计算机网络期末复习

计算机网络复习题 Ch1 网络概论 1. 计算机网络：把不同地理范围内若干台具有独立处理能力的计算机通过传输介质连接在一起，并配备以完备的网络操作系统，使之能数据传输、设备共享。 2. 网络协议：为进行网络中的数据交换而建立的规则、标准或约定。组成三要素：语法、语义、同步。 3. 实体：表示任何可发送或接受信息的硬件或软件进程。 4. 分组交换：是一种存储转发的交换方式，将用户的报文划分成一定长度的分组，以分组为存储转发，每个数据段前加上首部构成分组。 5. 数据报服务：由网络层提供，简单灵活、无连接、尽最大努力交付。每个分组都携带完整的源、目的主机地址信息，独立传送，选择最佳输出线，直至传完为止。 6. 时延：是指数据（一个报文或分组，甚至比特）从网络（或链路）的一端传送到另一端所需的时间。（越短越好） 7. 吞吐量：表示在单位时间内通过某个网络（或信道、接口）的数据量。（越大越好）  计算机网络的简单定义是一些相互连接的、自治的计算机的集合。  在网络边缘的端系统中运行的程序之间的通信方式通常可划分为两大类： C/S模式 和 P2P模式。  客户是服务请求方，服务器是服务提供方。协议是水平的，服务是垂直的。  计算机网络是计算机与通信技术结合的产物。  从网络的作用范围进行分类，计算机网络可以分为：LAN（局域网）、WAN（广域网）和MAN（城域网） 等。  把网络按数据交换方式进行分类可分为：电路交换网、报文交换网、分组交换网。电路交换方法在实时性方面优于其它交换方式。  随着电信和信息技术的发展，国际上出现了所谓“三网合一”的趋势，三网指：电信网、有线电视网络、 计算机网络。  国际性组织ISOC对Internet进行全面管理，它下面的技术组织IAB负责管理有关协议的开发。所有 Internet标准都是以RFC的形式在网上发表,它的意思是请求评论。  计算机网络通信的一个显著特点是间歇性、突发性。  带宽本身是指信道能传送信号的频率范围，也就是可以传送信号的高频与低频之差。在计算机网络中，带宽常用来表示网络的通信线路所能传送数据的能力。  OSI的会话层处于运输层提供的服务之上，为表示层提供服务，会话层的主要功能是会话管理。  表示层主要用于处理两个通信系统间信息交换的表示方式。它包括数据格式变换、数据加密与解密、数据 压缩与恢复等功能。  TCP/IP体系结构共分4层。各层的名称、传输单位。 应用层（各种应用层协议如TELNET,FTP,SMTP等） 应用层 表示层 会话层 运输层（TCP或UDP） 运输层 网际层IP 网络层 网络接口层 数据链路层 物理层  计算机网络由负责信息传递的通信子网和负责信息处理的资源子网组成。通信子网包括物理层、数据链路层和网络层。  网络中各个节点相互连接的形式，叫做网络的拓扑结构。常见的拓扑结构有层次(树)型、总线型、环型、星型和网型。  在计算机网络体系结构中，对等实体之间的规则叫协议，而上下层通过（层间）接口（使用服务原语）传递数据。  物理层要解决信号（码元）同步的问题。 调制速率：又称波特率码元速率，表示每秒钟传送多少电信号单元。  运输层主要解决进程间端到端的传输。  除物理层以外的任何一层的PDU由该层的PCI和SDU组成。  采用的计算机网络体系机构有OSI、TCP/IP等  OSI参考模型的中文含义是开放系统互联参考模型。  在计算机网络的分层体系结构中，n层是n-1层的用户，又是n+1的服务提供者。  在OSI参考模型中，上层欲使用下层所提供的服务就必须与下层交换一些命令，这些命令在OSI中称为服务原语。  网络的用途：数字通信（网络电话，视频会议，电子邮件），分布式计算，信息查询，网络门户服务，IDC和ASP；网上教育，虚拟现实，电子商务，家庭自动化。 1. 电路交换的主要特点是什么？  实时性强。电路交换对端到端的通信质量有可靠的保证。  在通话的全部时间内，通话的两个用户始终占用端到端的通信资源。 2. 数据报的基本工作原理是什么？ 当系统要发送数据时，网络层给该数据段加上地址、序号等信息，然后作为数据报发送到网络节点；目的端收到可能不按照顺序到达，也可能出现数据报丢失。 3. 请简述在网络体系结构中服务与协议之间有何关系？ 在协议的控制下，两个对等实体间的通信使得本层能够向上一层提供服务。要实现本层协议，还需要使用下面一层所提供的服务。协议是水平的，服务是垂直的。 4. 何为拓扑，常见拓扑结构有那些？ 网络中各个节点相互连接的形式，叫做网络的拓扑结构。 常见的拓扑结构有 层次(树)型：优：布线简单，无技术含量，符合人的逻辑思维 缺：产生网络阻塞瓶颈 总线型：优：成本低 缺：单点故障全网瘫痪，故障排查困难、可靠性差 环型：优：布线简单 缺：单点故障全网瘫痪 星型：优：布线简单、故障排查容易 缺：中间节点坏全网故障，瓶颈问题 网型：优：安全性高、可靠性强 缺：布线复杂，成本高 拓扑结构设计的三个目标：1.尽可能提供高的可靠性 2.尽可能提供短的时延 3.尽可能用少的费用 5. 写出OSI的体系结构。要求写出共几层，每层的名称及基本功能。 (1) 物理层：为数据链路层提供物理连接，实现比特流的透明传输，所传数据的单位是比特。 (2) 数据链路层：负责建立、维持和释放数据链路的连接，在两个相邻结点间的线路上，无差错地传送以帧为单位的数据。 (3) 网络层：提供源站(或源主机)和目标站(或目标主机)间的数据传输服务，数据的传送单位是分组或包。 (4) 运输层：在运输层数据传输的单位是报文。运输层的任务就是为两个主机的会话层之间建立一条运输连接，可靠、透明地传送报文，执行端-端或进程-进程的差错控制、顺序和流量控制、管理多路复用等。 (5) 会话层：会话层虽不参与具体的数据传输，但对数据传输的同步进行管理。数据传输的单位为报文。会话层在两个不同系统的互相通信的应用进程之间建立、组织和协调交互。 (6) 表示层：向应用进程提供信息的语法表示，对不同语法表示进行转换管理等，使采用不同语法表示的系统之间能进行通信，而不必考虑对方使用什么样的语言。 (7) 应用层：应用层是开放系统与用户应用进程的接口，提供OSI用户服务、管理和分配网络资源。 TCP/IP与OSI的区别 1) 出发点不同 OSI/RM是作为国际标准而制定的，不得不兼顾各方面，考虑各种情况，有时不得不走折中路线，造成OSI/RM大而全，协议的数量和复杂性都远高于TCP/IP，以致成熟的标准协议推出迟缓，妨碍厂家开发相应的硬件、软件产品，影响市场占有率和发展。而TCP/IP是为军用网络ARPANET设计的体系结构，一开始就考虑了可用性、预存性、安全性、网络互联等能力，很有特色。TCP/IP是最早的互联协议，又与流行的UNIX操作系统相结合，它的发展顺应社会需求，在实践中不断改进与完善。因而有成熟的产品和强大的市场，为广大用户和厂商所接受。 2) 对以下问题的处理方法不同 ① OSI/RM严格按“层次”关系处理层间关系，两个（N）实体通信必须通过下一层的（N-1）实体，不能越层，而TCP/IP则允许越层直接使用更低层次所提供的服务。这种层间关系实际上是“等级”关系。等级关系减少了一些不必要的开销，提高了协议的运行效率。 ② 对可靠性的强调不同。OSI/RM认为可靠性是各种层的问题，所有各层都要检查和处理差错，尤其在数据链路层采用了校验，确认和超时重传机制来提高可靠性，而TCP/IP认为可靠性是端到端的问题，由运输层解决，网络本身不进行差错恢复。这样，虽然增加主机负担，但运行效率高。 ③ OSI/RM一开始只提供面向连接的服务，而TCP/IP一开始就提供面向连接和无连接两种服务。无连接的数据服务对互联网中的数据传送和分组话音通信是很方便的 ④ 对异构网互联问题，TCP/IP一开始就考虑到了，并将互联协议IP单独设一层。但是，OSI/RM最初只考虑用一个标准的公用数据网互联不同网络系统，后来认识到互联协议的重要性，便在网络层中划出一个子层来完成IP任务。 ⑤ TCP/IP有较好的网络管理功能，而OSI/RM也是到后来才考虑这个问题。 Ch2物理层 1. 全双工通讯：通信的双方可以同时发送和接受信息。 2. 数字信号：（离散信号）代表消息的参数的取值是离散的。 3. 码元速率：指每秒信号的变化次数。每秒传送码元的数目。（数字信号经过调制后的传输速率。） 4. 异步通信：通信中两个字符间的时间间隔不固定，而在一个字符内各位的时间间隔固定（以字符为传输单位）。异步通信是通过增加通信开销（每10个比特就有两个比特的额外开销，因而数据的有效传输速率就降低了）使接收端能够使用廉价的、具有一般精度的时钟来进行数据通信。 5. CDMA：码分多址。每个用户可以在同样的时间使用同样的频带进行通信。各用户使用经过特殊挑选的不同码型，因此各用户之间不会造成干扰。可提高通信的话音质量和数据传输的可靠性，减少干扰对通信的影响，增大通信系统的容量，降低手机的平均发射功率。 6. 机械特性：指明接口所用接线器的形状和尺寸、引线数目和排列、固定和锁定装置等。  当依时间顺序一个码元接着一个码元在信道中传输时，称为串行传输方式。  从通信的双方信息交互的方式来看，通信主要有这样三种方式，即单工、半双工和双工。理解单工/半双工/全双工的含义。 （1）单工通信（Simplex Communication）：单工通信就是通信只在一个方向上发生。这种通信方式在日常生活中用得很多，如广播电台，BP机，电视传播等都是单工通信的例子。 （2）双工通信（Duplex Communication）：双工通信就是在相对的方向上可以同时传输信息。在日常生活中的例子也很多，如电话通信， 会议电视等。 （3）半双工通信（Half-duplex Communication）：这种通信方式可以实现双向的通信，但不能在两个方向上同时进行，必须轮流交替地进行。日常生活中的例子有步话机通信等。  区分比特、比特率，码元率（波特率）。 比特：信息量的度量单位（bit）。 比特率：传送数字信号的速率（b/s）。 码元率（波特率）：表示每秒传输多少电信号单位。 每位二进制数所含的信息量是１比特。所以每秒可以传输多少比特数就是信道传输的比特率。比特率是速率的单位。  物理层的主要功能是规定了接口的机械特性、电气特性、功能特性和过（规）程特性 机械特性是关于描述接线器的形状和尺寸的。 过（规）程特性，指明不同功能的各种事件的出现顺序； 电气特性，指明在接口电缆的各条线上出现的电压的范围等等。  用同轴电缆连接LAN经常采用总线拓扑结构，而采用双绞线连接LAN时经常采用星型拓扑结构。  光纤优点:通信容量大，传输损耗小，抗干扰好，保密性好，体积小。但施工时难于将两根光纤精确连接。  几种常用的信道复用方式：FDM（频分复用：所有用户在同样的时间占用不同的带宽资源），TDM（时分复用：不同的时间占用同样的频带宽度）,WDM（波分复用：用波长而不用频率来表示所使用的光载波）,CDM（码分复用：每一个用户可以在同样的时间使用同样的频带进行通信）等。  什么是数据、信号；模拟信号、数字信号。 数据：载存信息的物理符号或有意义的实体，运送消息的实体。