计算机网络基础-复习2014.05.26

1、复习,计算机网络,题型,单项选择题2*20=40 填空题1*25=25 计算与问答题(综合题)（5-7题，共35分） 以下不作考试要求： 2.5，2.6，3.6，6.6，6.7，6.9，8.6，8.9（但需要了解FTP），9.3,第一章：计算机网络概论,1，历史与概念：ARPANET、三网融合（电信通信网、计算机网络与电视通信网） 2，分类：按覆盖的地理范围进行分类：个域网PAN、局域网LAN、城域网MAN、广域网WAN 3，组成：从逻辑功能上分为资源子网和通信子网两个部分 4，拓扑结构：星状、环状、总线型、树状、网状（理解各自的特点）,5，数据交换（重点）：,线路交换,数据交换,存储转发交换

2、,报文存储转发交换（报文交换）,分组交换,数据报交换,虚电路交换,数据交换技术线路交换,线路交换（Circuit Switching） 也称为电路交换，对需要进行通信的节点之间提供一条临时的专用通道，整个通信过程通道被独占。,线路建立阶段、数据传输阶段、电路拆除阶段 线路交换的优缺点P29,存储转发交换,存储转发交换：中间节点进行存储再转发 存储转发的特点？（P29）与线路交换的比较？ 存储转发交换方式分为：报文（message）交换和报文分组（packet）交换。各自的特点。 分组交换分为数据报（Data Gram）交换和虚电路（Virtual Circuit）交换。各自的特点与比较P31-

3、33,数据报方式的工作原理示意图,虚电路方式原理示意图,6，网络延时 网络延时（delay）包括发送延时、传播延时、排队延时与处理延时 7，面向连接服务与无连接服务 面向连接服务-电路交换 无连接服务分组交换,第二章：网络体系结构与网络协议,1，OSI七层模型：,OSI参考模型各层的功能,物理层： 建立、管理和释放物理连接； 实现比特流的透明传输； 物理层的数据传输单元是比特bit。 数据链路层： 建立数据链路连接； 采用差错控制与流量控制方法，使有差错的物理线路变成无差错的数据链路。 传输以“帧”frame为单位的数据包；,OSI参考模型各层的功能,网络层： 路由选择； 实现拥塞控制、网络互

4、连等功能。 传输单元是分组packet 传输层的主要功能： 提供可靠端到端（end-to-end）服务； 处理数据包错误、数据包次序，以及其他一些关键传输问题； 传输单元是TPDU,完整的OSI数据传递与流动过程,第二章：网络体系结构与网络协议,2，TCP/IP参考模型：,application layer transport layer internet layer host-to-network layer,1，信号：是数据在传输过程中的电信号的表示形式。 数据在信道中是以电信号的形式传送的，电信号分为 模拟信号、数字信号 2，调制与解调 将数字信号变换成模拟信号，称为调制，反之称为解调

5、3，数据的传输方式：串行传输、并行传输、单工、半双工、全双工。同步与异步的概念,第 三章：物理层,15,4，传输介质：双绞线（STP与UTP，RJ45）、同轴电缆、光纤电缆（多模光纤和单模光纤）、无线与卫星通信信道 5，数据编码：,16,模拟数据编码 数字数据编码,非归零码 曼彻斯特编码 差分曼彻斯特编码,数据编码方式,振幅键控ASK 移频键控FSK 移相键控PSK,6，频带传输：振幅键控ASK，移频键控FSK，移相键控PSK；,17,7，波特率与比特率 波特率：调制解调器输出的调制信号每秒钟载波调制状态改变的数值 比特率：每秒传输的构成代码的二进制比特数，单位是bps 在实际应用中，常用的数

6、据传输速率单位有Kbps，Mbps，Gbps，Tbps 注意，1Kbps=1000bps而不是1024bps,18,8，基带传输：直接传输数字信号，编码方式主要有：非归零码，曼彻斯特编码（重点），差分曼彻斯特编码。 曼彻斯特编码规则： 每比特的周期T分为前T/2与后T/2两部分； 前T/2传送该比特的反码，通过后T/2传送该比特的原码；曼彻斯特编码信号又称做“自含钟编码”信号，发送曼彻斯特编码信号时无需另发同步信号。 9，脉冲编码调制（PCM）方法：包括采样、量化与编码三步 10，多路复用技术：在一个物理信道上开辟出多个逻辑信道的技术，包括：时分多路复用TDM、频分多路复用FDM、波分多路复用

7、WDM、码分多路复用CDMA与正交频分复用OFDM,19,11，CDMA的基本工作原理： 给用户分配一个m比特的码片序列。发送1时就发送码片原码，发送0时就发送码片的反码。每个用户分配的码片序列要各不相同。 为说明码片序列的性质，用+1表示1，用-1表示0 （1）两个不同站的码片序列（包括反码）互相正交，即规格化内积为0。 （2）任何一个码片向量的规格化内积都是1 （3）任何一个码片向量与之反码的规格化内积都是-1,20,21,例如，两个站的码片序列分别为 S=（+1+1-1-1+1+1+1-1） T=（+1+1+1+1-1+1+1+1） 则ST=0 如果A向B发送了二进制数据，那么B用A的码

8、片序列和接收到的信号计算内积，结果为1说明A发送了1，结果为-1说明A发送了0，结果为0，说明没有接收到A的信号。,CDMA的基本工作原理,例： 某站接收到的4个信号如下表所示，已知站B的码片序列为：00101110（通过移动通信系统来实现），请问这4个信号是否有接收到B站的信号？若有，是什么？,第四章：数据链路层,1，误码率：二进制码元在数据传输系统中被传错的概率 2，检错码与纠错码的概念 3，循环冗余校验码CRC（重点） 设信息字段为K位:f(x)，校验字段为R位:r(x) 对于CRC码集中的任一码字，存在且仅存在一个R次多项式g(x)，使得 ： F(x)=q(x)g(x)=xRf(x)+

9、r(x); g(x)称为生成多项式,R次R+1位,CRC如何检错？,发送的数据是F(x)=q(x)g(x)=xRf(x)+r(x); 其中r(x)用xRf(x)/g(x)得到余数求得 接收的数据是F(x)=xRf(x)+r(x); 接收方通过g(x)来验证收到的CRC码字。 F(x)/g(x)=q(x)余数为0表示传输正确，否则错误。 或者xRf(x)/g(x)=q(x)+余数，且余数等于r(x) 则认为传输正确,24,循环冗余码举例,设生成多项式为g(x)=x4+x3+1，即生成码为11001，这暗示检验字段为4位，即R=4。 要发送的二进制编码为1011001，则xRf(x)=101100

10、10000，采用模2除法（减法不借位，加法不进位，异或操作），xRf(x)/g(x)余数为1010，此为校验字段（如何计算？） 发送方发送：10110011010 接收方利用整个接收字段除以生成码11001，余数为0则正确，否则错误,25,4，数据链路层的功能： 链路管理，帧同步，流量控制，差错控制，帧的透明传输，寻址。 5，数据链路层协议分为：面向字符型（如BSC）和面向比特型（HDLC和PPP） 6，数据链路的配置：平衡与非平衡配置 7，HDLC协议：标志字段 F (Flag) ：为 6 个连续 1 加上两边各一个 0 共 8 bit。零比特填充法实现透明传输：有 5 个连续 1 时，就立

11、即填入一个 0。,26,8，单帧停止等待ARQ协议（重点）：超时计时器、重传、ack确认 9，连续 ARQ（只按序接收） 和选择重传 ARQ（重点）。 10，滑动窗口机制（重点） 11，PPP：用户使用拨号电话线接入因特网时，一般都是使用 PPP 协议，路由器与路由器之间的连接也使用PPP。,27,第5章 介质访问控制子层,28,1，常用介质访问控制方法：载波监听多路访问/冲突检测（CSMA/CD），令牌总线，令牌环（Token Ring）； CSMA/CD与Token Bus,Token Ring的比较 CSMA/CD的特点： 简单；随机访问控制，实时性得不到保证，适合办公环境；网络通信负荷

12、增大时，性能下降明显。 Token Bus,Token Ring的特点 复杂；发送数据的时间间隔是确定的，实时性有保证，是确定型的访问控制方法，适合工业环境；网络通信负荷增大时，性能不下降。,2，CSMA/CD协议的工作（即以太网发送数据）过程(重点)： 先听后发、边听边发、冲突停止、延迟重发。 3，冲突窗口与最短有效帧长（重点）： 以太网的端到端往返时延2 称为冲突窗口，其中 =D/V，D为总线传输介质的最大长度，V为传播速度。 以太网规定了总线最大长度，因此可确定冲突窗口大小,29,为了保证任何一个节点在发送任何一个数据帧都能检测到可能存在的冲突，就要求发送一个最短帧的时间都要超过冲突窗口

13、的时间：,以太网规定了最短有效帧长为 64 字节,4，以太网MAC帧格式,30,5，网卡与硬件地址（物理地址、MAC地址）：48 6，交换式局域网：端口-MAC地址，转发方式分为三类 ：直接交换、改进直接交换与存储转发交换 7，虚拟局域网VLAN：划分方法：基于交换机端口，基于MAC地址，基于网络层地址 8，快速以太网：从10Mbps100Mbps 9，组网设备：中继器和集线器（在物理层）、网桥（链路层）各自的特点,网桥与中继器、集线器、交换机的比较,见P181 表5-2 中继器：只起延长线缆的作用 集线器：节点仍然处于同一个冲突域,31,10，无线局域网 从所用基础设施区分： 有固定基础设施

14、的无线局域网 无固定基础设施的无线局域网 自组织网络(ad hoc network),32,第六章：网络层,1，IP协议(IPv4)：主要特点：无连接不可靠 2，IPv4 分组格式及各部分作用（重点）： 3，IP分组的分片与重组：最大传输单元（MTU），以太网：MTU=1500字节，IP分组最大长度为65535字节。要掌握分片与重组的过程。 4，IP地址（重点）：标准分类方法，网络号与主机号，分A、B、C、D、E五大类，熟悉每一类的取值范围,5，特殊IP地址：主机全1的直接广播地址，网络号与主机号全1的受限广播地址，主机全0的本网地址，网络号全0指明主机号的本网特定主机地址，127开头的回送地

15、址，私有地址与网络地址转换NAT,34,6，子网与子网掩码（重点）：2 24 7，无分类编址CIDR(路由聚合或超网)：2/27,作业讲解,某宿舍楼共6层，约180台计算机，共用一个大的网络，使用C类地址192.168.1.x，为方便管理，需对此网络进行子网划分，要求每个楼层一个子网，请给出该网络的设计方案，写出每个楼层计算机可使用的IP地址范围及子网掩码。 （不使用全0和全1的子网）, 掩码： 24 000 001：32 010：5

16、4 011 ：726 100 ：2958 101 ：6190 110 ：9322 111 ：,8，直接交付与间接交付 9，静态路由与动态路由，默认路由 10，转发过程：改变mac地址，不改变ip地址 11，自治系统 AS,36,12，路由选择算法与协议 路由选择算法是生成路由表，找出适当的下一跳路由器。 路由选择协议是实现路由表中路由信息的动态更新 13，RIP协议（重点）： 更新路由表的过程，好消

17、息传播得快，而坏消息传播得慢的特点，环路的补救措施：定义最大值，水平分割，在得知目的网络不可达之后的60秒，不接受关于目的网络可达的信息，毒性逆转 13，OSPF协议： 基于链路状态，需知道全网的网络拓扑结构信息，将一个自治系统再划分为若干个更小的区域，一个区域内的路由器数不超过200个：主干路由器、区域边界路由器、自治系统边界路由器。,37,OSPF 划分为两种不同的区域,区域 ,区域 ,主干区域 ,自治系统边界路由器 至其他自治系统,R9,R7,R6,R5,R4,R3,R2,R1,网 8,网 6,网 3,网 2,网 1,网 7,区域

18、,网 4,网 5,R8,38,区域边界路由器,主干路由器,14，Internet控制报文协议(ICMP)：ICMP是网络层协议，但它要使用网络层的IP协议，要先封装成IP数据报。包括差错报告报文和查询报文。两个应用：ping和 traceroute,39,15，ARP与RARP：地址解析协议与逆地址解析协议，ARP的工作过程（重点）,第7章 传输层,1，传输层的基本功能：实现分布式进程通信 2，端口 ：三种端口，常见协议的端口 3，五元组：协议 本地地址 本地端口号 远地地址 远地端口号 4，UDP（重点）：特点与适用范围 5，TCP的特点（重点）：面向连接的、面向字节流、支持全双工、支持并发连接、提供确认/重传与拥塞控制的可靠的传输层协议； 6，TCP建立连接使用三次握手，释放则使用四次握手 7，滑动窗口、重传与确认，RTT的概念 8，流量控制与拥塞控制的区别，拥塞控制的机制,40,第8章 应用层,1，CS模式与P2P模式的区别 2，应用层协议的分类：基础设施类、网络应用类、网络管理类 3，域名系统DNS，分级的域名空间