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计算机网络复习及大题
计算机网络期末复习
选择题30题,填空题10题,名词解析四五题,计算题四到五题简答加综合题大概七八题
第1章概述
1.2.2因特网发展的三个阶段
从单个网络ARPANET向互联网发展;TCP/IP协议的初步成型
建成三级结构的Internet;分为主干网、地区网和校园网;
形成多层次ISP结构的Internet;ISP首次出现。
1.3因特网的组成
1.3.1因特网的边缘部分P8
边缘部分由所有连接在因特网上的主机组成。
这部分是用户直接使用的,用来进行通信(传送数据、音频和视频)和资源共享。
1.3.2因特网的核心部分P11
核心部分由大量网络和连接这些网络的路由器组成。
这部分是为边缘部分提供服务的(提供连通性和交换)。
1.5计算机网络的类别
1.按网络的作用范围:
(1)广域网
(2)城域网(3)局域网(4)个人区域网
2.按网络的使用者进行分类
(1)公用网
(2)专用网
1.6计算机网络的性能指标
(1)速率
(2)带宽(3)吞吐量(4)时延
发送时延=数据帧长度(b)/发送速率(b/s)
传播时延=信道长度(m)/电磁波在信道上的传播速率(m/s)
总时延=发送时延+传播时延+(处理时延+排队时延)
(例:
收发两端之间的传输距离为1000km,信号在媒体上的传播速率为2×108m/s。
试计算以下两种情况的发送时延和传播时延:
(1)数据长度为107bit,数据发送速率为100kb/s。
(2)数据长度为103bit,数据发送速率为1Gb/s。
从上面的计算中可以得到什么样的结论?
解:
(1)发送时延:
ts=107/105=100s传播时延tp=106/(2×108)=0.005s
(2)发送时延ts=103/109=1µs传播时延:
tp=106/(2×108)=0.005s)
(5)时延带宽积=传播时延*带宽
(例:
假定网络利用率达到了90%。
试估计一下现在的网络时延是它的最小值的多少倍?
解:
设网络利用率为U。
,网络时延为D,网络时延最小值为D0
U=90%;D=D0/(1-U)---->D/D0=10
现在的网络时延是最小值的10倍)
(6)往返时间RTT表示从发送方发送数据开始,到发送方收到来自接收方的确认(接收方收到数据后便立即发送确认),共经历的时间。
(7)利用率
OSI的体系结构:
从上向下:
应用层、表示层、会话层、运输层、网络层、数据链路层、物理层
TCP/IP的体系结构:
应用层、运输层、网际层IP、网络接口
名词解释:
实体:
表示任何可发送或接收信息的硬件或软件进程。
协议:
控制两个对等实体进行通信的规则的集合。
服务访问点:
在同一系统中相邻两层的实体进行交互(即交换信息)的地方
协议是水平的,服务是垂直的。
第2章物理层
2.2.1数据通信系统的模型
一个数据通信系统可分为三大部分,即源系统(或发送端,发送方)、传输系统(或传输网络)和目的系统(或接收端,接收方)。
2.2.2有关信道的几个基本概念P40
(1)单向通信:
又称为单工通信,即只能有一个方向的通信而没有反方向的交互。
(包括无线电广播或有线电广播、电视广播)
(2)双向交替通信:
又称为半双工通信,即通信双方都可以发送信息。
但不能双方同时发送。
(一方发送一方接收,一段时间后再反过来。
)
(3)双向同时通信:
又称为全双工通信,通信双方可以同时发送和接受信息。
(4)信噪比:
信号的平均功率和噪声的平均功率之比,即S/N,分贝(dB)为单位。
即:
信噪比(dB)=10log10(S/N)(dB)
(例:
当S/N=10时,信噪比为10dB,S/N=1000时,信噪比为30dB)
曼彻斯特编码:
位周期向上跳变代表0,向下跳变代表1.也可反过来定义。
2.2.3信道的极限容量
信噪比(dB)=10log10(S/N)(dB)
信道的极限信息传输速率C=Wlog2(1+S/N)(b/s)【香农公式】
(例:
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
答:
C=Wlog2(1+S/N)(b/s)W=3khz,C=64khz,S/N=64.2dB )
2.3.1导引型传输媒体(优缺点)
1.双绞线:
衰减随着频率升高而增大,更粗的导线可以降低衰减,却增加了导线的价格和重量。
最高速率与数字信号的编码方式有很大联系。
2.同轴电缆,带宽取决于电缆的质量,较好的抗干扰能力。
3.光缆,
(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;
(4)体积小,重量轻。
2.4信道复用技术
复用是通信技术中的基本概念。
频分复用(FDM)、时分复用(TDM)和统计时分复用(STDM)
频分复用的所有用户在同样的时间占用不同的带宽资源。
时分复用的所有用户在不同的时间占用同样的频带宽度。
2.4.2波分复用(WDM)(本质是频分)
波分复用就是光的频分复用。
2.4.3码分复用(CDM)
每一个用户可以在同样的时间使用同样的频带进行通信。
特点:
用很强的抗干扰能力,其频谱类似白噪声,不易被敌人发现。
(例:
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?
解:
S·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
S·C=(+1+1+3+1-1-3-1-1)/8=0, C无发送
S·D=(+1+1+3-1+1+3+1-1)/8=1, D发送1
PS:
每个选项与序列S对应相乘之和再除以8,为0无法送,为1发送1,为-1发送0)
2.6宽带接入技术:
ADSL技术
非对称数字用户线ADSL技术是用数字技术对现有的模拟电话用户进行改造,使它能够承载宽带数字业务。
(上行≠下行)
第3章数据链路层
3.1使用点对点信道的数据链路层
一个PPP帧的数据部分(用十六进制写出)是7D5EFE277D5D7D5D657D5E。
试问真正的数据是什么(用十六进制写出)?
答:
7D5EFE277D5D7D5D657D5E
7E FE277D 7D 657E (把所有的前一个是D,后面是5的取前后部结合)
3.1.2三个基本问题
封装成帧,透明传输,差错检测(计算冗余码)
例题:
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?
答:
作二进制除法,异或运算(相同为0不同为1)1101011011 0000 (看P中最高项是几则被除数加几个0) 10011(除数看P中从最高项开始每一项,若存在则为1,不存在则为0)得余数1110,添加的检验序列是1110.(余数是看最高项是几则有几位,不足的在前面补0)按照正常除法,做异或运算。
见p71p109实例。
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。
3.3使用广播信道的数据链路层
3.3.2CSMA/CD协议
CSMA/CD的要点
多点接入,载波监听,碰撞检测(边发送边监听)
3.4使用广播信道的以太网
3.4.1使用集线器的星形拓扑
这种以太网采用星形拓扑,在星形的中心则增加了一种可靠性非常高的设备,叫做集线器。
第4章网络层
4.2网际协议IP
4.2.2分类的IP地址(选择填空),主机号部分不能全为1或全为0
A类地址网络号8位1~126
B类地址网络号16位128~191
C类地址网络号25位192~223
IP地址的特点
(1)每一个IP地址都由网络号和主机号两部分组成
(2)实际上IP地址是标志一个主机(或路由器)和一条链路的接口
(3)用转发器或网桥连接起来的若干个局域网仍为一个网络。
(4)在IP地址中,所有分配到网络号的网络都是平等的。
4.2.3IP地址和硬件地址(MAC地址)
区别:
物理地址是数据链路层和物理层使用的地址,而IP地址是网络层和以上各层使用的地址,是一种逻辑地址。
IP地址放在IP数据报的首部,而硬件地址则放在MAC帧的首部。
在网络层和网络层以上使用的是IP地址,而数据链路层及以下使用的是硬件地址。
4.2.4地址解析协议ARP
地址解析协议ARP用来解决已经知道了一个机器的IP地址,如何找出其相应的硬件地址的问题。
4.3.1划分子网(网络前缀:
网络号加子网号,子网号和网络号不可全0或全1)
某单位分配到一个B类IP地址,其net-id为129.250.0.0.该单位有4000台机器,分布在16个不同的地点。
如选用子网掩码为255.255.255.0,试给每一个地点分配一个子网掩码号,并算出每个地点主机号码的最小值和最大值
4000/16=250,平均每个地点250台机器。
如选255.255.255.0为掩码,则每个网络所连主机数=2^8-2=254>250,共有子网数=2^8-2=254>16,能满足实际需求。
可给每个地点分配如下子网号码
地点:
子网号(subnet-id)子网网络号 主机IP的最小值和最大值
1:
00000001 129.250.1.0 129.250.1.1---129.250.1.254
2:
00000010 129.250.2.0 129.250.2.1---129.250.2.254
3:
00000011 129.250.3.0 129.250.3.1---129.250.3.254
4:
00000100 129.250.4.0 129.250.4.1---129.250.4.254
5:
00000101 129.250.5.0 129.250.5.1---129.250.5.254
6:
00000110 129.250.6.0 129.250.6.1---129.250.6.254
7:
00000111 129.250.7.0 129.250.7.1---129.250.7.254
8:
00001000 129.250.8.0 129.250.8.1---129.250.8.254
9:
00001001 129.250.9.0 129.250.9.1---129.250.9.254
10:
00001010 129.250.10.0 129.250.10.1---129.250.10.254
11:
00001011 129.250.11.0 129.250.11.1---129.250.11.25
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