和通信：在计算机之间或计算机与终端之间快速可靠地相互传递数据、程序或文件；2. 资源共享：充分利用计算机网络中提供的资源（包括硬件、软件和数据）；3. 提高系统的可靠性：通过计算机网络实现的备份技术可以提高计算机系统的可靠性。4. 分布式网络处理和负载均衡：将任务分散到网络中的其他计算机上进行，减轻任务负荷过重的单台主机。(3) 计算机网络分为哪些子网？各个子网都包括哪些设备，各有什么特点？答：一、从计算机网络系统组成的角度看，典型的计算机网络分为资源子网和通信子网。二、1、资源子网由主机、终端、终端控制器、连网外设、各种软件资源与信息资源组成。（1）主机是资源子网的主要组成单元，为本地用户和网络中远程用户访问网络其他主机设备与资源提供服务；（2）终端是直接面向用户的交互设备，可以是由键盘和显示器组成的简单的终端，也可以是微机系统；（3）终端控制器负责终端和主机的信息通信；（4）计算机外设主要是网络中的一些共享设备，如大型的硬盘机、高速打印机大型绘图仪等。2、通信子网由通信控制处理机、通信线路与其他通信设备组成，完成网络数据传输、转发等通信处理任务。（1）通信控制处理机也称为网络节点，它一方面作为与资源子网的接口，另一方面作为通信子网中的分组存储转发节点；（2）通信线路为通信控制处理机与通信控制处理机、通信控制处理机与主机之间提供通信信道。通信线路包括电话线、双绞线、同轴电缆、光纤、无线通信信道、微波与卫星通信信道等；（3）信号变换设备的功能是对信号进行变换以适应不同传输媒体介质的要求。(4) 计算机网络的拓扑结构有哪些？它们各有什么优缺点？答：1. 星型拓扑网络优点：很容易在网络中增加新的站点，容易实现数据的安全性和优先级控制，易实现网络监控；缺点：属于集中控制，对中心节点的依赖性大，一旦中心节点有故障会引起整个网络的瘫痪。2. 树型拓扑网络优点：层次化，节点完成专业化很强的任务；缺点：层次结构的层不宜过多，以免转接开销过大，使高层节点的负荷过重。3. 总线型拓扑网络优点：结构简单，安装方便，需要铺设的线缆最短，成本低；缺点：实时性较差，总线的任何一点故障都会导致网络瘫痪。4. 环型拓扑网络优点：结构简单，传输延时确定，环中每个节点与连接节点之间的通信线路都会成为网络可靠性的屏障；缺点：环中节点出现故障，有可能造成网络瘫痪。网络节点的加入、退出以及环路的维护和管理都比较复杂。5. 网状型拓扑网络优点：可靠性高；缺点：结构复杂，必须采用路由选择算法和流量控制方法。第二章数据通信的基础知识(1) 数据通信系统的基本结构是什么？模拟通信系统和数字通信系统有何不同?答：（1）数据通信系统的基本结构包括信源、信道和信宿。（2）1、组成不同：模拟通信系统通常由信源、调制器、信道、解调器、信宿以及噪声源组成。数字通信系统由信源、信源编码器、信道编码器、调制器、信道、解调器、信道译码器、信源译码器、信宿、噪声源组成。2、调制方式：模拟通信系统的信源所产生的原始模拟信号一般都要经过调制器后再通过信道传输。到达信宿后，再通过解调器将信号解调出来。数字通信系统则不然。(2) 简述存储转发交换方式与线路交换方式的区别。答：存储转发交换方式可分为报文存储转发交换和报文分组存储交换方式，后者又可分为数据报和虚电路方式。因此，与电路交换方式相比，报文交换方式不要求交换网为通信双方预先建立一条专用的数据通路，不存在建立电路和拆除电路的过程。在报文交换中，每一个报文由传输的数据和报头组成，报头中有源地址和目标地址。节点根据报头中的目标地址为报文进行路径选择，并且对收发的报文进行相应的处理。报文交换是在两个节点间的链路上逐段传输的，不需要在两个主机间建立多个节点组成的电路通道。(3) 简述脉冲编码调制（PCM）的工作过程。答：脉冲编码调制的工作过程包括3部分：抽样、量化和编码。抽样：每隔一定的时间间隔，采集模拟信号的瞬时电平值作为样本。抽样频率以奈奎斯特抽样定理为依据，如果以等于或高于通信信道带宽两倍的速率定时对信号进行抽样，就可以恢复原模拟信号的所有信息。量化：将取样样本幅度按量化级决定取值。经过量化后的样本幅度为离散的量化级值，根据量化之前规定好的量化级，将抽样所得样本的幅值与量化级的幅值比较，取整定级。编码：用相应位数的二进制代码表示量化后的采样样本的量级。(4) 请列举出几种信道复用技术，并说出它们各自的技术特点。答：一、目前主要有4种信道复用方式：频分多路复用（FDM）、时分多路复用（TDM）、波分多路复用（WDM）和码分多路复用。二、1、频分多路复用是把信道的可用频带分成多个互不交叠的频段，每个信号占其中一个频段。接收时用适当的滤波器分离出不同信号，分别进行解调接收。2、时分多路复用是按传输信号的时间进行分割，它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隙，每个时间片被一路信号占用。TDM又分为同步时分复用和异步时分复用。3、波分多路复用是光的FDM，用一根光纤来同时传输与多个频率都很接近的光载波信号，使光纤的传输能力成倍地提高。4、码分多路复用是一种共享信道的方法，每个用户可在同一时间使用同样的频带进行通信，但使用的是基于码型的分割信道的方法，即每个用户分配一个地址码，各个码型互不重叠，通信各方之间不会相互干扰，且抗干扰能力强。第三章计算机网络体系结构(1) 什么是网络体系结构？答：为了完成计算机间的通信合作，把每台计算机互连的功能划分成有明确定义的层次，并规定了同层次进程通信的协议及相邻层之间的接口及服务，将这些同层进程通信的协议以及相邻层的接口统称为网络体系结构。(2) OSI/RM共分为哪几层？简要说明各层的功能。答：第1层：物理层，在物理信道上传输原始的数据比特流，提供为建立、维护和拆除物理链路连接所需的各种传输介质、通信接口特性等。第2层：数据链路层，在物理层提供比特流服务的基础上，建立相邻节点之间的数据链路，通过差错控制提供数据帧在信道上无差错地传输，并进行数据流量控制。第3层：网络，为传输层的数据传输提供建立、维护和终止网络连接的手段，把上层来的数据组织成数据包在节点之间进行交换传送，并且负责路由控制和拥塞控制。第4层：传输层，为上层提供端到端（最终用户到最终用户）的透明的、可靠的数据传输服务。所谓透明的传输是指在通信过程中传输层对上层屏蔽了通信传输系统的具体细节。第5层：会话层，为表示层提供建立、维护和结束会话连接的功能，并提供会话管理服务。第6层：表示层，为应用层提供信息表示方式的服务，如数据格式的变换、文本压缩和加密技术等。第7层：应用层，为网络用户或应用程序提供各种服务，如文件传输、电子邮件、分布式数据库以及网络管理等。(3) 请详细说明物理层、数据链路层和网络层的功能。答：物理层直接与物理信道相连，起到数据链路层和传输媒体之间的逻辑接口作用，提供建立、维护和释放物理连接的方法，并可实现在物理信道上进行比特流传输的功能。物理层涉及的内容包括1、通信接口与传输媒体的物理特性；2、物理层的数据交换单元为二进制比特；3、比特的同步；4、线路的连接；5、物理拓扑结构；6、传输方式。数据链路层通过物理层提供的比特流服务，在相邻节点之间建立链路，传送以帧为单位的数据信息，并且对传输中可能出现的差错进行检错和纠错，向网络层提供无差错的透明传输。数据链路层涉及到的具体内容包括1、成帧；2、物理地址寻址；3、流量控制；4、差错控制；5、接入控制。网络层的作用是实现分别位于不同网络的源节点与目的节点之间的数据包传输，网络层要负责确定在网络中采用何种技术，从源节点出发选择一条通路通过中间的节点将数据包最终送达目的节点。网络层涉及的概念有1、逻辑地址寻址；2、路由功能；3、流量控制；4、拥塞控制。(4) TCP/IP协议模型分为几层？各层的功能是什么？每层又包含什么协议？答：1、TCP/IP共有4个层次，分别是网络接口层、网际层、传输层和应用层。2、网络接口层包括了能使用TCP/IP与物理网络进行通信的协议，提供灵活性，以适应各种网络类型，如LAN、MAN和WAN；TCP/IP标准并没有定义具体的网络接口协议。网际层的主要功能是处理来自传输层的分组，将分组形成数据包（IP数据包），并为该数据包进行路径选择，最终将数据包从源主机发送到目的主机；网际层协议包括网际协议（IP），网际控制报文协议（ICMP）、国际主机组管理协议（IGMP）、地址解析协议（ARP）和逆向地址解析协议（RARP）。传输层负责主机到主机之间的端对端通信；传输层协议包括传输控制协议（TCP）和用户数据报协议（UDP)。应用层用于提供网络服务，比如文件传输、远程登录、域名服务和简单网络管理等；应用层协议包括Telent、FTP、SMTP、DHCP、RIP、HTTP、BOOTP、SNMP、DNS和NFS等。(5) 若要将一个B类的网络划分为14个子网，请计算出每个子网的子网掩码，以及在每个子网中主机IP地址的范围是多少？答：子网掩码是每个子网的网络地址：、、、、、、、、、、、、、。每个子网主机IP的地址：54545454545454545454545454(6) 若要将一个B类的网络划分子网，其中包括3个能容纳16000台主机的子网，7个能容纳2000台主机的子网，8个能容纳254台主机的子网，请写出每个子网的子网掩码和主机IP地址的范围。答：子网掩码是 /1854/18 54/1854/18-/2154/2154/2154/2154/2154/2154/2154/21-/2454/2454/2454/2454/2454/2454/2454/2454第四章计算机局域网络(1) 局域网的拓扑结构分为几种？每种拓扑结构具有什么特点？答：1、总线型拓扑结构、环型拓扑结构和星型拓扑结构；2、总线型拓扑结构：a.所有的节点都通过网络适配器直接连接到一条作为公共传输介质的总线上；b.总线上任何一个节点发出的信息都沿着总线传输，而其他节点都能接收到该信息，但在同一时间内，只允许一个节点发送数据；c.可能出现同一时刻有两个或两个以上节点利用总线发送数据的情况，造成“冲突”；d.在“共享介质”的总线型拓扑结构的局域网中，必须解决多个节点访问总线的介质访问控制问题；e.由于结构简单、实现容易且易于扩展因而被广泛地应用。环型拓扑结构：a.所有节点均使用相应的网络适配器连接到共享的传输介质上，并通过点到点的连接构成封闭的环路；b.数据沿着一个方向绕环逐节点传输；c.使用的介质访问控制方法可以确定环中每个节点在何时发送数据，不会出现冲突；d.网络的管理较为复杂，比总线型拓扑结构扩展性差。星型拓扑结构：每个节点通过点到点线路与中心节点连接，任何两个节点之间的通信都要通过中心节点转接。(2) 简述载波侦听多路访问/冲突检测（CSMA/CD）的工作原理。答：由于整个系统不是采用集中式控制，且总线上每个节点发送信息要自行控制，所以各节点在发送信息之前，首先要侦听总线上是否有信息在传送，若有，则其他各节点不发送信息，以免破坏传送；若侦听到总线上没有信息传送，则可以发送信息到总线上。当一个节点占用总线发送信息时，要一边发送一边检测总线，看是否有冲突产生。发送节点检测到冲突产生后，就立即停止发送信息，并发送强化冲突信号，然后采用某种算法等待一段时间后再重新侦听线路，准备重新发送该信息。对CSMA/CD协议的工作过程通常可以概括为“先听后发、边听边发、冲突停发、随机重发”。(3) 10Mbit/s的Ethernet的标准有哪些？它们各有何特点？答：对于10Mbit/s以太网，IEEE 802.3有4种规范，即粗缆以太网（10Base-5）、细缆以太网（10Base-2）、双绞线以太网（10Base-T）和光纤以太网（10Base-F）。粗缆以太网使用阻抗为50W、RG值为8的同轴电缆，并使用外部收发器连接计算机上的网卡和分接器。细缆以太网10Base-2使用阻抗为50W、RG值为58同轴电缆。细缆以太网的网卡已经与收发器集成在一起，无须使用外部收发器。(4) 与共享式以太网相比，为什么说交换式以太网能够提高网络的性能？答：10Mbit/s双绞线以太网采用以共享集线器为中心的星型连接方式，实际是总线型的拓扑结构。网络中的每个节点都采用CSMA/CD介质访问控制方法争用总线信道。在某一时刻只能有一对用户进行通信，而交换机提供了多个通道，它允许多个用户之间同时进行数据传输，如图4-20所示，因此，它比传统的共享式集线器提供了更多的带宽。(5) 什么是VLAN？它有什么特点？答：虚拟局域网（VLAN）建立在交换技术基础上的。将网络上的节点按工作性质与需要划分成若干个“逻辑工作组”，一个逻辑工作组就组成一个虚拟网络。VLAN以软件方式来实现逻辑工作组的划分与管理，逻辑工作组的节点组成不受物理位置的限制。同一逻辑工作组的成员不一定要连接在同一个物理网段上，可以连接在同一个局域网交换机上，也可以连接在不同的局域网交换机上。当一个节点从一个逻辑工作组转移到另一个逻辑工作组时，只需要通过软件设定，而不需要改变它在网络中的物理位置。(6) 划分VLAN的方法有几种？各有什么优缺点。答：基于交换机端口的VLAN：根据局域网交换机的端口来定义虚拟局域网成员。基于交换机端口的虚拟局域网无法自动解决节点的移动、增加和变更问题。如果一个节点从一个端口移动到另一个端口，则网络管理者必须对虚拟局域网成员进行重新配置。基于MAC地址的VLAN：用节点的MAC地址来划分虚拟局域网。用MAC地址定义的虚拟局域网允许节点移动到网络的其他物理网段。由于它的MAC地址不变，所以该节点将自动保持原来的虚拟局域网成员的地位。缺点是需要对大量的毫无规律的MAC地址进行操作，而且所有的节点在最初都必须被配置到（手工方式）至少一个VLAN中，不便于维护。基于网络层地址的VLAN：使用节点的网络层地址来配置虚拟局域网。有利于组成基于服务或应用的虚拟局域网。用户可以随意移动节点而无须重新配置网络地址。基于IP组播的VLAN：用一种称为代理的设备对虚拟局域网中的成员进行管理。当IP广播包要送达多个目的节点时，就动态地建立虚拟局域网代理，这个代理和多个IP节点组成IP广播组虚拟局域网。基于策略的VLAN：可以使用上面提到的任一种划分VLAN的方法，并可以把不同方法组合成一种新的策略来划分VLAN。第五章结构化布线系统(1) 什么是结构化布线系统？答：结构化布线系统（PDS）是指按标准的、统一的和简单的结构化方式编制和布置各种建筑物（或建筑群）内各系统的通信线路，包括网络系统、电话系统、监控系统、电源系统和照明系统等。因此，结构化布线系统是一种通用标准的信息传输系统。(2) 结构化布线系统由哪几部分组成？说明各部分之间的关系?答：结构化布线系统通常由6个子系统组成：用户工作区系统、水平布线系统、垂直布线系统、设备间系统、接线间系统、建筑群系统。用户工作区是指办公室或计算机和其他设备所处的区域。对用户工作区的结构化布线主要是将用户设备连接到整个布线系统中。水平布线系统将垂直布线的干线线路延伸到用户工作区的通信插座，水平布线系统包括安装在接线间和用户工作区插座之间的水平方向连接的电缆及配件。垂直布线系统，也被称为干线系统。它是建筑物布线系统中的主干线路，用于接线间、设备间和建筑物引入设施之间的线缆连接。垂直布线系统与水平布线系统的汇合点称为配线分支点，它们通过垂直布线系统连接到建筑群系统上。设备间系统主要包括用于连接内部网或公用网络所需要的各种设备和线缆。布线配线系统是为建筑物楼层中水平布线的线缆和终端提供场所。接线间里可放置线缆终端、水平布线和主干布线系统的任何交叉连接。建筑群系统是指线缆从一个建筑物延伸到建筑群中的另外一些建设物上所需的通信设备和装置。第六章网络操作系统与网络结构(1) 什么是网络操作系统？它提供的服务功能有哪些？答：网络操作系统是使网络上各计算机能方便而有效地共享网络资源以及为网络用户提供所需的各种服务的软件和有关规程的集合。它提供的服务：文件服务、打印服务、数据库服务、通信服务、信息服务、分布式服务、名字服务、网络管理服务、Internet与Intranet服务。(2) 服务器所使用的磁盘接口技术有哪几种？各有什么特点？答：计算机系统基本上采用两种硬盘接口，EIDE（Enhanced Integrated Drive Electronics）和SCSI（Small Computer Systems Interface）。对于服务器，通常采用SCSI硬盘和光纤通道。SCSI技术包括：. SCSI-1：最基本的SCSI技术规范，使用8位的数据带宽，大约5Mbit/s的速度。SCSI-2：SCSI-2扩展了SCSI技术规范，而且向SCSI添加了许多特性，它还允许更快的SCSI连接，提高了不同SCSI设备制造商之间的SCSI兼容性。FAST-SCSI：将SCSI总线的数据传输速度从5Mbit/s增加到10Mbit/s。WIDE-SCSI：将SCSI-2从8位增加到16位或32位的数据带宽。使用16位的WIDE-SCSI最高数据传输速度可以达到20Mbit/s。Ultra-SCSI：将SCSI总线的数据传输速度增加到20Mbit/s。使用8位的总线时，Ultra-SCSI可以达到20Mbit/s的速度；使用16位总线时，速度可以提高到40Mbit/s。Ultra2-SCSI：使用16位的总线，速度可达到80Mbit/s。Ultra3-SCSI：使得Ultra2-SCSI 的性能再一次提高，达到了160Mbit/s的速度。Ultra320 SCSI可以将数据传输的速度提高到320Mbit/s。(3) 什么是磁盘阵列？它包括哪几种？各有什么特点？答：磁盘阵列（Disk Array）是由一个硬盘控制器来控制多个硬盘的相互连接，使多个硬盘的读写同步，以减少错误、提高效率和可靠性的技术。RAID 0：用数据分割技术，将所有硬盘构成一个磁盘阵列，可以同时对多个硬盘进行读写操作，但RAID 0阵列中的一个驱动器出错将会导致所有硬盘上的数据全部丢失，因此可靠性最差。RAID 1：不使用将数据分块存储在多个硬盘上的方法，而是采用磁盘镜像技术。它使用两个硬盘，并且将一个硬盘的内容同步复制到另一个硬盘上。RAID 2只是一种技术规范，它在多个磁盘上分块分布数据，并将数据存储在特定的硬盘中。由于RAID 2效率太低，因而未被使用。RAID 3采用数据交错存储技术，它在多个数据磁盘上分块分布数据，然后对各个数据磁盘上存储的所有数据使用异或操作，以产生一个校验数据（ECC数据），并将这个数据存储到一个校验硬盘（ECC硬盘）上。RAID 4也是个未被使用的RAID标准。它与RAID 3相似，但数据不是在不同的数据驱动器之间分块分布。实际上，每一块数据都被完全写入到一个硬盘中，而另一块被写入到下一个硬盘中，以此类推。RAID 4也使用了ECC硬盘，但是它的效率非常低。RAID 5对RAID3技术进行了改进，除了保持分块存储数据的功能外，它将校验数据存放在所有的硬盘中，不必依赖一个ECC驱动器来进行所有写操作。(4) 网络操作系统Windows NT/Windows 2000有什么特点？答：体系结构的独立性、多线程的多任务、集中化的用户环境文件、远程访问服务、基于域和工作组的管理功能、容错与多驱动器阵列（RAID）支持。第七章网络的计算模式(1) 客户机/服务器计算模式有何优点？答：客户机/服务器模式的优点：= 减少了网络的流量，使用客户机/服务器模式，客户计算机和服务器计算机相互协调工作，它们只传输必要的信息。如果需要数据库更新，只需传送要更新的内容即可，整个数据库的内容不必传来传去。= 除了网络流量减少外，由于大量的数据运算与处理工作是在功能强大的服务器上完成的，而不是在客户机上，所以客户机/服务器应用的响应时间较短。= 客户机/服务器模式可以充分利用客户机和服务器双方的能力，组成一个分布式应用环境，而以前用户只能在两个系统之间选择一个。= 通过把客户机的应用程序与服务器上的数据隔离开可以保证数据的安全性和完整性。= 由于许多计算机和操作系统都能互连起来，用户可以选择最适宜的硬件和软件环境，比如具有很高性能价格比的PC机，然后把这些客户机都连到一个更强大的服务器系统上。无论数据在哪里，用户都可以去访问它。(2) 什么是中间件？中间件在客户机/服务器模式中起什么作用？答：中间件（Middle-ware）就是解决应用程序对网络过分依赖的问题，在客户机和服务器之间增加的一层软件。中间件的主要功能就是把应用和网络屏蔽开。从应用的角度看，中间件对网络的作用和操作系统对本地计算机资源（硬盘、外设、内存）的作用是一样的。在本地计算机上编写软件时，应用程序员不用关心磁盘寻道、I/O端口等问题。中间件为程序员提供了高层的、跨越多种平台和协议的接口，使得在客户机/服务器模式下的应用程序编写变得简单和有效。(3) 浏览器/服务器模式的特点是什么？答：B/S模式中主流语言是Java和HTML类等B/S计算模式与软、硬件平台无关性，浏览器、Web-Server、Java、HTML以及数据库资源都可以做到与软、硬件平台无关。在B/S模式下，可以将应用逻辑和业务处理规则放置在服务器的一侧，对于这样的结构，客户机可以做得尽可能的“瘦”，其功能可能只是体现在一个浏览器或是Java虚拟机上。第八章网络的互联(1) 从通信协议的角度来看，网络互连可以分为哪几个层次？各有什么特点？答：网络互连可以分为物理层的互连、数据链路层互连、网络层互连、高层互连。物理层的互连是在不同的电缆段之间复制位信号，物理层的连接设备主要是中继器。数据链路层互连要解决的问题是在网络之间存储转发数据帧。互连的主要设备是网桥，实现数据接收、地址过滤与数据转发。网络层互连要解决的问题是在不同的网络之间存储转发分组。互连的主要设备是路由器，实现路由选择、拥塞控制、差错处理与分段技术等。传输层及以上各层协议不同的网络之间的互连属于高层互连。实现高层互连的设备是网关。(2) 网桥是从哪个层次上实现了不同网络的互连？它具有什么特点？答：网桥工作在OSI参考模型的数据链路层，以实现不同局域网的互连。网桥的特点：使用网桥互连两个网络时，必须要求每个网络在数据链路层以上各层中采用相同或兼容的协议。 网桥互连两个采用不同数据链路层协议、不同传输介质与不同传输速率的网络，例如，用网桥可以把以太网和Token Ring网络连接起来。网桥以接收、存储、地址过滤与转发的方式实现两个互连网络之间的通信，并实现大范围局域网的互连。网桥可以分隔两个网络之间的通信量，有利于改善互连网络的性能。(3) 路由器是从哪个层次上实现了不同网络的互连？路由器具备的特点有哪些？答：路由器是互连网络的重要设备之一，它工作在OSI的网络层，最基本的功能是转发数据包。路由器的特点：= 路由器是在网络层上实现多个网络之间互连的设备。= 路由器为两个或3个以上网