1、计算机网络各章概念要点计算机网络概念要点（题型：选择填空题、填空、选择题、是非题）计算机网络基础1、 计算机网络：计算机网络就是以资源(硬件、软件和数据) 共享的方式相互连接起来，各自独立自治的计算机系统的集合体。示例（是非题）：计算机网络中资源是指计算机硬件（F）。2、 计算机网络的通常具有下列功能：通信及信息交换、资源共享（指硬件、软件、数据）、协同计算、提高系统安全可靠。示例（选择题）：下列哪些是计算机网络的功能：A.通信B.共享C.协同计算D.数据处理。（ABC）3、 计算机网络中的计算机是通用概念，指的是主机（host）或者端系统（end system）。4、 网络实体可抽象为两种基
2、本构件：节点（node）、链路（link）。5、 节点（node）包括端系统（end system）（主机）和中间节点。6、 中间节点包括：自治系统、虚拟节点、路由器、交换机、代理器。7、 本书中将网络实体分为三种基本连接方式：直连的网络、网络云、网络云互联。8、 开放系统互连参考模型的缩写为OSI/RM。9、 计算机网络按网络作用范围分，计算机网络可分为局域网、城域网和广域网。10、 数据通信网的交换方式有三种基本模式：电路交换、报文交换、分组交换。（注：报文交换严格不算，所以也可看成两种交换模式）11、 “端到端原则(end-to-end arguments)”指的是：边缘智能，核心简单，
3、将复杂的网络处理功能(如差错控制、流量控制功能、安全保障和应用等)置于网络边缘，相对简单的分组交付功能(如分组的选路和转发功能)置于网络核心，位于网络核心的路由器尽可能简单，以高速地转发分组。示例（是非题）：“端到端原则(end-to-end arguments)”指的是：核心智能（F）。12、 端到端原则意味应用程序运行在端系统上，而不是运行在交换机或路由器上。示例（是非题）：端到端原则意味应用程序运行在核心层路由器上。（F）。13、 端系统定义了两种编程接口：硬件接口、应用程序编程接口（API）。14、 应用层协议定义了某种应用进程之间的通信规则，目前网络应用程序体系结构可以分为两种：客户
4、/服务器（C/S）体系结构和对等方到对等方（P2P）体系结构。（重复题）15、 一般将英特网换分为三大部分：英特网核心、英特网边缘、接入网。16、 端系统（主机）位于英特网边缘。分为客户机、服务器。包括PC、移动PC、PDA等。17、 英特网核心通常由路由器组成网状结构。通过不同层次的ISP提供服务。18、 一般而论，计算机网络有三个主要组成部分：主机、通信子网和协议。19、 计算机网络体系结构：网络协议是按层次结构来组织的，网络层次结构模型与各层协议及接口的集合称为网络体系结构（Architecture）。20、 网络协议就是为了实现网络中的数据交换而建立的（标准 ）和（约定 ），是一组（规
5、则 ）的集合、网络协议主要由（语法）、（语义）和（同步/时序）三个要素组成。21、 OSI分层体系中，能够实现对等的层次之间发送和接收信息的硬件或者进程称为（实体）。下层实体给上层实体提供（服务），上层实体给下层实体提供（接口）。22、 本层的服务用户只能看见服务而无法看见下面的协议，即下面的协议对上面的服务用户是透明的。 23、 协议是“水平的”，即协议是控制对等实体之间通信的规则。24、 服务是“垂直的”，即服务是由下层向上层通过层间接口提供的。25、 ARPANET对计算机网络技术的主要贡献为（1）提出了资源子网、通信子网的网络结构概念。（2）完成了对计算机网络定义、分类的研究。（3）研
6、究了分组交换方法 （4）采用了层次结构的网络体系结构模型与协议体系。26、 OSI/RM（Open System Interconnection/Reference Model）又称开放系统互连参考模型（OSI模型），是1983年ISO颁布的网络体系结构标准。从低到高分七层：物理层、数据链路层、网络层、运输层、会话层、表示层、应用层。各层之间相对独立，第N层向N+1层提供服务。27、 TCP/IP体系结构是一种事实上的标准，自下而上分为网络接口层、网络层、运输层、应用层4层，为了对应，一般将网络接口层分为物理层和链路层，这样对应5层模型。28、 TCP/IP协议栈包括：应用层的HTTP、FTP
7、、SMTP等，运输层的TCP、UDP，网络层的IP，物理层及数据链路层的以太网协议、ATM协议、PPP等。示例：选择题，下列哪些属于应用层协议：A.HTTP B.TCP C.IP D.PPP(A)29、 各层的数据单元分别为：运输层段（Segment）、网络层分组/包（Packet）、数据链路层帧（Frame）、物理层比特（Bit）。示例：选择题，段是那一层数据单元？A. 运输层 B. 网络层 C. 链路层 D. 物理层(A)30、 “端到端原则(end-to-end arguments)”指的是：边缘智能，核心简单，即如果能在较高层次完善实现某种功能，就无需再由较低层次提供。（重复）示例：“
8、端到端原则指的是尽量在较低层次完善实现某种功能，而不要放到较高层次提供（F）。31、 计算机网络时延最重要的是传播时延和传输时延，传播时延Tp=距离/比特传播速率，传输时延Td=L/C，其中L为发送的数据比特，C为传输速率（例如100M=100x106比特/秒）。示例：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100kbit/s，传播距离为1000km，信号在媒体上的传播速率为2108m/s。（2）数据长度为103bit，数据发送速率为1Gbit/s，传输距离和信号在媒体上的传播速率同上。答（1）：发送延迟=107/（1001000）=100s传播延迟
9、=10001000/（2108）=510-3s=5ms（2）：发送延迟=103/（109）=10-6s=1us 传播延迟=10001000/（2108）=510-3s=5ms32、 传输速率是指单位时间传输的信号比特数，bps是bits per second的缩写，表示bit/s(b/s 比特/秒)。（可以选择题、判断题）比特和波特是两个完全不同的概念，比特是信息量的单位，波特是码元传输的速率单位。但信息的传输速率“比特/每秒” 一般在数量上大于码元的传输速率“波特”，且有一定的关系，若使1个码元携带n比特的信息量，则M Baud的码元传输速率所对应的信息传输率为Mn bit/s。【示例】假定
10、某信道最高码元速率为20000波特（码元/s）。如果采用振幅调制，把码元的振幅划分为16个不同等级来传送，那么可以获得多高的数据率（b/s）?Rb=RB*Log2L=2000*4=8000bps33、 1字节(byte)等于8bit.1Kbit=210 bit，1Mbit=210 Kbit。1Gbit=210 Mbit（注：行业上标称为500G的硬盘，在计算机里显示为多少G？）34、 为了便于分析，按照数据通信和数据处理的功能，一般从逻辑上将网络分为通信子网和资源子网两个部分。35、 通信子网：指计算机网络中实现网络通信功能的设备及其软件的集合。36、 资源子网：指网络中实现资源共享功能的设备
11、及其软件的集合。37、 计算机网络拓扑结构可分为以下五类。星型、树型、总线型、环型拓扑和网状型拓扑。38、 “Internet”是全球最大的的也就是我们通常所使用的互联网络，我们就称它为“因特网”。 “internet” 则泛指由多个计算机网络相互连接而成一个大型网络。示例（是非题）：“internet”称为“因特网”（F）。数据通信基础及物理层39、 通信系统模型一般分为信源、信宿、信道。40、 信源是产生和发送信息的一端，信宿是接受信息的一端。41、 信号（Signal）是信息的载体，是数据的物理量编码（通常为电信号），数据以信号的形式在介质中传播。信号可分为数字信号和模拟信号。42、 在
12、计算机网络系统中，数据（Data）是指计算机中传递（携带）信息的实体，即在网络中存储、处理和传输的二进制数字编码。43、 任何周期信号都可以表示为基波信号和各种高次谐波信号的合成。44、 基于载波信号的三个主要参数，可把调制方式分为三种：振幅调制、频率调制、相位调制，可分别简称为调幅、调频、调相。45、 带宽通常指信号所占据的频带宽度；以赫兹（Hz）为单位。46、 对于数字信号而言，带宽是数字信道所能传送的“最高数据率”的同义语，单位是“比特每秒”或 b/s (bit/s)。47、 在数字信道上，直接传送数字信号代表的方波或者脉冲信号的方法称之为基带传输。48、 1924年奈奎斯特推导出有限带
13、宽无噪声信道的极限波特率，称为奈氏定理。若信道带宽为W，则奈氏定理的最大码元速率为：数据速率指单位时间内信道上传送的信息量（比特数）。（bps）式中R表示数据速率，B、N、W的含义如上所述，单位为每秒比特（bits per second），记为bps或b/s。49、 香农（shnnon）研究了有噪信道极限传输速率，和信道带宽和信噪比有关式中，为信道带宽，为信号的平均功率，为噪声平均功率，叫信噪比。（实际中信噪比为分贝形式，注意区分）【示例】 假定要用3KHz带宽的电话信道传送60kb/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），计算时假定2101000.答
14、：C=Wlog2（1+S/N）(b/s)，W=3khz，C=60khz- （S/N）db=60dB 50、 传输介质可分为（有线介质）和（无线介质）两大类，有线介质分为（铜缆）和（光纤）两大类，铜缆可分为（同轴电缆）和（双绞线）两大类，同轴电缆可分为（细同轴）和（粗同轴）两大类，光纤可分为（多模光纤）和（单模光纤）两大类。51、 局域网中通常使用具有4对铜芯双绞线的非屏蔽双绞线（UTP），为了提高UTP的抗电磁干扰能力，可以在UTP外面加上金属屏蔽层，就是屏蔽双绞线（STP）。52、 双绞线主要类型有三类缆、五类缆、六类缆、七类缆。53、 非屏蔽双绞线的连接配件是RJ-45连接头（水晶头），通
15、常有两种接法：EIA/TIA 568A和EIA/TIA 568B，直连线两端都是EIA/TIA 568B，交叉线一端是EIA/TIA 568A，另一端是EIA/TIA 568B。54、 交叉线一端是EIA/TIA 568A，另一端是EIA/TIA 568B。交叉互联线用于相同设备间的连接，例如电脑-电脑，集线器-集线器，交换机-交换机，路由器-路由器，但是由于现在很多设备都具有自适应功能，所以也可用直连线。（示例是非题）1 、网卡 - 网卡应采用交叉线。（T） 2 、网卡 - 集线器 LAN 口采用交叉线。 （F） 3 、网卡 - 交换机 LAN 口采用直通线。 （T） 4 、网卡 - 路由器
16、 LAN 口采用直通线。 （T） 5 、集线器 / 交换机 LAN 口 - 集线器 / 交换机 LAN 口采用直通线。 （F） 6 、集线器 / 交换机 LAN 口 - 集线器 / 交换机 Uplink 口采用直通线。 （T）7 、集线器 / 交换机机 LAN 口 - 路由器 LAN 口采用交叉线 （T）55、 数据通信按照数字数据使用的信道数，可以分为两种：串行通信和并行通信。56、 数据通信按照信号传送方向与时间的关系，可以分为三种：单工通信、半单工和双工通信。57、 同步技术主要包括：位同步、字符同步、帧同步。58、 字符同步有两种方式：异步式和同步式。59、 计算机网络中，逻辑上比特在
17、两个节点之间传输，承载比特的信号在连接两个节点之间的传输媒介上进行传输，为了有效的发送比特，必须将比特编码为信号，常用的编码方法有不归零编码（NRZ）、曼彻斯特编码、差分曼彻斯特编码。60、 从连接的角度，服务可以分为两类：（面向连接的）服务和（无连接的）服务。61、 复用可以四种主要形式：频分多路复用（FDM）、时分多路复用（TDM）、光波分复用（WDM）及码分复用（CDM）。其中WDM一般用于光纤通信，CDM一般用于无线通信。62、 码分复用（CDM）又称码分多址（CDMA），每个节点分配唯一的码片（Chip），码片之间是正交关系。（要求会计算简单的码元）【示例】共有4个站进行码分多址通信
18、。4个站的码片序列为A：（11111111） B：（11111111）C：（11111111） D：（11111111）现收到这样的码片序列S：（11311311）。问哪个站发送数据了？发送数据的站发送的是0还是1？答：SA=（11311311）8=1， A发送1SB=（11311311）8=1， B发送0SC=（11311311）8=0， C无发送（注意=0 没信号）SD=（11311311）8=1， D发送163、 我们所称的3G即第三代移动通信技术），目前3G存在三种标准：CDMA2000，WCDMA，TD-SCDMA。64、 时分复用又可分为两类：同步时分复用STDM和异步时分复用AT
19、DM。65、 PCM编码过程包括：采样、量化与编码三部分。66、 E1的一个时分复用帧（其长度T=125s）共分为32个相等的时间间隙（简称时隙），每个时隙传送8bits。故PCM一次群E1的数据率即为2.048Mbps，北美使用的T1系统共24个话路。每个话路的取样脉冲占用8bits。帧同步是在24路的编码之后加上1bits，这样每帧共193bit。因此T1一次群的数据率为1.544Mbps。67、 常用的接入方式有：电话拨号接入、DSL（ADSL）接入、HFC接入、光纤接入（PON、AON）、局域网（以太网）接入、无线接入（WLAN），WLAN包括移动基站、WiFi、蓝牙、WiMAX等。6
20、8、 物理层主要功能是可靠、透明的传输比特。69、 物理层定义了（机械特性）、（电气特性）、（功能特性）和（规程特性）四个方面的内容。物理层是OSI参考模型中的最底层，主要涉及（比特 ）在通信信道上的传输。70、 物理层通过传输介质直接相连。数据链路层71、 数据链路层处理的数据单位称为（帧）。72、 数据链路层的基本功能是在相邻节点之间可靠、透明的传输数据帧。73、 网络链路有两种类型：点到点链路、广播链路。74、 数据链路层的五大主要功能有（成帧）、（差错检测）、（可靠传输）、（多路接入）、流量控制。（前三大功能最重要，有时候也作为三大功能）75、 链路层协议例子：以太网协议、WiFi、P
21、PP协议、ATM（异步传送模式）。76、 典型的数据链路层协议有面向字符的ISO基本型控制规程、面向比特的通信规程HDLC（高级数据通信规程）及点对点协议（PPP）。77、 面向比特的协议通过比特填充解决数据帧透明问题，即发送发在报文在载荷中发出了连续5个1之后，就在发送下一个比特之前加一个0，接收方反之。（可作为计算题、选择题、判断题）例如：原始数据为001101111111111111000，请写出经过比特填充的数据。【示例】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000111011111
22、0111110110，问删除发送端加入的零比特后变成怎样的比特串？答：011011111 11111 00 0110111110111110000001110111110111110110 000111011111 11111 11078、 PPP协议中使用（字节填充）来保证数据传输的透明性，其中帧标志位为（01111110或者7E），控制转移字符为（01111101或者7D）。数据中7E转为7D5E,7D转为 7D5D。【示例】一个PPP帧的数据部分（用十六进制写出）是7D 5E FE 27 7D 5D 7D 5D 65 7D 5E。试问真正的数据是什么（用十六进制写出）？答：7D 5E F
23、E 27 7D 5D 7D 5D 65 7D 5E 7E FE 27 7D 7D 65 7D 79、 偶校验:总的1为偶数（包括校验位）80、 奇校验:总的1为奇数（包括校验位）（可作为计算题、填充题）81、 (CRC)又称之为循环冗余检测。82、 生成多项式G(X)可用二进制表示，G(x)=AkXk+Ak-1Xk-1+1，也可表示为（k+1位二进制）（计算题、填充题）【示例】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
24、发现？答：添加的检验序列为1110 （11010110110000除以10011） 数据在传输过程中最后一个1变成了0，11010110101110除以10011，余数为011，不为0，接收端可以发现差错。数据在传输过程中最后两个1都变成了0，11010110001110除以10011，余数为101，不为0，接收端可以发现差错。83、 数据链路流量控制使用较多的两种方法是（等停协议）和（滑动窗口）。 84、 停止等待(SW)协议是一种可靠数据传输协议机制，包括：差错检测、接收方确认(肯定/否定)、重传、定时器和序号(数据和确认)。85、 停止等待(SW)协议的缺点是效率太低，可以用流水线可靠数
25、据传输协议，包括：回退N步(Go-Back-N，GBN)、选择重传(Selective Repeat, SR)【示例】信道速率为4kbit/s。采用停止等待协议。传播时延tp=20ms。确认帧长度和处理时间可忽略。问帧长为多少才能使信道利用率达到至少50%？答： t发 1 ； 得t发40ms，则帧长L40ms4kbit/s=160bit t发+2tp 286、 回退N步(Go-Back-N，GBN)也成为滑动窗口协议，窗口长度为N。87、 选择重传(Selective Repeat, SR)仅仅传送那些出错的分组，因此性能比GBN优化，对于SR协议，接收窗口和发送窗口并不一定一直一致。88、
26、在数据链路层中定义的地址通常称为（MAC地址）、（物理地址）或（硬件地址）。89、 MAC地址为48bit，类似XX-XX-XX-XX-XX-XX。例如7D-5A-90-FF-66-56。（选择题，判断题）90、 MAC地址为48bit连续的1，代表广播地址，即FF-FF-FF-FF-FF-FF。91、 MAC地址为扁平结构，具有全球唯一性，不会随着适配器的移动而变化，相反，IP地址可能会随着终端的移动而变化。92、 决定局域网特性的三项技术为：传输介质、拓扑结构及介质访问控制方法。93、 局域网协议结构一般不涉及网络层以上。94、 多路访问协议分为：固定信道划分协议、轮流协议、随机接入协议。
27、95、 CDMA是一种固定信道划分协议。96、 轮流协议有两种：令牌传递(无中心)、轮询(有中心):97、 随机访问MAC协议包括:ALOHA、时隙ALOHA、CSMA、CSMA/CD、CSMA/CA。98、 ALOHA协议的基本思路是想发就发，即当一个数据帧到达节点时，立即在广播信道上传输该数据帧。（通过在广播信道上回收该数据帧可以知道是否成功，如果失败继续发送直到成功）99、 时隙ALOHA和纯ALOHA相比增加了一个条件，即所有节点只能在时隙起点开始才能发送数据帧，因此时隙ALOHA把冲突的范围减少到原来一半（纯ALOHA冲突范围为2个时隙，时隙ALOHA为一个时隙）。100、 纯ALO
28、HA协议的信道利用率最大不会超过18%，分槽ALOHA协议的信道利用率可以达到36%。101、 CSMA/CD协议的工作过程可以用四句话解释：发前先听、空闲发送、边发边听、冲突避让。102、 局域网拓扑结构主要可分为星型、总线型、环型拓扑。103、 以太网一开始使用总线拓扑结构，当集线器出现后，使得以太网物理上呈现星型结构，但是在逻辑上为总线结构。104、 集线器是一种物理层设备，作用于比特而不是作用于帧。现代以太网以交换机代替集线器，交换以太网是无碰撞的，交换机属于数据链路层设备，因而可以识别帧。（示例：是非题，集线器可以识别帧（F）105、 局域网的数据链路层可分为MAC子层和LLC子层。
29、106、 IEEE802.3又称为总线局域网或者以太网，采用CSMA/CD技术。107、 IEEE802.5称为令牌环局域网或者令牌网。采用令牌技术。108、 IEEE802.4又称为令牌总线网。109、 802.3协议中，10M以太网的时间片为51.2us，帧长度为（64字节）。对于快速以太网，要保持帧长度不变，则时间片为5.12us。110、 快速以太网100BASE-T的数据速率是10BASE-T的_10_倍，其帧结构与标准以太网相同，最小帧长为_64_字节。111、 以太网发展到千兆、10G以太网，由于采用交换机连接，所以已经不存在帧的碰撞，但是为了兼容，仍保留了以太网帧的格式。【示例
30、】假定1km长的CSMA/CD网络的数据率为1Gbit/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。答：对于1km电缆，单程端到端传播时延为：=1200000=510-6s=5s，端到端往返时延为： 2=10s为了能按照CSMA/CD工作，最小帧的发送时延不能小于10s，以1Gb/s速率工作，10s可发送的比特数等于：1010-61109=10000bit=1250字节。112、 CSMA/CD协议中，当发生冲突后，采取二进制指数后退的算法，如果第i次发生冲突，等待的时间片就将从0到2i-1之间随机选出。【示例】假定一个以太网上只有两个站，它们同时发送数据，
31、产生了冲突。于是按二进制指数类型退避算法进行重传。重传次数记为i，i=1,2,3,。试计算第1次重传失败的概率、第2次重传失败的概率、第i次重传失败的概率。答：将第i次重传成功的概率记为Pi，显然 第一次重传失败的概率为0.5，第2次重传失败的概率为0.25，第i次重传失败的概率为（0.5）k。注意k=minI,10。113、 令牌环特点：在轻负载时，由于存在等待令牌的时间，故效率较低；但在重负载时，对各站公平访问且效率高。（以太网重负载不好）114、 IEEE802.5协议中，MAC子层有两种基本帧：令牌帧和数据帧。115、 快速以太网支持三种不同的物理标准：100Base-T4、100Base-TX、100Base-FX。【示例】试说明10BASE5，10BASE2，10BASE-T，和10BROAD36和 FOMAU所代表的意思。答：10BASE5：“10”表示数据率为10Mbit/s，“BASE”表示电缆上的信号是基带信号， “5”表示每一段电缆的最大长度是500m。10BASE2：“10”表示数据率为10Mbi
