计算机⽹络复习重点知识
1.分析⽐较电路交换、报⽂交换和分组交换的优缺点
电路交换的优点：适⽤于连续传送⼤量数据。电路交换的缺点：电路建⽴连接时间长线路利⽤率低。
报⽂交换的优点是采⽤了存储转发技术线路使⽤率⾼，缺点是延迟长。
分组交换的优点：分组动态分配带宽且对⽹络逐段占⽤提⾼通信线路使⽤效率。分组独⽴选择路由使结点之间数据交换⽐较灵活。分组⼤⼤压缩结点所需的存储容量也缩短了⽹络延时。较短的报⽂分组⽐较长的报⽂可⼤⼤减少差错的产⽣提⾼传输可靠性。
分组交换的缺点：分组在各结点存储转发时需要排队这就会造成⼀定的时延。当⽹络通信量过⼤时这种时延也可能会很⼤。同时各分组必须携带的控制信息也造成了⼀定的开销。
2.分析⽐较电路交换、虚电路、数据报⽹络的优缺点
虚电路技术的主要特点：在数据传输之前必须通过虚呼叫设置⼀条虚电路。它适⽤于两端之间长时间的数据交换。优点：可靠、保持顺序；缺点：如有故障，则经过故障点的数据全部丢失。
数据报的特点：在⽬的地需要重新组装报⽂。优点：如有故障可绕过故障点。缺点：不能保证按顺序到达，丢失不能⽴即知晓。
电路交换：电路交换必须是⾯向连接的。电路交换的三个阶段：建⽴连接、通信、释放链接。电路交换在数据传输开始之前必须⾸先建⽴⼀条独占的信道，在电路释放之前，该信道将被⼀对端点完全占⽤
优点：适⽤于连续传送⼤量数据。
缺点：电路建⽴连接时间长线路利⽤率低。
3.简述五层协议⽹络体系结构的要点，包括各层功能
1.应⽤层
应⽤层的任务是通过应⽤进程间的交互来完成特定⽹络应⽤。应⽤层协议定义的是应⽤进程间通信和交互的规则。
不同的⽹络应⽤需要不同的协议，如万维⽹应⽤的HTTP协议，⽀持电⼦邮件的SMTP协议，⽀持⽂件传送的FTP协议等
2.运输层
运输层的任务是负责为两个主机中进程之间的通信提供通⽤的数据传输服务。应⽤进程利⽤该服务传送应⽤层报⽂。
所谓通⽤，是指并不针对某个特定⽹络的应⽤。⽽是多种应⽤可以使⽤同⼀个运输层服务。
运输层主要使⽤以下两种协议：传输控制协议TCP 和⽤户数据报协议UDP
3.⽹络层
⽹络层为分组交换⽹上不同主机提供通信服务。⽹络层将运输层产⽣的报⽂段或⽤户数据报封装成分组和包进⾏传送。
4.数据链路层
在相邻节点间传送数据，将⽹络层交下来的IP数据报封装成帧。
三个基本问题：封装成帧，透明传输，差错检测
5.物理层
透明的传送⽐特流，考虑传输媒体的特性。
4.讨论性能指标中⽹络中的时延由哪些部分组成，并简述这些时延是如何产⽣的？有何特点？
(1)发送时延发送时延(transmission delay)是主机或路由器发送数据帧所需要的时间，也就是从发送数据帧的第⼀个⽐特算起，到该帧的最后⼀个⽐特发送完毕所需的时间。因此发送时延也叫做“传输时延”：
由此可见，对⼦⼀定的⽹络，发送时延并⾮固定不变，⽽是与发送的帧长（单位是⽐特）成正⽐，与发送速率成反⽐。
(2)传播时延传播时延(propagation delay)是电磁波在信道中传播⼀定的距离需要花费的时间。
⽽传播时延则发⽣在机器外部的传输信道媒体上。可以⽤⼀个简单的⽐喻来说明。假定有10辆车的车队从公路收费站⼊⼝出发到相距50公⾥的⽬的地。再假定每⼀辆车过收费站要花费6秒钟，⽽车速是每⼩时100公⾥。现在可以算出整个车队从收费站到⽬的地总共要花费的时间：发车时间共需60秒（相当于⽹络申的发送时延），⾏车时间需要30分钟（相当于⽹络中的传播时延），因此总共花费的时间是31分钟。
下⾯两种时延也需要考虑，但⽐较容易理解。
(3)处理时延主机或路由器在收到分组时要花费⼀定的时间进⾏处理，例如分析分组的⾸部、从分组中提取数据部分、进⾏差错检验或查适当的路由等等，这就产⽣了处理时延。
(4)排队时延分组在经过⽹络传输时，要经过许多路由器。但分组在进⼊路由器后要先在输⼊队列中排队等待处理。在路由器确定了转发接⼝后，还要在输出队列中排队等待转发。这就产⽣了排队时延。排队时延的长短往往取决于⽹络当时的通信量。当⽹络的通信量很⼤时会发⽣队列溢出，使分组丢失，这相当于排队时延为⽆穷⼤。
5.计算机⽹络都有哪些类别?各种类别的⽹络都有哪些特点？
按照⽹络作⽤划分：
（1）⼴域⽹：是互联⽹的核⼼，其任务是通过长距离运送主机所发送的数据，作⽤范围通常在⼏⼗到⼏千公⾥。
（2）城域⽹：作⽤范围⼀般为⼀个城市，作⽤距离⼤约在5-50千⽶。
（3）局域⽹：局域⽹⼀般⽤微型计算机或⼯作站通过⾼速通信线路相连，地理上则局限在较⼩的范围（如1km）
（4）个⼈区域⽹：就是在个⼈⼯作的地⽅把属于个⼈使⽤的电⼦设备⽤⽆线技术连接起来的⽹络，范围很⼩，⼤约在10m左右。
按照⽹络使⽤者划分：
（1）公⽤⽹：电信公司出资建造的⼤型⽹络，“公⽤”的意思就是所有愿意按电信公司规定交纳费⽤的⼈都可以使⽤这种⽹络。
（2）专⽤⽹：某部门为了满⾜本单位的特殊业务⼯作的需要⽽建造的⽹络。
6.⽹络协议的三个要素是什么?各有什么含义?
（1）语法：即数据与控制信息的结构或格式
（2）语义：即需要发出何种控制信息，完成何种动作以及做出何种响应（3）同步：即事件实现顺序的详细说明
7.常⽤的传输媒体有哪⼏种?各有何特点?
常⽤的导引型传输媒体有双绞线、同轴电缆、光纤和电磁波。
双绞线的特点：1. 抗电磁⼲扰2. 模拟传输和数字传输都可以使⽤双绞线；
同轴电缆的特点：同轴电缆具有很好的抗⼲扰特性；
光纤的特点：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，也不易被窃听或截取数据；4. 体积⼩，重量轻。
⾮导引型有短波通信与微波通信，。
⽆线电微波通信分为地⾯微波接⼒通信和卫星通信。
特点：1.传输频率宽，通信容量⼤；2.受外界⼲扰⼩，传输质量较⾼；3.
初建成本低，易于跨越⼭区、江河。
8.为什么要使⽤信道复⽤技术?常⽤的信道复⽤技术有哪些?
进程间通信实验因为在⼀般情况下，通信信道带宽远远⼤于⽤户所需的带宽，使⽤信道复⽤技术可以提⾼信道利⽤率，共享信道资源，降低⽹络成本。
信道复⽤技术分为频分复⽤，时分复⽤，统计时分复⽤（时分复⽤的⼀种），波分复⽤，码分复⽤
9.以太⽹交换机有何特点?⽤它怎样组成虚拟局域⽹?
特点：以太⽹交换机实质就是⼀个多端⼝的的⽹桥，它⼯作在数据链路层上。
每⼀个端⼝都直接与⼀个主机或⼀个集线器相连，并且是全双⼯⼯作。它能同时连通多对端⼝，使每⼀对通信能进⾏⽆碰撞地传输数据。在通信时是独占⽽不是和其他⽹络⽤户共享传输媒体的带宽
10.交换机如何通过⾃学习实现即插即⽤功能的?思考教材课后习题3-33
11.分析⽐较集线器(hub)、交换机(switch)和路由器(router)的特点和使⽤场合
（1）集线器：
集线器⼯作在物理层，是局域⽹中使⽤的连接设备，它具有多个端⼝，可连接多台计算机。在局域⽹中常以集线器为中⼼，将所有分散的⼯作站与服务器连接在⼀起，形成星型结构的局域⽹系统。
集线器的优点除了能够互连多个终端以外，其优点是当其中⼀个节点的线路发⽣故障时不会影响到其他节点。
（2）交换机：
主要⼯作在数据链路层，分为两层和三层，⼆层⼯作在数据链路层。主要查看传输帧内的MAC地址，如果知道⽬的地址，就将信息发送⾄相应的接⼝。三层交换机仍是交换机产品，只不过它是具备了⼀些基本的路由功能的交换机，它的主要功能仍是数据交换。也就是说它同时具备了数据交换和路由由发两种功能，但其主要功能还是数据交换;⽽路由器仅具有路由转发这⼀种主要功能。
（3）路由器：
路由器⼯作在⽹络层，具有判断⽹络地址与选择路径的功能，主要⽤于异种⽹络的互联。
12.类似课后习题4-37的⼦⽹划分
13.给出路由表，如何根据路由器收到分组的⽬的地址计算下⼀跳？
14.静态路由配置⽅法
详情见实验；
15.简述RIP、OSPF和BGP路由选择协议的主要特点。
16.⽐较TCP和UDP的特点以及TCP和UDP各⾃应⽤的场合?
答:TCP主要的特点:
①TCP是⾯向连接的的运输层协议:
②每⼀条TCP连接只能有两个端点，每⼀条ICP只能是点对点的:
③TCP提供可靠交付的服务:
④tcp提供全双⼯通信; ⑤⾯向字节流。
UDP的主要特点:
①UDP是⽆连接的，即发送数据之前不需要建⽴连接;
②UDP使⽤尽最⼤努⼒交付，即不保证可靠交付;
③UDP是⾯向报⽂的; ④UDP没有阻塞控制;
⑤UDP⽀持⼀对⼀、多对多、多对⼀和多对多交互通信:⑥UDP的⾸部开销
⼩。
UDP适⽤于不需要TCP可靠机制的情形，⽐如，当⾼层协议或应⽤程序提供错误和流控制功能的时候。
TCP是⼀种⾯向连接的、可靠的、基于字节流的运输层通信协议，通常由IETF的RFC 793说明。⼀些要求⽐较⾼的服务⼀般使⽤这个协议。
17.⽤具体例⼦说明为什么在运输连接建⽴时要使⽤三报⽂握⼿？说明如不这样做可能会出现什么情况？
3次握⼿完成两个重要的功能，既要双⽅做好发送数据的准备⼯作（双⽅都知道彼此已准备好），也要允许双⽅就初始序列号进⾏协商，这个序列号在握⼿过程中被发送和确认。
假定B给A发送⼀个连接请求分组，A收到了这个分组，并发送了确认应答分组。按照两次握⼿的协定，A认为连接已经成功地建⽴了，可以开始发送数据分组。可是，B在A的应答分组在传输中被丢失的情况下，将不知道A 是否已准备好，不知道A建议什么样的序列号，B甚⾄怀疑A是否收到⾃⼰的连接请求分组，在这种情况下，B认为连接还未建⽴成功，将忽略A发来的任何数据分组，只等待连接确认应答分组。⽽A发出的分组超时后，重复发送同样的分组。这样就形成了死锁。

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