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计算机网络（第2版）复习资料第1章 引论1.1、计算机网络是密切结合计算机技术和通信技术，正迅速发展并获得广泛应用的一门综合性学科。1.2、现代意义的计算机网络是从1969年美国国防部高级研究计划署建成的ARPANET实验网开始的。1.3、计算机网络：利用各种通信手段，例如电报、电话、微波通信等，把地理上分散的计算机有机地连在一起，达到相互通信而且共享软件、硬件和数据等资源的系统。1.4、计算机网络的主要功能： （1）数据通信 （2）资源共享 （3）提高可靠性 （4） 促进分布式数据处理和分布式数据库的发展1.5、网络的组成元素主要分为两大类，即网络节点（又称网络单元）和通信链路。网络节点又分为端节点和转接节点。1.6、计算机网络系统的拓扑结构主要有总线型、星状、环状、全互连型和不规则型等五大类。对于点到点全互连型网络，连接数随节点数的增长迅速增长；当网络中有N个接点时，全网共需N(N1)/2条线路，它只适用于节点数很少的广域网中。1.7、按照网络覆盖的地理范围来划分，计算机网络可分为局域网、城域网与广域网。1.8、按信息传播方式分类，计算机网络可分为点对点网络和广播式网络两大类。1.9、所有的因特网协议标准都是以RFC文档的形式发表的，但并不是所有的此类文档都是因特网协议标准。第2章 数据通信基础知识2.1、波特率、比特率、误码率的计算。2.2、码元速率：又称为信号速率，指每秒传送的码元数，单位为波特(Baud),也称为波特率。2.3、Nyquist公式和Shannon公式的应用与计算。(P59-62)（1）在带宽为10MHz的信道上，如果使用4电平的数字信号，每秒钟能发送多少位（或多少字节）？（2）一个数字信号通过信噪比为20dB的3kHz带宽的信道传送，其数据速率最大为多少？2.4.1、基带传输：计算机等数字设备中，二进制数字序列最方便的电信号形式为方波，即1或0分别用高（或低）电平表示，人们把方波固有的频带称为基带，方波信号称为基带信号，在信道上直接传送数据的基带信号称为基带传输。2.4.2、频带传输：是指将数字信号调制成模拟信号后再发送和传输，到达接收端时再把模拟信号解调成原来的数字信号的一种传输方式。2.4.3、信道的通信方式主要有单工通信、半双工通信以及全双工通信。2.5.1、数据同步方式：所谓同步，是指接收端严格地按照发送端所发送的每个码元的重复频率以及起止时间来接收数据，也就是要在时间基准上必须取得一致。在通信时，接收端要校准自己的时间和重复频率，以便和发送端取得一致。2.5.2、外同步法：在发送数据之前向接收端发出一串同步的时钟，接收端按照这个时钟脉冲频率调整接收时序，并把接收时的时钟重复频率锁定在接收的同步频率上，以便接收数据信息时也能用同步频率的时钟作为外同步信号接收数据。2.5.3、自同步法：从数据信息波形的本身提取同步信号的方法。在编码器进行编码信号传输系统中，从编码信号中提取同步信号。2.5.4、同步的分类：同步可分为位同步、字符同步、帧同步等。2.6.1、光纤通常分为两类，光信号在单模光纤中以径向直线方式传播，而在多模光纤中发散为多路光波，以反射方式传播。对光载波的调制属于移幅键控法ASK，也称为亮度调制。2.6.3、无线传输有两种基本方法：定向和全向。一般来说，使用较低频率传输的信号是全向性的。2.7.1、数字数据的数字信号编码（三种画图，P39）2.7.2、PCM编码过程：采样、量化和编码2.7.3、采样定理：一个连续变化的模拟信号，假设其最高频率或带宽为fmax，若对它以周期T进行采样，则采样频率为f=1/T，若能满足f2fmax，那么采样后的离散序列就能无失真地恢复出原始的模拟信号。2.8.1、为何要采用多路复用？采用多路复用的基本思想是把公共共享信道用某种方法划分成多个子信道，每个子信道传输一路数据。多路复用主要有以下几种形式：1）频分多路复用2）时分多路复用3）波分多路复用4）码分多路复用2.8.2、最常见的CDMA通信系统有两种：直接序列和跳频。2.9.1、常见的数据交换技术：电路交换、报文交换和分组交换2.9.2、分组交换有两类：数据报方式和虚电路方式2.9.3、快速分组交换包括帧中继FR和异步传输模式ATM。2.9.4、报文交换是以报文为单位进行交换，分组交换是以分组为单位进行交换，两者都运行在网络层上。而帧中继则是以帧为单位进行交换的技术，运行在数据链路层上。ATM是以信元为单位进行的交换技术，也运行在数据链路层上。2.10.1、数据链路层采用的差错控制方法主要有三种：检错反馈重发ARQ、自动纠错和混合方式。自动请求重发又有三种：停-等ARQ、全部重发Go-Back-N ARQ、选择重传ARQ。2.10.2、CRC码的计算。(P55-56)第3章 计算机网络体系结构3.1.1、网络协议主要由三个要素组成：语义、语法和同步3.1.2、服务是指某一层向它的上一层提供的一组原语或操作，服务定义了该层要代表其用户执行哪些操作，但是并未涉及如何实现这些操作。服务也会涉及两层之间的接口，其中低层是服务提供者，其上层是服务用户。3.1.3、服务原语：服务原语是用来描述服务的，专供用户和其他实体访问服务。利用服务原语可以通知服务提供者采取某些行动，或报告对等实体正在执行的活动。但服务原语只是对服务进行概念性的功能描述，对实现方法不作明确规定。3.2.1、OSI七层参考模型的名称和主要功能：（1）物理层：完成原始比特传输；（2）数据链路层：完成相邻结点之间的可靠数据传输；（3）网络层：完成任意两台主机之间的数据传送；（4）传输层：完成两台主机上两个进程之间数据通信；（5）会话层：完成进程之间的会话管理；（6）表示层：完成数据格式转换以及数据加密、压缩等工作；（7）应用层：是用户访问网络的接口。3.2.2、OSI物理层的任务就是在通信信道上透明地传输比特流。3.2.3、OSI物理层的四大特性分别是机械特性、电气特性、功能特性和规程特性。3.2.4、OSI数据链路层的主要功能：（1）链路管理（2）成帧（3）流量控制（4）差错控制3.2.5、OSI数据链路层向网络层提供了三种服务：（1）无确认无连接服务（2）有确认无连接服务（3）面向连接的服务。3.2.6、OSI网络层的主要功能：（1）路由选择（2）拥塞控制（3）网络互连3.2.7、传输层也称运输层。传输层为应用进层提供端到端的传输服务，为应用进层提供一条端到端的逻辑通道。3.2.8、TCP/IP 参考模型与OSI/RM 相比有何优点和不足。TCP/IP 网络体系结构的主要优点：1) 简单、灵活、易于实现；2) 充分考虑不同用户的需求。TCP/IP 主要缺点如下：1) 没有明显地区分出协议、接口和服务的概念；2) 不通用，只能描述它本身；3) 主机-网络层只是个接口；4) 不区分物理层和数据链路层；5) 有缺陷的协议很难被替换。第4章 因特网及其应用4.1.1、DNS服务器可以分成三种类型：（1）本地域名服务器（2）根域名服务器（3）认证域名服务器。4.1.2、简述电子邮件的发送和接收过程（1）发件人调用用户代理来编辑所要发送的电子邮件。（2）发送端邮件服务器将电子邮件放入邮件缓存队列中，等待发送。（3）SMTP客户进程发现有待发的电子邮件，就向运行在接收端邮件服务器的SMTP服务器进程发起TCP连接的建立请求。（4）SMTP客户进程与远程的SMTP服务器进程进行握手交互。（5）SMTP服务器进程收到电子邮件后，将其放入收件人的邮箱中，等待收件人在方便时读取。（6）收件人调用用户代理，使用POP3（或IMAP）协议将自己的电子邮件从接收端邮件服务器的用户邮箱中取回。4.1.3、电子邮件是由信封和内容两部分组成。4.1.4、SMTP 是简单邮件传送协议，发送邮件(邮件客户端发送邮件给邮件服务器，邮件服务器之间传递邮件等)时需要此协议；POP3 是邮局协议，接收邮件（邮件客户端从邮件服务器上取邮件）时要用到此协议。4.1.5、列出五个常用的因特网应用项目以及相关协议。（1）万维网：HTTP；（2）电子邮件：SMTP, POP, IMAP；（3）文件传输：FTP；（4）远程终端登录：TELNET；（5）域名服务：DNS。第5章 网络互连与因特网基础5.1.1、有两个IP地址与26，如果子网掩码为92，请问它们是不是属于同一个网络（子网）中？5.1.2、 IPv6数据报格式将IP地址的长度从以往的32位扩展到128位，这样就保证世界上的IP资源不会用尽。5.1.3、 熟悉A、B、C、D类IP地址的地址范围；由已知的IP地址和子网掩码地址，能够确定出IP地址的网络（子网）地址。5.1.4、某个组织需要将2000台主机接入因特网，若使用CIDR进行IP地址分配，格式为a.b.c.d/21，则可以分配2046台主机。5.2.1、路由表的每个入口应包含哪些信息：（1）目的IP地址（2）下一个路由器地址（3）标志域（4）网络接口5.2.2、链路状态路由算法：该算法要了解所有节点间的连通性和所有链路的开销。这就要求在进行计算之前获得所有的信息。这种计算可以在一个地方进行或设置多点进行。典型的协议有OSPF和IS-IS等。5.2.3、距离矢量路由算法：每个网络节点开始只有其直接相连链路的信息，然后通过与相邻节点的信息交换和一系列反复的计算，单个节点可以逐渐获得某个或某些信宿的最廉价路径信息。典型的协议有IGRP和RIP等。5.2.4、广义的网络互连可以在网络体系结构的不同层次上实现，如：1) 物理层：使用中继器或集线器在不同的电缆段之间复制位信号，在物理上实现同类局域网络不同网段的互连；2) 数据链路层：使用网桥或交换机在局域网之间转发数据帧，可以用MAC 地址寻址，高效实现不同局域网络之间的互连与通信；3) 网络层：使用路由器在不同的网络之间存储转发分组，用IP 地址寻址，可以实现不同类别链路的网络互连，这也是因特网的主要技术基础；4) 传输层及应用层：使用网关提供更高层次的互连，用端口号或其他特定标识寻址，主要应用在不同类别的网络（例如：因特网与SNA 的网间通信）的互连。5.3.1、网络层和传输层的协议实体调用ICMP信息来传送一些控制信息，ICMP消息是封装在IP数据报中传输的。Ping程序就是利用ICMP的类型0消息（回声）来完成测试功能的。5.3.2、在因特网协议中，各层的PDU 分别是：（1）应用层：报文（message）；（2）传输层：段（segment）,数据报（datagram）；（3）网络层：报文分组；（4）链路层：帧（frame）；（5）物理层：比特（bit）5.4.1、IPv6数据报格式将IP地址的长度从以往的32位扩展到（ ）位，这样就保证世界上的IP资源不会用尽。解决IPv4和IPv6共存的问题常用技术有：双栈技术和隧道技术。5.4.2、在普通的因特网文献中，将TCP的PDU称为段，而将UDP的PDU称为数据报。5.4.3、TCP使用动态算法随时调整超时时间间隔。对于每个连接，TCP都维持一个变量RTT，RTT是当前发送方到接收方来回时间的最佳估算值。第6章 局域网6.1.1、决定局域网特征的主要技术有哪几个：网络拓扑结构、信号传输形式和介质访问控制方法。6.1.2、介质访问控制方法主要有哪五类：固定分配、按需分配、适应分配、探询访问和随机访问6.2.1、CSMA/CD主要解决两个问题：一是各站点如何访问共享传输介质；二是如何解决同时访问所造成的冲突。它是一种采用随机访问技术的竞争型（有冲突的）介质访问控制方法。6.2.2、1-坚持CSMA：（1）发送前先侦听。（2）如果介质是空闲的，则立即发送；（3）如果介质是忙的，则继续侦听，直到介质空闲时立即发送。6.2.3、P-坚持CSMA：是一种基本的CSMA介质访问方法。（1）如果介质是空闲的、则以P的概率发送，而以(1-P)的概率延迟一个时间单位。时间单位等于最大的传播延迟。延迟后重复第一步。（2）如果介质是忙的，继续监听直到介质空闲，重复第一步。6.2.4、有关CSMA/CD技术中的时间槽、最小帧长等的计算。6.2.5、在10Mb/s以太网中，某一工作站在发送时由于冲突，前两次都发送失败，那么它最长等待多长时间就可以开始下一次重传过程。51.2us*36.2.6、以太网中一般取时间槽长度为51.2us，对于10Mb/s的以太网而言，凡长度小于64B的帧称为碎片帧，网络上传输的帧与帧之间的间隙至少应为96个位的时间，这段时间称为帧间间隔IFS。6.2.7、CSMA/CD 介质访问控制技术被广泛应用于以太网中。CSMA/CD 的工作原理是：当某个站点要发送数据时，它首先监听介质：如果介质是空闲的，则发送；如果介质是忙的，则继续监听，一旦发现介质空闲，就立即发送；站点在发送帧的同时需要继续监听是否发生冲突（碰撞），若在帧发送期间检测到冲突，就立即停止发送，并向介质发送一串阻塞信号以强化冲突，保证让总线上的其他站点都知道已发生了冲突；发送了阻塞信号后，等待一段随机时间，返回步骤重试。6.3.1、MAC地址：又称为网络设备物理地址，它是网络上用于识别一个网络硬件设备的标识符。通常由48位构成，前24位称为机构惟一标识符，后24位称为扩展标识符。6.3.2、100BASE-T：100表示数据传输速率为100Mb/s，BASE表示传输形式为基带传输，T表示所用传输介质为双绞线。6.3.3、在物理层扩展局域网要使用中继器或集线器，在数据链路层扩展局域网要使用网桥或网络交换机，虽然很好地解决了冲突域问题，但它仍存在广播域问题。在网络层扩展局域网要使用路由器。6.4.1、万兆以太网的几个重要特点：（1）传输速率为10Gbps（2）保留了传统以太网的帧格式、最大帧长度和最小帧长度（3）只能工作在全双工方式下（4）不再使用CSMA/CD协议（5）只使用光纤作为传输介质（6）不支持自动协商功能。6.4.2、FDDI是速率为100Mb/s的光纤主干网，它采用了以光纤为介质的双环拓扑结构，采用了用100BASE-T相同的4B/5B数据编码方案。6.5.1、IEEE 802.11的LLC子层与IEEE 802.3完全相同，所不同的仅是MAC子层。IEEE 802.11的MAC子层采用CSMA/CA（载波检测多路访问/冲突避免）协议。6.5.2、CSMA/CA协议中的冲突避免部分采用了三种机制来实现：预约信道、正向确认和RTS/CTS机制。6.5.3、802.11n无线局域网的主要特点：（1）使用MIMO技术提升了传输带宽和网络覆盖范围（2）更大的信道带宽（3）使用多天线提高了信号的稳健性，使传输更加稳定，不易掉线（4）IEEE802.11n采用2.4GHz/5GHz双频带6.6.1、规划一个简单的局域网时要考虑的主要问题有：（1）选用什么类型的局域网（2）网络中有多少工作站（3）网络速度是多少（4）选用什么样的拓扑结构（5）选用什么样的网络连接设备（6）选用什么样的网络介质（7）使用的网络协议。第7章 广域网7.1.1、广域网包括两种基本的部件：节点交换机和连接节点交换机的传输线路。7.1.2、广域网协议通常工作在OSI/RM的物理层和数据链路层，X.25是一个特例，它包含网络层功能。广域网的链路层协议主要有HDLC和PPP。7.2.1、电话系统主要由三个部分组成：本地环路（或称用户环路、常称为接入网）、干线（传输网）和交换局。7.3.1、ADSL称为非对称数字用户线，ADSL有两种标准，G.992.1和G.992.2.ADSL使用0-4kHz的频带来传输话音信号，使用30kHz-1.1MHz的频带来传输数据信号。为减小由于频带重叠所带来上、下行信道的相互干拢、ADSL使用了回波抵消技术，它可以将本地发送信号在本地接收端的泄漏衰减减到很小。7.4.1、从最终用户的角度来看，广域网主要提供了三种通信服务：电路交换、分组交换和租用专线7.5.1、HDLC允许站点工作在三种模式：正常响应模式、异步响应模式和异步平衡模式。7.5.2、画出HDLC帧的标准格式。根据控制字段的不同， HDLC有三种类型的帧：信息帧、管理帧和无编号帧。7.6.1、ISDN为用户提供的两种接口分别是基本速率接口和主速率接口，其中BRI由两个全双工的B信道和一个全双工的D信道组成，简成2B+D，B信道速率为64kb/s，用于传输用户数据，D信道速率为16kb/s,用于传输信令。7.6.2、DDN:DDN是Digital Data Network（数字数据网）的简称，是一种利用数字信道提供半永久性连接电路的数字数据传输网络，它能够为专线或专网用户提供中、高速数字点对点传输服务7.6.3、为什么说ATM 集中了电路交换和分组交换的优点？答：原因如下：1) 使用了固定分组长度为53 字节（信元）的分组交换技术，由于信元很简单，可以完全由硬件实现交换，这就为高速交换奠定了基础。2) ATM 网络只关注交换信元而不考虑在连接基础上的纠错和流量控制，所以在每个交换节点上可以达到很高的信元吞吐率。3) 能支持不同速率、不同QoS 需求的各种业务。这体现了分组交换的灵活性。4) 面向连接，适合于传送实时性很强的业务。这体现了电路交换的实时性。7.6.4、ATM协议层次分为哪几层（包括子层）：（1）物理层，又分为介质相关子层(PMD)和传输汇聚子层(TC)。（2）ATM层。（3）ATM适配层，又分为分段和重组子层(SAR)和汇聚子层(cs)。第8章 常用网络设备8.1.1、网卡的功能：（1）数据缓存（2）帧的封装和解封装（3）介质访问控制（4）串/并转换（5）数据编码/解码（6）数据发送/接收。8.1.2、许多集线器上除了有连接工作站的RJ-45端口外，往往还有一个上连端口（Up Link），用于将集线器连接到网络主干上，根据网络主干的介质类型，这种端口常有AUI、BNC或RJ-45等类型。8.2.1、传统10Mb/s的以太网中，当站点个数为100时，理论上每个站点分享的平均带宽为0.1Mb/s.8.2.2、实现网络分段的思想就是把一个大的冲突域划分成若干个较小的冲突域，实现网络分段的设备常有：网桥、交换机或路由器。8.2.3、比较网络互连中的冲突域和广播域概念。冲突域是由网络连接起来的这样一组计算机的集合，当其中任意两台计算机同时发送数据时，发送的数据就会发生冲突。属于物理层的概念。广播域也是一组由网络连接起来的计算机的集合，如果组中某一台计算机发送了一个广播帧，那么该广播帧会被组中的其他所有计算机接收。属于链路层的概念。8.2.5、网桥：工作在OSI参考模型中数据链路层的MAC子层。网桥监听所有流经它所连接的网段的数据帧，并检查每个数据帧中的MAC地址，以此决定是否可以将该帧发往其它网段。网桥还是一个存储转发设备，具有对数据帧进行缓冲的能力。网桥可以把两个（或多个）物理网段连接成一个逻辑网络，使这个逻辑网络的行为从网络层看起来像一个单独的物理网络一样。8.2.6、根据网桥的