计算机网络复习及大题

精品文档 1欢迎下载 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 边缘部分边缘部分 由所有连接在因特网上的主机组成 这部分是用用 户直接使用的户直接使用的 用来进行通信 传送数据 音频和视频 和资源进行通信 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 速率速率 2 2 带宽 带宽 3 3 吞吐量 吞吐量 4 4 时延 时延 发送时延发送时延 数据帧长度 数据帧长度 b b 发送速率 发送速率 b sb s 精品文档 2欢迎下载 传播时延传播时延 信道长度 信道长度 m m 电磁波在信道上的传播速率电磁波在信道上的传播速率 m sm s 总时延总时延 发送时延发送时延 传播时延传播时延 处理时延 处理时延 排队时延 排队时延 例 例 收发两端之间的传输距离为 1000km 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 1 s 传播时延 tp 106 2 108 0 005s 5 时延带宽积时延带宽积 传播时延 带宽 例 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 解 设网络利用率为 U 网络时延为 D 网络时延最小值为 D0 U 90 D D0 1 U D D0 10 现在的网络时延是最小值的 10 倍 6 往返时间往返时间 RTTRTT 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 OSIOSI 的体系结构 从上向下 应用层 表示层 会话层 运输的体系结构 从上向下 应用层 表示层 会话层 运输 层 网络层 数据链路层 物理层层 网络层 数据链路层 物理层 TCP IPTCP IP 的体系结构 应用层 运输层 网际层的体系结构 应用层 运输层 网际层 IPIP 网络接口 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 精品文档 3欢迎下载 信息 的地方 协议是水平的 服务是垂直的协议是水平的 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 发送源系统 或发送端 发送 方 方 传输系统 或传输网络 和目的系统 或接收端 接收方 传输系统 或传输网络 和目的系统 或接收端 接收方 2 2 22 2 2 有关信道的几个基本概念 P40 1 1 单向通信 单向通信 又称为单工通信 即只能有一个方向的通信而 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 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 包括无线电广播或有线电广播 电视广播 2 2 双向交替通信 双向交替通信 又称为半双工通信 即通信双方都可以发 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 送信息 但不能双方同时发送 一方发送一方接收 一段时间 一方发送一方接收 一段时间 后再反过来 后再反过来 3 3 双向同时通信 双向同时通信 又称为全双工通信 通信双方可以同时发 又称为全双工通信 通信双方可以同时发 送和接受信息 送和接受信息 4 4 信噪比 信噪比 信号的平均功率和噪声的平均功率之比信号的平均功率和噪声的平均功率之比 即 即 S NS N 分贝 分贝 dBdB 为单位 即 信噪比 为单位 即 信噪比 dBdB 10log 10log10 10 S NS N dBdB 例 当 例 当 S N 10S N 10 时 信噪比为时 信噪比为 10dB10dB S N 1000S N 1000 时 信噪比为时 信噪比为 30dB30dB 曼彻斯特编码曼彻斯特编码 位周期向上跳变代表 0 向下跳变代表 1 也可反 精品文档 4欢迎下载 过来定义 2 2 32 2 3 信道的极限容量 信噪比 信噪比 dBdB 10log 10log10 10 S N S N dB dB 信道的极限信息传输速率信道的极限信息传输速率 C WlogC Wlog2 2 1 S N 1 S N b s b s 香农公式香农公式 例 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 3khz 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 复用复用是通信技术中的基本概念 频分复用 FDMFDM 时分复用 TDM 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 频分复用的所有用户在同样的时间占用不同的带宽资源 时分复用的所有用户在不同的时间占用同样的频带宽度 时分复用的所有用户在不同的时间占用同样的频带宽度 2 4 2 波分复用 WDMWDM 本质是频分 精品文档 5欢迎下载 波分复用就是光的频分复用 波分复用就是光的频分复用 2 4 3 码分复用 CDM 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 不易被敌人发用很强的抗干扰能力 其频谱类似白噪声 不易被敌人发 现 现 例 例 共有 4 个站进行码分多址通信 4 个站的码片序列为 A 1 1 1 1 1 1 1 1 B 1 1 1 1 1 1 1 1 C 1 1 1 1 1 1 1 1 D 1 1 1 1 1 1 1 1 现收到这样的码片序列 S 1 1 3 1 1 3 1 1 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 1 1 3 1 1 3 1 1 8 1 A 发送 1 S B 1 1 3 1 1 3 1 1 8 1 B 发送 0 S C 1 1 3 1 1 3 1 1 8 0 C 无发送 S D 1 1 3 1 1 3 1 1 8 1 D 发送 1 PS 每个选项与序列 S 对应相乘之和再除以 8 为为 0 0 无法送 为无法送 为 1 1 发送发送 1 1 为 为 1 1 发送发送 0 0 2 6 宽带接入技术 ADSL 技术 非对称数字用户线非对称数字用户线 ADSLADSL 技术是用数字技术对现有的模拟电话用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 户进行改造 使它能够承载宽带数字业务 上行 上行 下行 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 用十六进制写出 答 7D 5E FE 27 7D 5D 7D 5D 65 7D 5E 7E7E FE 27 7D7D 7D7D 65 7E7E 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 封装成帧 透明传输 差错检测 计算冗余码 例题 例题 要发送的数据为要发送的数据为 11010110111101011011 采用 采用 CRCCRC 的生成多项式是的生成多项式是 P P X X X X4 4 X 1 X 1 试求应 试求应 添加在数据后面的余数 添加在数据后面的余数 数据在传输过程中最后一个 1 变成了 0 问接收端能否发现 若 精品文档 6欢迎下载 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 相同为作二进制除法 异或运算 相同为 0 0 不同为不同为 1 1 11010110111101011011 00000000 看 看 P P 中最高项是几则被除数加几个中最高项是几则被除数加几个 0 0 1001110011 除数看 除数看 P P 中从最高项开始每一项 若存在则为中从最高项开始每一项 若存在则为 1 1 不存在则为 不存在则为 0 0 得余数得余数 11101110 添加的检验序列是 添加的检验序列是 1110 1110 余数是看最高项是几则有几位 余数是看最高项是几则有几位 不足的在前面补不足的在前面补 0 0 按照正常除法 做异或运算 见 按照正常除法 做异或运算 见 p71p71 p109p109 实实 例 例 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 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 集线器 第 4 章 网络层 4 2 网际协议 IP 4 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 0 A A 类地址类地址 网络号网络号 8 8 位位 1 1261 126 B B 类地址类地址 网络号网络号 1616 位位 128 191128 191 精品文档 7欢迎下载 C C 类地址类地址 网络号网络号 2525 位位 192 223192 223 IP 地址的特点 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 如何找如何找 出其相应的硬件地址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 129 250 0 0 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 255 255 255 0 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 255 255 255 0 为掩码 则每个网络所连 主机数 2 8 2 254 250 共有子网数 2 8 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 subnet id 子网网络号 主机 IP 的最小值和最大值 1 00000001 129 250 1 0 129 250 1 1 129 250 1 254 精品文档 8欢迎下载 2 00000010 129 250 2 0 129 250 2 1 129 250 2 254 3 00000011 129 250 3 0 129 250 3 1 129 250 3 254 4 00000100 129 250 4 0 129 250 4 1 129 250 4 254 5 00000101 129 250 5 0 129 250 5 1 129 250 5 254 6 00000110 129 250 6 0 129 250 6 1 129 250 6 254 7 00000111 129 250 7 0 129 250 7 1 129 250 7 254 8 00001000 129 250 8 0 129 250 8 1 129 250 8 254 9 00001001 129 250 9 0 129 250 9 1 129 250 9 254 10 00001010 129 250 10 0 129 250 10 1 129 250 10 254 11 00001011 129 250 11 0 129 250 11 1 129 250 11 254 12 00001100 129 250 12 0 129 250 12 1 129 250 12 254 13 00001101 129 250 13 0 129 250 13 1 129 250 13 254 14 00001110 129 250 14 0 129 250 14 1 129 250 14 254 15 00001111 129 250 15 0 129 250 15 1 129 250 15 254 16 00010000 129 250 16 0 129 250 16 1 129 250 16 254 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 128 14 35 7 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 个连续的 1 3 地址数为 2 32 20 2 12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 ICMPICMP 报文种类 报文种类 1 1 ICMPICMP 差错报告报文差错报告报文 2 2 ICMPICMP 询问报文询问报文 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 精品文档 9欢迎下载 径 在 windows 下的命令为 tracert 4 5 因特网的路由选择协议 4 5 2 内部网关协议内部网关协议 RIPRIP P152P152 RIP 是内部网关协议 IGP 中最先得到广泛使用的协议 RFC 1058 它的中文名很少使用 叫做路由信息协议路由信息协议 RIP 是一种分布式的基基 于距离向量的路由选择协议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 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 距离全部增按照目的网络不变 距离全部增 1 1 下一跳为其发来的地址写 然 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 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 N1 7 A N2 2 C N6 8 F N8 4 E N9 4 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 N3 8 N3 9 C N6 4 N6 5 C 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 更新后的路由表如下 N1 7 A 无新信息 不改变 N2 5 C 相同的下一跳 更新 N3 9 C 新的项目 添加进来 N6 5 C 不同的下一跳 距离更短 更新 N8 4 E 不同的下一跳 距离一样 不改变 精品文档 10欢迎下载 N9 4 F 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 B N2 2 C N3 1 F N4 5 G 现将 A 收到从 C 发来的路由信息 格式同上题 N1 2 N2 1 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 N1 3 C 不同的下一跳 距离更短 改变 N2 2 C 不同的下一跳 距离一样 不变 N3 1 F 不同的下一跳 距离更大 不改变 N4 5 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 FTPTELNETSMTPDNSTFTPHTTP 212325536980 精品文档 11欢迎下载 服务器端使用的端口号 0 1023 熟知端口号 1024 49151 登 记端口号 客户端使用的端口号 49152 65535 5 2 用户数据报协议 UDP 5 2 1 UDP 概述 特点 1 UDP 是无连接的无连接的 2 UDP 使用尽最大努力交付尽最大努力交付 3 UDP 是面向报文的面向报文的 4 UDP 没有拥塞控制没有拥塞控制 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 的首部开销小的首部开销小 5 2 2 UDP 的首部格式 P194 UDP 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 每个字段长度都是两个字节 各字段意义 如下 1 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 0 2 2 目的端口 目的端口号 这在终点交付报文时必须要使用到目的端口 目的端口号 这在终点交付报文时必须要使用到 3 3 长度 长度 UDPUDP 用户数据报的长度 其最小值是用户数据报的长度 其最小值是 8 8 仅有首部 仅有首部 4 4 检验和 检测检验和 检测 UDPUDP 用户数据报在传输中是否有错 有错就丢弃用户数据报在传输中是否有错 有错就丢弃 例 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 精品文档 12欢迎下载 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70 33 70 此时的轮次为 此时的轮次为 7 7 则在第 则在第 7 7 轮次传输第轮次传输第 7070 报文段报文段 2 设 TCP 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 9 5 9 1 TCP 的连接建立 精品文档 15欢迎下载 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 文件传送协议文件传送协议 FTPFTP 是因特网上使用得最广泛的文件传送协议 端 口号 21 简单文件传送协议简单文件传送协议 TFTPTFTP 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 统一资源定位符统一资源定位符 URLURL 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 精品文档 16欢迎下载 URL 的一般形式由以下四个部分组成 2 使用 HTTP 的 URL 格式 http 默认端口号为 80 6 5 4 邮件读取协议 POP3 和 IMAP 适用场合 邮局协议 POP 是一个非常简单 但功能有限的邮件读取协议 POP3 协议的一个特点就是只要用户从只要用户从 POPPOP 服务器读取了邮件 服务器读取了邮件 POPPOP 服务器就把该邮件删除 服务器就把该邮件删除 IMAP 最大的好处就是用户可以在不同的地方使用不同的计算机随时在不同的地方使用不同的计算机随时 阅读和处理自己的邮件阅读和处理自己的邮件 缺点是如果用户没有将邮件复制到自己的 PC 上 则邮件一直是存放在 IMAP 服务器上 6 6 动态主机配置协议 DHCP 动态主机配置协议动态主机配置协议 DHCPDHCP 提供了一种机制 称为即插即用连网 这种 机制允许一台计算机加入新的网络和获取 IP 地址而不用手工参与 DHCP 对运行客户软件和服务器软件的计算机都适用 一个万维网网点有一个万维网网点有 10001000 万个页面 平均每个页面有万个页面 平均每个页面有 1010 个超链 读取一个页面个超链 读取一个页面 平均要平均要 100ms100ms 问要检索整个网点所需的最少时间 问要检索整个网点所需的最少时间 10 1000 1010 1000 104 4 100 10 100 10 3 3 10 107 7s s 第 7 章 网络安全 7 1 1 网络安全问题概述 P300 计算机网络上的通信面临两大类威胁 1 被动攻击 截获 2 主动攻击 篡改 恶意程序 病毒 蠕虫 木马等 拒绝服务 精品文档 17欢迎下载 7 1 3 一般的数据加密模型 用户 A A 向 B B 发送明文明文 X 但通