计算机网络复习资料

@恋桥边红约 2015年1月12日 1 计算机网络期末考试复习资料

本次考试共四道大题：第一题、单选题（共15小题，30分），第二题、填空题（共10小题，20分），第三题、解答题（共5小题，30分），第四题、综合题（共2小题，20分）。

第一、二大题知识点：

1、交换机的互连：级聚、堆叠

（1）级连：用普通的网线，将交换机的RJ45端口连接在一起，实现相互之间的通信。

其作用：A、解决交换机端口不足的问题；B、扩展和延伸网络范围，每级连一个交换机可扩展100米的距离。

（2）堆叠：指使用专用的堆叠线缆，将几台交换机通过专用的堆叠模块连接起来。

其作用：堆叠可以成倍地提高网络接入端口的密度和端口带宽。与级连模式不同，交换机堆叠通常是放在一起，连接电缆也较短，其主要目的是扩充交换机端口，而不是扩展距离。

堆叠模式：A、菊花链式堆叠；B、星型堆叠（主从式堆叠）。

2、双绞线：P47

双绞线由两条相互绝缘的、线芯直径一般为1mm左右的铜导线组成，他们相互绞合起来，这样可以减小和临近其它线路之间的电磁干扰（EMI）。

双绞线既可传输模拟信号，又可传输数字信号，其带宽取决于铜线的粗细和长短。

近端串扰：指传输信号进入线路时又耦合到同一端的接收线路，从而产生干扰。非屏蔽双绞线（UTP）分几类：3类（常用的），4类，5类，超5类，6类。

3、数据链路层的流量控制：P60

一条可靠的数据链路应满足以下两个条件：

A、传输的任何数据，既不会出现差错也不会丢失；

B、不管发送方以多快的速率发送数据，接收方总能够来得及接收、处理并上交主机。也就是接收方有足够的接收缓存和处理速度。

当第二个条件不满足时就必须进行流量控制。

流量控制：用来保证发送数据在任何情况下都不会“淹没”接收方的接收缓存（接收缓存溢出），从而不会丢失数据，而且还应使传输达到理想的吞吐率。由接收方根据其接收缓存的状况来控制发送方的数据流量是流量控制的基本思想。实现流量控制的一个重要的方法是“滑动窗口机制”。

接收方的ACK（累计确认）作为授权发送方发送数据的凭证，接收方可以根据自己的接收能力来控制确认的发送时机，从而实现对传输流量的控制。

@恋桥边红约 2015年1月12日 2 4、CSMA/CD、以太网：P79

CSMA的载波监听策略：

A、非坚持CSMA；

B、1坚持CSMA；

C、P坚持CSMA。

截断二进制指数退避算法：

以太网采用截断二进制指数退避算法计算回退等待时间。截断二进制指数退避算法如下（其中冲突次数n初始化为0）：

冲突次数n=n+1

If 1<=n<=16

Then m=min(n,10)

K在｛0，1，2，3，、、、，2的m次方—1｝中随机取1个数

退避时间取为k X 2t

Else if n>16

Then 放弃本次发送

在发送一帧的CSMA/CD中，如果冲突连续发生时，每冲突一次，冲突次数n增加1。退避时间的基本单位为1个时槽，即51.2us。当n>16后，即尝试16次仍不能发送成功，则放弃本次发送，即重试次数限为16。

最小帧长：以太网最小帧长度为512位，即64字节。以太网帧数据字段的最小长度应为46个字节。当数据段长度小于46个字节，应加填充字段补充，否则不能正常进行冲突检测。

冲突碎片：CSMA/CD检测到冲突后就停止发送数据并发送阻塞信号，这些已发送的不完整的数据称为冲突碎片。

CSMA/CD的功能：多点接入、载波监听、碰撞检测。

工作原理：当一个节点要发送数据时，首先监听信道、如果信道空闲就发送数据，并继续监听；如果在数据发送过程中监听到了冲突，则立刻停止数据发送，等待一段随机的时间后，重新开始尝试发送数据。

5、电路交换、分组交换、报文交换的速度和优劣点：P131

（1）电路交换：是通过交换设备在通信的双方建立一条临时专用物理传输链路，进行一次通信要经电路建立、数据传输和电路释放3个过程。

其优劣点：电路交换的优点是数据传输可靠、迅速，数据顺序保持不变；缺点就是传输开销大。

（2）报文交换：是以报文为单位的存储转发的交换方式。报文是网络中一次传输的信息块。

其优劣点：与电路交换相比，报文的传输线路不是专用的，可以被多个传输所利用。

（3）分组交换：也称包交换，是以分组为单位的存储转发的传输方式。

其优劣点：

A、由于分组长度小，转发中缓存于交换结点的内存而非外存，大大提高了转发速度；

B、发送站发出第一个分组后即可继续发送后续分组，这些分组在各个转

@恋桥边红约 2015年1月12日 3 发结点同时被存储转发，并进行处理，降低总体的传输时间；

C、对于传输差错，只需重传出错的分组，而不必重传整个报文，提高了效率。

特点：

电路交换：整个报文的比特流连续地从原点直达终点，好像在一个管道中传送。

报文交换：整个报文先传送到相邻节结点，全部存储下来后查找转发表，转发到下一个结点。

分组交换：单个分组传送到相邻结点，存储下来后查找转发表，转发到下一个结点。

6、PPP协议：P67

点对点PPP协议是Internet中广泛使用的链路层通信协议，它为点对点链路上直接连接的两个结点之间提供了一种数据传输控制方式。

PPP的身份认证机制：

A、口令认证协议（PAP），PAP是一种简单的明文认证方式，用户名和口令容易被第三方窃取，安全性较差；

B、质询——握手认证协议（CHAP），是一种加密认证，使用三次握手的交互方式。每次认证中都会使用一个即时生成的随机数，以防重放攻击。

（简单、封装成帧、透明性、多种网络层协议、多种类型链路、差错检测、无纠错、检测连接状态、最大传送单元、网络层地址协商、数据压缩协商，提供不可靠的数据报服务，不使用序号和确认机制

不使用帧编号：地址字段A 只置为 0xFF。地址字段实际上并不起作用。

适用情况：控制字段 C 通常置为 0x03。

PPP 是面向字节的，当 PPP 用在同步传输链路时，协议规定采用硬件来完成比特填充（和 HDLC 的做法一样），当 PPP 用在异步传输时，就使用一种特殊的字符填充法

PPP适用于线路质量不太差的情况下、PPP没有编码和确认机制

）

7、IEEE 802.11 :P112

IEEE 802.11 WLAN的最小组建称为基本服务集（BSS）。一个BSS包括一个基站（也称接入点，AP）和若干个移动站，它们共享BSS内的无线传输媒体。BSS有一个标识，可以用AP的MAC地址表示。一个BSS所覆盖的范围称为基本服务区（BSA）。BSA内的移动站可以直接相互通信。一个BSS可以是独立的，也可以通过接入点AP连接到一个分配系统（DS）。DS是一个有限或无线的主干LAN，最常用802.3以太网。自组网络没有AP，在一些对等的移动电脑之间通信。

8、运输层的功能：P201

运输层也称传输层，其功能是为用户的应用进程提供传输控制服务，即提供一条端到端的逻辑通道，它连接源站和目的站的两个传输层实体，但不涉及路径中间的路由器（它们没有传输层实体）。

10、路由器的优缺点：P132

@恋桥边红约 2015年1月12日 4 （1）优点：适用于大规模的网络；复杂的网络拓扑结构，负载共享和最优路径； 能更好地处理多媒体；安全性高；隔离不需要的通信量；节省局域网的频宽；减少主机负担；

（2）缺点：它不支持非路由协议；安装复杂；价格高。

11、ATM网络：P185

12、根域名服务器（RNS）：P236

根域名服务器（RNS），管理顶级域名服务器。Internet 上共有13个RNS，域名分别为至，由ICANN统一管理。

13、DES加密算法：P275

DES加密算法是对称密钥密码体制的经典算法。DES是IBM公司开发的，是一种块密码算法，明文被分成64比特的块，逐块进行加密。DES的密钥长64比特，但每个字节的第8比特是奇偶校验位，所以有效长度是56比特。

对称密钥密码体制的特点是解密密钥和加密密钥的通信双方共享的同一密钥，称为共享密钥，是要严格保密的，但加密和解密算法不必保密。

14、信道：P33

数字数据经线路编码后的传输信号在信道上的传输速率称为码元传输速率，它是指每秒传输的码元数，单位为波特（baud）。马援传输速率又称为波特率。

奈奎施特准则：对于一个带宽为W（单位为Hz）的无噪声低通信道，则最高的码元传输速率B（max）为2W baud，即

Bmax=2W 即为奈氏准则。

数据传输速率：C=Blog2M （M为码元状态数，是2的整数次幂）。

信道容量：Cmax=2W log2M （M为码元状态数）。

由奈奎施特准则可见，数据传输速率越高，要求信道的带宽越高，即对传输媒体和设备的要求越高。

香农定理：Cmax=Wlog2(1+S/N) ，其中：W为信道的带宽，S为信道内所传信号的平均功率，N为信道内部的高斯噪声功率，S/N称为信噪比。

香农定理表明，信道的带宽越大或者信噪比越大，则信息的极限速率就越高。只要数据传输速率低于信道的极限传输速率，就一定可以找到某种办法来实现无差错的传输。但香农并没有给出实现极限传输速率的方法。

15、电磁波在电缆中的大致传播速度：P50

在铜线和光纤中电磁波的传播速度为200m/us。

16、计算机网络的主要性能指标：P7

计算机网络的性能指标：

A、数据传输速率；

B、误码率；

C、吞吐量；

D、时延；

E、时延带宽积；

@恋桥边红约 2015年1月12日 5 F、带宽和宽带。

17、比特填充算法：P57

比特填充方式的发送方，在发送首、尾帧定界符之间的比特流时，对与帧定界符相同的比特模式进行变换，插入额外的比特，从而变成与帧定界符不同的形势。

PPP沿用了高级数据链路规程（HDLC）同样的比特模式01111110作为首、尾帧定界符，也沿用了HDLC的零比特填充方式。在发送数据过程中，当遇到连续5个1时，插入一个0，在接收过程，遇到了5个连续的1时，去掉后边的0时，恢复为发送前的状态。因为插入的比特是0，所以称为零比特填充。

比特填充可以由硬件实现，快速方便。

18、异步传输：P55，P185

异步传输方式，通信的双方各自使用独立的定位时钟，以字符为单位进行数据传输。著名的物理层规范RS—232借口，就是使用一部传输方式。

19、静态路由、动态路由：P156

（1）静态路由或静态路由选择是由人工配置和维护的，网络发生变化时，必须由人工更新。

（2）动态路由：路由器启动时设置初始路由表，并不断自动更新路由表，使到达目的网络的路由（路径）适应网络的变化保持最优，称为动态路由选择活动态路由，也称自适应路由选择。

第三、解答题（共5小题，30分）

1、以太网。

熟悉传统以太网、快速以太网、千兆以太网和万兆以太网技术标准。

传统：IEEE802.3 快速：IEEE802.3u 千兆：IEEE802.3z 万兆：IEEE802.ae

3-04 数据链路层的三个基本问题(帧定界、透明传输和差错检测)为什么都必须加以解决？

帧定界是分组交换的必然要求；透明传输避免消息符号与帧定界符号相混淆；差错检测防止合差错的无效数据帧浪费后续路由上的传输和处理资源