安农大计算机网络乔焰

1、第一章 概述网络把许多计算机连接在一起，互联网（网络的网络）把许多网络连接在一起。因特网是世界上最大的互联网。计算机网络：一些互相连接的、自治的计算机的集合。Intent(因特网)：由ARPANET发展而来的全球最大的、开放的、由众多网络互相连接而成的特定计算机网络，采用TCP/IP协议簇 作为通信规则。因特网发展的三个阶段：一、从单个网络ARPANET向互联网发展；二、逐步建立了三级结构的因特网；三、逐渐形成了多层次ISP结构的因特网。因特网的组成：边缘部分、核心部分。两个主机上运行程序之间的通信方式：客户/服务器方式（C/S）、对等方式（P2P）。简述主机和路由器的作用？主机的用途是为用户

2、进行信息处理；路由器的用途是用来转发分组，即进行分组交换。计算机网络性能指标：速率、带宽、吞吐量、时延、丢包率、利用率。常用的带宽的单位有哪些？bit/s、k bit/s、M bit/s、G bit/s、T bit/s网络协议：这些规则明确规定了所交换的数据的格式和时序，以及在发送或接收数据时要采取的动作等问题。为进行网络中的数据交换而建立的规则、标准或约定即为网络协议，简称协议。网络系结构：计算机网络的层次结构模型与各层协议的集合OSI分为7层，TCP/IP分为4层，综合后5层：物理层、数据链路层、网络层、运输层、应用层第二章 物理层数字通信系统组成：源系统（源点和发送器），传输系统，目的系

3、统（接收器和终点）。信号：模拟信号（连续），数字信号（离散）。什么是单工通信，半双工通信和全双工通信？单工通信：通信双方只能是一方发送、另一方接收；半双工通信：通信双方都能发送信息，但不能同时发送，一方发送时另一方面只能接收；双工通信：通信双方可同时发送、接收信息。常见的传输媒体：引导型（双绞线，同轴电缆，光纤），非引导型（无线传输）常见的信道复用技术：频分复用，时分复用，码分复用常见的宽带接入技术:ADSL技术：使用电话线上网光纤同轴混合：有线电视网频分光纤接入：FTTH光纤到户、FTTB光纤到大楼提高数据传输速率的途径有哪些？使用更高传输速率的传输媒体、使用信道复用技术什么是复用？通过同一

4、物理线路同时传输多路用户信号简述ADSL接入原理。通过ADSL调制解调器将数字信号转换为模拟信号，通过电话线传输，最后在通过ADSL调制解调器转换回数字信号。ADSL下行带宽远远大于上行带宽HFC网的上行传输使用了原来CATV的 低端 频段，带宽为 60 MHZ.第三章数据链路层数据链路层传送的数据单位：帧数据链路层使用的信道主要有：点对点信道和广播信道数据链路层三个问题：封装成帧：添加帧定界标志，传输单元大小范围：46<=MTU<=1500字节透明传输：字节填充、比特填充差错检验：帧检验序列FSC(循环冗余检验CRC)点对点（PPP）协议：是用户主机与ISP通信时使用的协议一个将

5、IP数据报封装到串行链路的方法；链路控制协议（LCP）：建立、配置和测试数据链路连接；网络控制协议（NCP）：配置网络参数。PPP的首尾标志字段：7EMAC地址:局域网上的每一台计算机中固化在适配器ROM中的48位的地址。CSMA/CD协议（载波监听多址接入/碰撞检测）：载波监听：发送数据前先检测总线上是否有其他站点在发送数据；碰撞检测：边发送数据边检测信道上的信号变化情况。争用期(碰撞窗口)：端到端往返时间2t 以太网中2t=51.2us争用期内可发送64字节（最短有效帧长度）MAC帧格式：首部14字节，尾部4字节，共18字节。当数据部分小于46字节进行填充，大于1500字节丢弃。无效的MA

6、C帧：一、 帧长度不是整数字节；二、 用收到到帧检验序列FCS查出有差错；三、 收到的MAC帧长度不在64 1518字节，即数据字段不在46 1500字节范围内。物理层设备：集线器数据链路层设备：交换机、网桥（数据链路层的分组交换机）网络层设备：路由器物理层设备(集线器)不分割碰撞域，数据链路层以上的设备（网桥、交换机）可分割碰撞域。例题：1.在一个采用CSMA/CD协议的网络中，传输介质是一根完整的电缆，传输速率为1Gbit/s，电缆中信号传播速度为200000km/s。若最小数据帧长度减少800bit，则最远的两个站之间的距离至少需要 D 争用期=(2*两端距离)/传播速度=数据帧长度/传

7、输速率A增加160米 B增加80米C减少160米 D减少80米2.某局域网采用CSMA/CD协议实现介质访问控制，数据传输速率为10Mbit/s，主机甲和主机乙之间的距离为2km，信号传播速度为200 000km/s。请回答下列问题，要求说明理由或写出计算过程。（1）若主机甲和主机乙发送数据时发生冲突，则从开始发送数据时刻起，到两台主机均检测到冲突时刻止，最短需经过多长时间？最长需经过多长时间（假设主机甲和主机乙发送数据过程中，其他主机不发送数据）？争用期=(2*两端距离)/传播速度=2×2000/200 000 000=2×10-5 S最短=争用期/2=10us最长=争用

8、期=20us （2）若网络不存在任何冲突与差错，主机甲总是以标准的最长以太网数据帧（1 518B）向主机乙发送数据，主机乙每成功收到一个数据帧后立即向主机甲发送一个64B的确认帧，主机甲收到确认帧后方可发送下一个数据帧。此时主机甲的有效数据传输速率是多少（不考虑以太网的前导码）？甲发送一帧到乙所需时间：1518×8 bit/10 000 000 bit/s=1.2144ms乙发送确认帧到甲所需时间：64B/10Mbps=0.0512ms数据往返传播时间：2×2km/200 000km/s=1×10(-5)s=0.02ms有效的数据传输速率=10Mbps×

9、1.2144ms/1.2856ms约等于9.45Mbps3 某以太网拓扑及交换机当前转发如下图所示，主机00-e1-d5-00-23-a1向主机00-e1-d5-00-23-c1发送1个数据帧。主机00-e1-d5-00-23-c1收到该帧后，向主机00-e1-d5-00-23-a1发送1个确认帧，交换机对这两个帧的转发端口分别是( B )。A3和1 B 2,3和1 C2,3和1,2 D1,2,3和1用CRC检错技术计算数据为M= 101001，除数为P = 1101的冗余码FCS。101001 000与1101按位异或 得余数FCS=001 第四章 网络层IP地址：给因特网上的每一个主机（或

10、路由器）的每一个接口分配一个在全世界范围是唯一的32位的标识符。分类编址：IP地址：=<网络号>，<主机号>A类：网络号IP前 8位 开头为0B类：网络号IP前 16位 开头为10C类：网络号IP前 24位 开头为110无分类编址：IP地址：=<网络前缀>，<主机号>IP地址分为两部分：网络号和主机号网络地址：主机号全0的IP地址广播地址：主机号全1的IP地址路由器连接了不同的网络，网桥（交换机）连接了相同的网络。地址解析协议ARP： IP地址到MAC地址的映射查找ARP缓存，有则直接进行映射，若缓存中没有：（1）向局域网中广播ARP请求分组（2

11、）局域网上所有主机收到ARP请求（3）目的主机向源主机发送响应（4）源主机增加缓存IP数据报格式：首部固定长度20个字节（总长度，生存时间，源IP地址，目的IP地址）生存时间（TTL）：数据每经过一个路由转发TTL就减1路由器分组转发过程： （1） 从收到的数据报首部提取目的IP地址 D （2）先判断是否为直接相连，是则把分组进行直接交付 （3）比较间接相连 （4）若有默认路由，则按默认路由进行转发 （5） 没有默认路由，则丢弃，报告错误 网际控制报文协议ICMP报文种类：差错报告报文，询问报文（PING）路由选择协议分为：内部网关协议：RIP（使用UPD）和OSPF（使用IP数据报）外部网关

12、协议：BGP（使用TCP）RIP：基于距离向量的路由选择协议。RIP协议的三个要点：（1） 仅和相邻的路由交换信息；（2） 交换信息为当前本路由的路由表；（3） 固定时间交换，即周期性更新。RIP的局限性：能使用的最大距离是15（16表示不可达）OSPF的三个要点：（1） 向本自治系统所有路由发送信息；（2） 发送与本路由相邻的所有路由的链路状态；（3） 当链路发生变化时发送。BGP协议在AS之间交换可达性信息IPv6地址有128位，40个字节的基本首部重要知识点：如何划分子网？！如何进行路由聚合？合并子网？例题：某组织分配到一个地址块，其中第一个地址是/24。这个组织需要

13、划分为11个子网。具体要求是：(1)具有50个地址的子网1个；(2)具有25个地址的子网2个；(3)具有10个地址的子网3个；(4)具有2个地址的子网4个试设计这些子网。分配结束后还剩下多少个地址？解：原网络地址为14.24.74. 00000000 /24(1)需要50个主机地址，加上网络地址和广播地址供需52个地址，因此分配64个地址，占6位地址位。分配地址如下：14.24.74. 00000000 ，网络地址为 /26(2)需要25个主机地址，加上广播地址和网络地址供需要28，因此分配32个地址，占5位地址位。分配如下：14.24.74. 01000000 ，网络地址

14、为4 /2714.24.74. 01100000 ，网络地址为6 /27(3) 需要10个主机地址，加上网络地址和广播地址供需12个地址，因此分配16个地址，占4位地址位。分配地址如下：14.24.74. 10000000 ，网络地址为28 /2814.24.74. 10010000 ，网络地址为44 /2814.24.74. 10100000 ，网络地址为60/28(4) 需要2个主机地址，加上网络地址和广播地址供需4个地址，因此分配4个地址，占2位地址位。分配地址如下： 14.24.74.

15、10110000，网络地址为76/3014.24.74. 10110100，网络地址为80 /30 14.24.74. 10111000，网络地址为84 /30 14.24.74. 10111100，网络地址为88 /30剩余IP范围100 0000111 1111，共64个IP（含网络地址和广播地址）某网络拓扑如图所示，路由器R1通过接口E1、E2分别连接局域网1、局域网2，通过接口L0连接路由器R2，并通过路由器R2连接域名服务器与互联网。R1的L0接口的IP地址是202

16、.118.2.1，R2的L0接口的IP地址是，L1接口的IP地址是，E0接口的IP地址是，域名服务器的IP地址是。R1与R2的路由表结构为：（1）将IP地址空间/24划分为2个子网，分别分配给局域网1、局域网2，每个局域网需分配的IP地址数不少于120个。请给出子网划分结果，说明理由或给出必要的计算过程。 解：IP地址空间/24共有254个可分配地址。平均分配给两个子网，每个子网有127个可分配地址，满足IP地址数不少于120的要求。划分子网后局域网一为：202

17、.118.1.0/25，局域网二为：28/25 。（2）请给出R1的路由表，使其明确包括到局域网1的路由、局域网2的路由、域名服务器的主机路由和互联网的路由。 （3）请采用路由聚合技术，给出R2到局域网1和局域网2的路由。 某主机的MAC地址为00-15-c5-c1-5e-28，IP地址为00（私有地址）,下图是网络拓扑，和该主机进行web请求的1个以太网数据帧的前80B的十六进制和ASCII码内容。（1）Web服务器的IP地址是什么？该主机默认网关的MAC地址是什么？解：以太网帧首部14B，IP分组首部至目的IP共16B，所以目的IP是前80B中的3

18、1、32、33、34字节即 40 aa 62 20转换为十进制为2；目的MAC是80B中的1、2、4、5、6字节即00-21-27-21-51-ee（2）该主机在构造MAC帧时，使用什么协议确定目的MAC地址？封装该协议报文的以太网帧的目的MAC地址是什么？使用ARP协议，目的MAC地址为广播地址ff-ff-ff-ff-ff-ff（3）IP分组经过路由器R转发时，路由器R会修改IP分组首部中的哪些字段？源IP地址、生存时间、头部校验和某网络中的路由器运行OSPF 路由协议，题42 表是路由器R1 维护的主要链。路状态信息(LSI)，题42 图是根据题42 表及R1 的接口

19、名构造出来的网络拓扑。1）假设路由表结构如下表所示，请给出图中R1 的路由表，要求包括到达图中子网192.1.x.x 的路由，且路由表中的路由项尽可能少。（2）当主机30 向主机11 发送一个TTL=64 的IP 分组时，R1 通过哪个接口转发该IP 分组？主机11 收到的IP 分组TTL 是多少？（3）若R1 增加一条Metric 为10 的链路连接Internet，则题42 表中R1 的LSI 需要增加哪些信息？主机甲通过1个路由器（存储转发方式）与主机乙互联，两段链路的数据传输速率均为10Mb/s,主机甲分别采用报文交换和分组大小为1

20、0kb的分组交换向主机乙发送1个大小为8Mb的报文。若忽略链路传播延时、分组头开销和分组拆装时间，则两种交换方式完成该报文传输所需的总时间分别为（D）A 800ms、1600ms B 801ms、1600msC 1600ms、800ms D 1600ms，801ms第五章运输层网络层提供主机间的逻辑通信，运输层提供应用进程间的逻辑通信。端口号是对通信的应用进程的标志端口号分为三类：熟知端口(01023)、登记端口、动态端口UDP特点：无连接，尽最大努力（不可靠），面向报文，支持一对多，8个字节首部TCP特点：面向连接，可靠，面向字节流，一对一，20个字节固定首部TCP报文首部结构20个字节：序

21、号，确认号，窗口滑动窗口：发送窗口内指针左边是已发送未收到确认的数据，指针右边是可发送的数据；发送窗口外左边是已经发送并收到确认的数据，右边是暂时不可发送的数据。流量控制作用：解决因发送方发送数据太快而导致接收方来不及接收，使接收方缓存溢出的问题。TCP采用接收方控制发送方发送窗口大小的方法实现流量控制。TCP建立连接的过程（三次握手）TCP释放连接的过程（四次握手）拥塞控制：TCP发送方维持拥塞窗口cwnd，大小取决于网络拥塞程度。发送窗口上限=minrwnd，cwnd拥塞窗口的变化过程，慢开始，慢开始门限，拥塞避免例题：主机甲与主机乙建立了一个TCP连接，主机甲向主机乙连续发送了三个TCP

22、报文段，分别包含了长度为300B，400B和500B的数据，其中第三段报文的序号seq=900，若主机乙正确收到了第1个和第3个报文段，则主机乙向主机甲发送的确认报文中确认号ack为（B）A 300 B 500 C 1200 D 1400主机甲与主机乙发送了一个(SYN=1，seq=11220)的TCP段，期望与主机乙建立连接，若主机乙接收该连接请求，则主机乙向主机甲发送的正确TCP段可能是（ C ）A（SYN=0，ACK=0，seq=11221，ack=11221）B（SYN=1，ACK=1，seq=11220，ack=11220）C（SYN=1，ACK=1，seq=11221，ack=11

23、221）D（SYN=0，ACK=0，seq=11220，ack=11220）.处于发送窗口之前（左边）的数据表示？ 表示已发送并确认的字节数处于发送窗口中的数据表示？还可继续发送的字节数处于发送窗口右边的数据表示？不可发送处于指针P1与P2之间的数据表示？ 已发送但未收到确认的字节数处于中指针P2和P3之间的数据表示？ 还可继续发送的字节数第六章应用层如果本地域名服务器无缓存，当采用递归方法解析另一网络某主机域名时，用户主机、本地域名服务器发送的域名请求消息数分别为（ A ）A 一条、一条 B 一条、多条C 多条、一条 D 多条、多条域名系统(DNS)的作用是？域名解析（域名到IP地址的解析）

24、域名服务器有哪几种类型？ 4种 根域名服务器，顶级域名服务器，权威域名服务器，本地域名服务器不管是哪一个本地域名服务器，若要对因特网上任何一个域名进行解析，只要自己无法解析，就首先求助于 根域名服务器。当一个主机发出 DNS 查询请求时，这个查询请求报文就发送给 本地域名服务器_。主机向本地域名服务器的查询一般都是采用 递归 查询。本地域名服务器向根域名服务器的查询通常是采用 迭代 查询。怎样标志分布在整个因特网上的万维网文档？ 使用统一资源定位符URL URL的一般形： <协议>:/<主机>:<端口>/<路径>在万维网客户程序与万维网服务器程序之间进行交互所使用的协议为_http编译万维网文档的语言为_HTML简述点击页面上的URL后页面是如何显示在浏览器上的？(1) 浏览器分析链接指向页面的 URL得到域名；(2) 浏览器向 DNS 请求解析域名的IP 地址，得到IP地址；(3)