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计算机网络基础复习提纲
2014年春季学期计算机科学与技术专业
《计算机网络基础》期末复习提纲
一.总体要求及复习方法
北大继续教育学院计算机科学与技术专业为了让同学们全面系统地学习和掌握计算机网络知识,特设立了“计算机网络基础”和“计算机网络工程与应用”两门课程。
通过这两门课程的学习,同学们可以学习到网络基础、网络技术、网络设计和网络工程等有关计算机网络的理论知识和实用技能。
“计算机网络基础”主要学习计算机网络的基础理论知识和构建网络的局域网技术和广域网连接技术等,它是“计算机网络工程与应用”的先导课程,为后续的学习打下良好的理论基础。
因此,计算机网络基础课程的学习是重中之重,是一门必修的、重要的专业基础课。
计算机网络基础共分8个章节,第8章是网络实践不作为考核内容,考试范围分布在第1~7章,其中第4~6章是该课程的核心内容,试题分配的比例较大、其次是第2~3章,第1和第7章试题分配比例相对较小。
学习计算机网络基础的总体要求是,通过本课程的学习,要求同学们不仅要掌握计算机网络的基础理论知识、熟悉局域网组网技术、广域网连接技术、网络互连设备和网络互联协议,还要求掌握设计、组建小型局域网、园区主干网和互联网的实际本领,具有设计、组建和管理一个园区网的能力,能够胜任网络工程师和网络管理员的工作。
本课程具体的复习方法是,在仔细阅读和认真学习指定教材、主讲教师在课程论坛中发布的ppt讲稿和学院在提供的视频教学课件的基础上,认真、独立地完成作业,并主动完成老师在ppt讲稿中,特别是在总复习ppt讲稿中给出的练习题,通过完成作业和习题,在对照老师给的作业批语找出自己的错误概念和没有掌握好的知识点,然后再有针对性的、重点地看书学习,采用这种带着问题学的复习方法,就会事半功倍。
另外,还要根据复习提纲的要求,重点复习课程的知识点和难点,有问题及时解决。
问题可以直接发到老师的电子邮箱(cczly@),老师将及时回复解答,也可以提交到学院主页的课程论坛中,由老师和同学们共同讨论解答。
积极参加课程论坛的讨论,可以加深对知识的理解,更好的掌握所学知识,这也是一种很好的学习方法。
另外,同学们要抓住语音答疑的机会,在每次语音答疑前做足功课,准备好问题,在老师答疑时提出,老师将现场解答问题。
不论你采用什么方法,其目的就是要把所学的知识搞懂搞透。
二.参考资料
1.指定教材是《计算机网络基础教程》(修订本)(张立云主编,清华大学出版社和北京交通大学出版社出版)
2.参考书《计算机网络实用教程(第二版)》主编:
刘云清华大学出版社
3.参考书《计算机网络(第四版)》作者:
AndrewS.Tanenbaum清华大学出版社
4.2014年计算机网络基础各章的ppt讲稿(学院课程论坛精华区)
5.视频教学课件(或光盘),光盘可与教学点联系获取
6.2014年计算机网络基础语音答疑讲稿ppt(课程论坛精华区)
7.2014年春季计算机网络基础课程学习指导(课程论坛精华区)
8.2014年春季计算机网络基础复习提纲(课程论坛的精华区)
9.2014及以前各学年的作业提示(课程论坛)
10.2013年作业答案(课程论坛)
11.2013年计算机网络基础复习提纲(课程论坛)
12.2013年计算机网络基础在课程论坛上发布的信息及相关资料
三.试卷结构
试卷包含以下五种题型:
1)填空题
如:
有噪声信道的信道容量定理是
常借用公用传输网络构建的计算机网络类型是
2)单选题
如:
[]网桥工作在OSI/RM的层次是
A物理层B数据链路层C网络层D传输层
[]采用起止同步法的数据通信方式是
A.串行传输B.异步传输C.同步传输D.并行传输
3)简答题
如:
画图说明CSMA/CD的工作原理
补画曼彻斯特和差分曼彻斯特编码图
什么是VLAN,它有哪些技术特性
请回答关于无线局域网的问题(连接模式)
请回答下列关于WWW系统的问题
4)应用题
如:
按题目要求设计一个小型局域网,自选网络设备,要求画图。
并要求划分子网,为局域网中所有站点分配IP地址
按题目要求,用千兆以太网技术设计园区主干网,要求画图
5)计算填表题
如:
填写IP地址的缺省掩码、网络地址、主机地址和直接广播地址
按给定掩码计算并填写IP地址的网络地址和直接广播地址
四.试题范例及解题方法
1.简答题
简答题例一画编码图
知识点:
数据通信基础,曼彻斯特和差分曼彻斯特编码
题目:
请补画出曼彻斯特和差分曼彻斯特编码波形图
解题方法:
根据曼彻斯特和差分曼彻斯特编码波形“0”和“1”的表示规则,按时钟周期画出题目给出的数字数据编码后的波形图。
曼彻斯特:
用每比特中间的跳变表示“0”和“1”,低到高为“1”,高到低为“0”。
差分曼彻斯特:
每个比特中间必有跳变,用两比特的边界有无跳变表示“0”
和“1”,下一位是“0”有跳变,下一位是“1”无跳变。
简答题例二回答问题
知识点:
局域网技术,交换式局域网技术
题目:
什么是交换式局域网?
它与共享式局域网的区别
简答题例三画图组建无线局域网
知识点:
无线局域网技术与标准
题目:
将4台笔记本电脑连接成一个独立的无线局域网,具体要求如下:
1)按要求设计并画出无线局域网图,图中注明所用无线局域网设备的名称
2)写出该无线局域网的连接模式
3)写出所用无线设备的主要功能
解题方法:
确定使用哪种连接模式:
无中心连接模式
组建无中心连接模式的无线局域网需用的设备:
无线网卡
无线网卡的主要功能
答案:
独立无线局域网的连接模式用无中心模式(Ad-hoc)
连接图
无线设备:
无线网卡
设备功能:
用于实现计算机与无线传输介质的连接
收发无线信号
完成数据链路层和物理层的大部分功能
简答题例四说明工作原理
知识点:
广域网连接技术
题目:
画图说明拨号线连接的工作原理
解题方法:
掌握什么是拨号线连接,它的工作原理是什么(调制解调)
拨号线连接方法需使用的硬件设备(Modem、PSTN、电话线)
简答题例五小型局域网设计
知识点:
100Base-T组网规则及所需网络设备、
共享式100Base-T的核心设备
组建100Base-T所用的传输介质和介质连接部件
共享式局域网的特点,与交换式局域网的主要区别
题目:
用共享式100Base-T技术,将6台计算机连成一个小型局域网,具体要求如下:
1)画出网络拓扑图,图中注明所用网络设备、传输介质及介质连接部件的名称
2)说明共享式局域网的主要特点
解题方法:
1)根据题目要求进行局域网技术标准和设备选型
2)根据共享式100Base-T的组网规则,确定需使用的核心设备(HUB),网络拓扑结构(星型),然后画出网络连接图,并在图中注明网络设备、传输介质和介质连接部件的名称
3)用文字说明共享式局域网的主要特点(共享传输通道、共享带宽)
简答题例六小型局域网设计
知识点:
100Base-T的组网规则
交换式局域网使用的核心设备
组建100Base-T所用的传输介质和介质连接部件
交换式局域网的主要特点及与共享式局域网主要区别
虚拟网技术
题目:
用100Base-T技术,将6台计算机连成一个小型局域网,用虚拟网技术,按端口划分方法,将6台计算机划分在3个VLAN中,具体要求如下:
1)画出网络拓扑图,图中注明所用网络设备、传输介质及介质连接部件的名称,并在图中画出VLAN的划分
2)说明什么是交换式局域网
3)共享式局域网和交换式局域网的主要区别
解题方法:
1)根据题目划分虚拟网的要求确定采用交换式100Base-T
2)根据交换式100Base-T的要求进行设备选型,确定核心设备(交换机),然后画出网络连接图,并在图中注明网络设备、传输介质和介质连接部件的名称
3)用文字说明,什么是交换式局域网以及与共享式局域网的主要区别(主要参考课程主讲教师的ppt讲稿)
简答题例七回答有关Internet信息服务系统的问题
知识点:
DNS、WWW、E-Mail系统的组成、工作原理及相关协议
题目一:
请回答下列关于WWW系统的问题:
1)URL的作用是什么?
它由哪几部分组成
2)WWW系统用什么标准语言编写网页
解题方法:
1)URL用于标识Web服务器上可被访问的资源,由三部分组成,协议类型、服务器地址、文件目录和文件名
2)HTML语言
题目二:
请回答下列关于DNS系统的问题
1)写出IP地址195.94.48.231反向查询
2)画出DNS域名空间结构图
3)写出域名格式
解题方法:
特殊域,反向查询:
231.48.94.195.in-addr.arpa.
名字空间的分层结构,根、顶级域名、二级域名、三级域名..叶节点
域名格式:
叶节点名.三级域名.二级域名.顶级域名.
2.应用题
应用题例一园区主干网设计
知识点:
千兆以太网技术,千兆以太网的4个介质标准及特性
题目:
用千兆以太网技术,设计一个由4个中心节点组成的校园主干网,各节点之间的距离如图所示。
具体要求如下:
1)画出网络连接图,图中注明所选用的网络设备、传输介质、GBIC和千兆以太网介质标准
2)
写出搭建该主干网所需要的网络设备的配置与数量、传输介质的类型与长度以及GBIC的类型与数量
解题方法:
1)主干网设计
根据千兆以太网的4个介质标准所支持的传输介质类型和最大传输距离,确定每一对节点连接需采用的千兆以太网介质标准、传输介质和每一个接口的GBIC类型。
如B-D距离9公里,必须使用1000Base-LX,单模光纤,GBIC-LX。
2)设备选型
因为是设计主干网,所以中心节点应使用第三层千兆以太网交换机,交换机的端口配置应至少带2个千兆以太网接口
3)设备统计
包括设备的端口配置及设备数量、各种传输介质的长度和各类GBIC数量
应用题例二综合性的小型局域网设计
知识点:
交换式以太网的核心设备、特点及与共享式局域网的区别
100Base-T的组网规则及硬件系统
VLAN技术的基本概念、技术特性及其应用
路由器的特性及其应用
IP地址、子网掩码及子网的划分方法
网络地址、主机地址和直接广播地址的表示形式
题目:
用100Base-T技术将6台计算机连成一个局域网,将它们划分到3个VLAN中,要求VLAN之间相互能通信,自选网络设备和传输介质。
分配一个C类地址219.14.98.0(219.14.98.0/24),具体要求如下
1)画出网络连接图,图中注明所用网络设备、传输介质和介质连接部件
2)图中画出VLAN的划分
3)写出划分子网后,每个子网的子网掩码、网络地址和可用IP地址段
4)为每个网络站点分配IP地址,并写出它的掩码
解题方法:
1)根据题目要求进行网络技术和网络设备的选型,然后画出网络连接图,并在图中注明网络设备、传输介质和介质连接部件的名称。
2)VLAN划分应采用交换机端口划分的方法,可将属于同一个VLAN的交换机端口用一个圆圈起来。
3)根据题目要求划分VLAN的个数,决定将C类地址划分为几个子网(注意:
子网个数必须是2的倍数),从而确定掩码,根据掩码计算出每个子网的网络地址、广播地址和可用的IP地址段(注意:
每个子网的可用地址应除去主机地址部分为全“0”和全“1”的两个地址)。
4)为每个网路站点分配IP地址,注意:
路由器的每个端口也需要分配IP地址。
因为路由器互连不同的逻辑子网,它的每个端口都连接一个独立的逻辑子网,应分配不同的网络地址,以完成不同逻辑子网之间的通信。
3.计算填表题
知识点:
IP地址的表示、构成与分类
子网与子网掩码概念、子网掩码的作用及表示
划分子网的方法
网络地址、直接广播地址和主机地址的表示方法
题目:
题目类型
●已知IP地址,填写缺省掩码、网络地址、主机地址和直接广播地址
●已知IP地址和掩码,计算并填写网络地址和直接广播地址
●根据要求划分子网的个数划分子网,填写子网掩码、网络地址、广播地址和可用IP地址段
●根据要求划分子网后,每个子网包含的可用IP地址数划分子网,填写子网掩码、网络地址、广播地址和可用IP地址段
计算填表例题一
题目:
已知IP地址,填写缺省掩码、网络地址、主机地址和直接广播地址
IP地址
类别
缺省掩码
网络地址
主机地址
广播地址
126.87.45.198
A
255.0.0.0
126.0.0.0
0.87.45.198
126.255.255.255
191.54.23.221
192.21.81.123
223.167.131.56
解题方法:
1)根据IP地址的第1个十进制数确定地址类别。
2)根据每种地址类别的结构填写缺省掩码
3)依据网络地址、主机地址和广播地址的表示方式填写网络地址、主机地址和直接广播地址。
注意:
1)缺省掩码指的是IP地址在未划分子网时网络地址和主机地址的位数分布,如:
A类地址,一个字节是网络地址,其缺省掩码是255.0.0.0。
2)网络地址=网络地址+主机地址为全“0”
主机地址=网络地址为全“0”+主机地址部分(即IP地址的主机号)
3)广播地址=网络地址+主机地址为全“1”(指的是直接广播地址)
计算填表题例二
题目:
已知IP地址和子网掩码,填写网络地址和直接广播地址
IP地址
类别
子网掩码
网络地址
广播地址
212.112.40.156
C
255.255.255.240
212.112.40.144
212.112.40.159
126.174.98.75
255.248.0.0
191.94.116.66
255.255.224.0
223.13.93.233
255.255.255.252
解题方法:
以表中第一行为例
1)将划分子网字节的IP地址和掩码转换为二进制数
本题将IP地址和子网掩码的最后一个字节(掩码既不是全“1”(255),也不是全“0”)的十进制数转换为二进制数。
2-10进制的转换方法如下
2726252423222120
1286432168421
11110000128+64+32+16=240(掩码)
10011100128+16+8+4=156(IP地址)
2)将转换后的二进制数做逻辑与运算,再将结果转换为十进制数得到最后一个字节的网络地址
11110000掩码的二进制数
10011100IP地址的二进制数
10010000逻辑与的结果
128+16=144转换为十进制
注意:
前3个字节掩码为全“1”,都是网络地址
第4个字节的网络地址是144
因此得出网络地址是212.112.40.144
3)将主机地址部分的所有位变为全“1”加上网络地址得出广播地址
11110000掩码的二进制数
10011111掩码为“0”对应的主机地址部
分变为全“1”
144+15=159二进制转换为十进制数
注意:
广播地址=网络地址+主机地址为全“1”,故得出广播地址是212.112.40.159
计算填表例题三
题目:
将195.102.65.0/24划分为8个子网,要求写出每个子网的掩码、网络地址、可用IP地址段和直接广播地址。
注意:
题目中的/24是掩码为1的位数,即该地址的掩码为255.255.255.0
子网掩码
网络地址
可用IP地址段
广播地址
255.255.255.224
195.102.65.0
195.102.65.1~195.102.65.30
195.102.65.31
255.255.255.224
195.102.65.224
195.102.65.225~195.102.65.254
195.102.65.255
解题方法:
1)根据题目要求划分子网的个数确定子网掩码为1的位数
题目要求划分8个子网,需用3个二进制数表示。
3位二进制数可有8种组合(000、001、010、011、100、101、110、111),用这8组二进制数表示8个子网。
因此划分8个子网需要借用3个主机位,掩码应该有3位为“1”,即11100000,转成十进制数应为224。
子网掩码确定为255.255.255.224
2)写出每个子网的网络地址
1286432
子网10000195.102.65.0
子网200132195.102.65.32
子网301064195.102.65.64
子网401196195.102.65.96
子网5100128195.102.65.128
子网6101160195.102.65.160
子网7110192195.102.65.192
子网8111224195.102.65.224
3)写出每个子网的广播地址
注意:
广播地址=网络地址+主机地址为全“1”
子网10+31195.102.65.31(广播地址)
子网232+31195.102.65.63(广播地址)
……………………….
子网8224+31195.102.65.255(广播地址)
4)写出每个子网的可用地址段
注意:
每个子网中主机地址为“0”是网络地址,主机地址为全“1”是广播地址,这两个地址是不可用地址,故可用地址段中应除去这2个地址
子网1195.102.65.1~30(去掉0和31)
子网2195.102.65.33~62(去掉32和63)
……………………….
子网8195.102.65.225~254(去掉224和255)
计算填表例题四
题目:
将192.112.40.128/26(255.255.255.192)子网再划分为2个子网,写出每个子网的掩码、网络地址、可用IP地址段和直接广播地址。
子网掩码
网络地址
可用IP地址段
广播地址
255.255.255.224
192.112.40.128
192.112.40.129~158
192.112.40.159
255.255.255.224
192.112.40.160
192.112.40.161~190
192.112.40.191
解题方法:
该题较为复杂,是对划分过的较大子网的地址块,再划分,但其
解题方法与计算填表例题3相同。
关键是确定掩码,给定的掩码192的二进制数是11000000,再划分2个子网,需要增加一位二进制数作为网络地址,11100000,因此确定掩码是255.255.255.224
计算填表例题五
题目:
将222.38.6.0/24划分若干个子网,每个子网需包含至少3个可用的IP地址,要求写出划分后的前3个子网和最后一个子网的掩码、网络地址、可用IP地址段和直接广播地址。
子网掩码
网络地址
可用IP地址段
广播地址
255.255.255.248
222.38.6.0
222.38.6.1~6
222.38.6.7
…………
…………..
…………….
…………..
解题方法:
与计算填表例题三相同,只是掩码的确定方法不同。
本题需要根据每个子网中包含多少个可用的IP地址,决定掩码为“0”的位数。
注意:
每个子网实际所需的主机地址的数量应该是:
题目要求包含的可用IP地址数+2。
如题中要求一个子网中有3个可用IP地址,那么主机地址的数量应该是3+2=5,这个数必须是2的倍数,因此实际需要的主机数是8。
由此确定子网掩码至少要有3位是“0”,其掩码是11111000,转换为十进制数是248,确定掩码为255.255.255.248.
其他与计算填表例题三相同
五.知识点、重点和难点
第1章计算机网络概论
1.计算机网络的基本组成
四大要素:
计算机系统、通信线路和通信设备、网络协议、网络软件
2.计算机网络的逻辑结构
资源子网—提供访问网络和数据处理以及管理和分配共享资源的能力
通信子网—提供网络的通信功能
属于资源子网和通信子网的设备,如根据FTP服务器的功能应属于资源子网、根据路由器的功能应属于通信子网等。
3.计算机网络的拓扑结构
星状、网状、环状、树状、总线状和混合状的特征和特点。
4.计算机网络的分类
1)按网络覆盖的地理范围分类:
局域网、城域网和广域网,各类网络的特点及其应用环境
2)按传输技术分类:
广播式网络和点到点网络,以及它们各自的特点
本章重点掌握计算机网络的逻辑结构、拓扑结构、按网络覆盖的地理范围分类和按传输技术分类
第2章计算机网络体系结构
1.几个重要概念
网络体系结构的几个概念:
协议、协议分层和计算机网络体系结构
协议分层的几个概念:
接口、服务访问点、实体和对等实体
2.OSI参考模型
七层协议的主要作用、数据单元、地址及协议
1)物理层
主要作用:
建立物理连接,确保二进制比特流的正确传输
接口特性:
机械特性、电气特性、功能特性和规程特性、DTE与DCE设备
数据单元:
位(bit)
主要协议:
RS-232异步串行接口标准、RS-449、X.21
2)数据链路层
主要作用:
确保在一段物理链路上数据帧的正确传输
数据单元:
幀(Frame)
地址:
MAC地址(物理地址或硬件地址)的表示及其应用,哪些设备依据MAC
地址转发数据
协议:
两个常用协议:
HDLC(只支持同步串行)、PPP(支持同步和异步串行)
局域网数据链路层:
MAC子层和LLC子层
数据链路层功能与物理层的主要区别
3)网络层
主要作用:
用于控制通信子网的运行,解决在通信子网中由多段物理链路组成的数据链路的数据传输问题。
基本功能:
路径选择和数据转发
数据单元:
数据包(packet)
地址:
IP地址(逻辑地址)的表示与应用,哪些设备依据IP地址转发数据
协议:
IP、ICMP、ARP、RARP、RIP、OSPF
网络层功能与数据链路层的主要区别
4)传输层
主要作用:
为利用通信子网进行通信的两个主机,提供端到端(两个应
用进程)的可靠的、透明的通信服务
数据单元:
数据报
地址:
传输服务访问点(TSAP),TSAP=IP地址+端口号
协议端口:
用于识别应用进程,端口号长度是16位
主要协议:
TCP(面向连接)和UDP(无连接)
传输层与网络层的端到端服务的主要区别
5)会话层
主要作用:
管理两个应用进程之间的会话
6)表示层
主要作用:
处理网络应用程序数据格式的协议,使被传输的数据保持原义
7)应用层
主要作用:
实
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