计算机网络习题及答案
第一章 计算机网络的基本概念
一、选择题
√1、完成路径选择功能是在OSI模型的;
A.物理层 B.数据链路层 C.网络层 D.运输层
2、在TCP/IP协议簇的层次中,保证端-端的可靠性是在哪层上完成的
A.网络接口层 B.互连层 C.传输层 D.应用层
√3、在TCP/IP体系结构中,与OSI参考模型的网络层对应的是;
A.网络接口层 B.互联层 C.传输层 D.应用层
4、在OSI七层结构模型中,处于数据链路层与传输层之间的是;
A.物理层 B.网络层 C.会话层 D.表示层
√5、计算机网络中可以共享的资源包括;
A.硬件、软件、数据 B.主机、外设、软件
C.硬件、程序、数据 D.主机、程序、数据
√6、网络协议组成部分为 ;
A.数据格式、编码、信号电平 B.数据格式、控制信息、速度匹配
C.语法、语义、定时关系 D.编码、控制信息、定时关系
二、填空题
√1、按照覆盖的地理范围,计算机网络可以分为________、________和________;
√2、Internet采用_______协议实现网络互连;
3、ISO/OSI中OSI的含义是________; √4、计算机网络是利用通信线路将具有独立功能的计算机连接起来,使其能够和________ 和________;
5、TCP/IP协议从上向下分为________、________、________和________4层;
6、为了实现对等通信,当数据需要通过网络从一个节点传送到到另一个节点前,必须在数据的头部和尾部
加入____________,这种增加数据头部和尾部的过程叫做____________或____________;
√7、计算机网络层次结构划分应按照________和________的原则;
8、ISO/OSI参考模型将网络分为从低到高的________、________、________、________、________、________和
交换机基本原理和转发流程总结
关键词：
以太网集线器Ethernet HUB
交换机Switch
虚拟局域网 VLAN
路由器 Router
路由表 Route Table
地址解析协议 ARP
ARP表 ARP Table
MAC表 FIB Table
三层硬件转发表 IP fdb Table
计算机网络往往由许多种不同类型的网络互连连接而成。如果几个计算机网络只是在物理上连接在一起，它们之间并不能进行通信，那么这种“互连”并没有什么实际意义。因此通常在谈到“互连”时，就已经暗示这些相互连接的计算机是可以进行通信的，也就是说，从功能上和逻辑上看，这些计算机网络已经组成了一个大型的计算机网络，或称为互联网络，也可简称为互联网、互连网。下面将从互联网的渐进历程逐一阐述各种设备的工作原理：
1、Ethernet HUB
Ethernet HUB的中文名称叫做以太网集线器，其基本工作原理是广播技术（broadcast），也就是HUB从任何一个端口收到一个以太网数据帧后，它都将此以太网数据帧广播到其它所有端口，HUB不记忆哪一个MAC地址挂在哪一个端口——这里所说的广播是指HUB将该以太网数据帧发送到所有其它端口，并不是指HUB将该报文改变为广播报文。
以太网数据帧中含有源MAC地址和目的MAC地址，对于与数据帧中目的MAC地址相同的计算机执行该报文中所要求的动作；对于目的MAC地址不存在或没有响应等情况，HUB既不知道也不处理，只负责转发。HUB工作原理：
① HUB从某一端口A收到的报文将发送到所有端口；
② 报文为非广播报文时，仅与报文的目的MAC地址相同的端口响应用户A；
③ 报文为广播报文时，所有用户都响应用户A。
随着网络应用不断丰富，网络结构日渐复杂，导致传统的以太网连接设备HUB已经越来越不能满足网络规划和系统集成的需要，它的缺陷主要表现在以下两个方面：
① 冲突严重——HUB对所连接的局域网只作信号的中继，所有物理设备构成了一个冲突域；
交换机的交换容量又称为背板带宽或交换带宽，是交换机接口处理器或接口卡和数据总线间所能吞吐的最大数据量。交换容量表明了交换机总的数据交换能力，单位为Gbps，一般的交换机的交换容量从几Gbps到上百Gbps不等。一台交换机的交换容量越高，所能处理数据的能力就越强，但同时设计成本也会越高。
我们如何去衡量一个交换机的交换容量是否够用呢？
1）所有端口容量乘以端口数量之和的2倍应该小于交换容量，这样可实现全双工无阻塞交换，证明交换机具有发挥最大数据交换性能的条件。
2）满配置吞吐量（Mpps）＝满配置端口数×1.488Mpps，其中1个千兆端口在包长为64字节时的理论吞吐量为1.488Mpps。
交换容量资源的利用率与交换机的内部结构息息相关。目前交换机的内部结构主要有以下几种：一是共享内存结构，这种结构依赖中心交换引擎来提供全端口的高性能连接，由核心引擎检查每个输入包以决定路由。这种方法需要很大的内存带宽、很高的管理费用，尤其是随着交换机端口的增加，中央内存的价格会很高，因而交换机内核成为性能实现的瓶颈；二是交叉总线结构，它可在端口间建立直接的点对点连接，这对于单点传输性能很好，但不适合多点传输；三是混合交叉总线结构，这是一种混合交叉总线实现方式，它的设计思路是，将一体的交叉总线矩阵划分成小的交叉矩阵，中间通过一条高性能的总线连接。其优点是减少了交叉总线数，降低了成本，减少了总线争用；但连接交叉矩阵的总线成为新的性能瓶颈。
1）线速的背板带宽
考察交换机上所有端口能提供的总带宽。计算公式为端口数*相应端口速率*2（全双工模式）如果总带宽≤标称背板带宽，那么在背板带宽上是线速的。
2）第二层包转发线速
第二层包转发率=千兆端口数量×1.488Mpps+百兆端口数量*0.1488Mpps+其余类型端口数*相应计算方法，如果这个速率能≤标称二层包转发速率，那么交换机在做第二层交换的时候可以做到线速。
交换技术是一个具有简化、低价、高性能和高端口密集特点的交换产品，体现了桥接技术的复杂交换技术在OSI参考模型的第二层操作。与桥接器不同的是交换机转发延迟很小，操作接近单局域网性能，远远超过了普通桥接互联网之间的转发性能。
交换技术允许共享型呵专用性大的局域网段进行带宽调整，以减轻局域网之间信息流通出现的瓶颈问题。现在已经有以太网、快速以太网、FDDI和ATM技术个交换产品。
三种交换技术
1。端口交换
端口交换技术最早出现在插槽式的集线器中，这类集线器的背板通常划分有多条以太网段，不用网桥或路由器连接，网络之间是互不相通的。以太主模块插入后通常被分配到某个背板的网段上，端口交换用于将以太模块的端口在背板凳多个网段之间进行分配、平衡。根据支持的程度，端口进行还可以细分为：
*模块交换：将整个模块进行网段迁移
*端口组交换：通常模块上的端口被划分为若干组，每组端口允许进行网段迁移。
*端口级交换：支持每个端口在不同网段之间进行迁移。这种交换技术是基于OSI第一层上完成的，具有灵活性和负载平衡的能力等优点.如果配置得当,那么还可以在一定程度进行容错,但没有改变共享传输介质的特点,因而不能称之为真正的交换.
2.帧交换
帧交换是目前应用最广泛的局域网交换技术,它通过对传统传输媒介进行微分段,提供并行传送的机制,以减小冲突域,获得高的带宽.一般来说每个公司的产品德实现技术均回游差异,但对网络帧的处理方式有一下几种:
*真通交换:提供线速处理能力,交换机只读出网络帧的前14个字节,便将网络帧转送到相应得断口上.
*贮存转发:通过对网络帧的读取进行验错和控制.
前一种方法的交换速度非常快,但缺乏对网络帧进行更高级的控制,缺乏智能性和安全性,同时也无法支持具有不同速率的端口的交换.因此,各厂商把后一种技术作为重点.
3.信元交换
ATM技术代表了网络和通信中众多难题的一剂"良药".ATM采用固定长度53个字节的信元交换.由于长度固定,因而便于用硬件实现.ATM采用专用的非差别连接,并行运行,可以通过一个交换机同时建立多个节点,但不会影响每个节点之间的通信能力.ATM还容许在源节点和目标节点之间的通信能力.ATM采用了统计时分电路进行复用,因而能大大提高通道德利用率.ATM的带宽可以达到25M、155M、622M甚至数GB的转送能力。
