四川大学计算机网络期末复习重点(朱敏).doc

一、 Translation（从中抽出个来）OSPF：开放式最短路径优先(open shortest path first)CSMA/CD：载波监听多路访问/冲突检测(carrier sense multiple access/collision detect)Qos:服务质量(Quality of Service)ICMP: Internet控制报文协议(Internet Control Message Protocol)BGP: 边界网关协议（Border Gateway Protocol ）IGP: 内部网关协议 (interior Gateway Protocols)EGP: 外部网关协议（Exterior Gateway Protocol）WDM: 波分复用(Wavelength Division Multiplexing)DSL:数字用户环路(Digital Subscriber Line)CRC: 循环冗余校验码（Cyclic Redundancy Check）DHCP：动态主机设置协议（Dynamic Host Configuration Protocol）WFQ：加权公平排队(Weighted Fair Queuing)ACK：确认字符(Acknowledge Character）DNS：域名系统 (Domain Name System)HTTP：超文本传输协议(Hypertext Transfer Protocol)SMTP： 简单邮件传输协议（Simple Mail Transfer Protocol）UDP：用户数据报协议（User Datagram Protocol）TCP：传输控制协议（Transmission Control Protocol）RIP：路由信息协议（Routing Information Protocol）LAN：局域网（Local Area Network）RTT：往返时延(Round-Trip Time)Circuit-Switched:电路交换WEB cache：web缓存P2p：等互联网络技术(peer-to-peer)Sockets:套接字Bandwidth：带宽Persistent HTTP：持续性连接HTTPAccess Network：接入网Flow Control：流量控制Congestion Control：拥塞控制二、 Choice1. Which applications NOT using TCP?A. SMTPB. HTTPC.DNSD. All of them2. What are the advantages of Distance Vector Routing over Link State Routing?A. Changes faster, especially when links go downB. Requires less computation in each routerC. The computed routers are of better qualityD. Requires more information to be exchanged by the routers3. What are the advantages of copper wire over optic fiber?A. Higher bandwidth B. Longer rangeC. Cheaper interfacesD. Harder to eavesdrop on4. Which protocols do not include checksum header field?A. IPV4B. IPV6C. TCPD.UDP5. IP4 address:A. Is 64 bits longB. Is 128 bits longC. Is hierarchical, consisting of network part and host partD. Is unique in the whole world, i.e. no two machines are ever have the same IP address 6. Which of the following services does TCP provide?A. Guaranteed bandwidthB. Guaranteed delayC. Flow controlD. Out of order7. Ethernet uses the following limitations in order for Collision Detection to work:A. Maximum frame length is 2000 bytesB. Maximum frame length is 46 bytesC. Maximum frame length is 2500 bytesD. Maximum frame length is 64 bytes8. What are the advantages of copper wire over optic fiber?A. Higher bandwidthB. Longer rangeC. Cheaper interfaceD. Harder to eavesdrop on三、 Short answer questions.1. Compare virtual circuit and datagram networks.CriterionDatagram NetworksVirtual Circuit NetworksA path has been established before the packets are sent.NOYESError Control and Flow ControlYESNoIn-order Packets TransferNOYESPacket Loss-tolerantNOYESThe destination ID is needed to delivery packetsYESNo（1）在传输方式上，虚电路服务在源、目的主机通信之前，应先建立一条虚电路，然后才能进行通信，通信结束应将虚电路拆除。而数据报服务，网络层从运输层接收报文，将其装上报头（源、目的地址等信息）后，作为一个独立的信息单位传送，不需建立和释放连接，目标结点收到数据后也不需发送确认，因而是一种开销较小的通信方式。但发方不能确切地知道对方是否准备好接收，是否正在忙碌，因而数据报服务的可靠性不是很高。 （2）关于全网地址：虚电路服务仅在源主机发出呼叫分组中需要填上源和目的主机的全网地址，在数据传输阶段，都只需填上虚电路号。而数据报服务，由于每个数据报都单独传送，因此，在每个数据报中都必须具有源和目的主机的全网地址，以便网络结点根据所带地址向目的主机转发，这对频繁的人机交互通信每次都附上源、目的主机的全网地址不仅累赘，也降低了信道利用率。 （3）关于路由选择：虚电路服务沿途各结点只在呼叫请求分组在网中传输时，进行路径选择，以后便不需要了。可是在数据报服务时，每个数据每经过一个网络结点都要进行一次路由选择。当有一个很长的报文需要传输时，必须先把它分成若干个具有定长的分组，若采用数据报服务，势必增加网络开销。 （4）关于分组顺序：对虚电路服务，由于从源主机发出的所有分组都是通过事先建立好的一条虚电路进行传输，所以能保证分组按发送顺序到达目的主机。但是，当把一份长报文分成若干个短的数据报时，由于它们被独立传送，可能各自通过不同的路径到达目的主机，因而数据报服务不能保证这些数据报按序列到达目的主机。 （5）可靠性与适应性：虚电路服务在通信之前双方已进行过连接，而且每发完一定数量的分组后，对方也都给予确认，故虚电路服务比数据报服务的可靠性高。但是，当传输途中的某个结点或链路发生故障时，数据报服务可以绕开这些故障地区，而另选其他路径，把数据传至目的地，而虚电路服务则必须重新建立虚电路才能进行通信。因此，数据报服务的适应性比虚电路服务强。 （6）关于平衡网络流量：数据报在传输过程中，中继结点可为数据报选择一条流量较小的路由，而避开流量较高的路由，因此数据报服务既平衡网络中的信息流量，又可使数据报得以更迅速地传输。而在虚电路服务中，一旦虚电路建立后，中继结点是不能根据流量情况来改变分组的传送路径的。 综上所述，虚电路服务适用于交互作用，不仅及时、传输较为可靠，而且网络开销小。数据报服务5-06 设有一通信子网。若使用虚电路，则每一分组必须有3字节的分组首部，而每个网络结点必须为虚电路保留8字节的存储空间来识别虚电路。但若使用数据报，则每个分组要有15字节的分组首部，而结点就不需要保留路由表的存储空间。设每段链路每传1兆字节需0.01元，购买结点存储器的费用为每字节0.01元，而存储器的寿命为2年工作时间（每周工作40小时）。(1.2 Compare the differences between TCP and UDP services.)UDP实现起来相对比TCP更加的简单.TCP-有连接,所以握手过程会消耗资源,过程为可靠连接, 要实现差错控制、流量控制,不会丢失数据,适合大数据量交换UDP-非可靠连接,会丢包,没有校验,速度快,无须握手过程简单点讲UDP把需要发送的包往网络上一扔就不管它了，主要用于一些突发的小数据包，比如OICQ；而TCP还要实现差错控制、流量控制等，主要用于持续的数据流，比如HTTP、FTP等协议。(1.3 Compare the advantages and disadvantages about the Circuit-Switched, message switchingand packet switching. )（1）电路交换：由于电路交换在通信之前要在通信双方之间建立一条被双方独占的物理通路（由通信双方之间的交换设备和链路逐段连接而成），因而有以下优缺点。优点：由于通信线路为通信双方用户专用，数据直达，所以传输数据的时延非常小。通信双方之间的物理通路一旦建立，双方可以随时通信，实时性强。双方通信时按发送顺序传送数据，不存在失序问题。电路交换既适用于传输模拟信号，也适用于传输数字信号。电路交换的交换的交换设备（交换机等）及控制均较简单。缺点：电路交换的平均连接建立时间对计算机通信来说嫌长。电路交换连接建立后，物理通路被通信双方独占，即使通信线路空闲，也不能供其他用户使用，因而信道利用低。电路交换时，数据直达，不同类型、不同规格、不同速率的终端很难相互进行通信，也难以在通信过程中进行差错控制。（2）报文交换：报文交换是以报文为数据交换的单位，报文携带有目标地址、源地址等信息，在交换结点采用存储转发的传输方式，因而有以下优缺点：优点：报文交换不需要为通信双方预先建立一条专用的通信线路，不存在连接建立时延，用户可随时发送报文。由于采用存储转发的传输方式，使之具有下列优点：a.在报文交换中便于设置代码检验和数据重发设施，加之交换结点还具有路径选择，就可以做到某条传输路径发生故障时，重新选择另一条路径传输数据，提高了传输的可靠性；b.在存储转发中容易实现代码转换和速率匹配，甚至收发双方可以不同时处于可用状态。这样就便于类型、规格和速度不同的计算机之间进行通信；c.提供多目标服务，即一个报文可以同时发送到多个目的地址，这在电路交换中是很难实现的；d.允许建立数据传输的优先级，使优先级高的报文优先转换。通信双方不是固定占有一条通信线路，而是在不同的时间一段一段地部分占有这条物理通路，因而大大提高了通信线路的利用率。缺点：由于数据进入交换结点后要经历存储、转发这一过程，从而引起转发时延（包括接收报文、检验正确性、排队、发送时间等），而且网络的通信量愈大，造成的时延就愈大，因此报文交换的实时性差，不适合传送实时或交互式业务的数据。报文交换只适用于数字信号。由于报文长度没有限制，而每个中间结点都要完整地接收传来的整个报文，当输出线路不空闲时，还可能要存储几个完整报文等待转发，要求网络中每个结点有较大的缓冲区。为了降低成本，减少结点的缓冲存储器的容量，有时要把等待转发的报文存在磁盘上，进一步增加了传送时延。（3）分组交换：分组交换仍采用存储转发传输方式，但将一个长报文先分割为若干个较短的分组，然后把这些分组（携带源、目的地址和编号信息）逐个地发送出去，因此分组交换除了具有报文的优点外，与报文交换相比有以下优缺点：优点：加速了数据在网络中的传输。因为分组是逐个传输，可以使后一个分组的存储操作与前一个分组的转发操作并行，这种流水线式传输方式减少了报文的传输时间。此外，传输一个分组所需的缓冲区比传输一份报文所需的缓冲区小得多，这样因缓冲区不足而等待发送的机率及等待的时间也必然少得多。简化了存储管理。因为分组的长度固定，相应的缓冲区的大小也固定，在交换结点中存储器的管理通常被简化为对缓冲区的管理，相对比较容易。减少了出错机率和重发数据量。因为分组较短，其出错机率必然减少，每次重发的数据量也就大大减少，这样不仅提高了可靠性，也减少了传输时延。由于分组短小，更适用于采用优先级策略，便于及时传送一些紧急数据，因此对于计算机之间的突发式的数据通信，分组交换显然更为合适些。缺点：尽管分组交换比报文交换的传输时延少，但仍存在存储转发时延，而且其结点交换机必须具有更强的处理能力。分组交换与报文交换一样，每个分组都要加上源、目的地址和分组编号等信息，使传送的信息量大约增大5%10%，一定程度上降低了通信效率，增加了处理的时间，使控制复杂，时延增加。当分组交换采用数据报服务时，可能出现失序、丢失或重复分组，分组到达目的结点时，要对分组按编号进行排序等工作，增加了麻烦。若采用虚电路服务，虽无失序问题，但有呼叫建立、数据传输和虚电路释放三个过程。总之，若要传送的数据量很大，且其传送时间远大于呼叫时间，则采用电路交换较为合适；当端到端的通路有很多段的链路组成时，采用分组交换传送数据较为合适。从提高整个网络的信道利用率上看，报文交换和分组交换优于电路交换，其中分组交换比报文交换的时延小，尤其适合于计算机之间的突发式的数据通信。(1.4 Compare the difference between congestion control and flow control) 流量控制：接收端向发送端发出信号，请求发送端降低发送速率； 拥塞控制：接收端也向发送端发出信号，告之发送端，网络已出现麻烦，必须放慢发送速率。 流量控制：主要控制收发端之间的通信量； 拥塞控制：是全局性控制，涉及所有主机、路由器以及其它降低网络性能的有关因素。流量控制是以发送者的速度发送到接收者的能力，当发送者发送的信息超过了网络的覆盖范围，便发生了拥塞控制。(1.5 Compare the difference between persistent HTTP with pipelining and persistent HTTP without pipelining. Which of the two is used by HTTP/1.1?)在非流水线的HTTP持久连接中，客户机只能在接收到服务器发来的前一个响应后才能发出新的请求。在流水线的HTTP持久连接中，浏览器只要有需要就会发出请求，不需要等待服务器的响应信息。HTTP/1.1的默认模式使用了流水线方式的持久连接(1.6 Compare Link State and Distance Vector algorithms)链路状态算法（也称最短路径算法）发送路由信息到互联网上所有的结点，然而对于每个路由器，仅发送它的路由表中描述了其自身链路状态的那一部分。距离向量算法（也称为Bellman-Ford算法）则要求每个路由器发送其路由表全部或部分信息，但仅发送到邻近结点上。从本质上来说，链路状态算法将少量更新信息发送至网络各处，而距离向量算法发送大量更新信息至邻接路由器。由于链路状态算法收敛更快，因此它在一定程度上比距离向量算法更不易产生路由循环。但另一方面，链路状态算法要求比距离向量算法有更强的CPU能力和更多的内存空间，因此链路状态算法将会在实现时显得更昂贵一些。(1.7 Compare the difference between about the RIP and OSPF)RIP协议是一种传统的路由协议，适合比较小型的网络，但是当前Internet网络的迅速发展和急剧膨胀使RIP协议无法适应今天的网络。OSPF协议则是在Internet网络急剧膨胀的时候制定出来的，它克服了RIP协议的许多缺陷。RIP是距离矢量路由协议；OSPF是链路状态路由协议。1RIP协议一条路由有15跳（网关或路由器）的限制，如果一个RIP网络路由跨越超过15跳（路由器），则它认为网络不可到达，而OSPF对跨越路由器的个数没有限制。2OSPF协议支持可变长度子网掩码（VLSM），RIP则不支持，这使得RIP协议对当前IP地址的缺乏和可变长度子网掩码的灵活性缺少支持。3RIP协议不是针对网络的实际情况而是定期地广播路由表，这对网络的带宽资源是个极大的浪费，特别对大型的广域网。OSPF协议的路由广播更新只发生在路由状态变化的时候，采用IP多路广播来发送链路状态更新信息，这样对带宽是个节约。4RIP网络是一个平面网络，对网络没有分层。OSPF在网络中建立起层次概念，在自治域中可以划分网络域，使路由的广播限制在一定的范围内，避免链路中继资源的浪费。5OSPF在路由广播时采用了授权机制，保证了网络安全。上述两者的差异显示了OSPF协议后来居上的特点，其先进性和复杂性使它适应了今天日趋庞大的Internet网，并成为主要的互联网路由协议(1.8 Compare the difference between about the hub, router and switch)适用在哪个层次？2. In a P2P file-sharing application, do you agree with the statement:”There is no notion of client and server sides of a communication”? Why or why not?No. As stated in the text, all communication sessions have a client side and a server side. In a P2P file-sharing application, the peer that is receiving a file is typically the client and the peer that is sending the file is typically the server.3. Give a short description about the congestion control of TCP Reno protocol.从慢启动，拥塞避免，快速重传，快速恢复四个方面来回答。4. Suppose the sender and receiver in a pipelined reliable data transfer protocol have a window of size N. Suppose the sequence number of the segment at the base of the window at the receiver is x. What is the possible range of sequence numbers in the sender window? Justify your answer.如果接收窗口base值为x，有N个分组到达；如果x之前的ACK未被发送者收到，那么窗口的序列号范围为x-N+1,x; 如果ACK全被发送者收到，则范围为x,x+N-1;所以总范围是x-N+1,x+N-1.5. Which protocol (Go Back-N or Selective Repeat)makes more efficient use of network bandwidth? Why?Selective Repeat is more efficient回退N帧(发送窗口大，而接收窗口只有1)只能顺序的接收帧，无NAK(negative acknowledgement)，采用超时重发。一个帧到达接收方所需要的传输时间加上确认帧回来的传输时间是不可以忽略不记的，因此有必要提高发送方发送的效率。将发送窗口设置成合适的位置，避免带宽的浪费。选择性重传(发送窗口、接收窗口 1)需要用到NAK，NAK可以激发重传操作，不需要回退N帧，之需要重传出错的那帧。如果接收到坏帧，丢弃。同时坏帧后面的好帧被缓存起来。当发送发超时以后，它只重传最早的未被确认的那一帧，如果那一帧正确到达接收方后，则接收方再依次将它缓存的帧递交给网络层。6. Please describe the principle of the CSMA/CD.CSMA/CD的工作原理可以用以下几句话来概括：先听后说，边听边说。一旦冲突，立即停说。等待时机，然后再说。这里的听即监听、检测之意；说即发送数据之意。具体的检测原理描述如下：（1）当一个站点想要发送数据的时候，它检测网络查看是否有其他站点正在传输，即侦听信道是否空闲。（2）如果信道忙，则等待，直到信道空闲；如果信道空闲，站点就准备好要发送的数据。（3）在发送数据的同时，站点继续侦听网络，确信没有其他站点在同时传输数据才继续传输数据。因为有可能两个或多个站点都同时检测到网络空闲然后几乎在同一时刻开始传输数据。如果两个或多个站点同时发送数据，就会产生冲突。若无冲突则继续发送，直到发完全部数据。（4）若有冲突，则立即停止发送数据，但是要发送一个加强冲突的JAM（阻塞）信号，以便使网络上所有工作站都知道网上发生了冲突，然后，等待一个预定的随机时间，且在总线为空闲时，再重新发送未发完的数据。CSMA/CD控制方式的优点是：原理比较简单，技术上易实现，网络中各工作站处于平等地位，不需集中控制，不提供优先级控制。但在网络负载增大时，发送时间增长，发送效率急剧下降四、 Calculation and synthesis questions.1. 如下图所示，在为个计算机配置IP地址时，如果我们将A、B视为同一子网，C、D视为同一子网，E、F视为同一子网，而G、H、I视为同一子网，整个网络分配一个C类地址（255），则1） 分配给A、B、C、D、E、F、G、H、I主机的IP地址配置，配置后的A、B、C、D、E、F、G、H、I主机的IP地址以及它们的掩码、子网地址是多少？2） 为了节约IP地址，将多余的IP地址供其他主机使用时，怎样进行最佳IP地址配置，配置后的A、B、C、D、E、F、G、H、I主机的IP地址以及它们的掩码、子网地址又是多少？2. Consider the following plot of TCP window size as a function of time for two TCP connections A and B. In this problem we will suppose that both TCP senders are sending large files. We also as