第一章绪论
1、什么是计算机网络
就是指独立自治、相互连接的计算机集合。
2、osi参考模型与tcp ip模型的异同计算机网络最重要的功能是什么?
1、数据通信 2、资源共享 3、提高可靠性 4、提高系统处理能力
3、按照网络覆盖范围的大小,可以将网络划分为哪几类?每一类各有什么特点?
局域网
•覆盖范围:几公里~十几公里
•由某个单位单独拥有、使用和维护
•数据传输率比较高(10mbps/100mbps/1000mbps)
•延迟比较小,大约是几个毫秒数量级
城域网
•覆盖范围:十几公里到上百公里VS几公里到十几公里
•归宿和管理:公用网VS专用网
•业务不同:不仅仅传输数据
广域网
•提供面向通信的服务
•覆盖范围广、通信距离远、需考虑因素多(带宽、成本等)
•一般由电信公司负责组建、管理和维护,向社会提供有偿通信服务。
互联网
由计算机网络相互连接构成的计算机网络集合称为互联网
•多个局域网通过广域网连接起来,比如某大学校园网和另外某大学校园网通过电信或网通的广域网互联起来,从而构成互联网。
4、简述ISO/OSI参考模型中每一层的名称和功能。
•物理层:完成相邻节点之间原始比特串传输
•数据链路层:完成相邻节点之间可靠数据传输
•网络层:1、完成两个任意两台主机之间的报文传输(主要功能)
2、防止主机将过多的报文注入网络,引发网络拥塞
•传输层:完成任意两台主机上的应用进程之间的数据通信
•会话层:完成用户进程之间的会话管理
•表示层:
1、完成数据格式转换
2、数据加密/解密
3、数据压缩/解压
•应用层:提供访问网络的各种接口和应用层协议
5、简述TCP/IP参考模型中每一层的名称和功能。
•网络接入层:
1、发送或接收IP数据报
2、发送或接收ARP和RARP报文
•互联网层:实现任意两胎主机之间的IP报文传送
•传输层:在源主机和目的主机的两个应用进程之间提供端到端的数据通信服务
•应用层:负责处理各种应用层协议和提供用户接口
6、比较ISO/OSI和TCP/IP参考模型的异同点
ISO/OSI模型在协议开发之前设计出来,不基于某个特定的协议集而设计
a)优点:通用性好
b)缺点:协议栈过于复杂,在协议实现方面存在很大不足
TCP/IP模型只是TCP/IP协议栈的归纳总结
c)优点:与TCP/IP协议栈非常吻合
d)缺点:通用性不足
第二章数据通信基础
1、什么是数据、信号和传输?
数据:信息的数字化形式。信号:数据的电压或电磁编码。传输::将信号从发送端传到接收端,并且在接收端进行恢复。
2、数字传输有什么优点?
1、价格优惠 2、数据传输质量高 3、容量利用率大 4、安全保密性强
3、什么是异步传输方式?什么是同步传输方式?
异步传输以字符为独立的传输单位。在每个字符的起始处对字符内的比特实现同步,但字符之间的间隔时间是不固定的,即字符之间是异步的。
同步传输数据块以稳定的比特流的形式传输,没有起始位和停止位的概念。
4、什么是单工、半双工和全双工传输方式?
单工:是指通信是单向的,就像单行道一样。(BB机)半双工:一条链路上的两个站点都可以发送和接收信号,但是任何一个站点都不能同时发送和接收信号。(对讲机)全双工:一条链路的两个站点可以同时收发信号。(手机)
5、什么是信号的频谱和带宽?
信号的频谱是指它所包含各种频率分量的范围。带宽是指信号的频谱宽度。
6、简述信号带宽与数据率的关系
数据率越高的信号,其带宽就越大。
7、(计算)有线电视通过CATV电缆为每个用户提供数字通信服务。假设每个用户占用一路电视信号带宽(6MHz)使用64-QAM调制技术。那么每个用户的速率是多少?
解答:根据乃奎斯特定理,对于一个带宽为WHz的理想信道,其最大码元速率为2W波特。这一限制由于存在码间干扰,如果被传输信号包含M个状态值,64-QAM则包含64个状态值,那么WHz信道所能承受的最大数据率为C=2*W*log2M=2*6M*log2 64=72Mbps
7、比较各种传输介质的优缺点
双绞线:优:技术标准成熟,价格低廉,安装简易。缺:对电磁干扰比较敏感
同轴电缆:优:寿命长,频带宽、外界干扰小、可靠性高、维护便利。缺:低频串音不如双绞线
光纤:频带宽、传输容量大、重量轻、体积小,抗干扰性强、保密性好。缺:价格贵
无线介质:优:方便,不受线缆约束 缺:传输速率不稳定,速度比较低
第三章广域网
1、帧界定的目的是什么?主要有哪几种界定方法?
目的:是将物理线路上的比特串划分为一个个帧。
方法:1、字符填充帧定界法;2、比特填充帧定界法
2、有哪几种主要的错误检测编码方法?各有什么特点?
1、循环冗余检验(CRC) 将位串看成是系数为0或1的多项式。2、校验和 将报头视为16位整数流进行反码求和计算。
3、X7+X5+1被生成多项式除,所得余数是多少?
4、请解释为什么因特网校验和永远都不会是0xFFFF除非进行因特网校验和计算的所有字节都是0.
因为检测报头是否有差错的方法就是检测接收方计算机的结果是不是为全1,如果不是,则
表示出错。而它的计算方法是反码求和,0xFFFF反码是0x00,只有计算的所有字节都是0时,反码为0xFFFF,加起来刚好是0xFFFF,才表示没有出错,其余的所有情况都表示出错,那肯定不行,不可能其他的情况都是出错的情况。因为,校验和永远不会是0Xffff.
5、采用生成多项式G(x)=X4+X3+X+1(X4指X的四次方,以此类推)为信息位1111100产生循环冗余码,加在信息位后面形成码字,再经过比特填充后从左向右发送,问发送在物理线路的比特序列是什么?
6、停等协议的缺点是什么?
协议效率低,从而造成物理链路的利用率低。
7、解释为什么要从停等ARQ协议发展到连续ARQ协议?
为了充分利用链路,发送方可以在等待接收方返回的第一个ACK之前最多连续发送8帧,即连续ARQ协议。
8、对于使用3比特序号的停等协议,后退N帧协议以及选择重传协议,发送窗口和接收窗口的最大尺寸分别是多少?
2的三次方-1=7;2的(3-1)次方=4;
9、后退N帧协议和选择重传协议的优缺点(判断题)
后退N帧协议相比停-等协议提高了信道的利用率,但如果链路质量较差的话,后退N帧协议就会重传出错帧以后的所有帧,造成链路带宽大量浪费
选择重传协议对后退N帧的改进:仅仅只让发送方重传那些没有正确接收到的帧,从而避免不必要的重传。
10、比较一下虚电路和数据报的特点
项目 | 虚电路 | 数据报 |
建立虚电路 | 需要 | 不需要 |
虚电路表 | 需要 | 不需要 |
地址 | 建立虚电路请求报文需要全地址,但是数据报文只需要虚电路号即可 | 每个报文都必须有完整的源地址和目的地址 |
路由表 | 需要 | 需要 |
路由选择 | 在建立虚电路时需要进行路由选择 | 每个报文到达每台交换机都要进行路由选择 |
交换机或链路失效的影响 | 所有经过失效交换机的虚电路都要被中止 | 除在崩溃时丢失交换机中的报文,对其它的报文没有影响 |
端到端QoS | 容易保证 | 不容易保证 |
拥塞控制 | 比较容易 | 比较难 |
第四章 局域网
1、(IEEE 802)局域网参考模型包含哪几层?每一层的功能是什么?
物理层:完成相邻节点之间原始比特串传输
数据链路层(包含逻辑链路控制子层LLC保证站点之间数据传输的正确性+介质访问控制子层MAC解决多个站点对共享信道的访问问题)
2、简单比较一下纯ALOHA协议和分槽ALOHA协议
纯ALHOA协议的思想很简单,只要用户有数据要发送,就尽管让他们发送。但是这样可能会产生冲突,从而造成帧的破坏。
分槽ALOHA协议则是用时钟来同步用户数据的发送,具体方法是,将时间分为离散的时间片,用户每次必须等到下一个时间片才能开始发送数据,从而避免了用户发送数据的随意性,可以减少数据产生冲突的可能性,提高信道的利用率。
3、简单比较一下1坚持,非坚持和p坚持CSMA协议
1坚持:某站点需要发送数据时,它首先侦听信道,看看是否有其他站点正在发送数据。如果信道空闲,该站点立即发送数据,如果信道忙,该站点继续侦听信道直到信道变为空闲,然后发送数据。(1坚持的意思是,一旦发现信道空闲,就会以概率1发送数据)
非坚持:站点需要在发送之前侦听信道,如果信道为空,立即发送数据,如果信道忙,站点不再继续侦听。等待一个随机长时间后,再重复上述过程。
P坚持:一个站点在发送数据之前,首先侦听信道,如果信道空闲,便以概率p发送数据,以概率1-p将数据发送推迟到下一个时间片。如果下一个时间片信道仍然空闲,便再次以概率p发送,以概率1-p将数据发送推迟到再下一个时间片。重复此过程,直到站点将数据发送出去或是其他站点开始发送数据为止。
4、简述CSMA/CD协议的工作过程
在共享介质中,某站点想要发送数据。必须首先侦听信道。如果信道空闲,站点立即发送数据并进行冲突检测。如果站点在发送数据的过程中检测到冲突,立即停止发送数据并且等待随机长的时间,然后重新侦听信道并且重复上述过程。
5、为什么以太网存在最小帧长度问题?以太网的最小帧长度为什么是64字节?
规定最小帧长度,是为了满足数据在发送结束期间都能被正常的监听到。
如果以太网数据包大于或等于64个字节,就能保证碰撞信号到达的时候,数据包还没有传完
6、引入VLAN的目的是什么?有什么优点?
目的:增加扩展局域网的可扩展性。优点:通过VLAN技术可以将一个扩展局域网分成几个在逻辑上看起来独立的LAN,而且一个VLAN就是一个广播域,即一个VLAN中的广播帧只能在这个VLAN中传播,这样就可以限制广播帧在整个扩展局域网的扩散。
7、比较采用集线器组网和采用交换机组网的优缺点
集线器组网优点:组网简单。缺点:冲突域范围更大;不支持不同速率以太网的互联;限制多级LAN覆盖范围。
交换机组网缺点:设备复杂一些。优点:避免冲突域;范围广
第五章网络互联和IP协议
1、请比较一下集线器、交换机、路由器各自的特点
集线器:完成物理信号放大和转发;
交换机:利用链路层MAC地址转发帧;
路由器:利用网络层地址转发网络层报文
2、请解释网络地址、32位全0的地址以及网络号全0的地址的含义
网络地址是一个32位二进制数的地址,由4个8位字段组成,用于标识TCP/IP宿主机。
32位全0地址:被还没有分配到IP地址的主机在发送IP报文时用作源IP地址。
网络号全0:表示这个网络上的待定主机。
3、直接广播地址和受限广播地址的区别是什么?
路由器使用直接地址将IP报文发送到特定网络上的所有主机,只能作为目的地址。
受限广播地址只局限在本地网络。
4、为什么要使用私有地址?
为了解决IP地址资源不足。
5、NAT主要功能
使得因特网上彼此通信的计算机不需要全球唯一的IP地址。利用NAT可以将使用的私有地址转换成全球唯一的IP地址。
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