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2.TCP/IP四层模型
网络接口层、网际层、传输层、应用层
3.计算机网络的性能指标与其相应的意思
(1)速率:
连接在计算机网络上的主机在数字信道上的传输速率
(2)带宽:
表示网络的通信线路所能传送数据的能力
(3)吞吐量:
在单位时间内通过某个网络的数据量
(4)时延:
数据从网络的一端传送到另一端所需的时间
(5)时延带宽积:
时延带宽积=传播时延×
带宽
(6)往返时间RTT:
从发送方发送数据开始,到发送方收到来自接收方的确认,总共经历的时间
(7)利用率:
指出某信道有百分之几的时间是被利用的
4.计算机网络的分类
1 按范围:
广域网WAN、城域网MAN、局域网LAN、个域网PAN
2 按用户:
公用网、专用网
5.计算机网络最重要的功能
资源共享、数据通信
6.三网融合及分别代表什么
(1)电信网络:
向用户提供电话、电报及传真等服务
(2)有线电视网络:
向用户提供各种电视节目
(3)计算机网络:
使用户能够迅速传送数据文件,以及从网络上查找并获取各种有用资料,包括图像和视频文件
7.TCP/IP每层解决的问题
网络接口层:
网际层:
传输层:
通信问题
应用层:
8.搜索引擎的分类和作用
全文检索搜索引擎:
通过搜索软件到因特网上的各网站收集信息,找到一个网站后可以从这个网站再链接到另一个网站,像蜘蛛爬行一样
分类目录搜索引擎:
用户可根据网站设计好的目录有针对性地逐级查询所需要的信息,查询是不需要使用关键词,只需要按照分类,因而查询的准确性较
9.TCP/IP各层的协议数据单元和格式
TCP/IP层次
协议数据单元
格式
网络接口层
数据帧
目的地址,源地址,类型。
数据。
帧检验序列
网络层
数据报
版本,首部长度,区分服务,总长度,标识,标志,片偏移,生存时间,协议,首部检验和,源地址,目的地址。
数据部分
传输层
报文段
源端口,目的端口,序号,确认号,数据偏移,窗口,检验和,紧急指针。
应用层
报文
请求格式:
方法,URL,版本,首部行。
响应格式:
版本,状态码,短语,首部行。
10.RIP协议如何启动(版本、算法)
RIP协议如何启动:
某路由器刚启动RIP时,以广播或组播的形式向相邻路由器发送请求报文,相邻路由器的RIP收到请求报文后,响应该请求,回送包含本地路由表信息的响应报文。
路由器收到响应报文后,修改本地路由表,同时向相邻路由器发送触发修改报文,广播路由修改信息。相邻路由器收到触发修改报文后,又向其各自的相邻路由器发送触发修改报文。在一连串的触发修改广播后,各路由器都能得到并保持最新的路由信息。
11.SWITCH的地址学习和转换流程
地址学习:
若从某个站A发出的帧从接口x进入了某交换机,那么从这个接口出发沿相反方向一定可把一个帧传送到A。
所以交换机每收到一个帧,就记下其源地址和进入网桥的借口,作为转发表中的一个项目。
转发流程:
交换机收到一个帧时,先检查此帧的目的MAC地址,然后再确定将该帧转发到哪一个接口,或者把它丢弃。
、
12分组转发算法:
(1)从收到的数据报的首部提取目的IP地址D;
(2)先判断是否为直接交付。
对路由器直接相连为网络逐个进行检查:
用各网络的子网掩码和D逐位相“与”,看结果是否和相应的网络地址匹配。
若匹配,则把分组进行直接交付,转发任务结束。
否则就是间接交付,执行(3);
(3)若路由表中有目的地址为D的特定主机路由,则把数据报传送给路由表中所指明的下一跳路由器;
否则,执行(4);
(4)若路由表中有到达网络N的路由,则把数据报传送给路由表中所指明的下一跳路由器;
否则,执行(5)。
(5)如果3和4都没能将IP数据报转发出去,若路由表中有一个默认路由,则把数据报传送给路由表中所指明的默认路由器;
负责,执行(6);
(6)报告转发分组出错。
13.局域网的拓扑结构及特点
1.星型结构
(1)容易实现
(2)节点扩展、移动方便(3)维护容易(4)采用广播信息传送方式(5)网络传输数据快
2.环形结构
(1)这种网络结构一般仅适用于IEEE802.5的令牌网,在这种网络中,“令牌”是在环型连接中依次传递。
所用的传输介质一般是同轴电缆。
(2)这种网络实现也非常简单,投资最小。
(3)传输速度较快(4)维护困难(5)扩展性能差
3.总线型结构
(1)组网费用低
(2)这种网络因为各节点是共用总线带宽的,所以在传输速度上会随着接入网络的用户的增多而下降(3)网络用户扩展较灵活(4)维护较容易(5)这种网络拓扑结构的缺点是一次仅能一个端用户发送数据,其它端用户必须等待到获得发送权。
14.CSMA/CD
载波监听多点接入/碰撞检测
CSMA/CD的要点:
1.多点接入
2.载波监听:
检测信道不管在发送前,还是在发送中,每个站都必须不停地检测信道
3.碰撞检测:
边发送边监听也称为“冲突检测”
在使用CSMA/CD协议时,一个站不可能同时进行发送和接收(但必须边发送边监听信道),只能进行双向交替通信(半双工通信)
15.TCP三次握手的原则
SYN=1表示请求
ACK=1表示确认
SYN=1ACK=1表示连接接受报文
16.HTTP请求报文与响应报文格式:
请求报文:
(1)请求行内容:
方法(对所请求的对象进行的操作,即命令)、请求资源的URL、http版本
(2)首部行:
用来说明浏览器、服务器或报文主体的一些信息。
(3)实体主体
表格HTTP请求报文的一些方法
方法(操作)
意义
OPTION
请求一些选项的信息
GET
请求读取由URL所标志的信息
HEAD
请求读取由URL所标志的信息的首部
POST
给服务器添加信息
PUT
在指明的URL下存储一个文档
DELETE
删除指明的URL所标志的资源
TRACE
用来进行环回测试的请求报文
CONNECT
用于代理服务器
响应报文:
(4)状态行内容:
HTTP的版本,状态码,以及解释状态码的简单短语
(5)首部行:
(6)实体主体
状态码(Status-Code)都是三位数字的
1XX:
表示通知信息
2XX:
表示成功
3XX:
表示重定向
4XX:
表示客户的差错
5XX:
表示服务器的差错
课后习题
第一章
1.计算机网络向用户可以提供哪些服务?
答:
连通性和共享
2.试从多方面比较电路交换、报文交换和分组交换的主要优缺点。
(1)电路交换:
端对端通信质量因约定了通信资源获得可靠保障,对连续传送大量数据效率高。
(2)报文交换:
无须预约传输带宽,动态逐段利用传输带宽对突发式数据通信效率高,通信迅速。
(3)分组交换:
具有报文交换之高效、迅速的要点,且各分组小,路由灵活,网络生存性能好。
3.因特网的两大组成部分(边缘部分与核心部分)的特点是什么?
它们的工作方式各有什么特点?
边缘部分:
由各主机构成,用户直接进行信息处理和信息共享;
低速连入核心网。
核心部分:
由各路由器连网,负责为边缘部分提供高速远程分组交换。
4.客户服务器方式与对等通信方式的主要区别是什么?
有没有相同的地方?
答:
前者严格区分服务和被服务者,后者无此区别。
后者实际上是前者的双向应用。
5.假设信号在媒体上的传播速度为2×
108m/s.媒体长度L分别为:
(1)10cm(网络接口卡)
(2)100m(局域网)
(3)100km(城域网)
(4)5000km(广域网)
试计算出当数据率为1Mb/s和10Gb/s时在以上媒体中正在传播的比特数。
解:
(1)1Mb/s:
传播时延=0.1/(2×
108)=5×
10-10
比特数=5×
10-10×
1×
106=5×
10-4
1Gb/s:
比特数=5×
109=5×
10-1
(2)1Mb/s:
传播时延=100/(2×
10-7
10-7×
102
(3)1Mb/s:
传播时延=100000/(2×
10-4×
105
(4)1Mb/s:
传播时延=5000000/(2×
108)=2.5×
10-2
比特数=2.5×
10-2×
104
比特数=2.5×
107
6.
协议与服务有何区别?
有何关系?
区分:
1、协议的实现保证了能够向上一层提供服务。
本层的服务用户只能看见服务而无法看见下面的协议。
下面的协议对上面的服务用户是透明的。
2、协议是“水平的”,即协议是控制两个对等实体进行通信的规则。
但服务是“垂直的”,即服务是由下层通过层间接口向上层提供的。
上层使用所提供的服务必须与下层交换一些命令,这些命令在OSI中称为服务原语。
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,而要实现本层协议,还需要使用下面一层提供服务。
7.
网络协议的三个要素是什么?
各有什么含义?
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。
由以下三个要素组成:
(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。
8.客户服务器方式与对等通信方式的主要区别是什么?
第二章
1.
为什么要使用信道复用技术?
常用的信道复用技术有哪些?
为了通过共享信道、最大限度提高信道利用率。
频分、时分、码分、波分。
2.共有4个站进行码分多址通信。
4个站的码片序列为
A:
(-1-1-1+1+1-1+1+1)
B:
(-1-1+1-1+1+1+1-1)
C:
(-1+1-1+1+1+1-1-1)
D:
(-1+1-1-1-1-1+1-1)
现收到这样的码片序列S:
(-1+1-3+1-1-3+1+1)。
问哪个站发送数据了?
发送数据的站发送的是0还是1?
选AS·
A=(+1-1+3+1-1+3+1+1)/8=1,
A发送1
S·
B=(+1-1-3-1-1-3+1-1)/8=-1,
B发送0
C=(+1+1+3+1-1-3-1-1)/8=0,
C无发送
D=(+1+1+3-1+1+3+1-1)/8=1,
D发送1
3.假定要用3KHz带宽的电话信道传送64kb/s的数据(无差错传输),试问这个信道应具有多高的信噪比(分别用比值和分贝来表示)?
这个结果说明什么问题?
C=Wlog2(1+S/N)(b/s)
W=3khz,C=64khz----à
S/N=64.2dB
是个信噪比要求很高的信源
4.常用的传输媒体有哪几种?
各有何特点?
双绞线(屏蔽双绞线
STP
、无屏蔽双绞线
UTP
)
同轴电缆
光纤
无线传输(短波通信、微波、卫星通信、红外线
)
5.假定有一种双绞线的衰减是0.7dB/km(在1kHz时),若容许有20dB的衰减,试问使用这种双绞线的链路的工作距离有多长?
如果要双绞线的工作距离增大到100公里,问应当使衰减降低到多少?
使用这种双绞线的链路的工作距离为=20/0.7=28.6km
衰减应降低到20/100=0.2db
6.试比较ADSL、HFC、FTTx以及无线接入技术的优缺点。
xDSL
技术就是用数字技术对现有的模拟电话用户线进行改造,使它能够承载宽带业务。
成本低,易实现,但带宽和质量差异性大。
HFC网的最大的优点具有很宽的频带,并且能够利用已经有相当大的覆盖面的有线电视网。
要将现有的450
MHz
单向传输的有线电视网络改造为
750
双向传输的
HFC
网需要相当的资金和时间。
FTTx(光纤到„„)这里字母
x
可代表不同意思。
可提供最好的带宽和质量、但现阶段线路和工程成本太大。
第三章
1.一个PPP帧的数据部分(用十六进制写出)是7D
5E
FE
27
7D
5D
65
5E。
试问真正的数据是什么(用十六进制写出)?
P109
7E
2.PPP协议使用同步传输技术传送比特串0110111111111100。
试问经过零比特填充后变成怎样的比特串?
若接收端收到的PPP帧的数据部分是0001110111110111110110,问删除发送端加入的零比特后变成怎样的比特串?
0110111111111100
011011111011111000
0001110111110111110110
00011101111111111110
3.
假定1km长的CSMA/CD网络的数据率为1Gb/s。
设信号在网络上的传播速率为200000km/s。
求能够使用此协议的最短帧长。
对于1km电缆,单程传播时间为1/200000=5为微秒,来回路程传播时间为10微秒,为了能够按照CSMA/CD工作,最小帧的发射时间不能小于10微秒,以Gb/s速率工作,10微秒可以发送的比特数等于10*10^-6/1*10^-9=10000,因此,
最短帧是10000位或1250字节长。
4,。
现有5个站分别连接在三个局域网上,并且用两个网桥连接起来,如图1所示。
每一个网桥的两个端口号都标明在图上。
在一开始,两个网桥中的转发表都是空的。
以后有以下各站向其他的站发送了数据帧,即H1发送给H5,H3发送给H2,H4发送给H3,H2发送给H1。
试将有关数据填写在表1中。
图1网桥连接示意图
表1习题7的表
6.网络适配器的作用是什么?
网络适配器工作在哪一层?
适配器(即网卡)来实现数据链路层和物理层这两层的协议的硬件和软件
网络适配器工作在TCP/IP协议中的网络接口层(OSI中的数据链里层和物理层)
7.数据链路层的三个基本问题(封装成帧、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
8.要发送的数据为1101011011。
采用CRC的生成多项式是P(X)=X4+X+1。
试求应添加在数据后面的余数。
数据在传输过程中最后一个1变成了0,问接收端能否发现?
若数据在传输过程中最后两个1都变成了0,问接收端能否发现?
采用CRC检验后,数据链路层的传输是否就变成了可靠的传输?
作二进制除法,1101011011
0000
10011
得余数1110
,添加的检验序列是1110.
作二进制除法,两种错误均可发展
仅仅采用了CRC检验,缺重传机制,数据链路层的传输还不是可靠的传输。
9.局域网的主要特点是什么?
为什么局域网采用广播通信方式而广域网不采用呢?
局域网LAN是指在较小的地理范围内,将有限的通信设备互联起来的计算机通信网络
从功能的角度来看,局域网具有以下几个特点:
(1)
共享传输信道,在局域网中,多个系统连接到一个共享的通信媒体上。
(2)
地理范围有限,用户个数有限。
因为广播无法传播到局域网之外,每个网关只会转发单播数据,因此广播就被隔离在了每个局域网内。
10.假定1km长的CSMA/CD网络的数据率为1Gb/s。
对于1km电缆,单程传播时间为1/200000=5为微秒,来回路程传播时间为10微秒,为了能够按照CSMA/CD工作,最小帧的发射时间不能小于10微秒,以Gb/s速率工作,10微秒可以发送的比特数等于10*10^-6/1*10^-9=10000,因此,最短帧是10000位或1250字节长
11.有10个站连接到以太网上。
试计算一下三种情况下每一个站所能得到的带宽。
(1)10个站都连接到一个10Mb/s以太网集线器;
(2)10个站都连接到一个100Mb/s以太网集线器;
(3)10个站都连接到一个10Mb/s以太网交换机。
答:
(1)10个站都连接到一个10Mb/s以太网集线器:
10mbs
(2)10个站都连接到一个100mb/s以太网集线器:
100mbs
(3)10个站都连接到一个10mb/s以太网交换机:
10mbs
第四章
1.1.4-20.
设某路由器建立了如下路由表(这三列分别是目的网络、子网掩码和下一跳路由器,若直接交付则最后一列表示应当从哪一个接口转发出去):
目的网络
子网掩码
下一跳
128.96.39.0
255.255.255.128接口m0
128.96.39.128255.255.255.128
接口m1
128.96.40.0255.255.255.128R2
128.4.153.0255.255.255.192R3
*(默认)—R4
现共收到5个分组,其目的站IP地址分别为:
(1)128.96.39.10
接口0
(2)128.96.40.12
R2
(3)128.96.40.151
R4
(4)192.4.153.17
R3
(5)192.4.153.90
试分别计算其下一跳。
2.一个数据报长度为4000字节(固定首部长度)。
现在经过一个网络传送,但此网络能够传送的最大数据长度为1500字节。
试问应当划分为几个短些的数据报片?
各数据报片的数据字段长度、片偏移字段和MF标志应为何数值?
3..已知路由器R1的路由表如表4—12所示。
4.有如下的四个/24地址块,试进行最大可能的聚合。
212.56.132.0/24
212.56.133.0/24
212.56.134.0/24
212.56.135.0/24
212=(11010100)2,56=(00111000)2
132=(10000100)2,
133=(10000101)2
134=(10000110)2,
135=(10000111)2
所以共同的前缀有22位,即11010100
00111000
100001,聚合的CIDR地址块是212.56.132.0/22
5.一个自治系统有5个局域网,其连接图如图4-55示。
LAN2至LAN5上的主机数分别为:
91,150,3和15.该自治系统分配到的IP地址块为30.138.118/23.试给出每一个局域网的地址块(包括前缀)。
LAN1
30.138.119.192/29
30.138.118.192/27
LAN2
30.138.119.0/25
30.138.118.0/25
LAN3
30.138.118.0/24
30.138.119.0/24
LAN4
30.138.119.200/29
30.138.118.224/27
LAN5
30.138.119.128/26
30.138.118.128/27
6.假定网络中的路由器B的路由表有如下的项目(这三列分别表示“目的网络”、“距离”和“下一跳路由器”)
N1
7
A
N2
2
C
N6
8
F
N8
4
E
N9
现在B收到从C发来的路由信息(这两列分别表示“目的网络”和“距离”
):
4
N3
8
3
5
试求出路由器B更新后的路由表(详细说明每一个步骤)。
7.假定网络中的路由器A的路由表有如下的项目(这三列分别表示“目的网络”、“距离”和“下一跳路由器”)
B
C
1
F
N4
5
G
现在A收到从C发来的路由信息(这两列分别表示“目的网络”和“距离”
2
1
试求出路由器A更新后的路由表(详细说明每一个步骤)。
8.作为中间设备,转发器、网桥、路由器和网关有何区别?
物理层中继系统:
转发器(repeater)。
数据链路层中继系统:
网桥或桥接器(bridge)。
网络层中继系统:
路由器(router)。
网桥和路由器的混合物:
桥路器(brouter)。
网络层以上的中继系统:
网关(gateway
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