计算机网络原理（复习资料）
21 世纪是信息和知识经济时代,实验教育的任务是培养具有创新精神和能力的高素质人才。因此一切有利于能力培养的现代教育技术都得到了快速、充分利用,网络虚拟实验在实验教学中的应用就是典型的体现。下面是小编跟大家分享的是计算机网络原理(复习资料)，欢迎大家来阅读学习~
计算机网络原理(复习资料)
电子商务(电子数据交换方式);
传统网络拓扑(总线形);
带宽(最高数据率);
数据通信基本参数(误码率，数据传输速率);
URL形式(<协议>：//<主机>：<端口>/<路径>)默认80端口通常省略;
邮件地址形式(用户名@邮件服务器的域名);
D类地址用于多播;路由器是实现分组转发的关键构件;
网络管理的对象是可以操作的数据;运输层保证通信的可靠性;
字节填充是解决(透明传输)问题;
高速以太网100BASE-T：100Mb/s base基带信号 T介质双绞线;
数据链路层曾拆成两个子层：LLC逻辑链路控制子层，MAC媒体接入控制子层，但LLC已成历史
名词解释：
1.计算机网络：一些互相连接的，自治的计算机的集合。
2.分组交换：在通信过程中，通信双方以分组为单位、使用存储-转发机制实现数据交互的通信方式。
3.协议：控制两个对等实体进行通信的规则的集合;三要素 语义、语法、同步
4.时延：数据从网络的一端传送到另一端所需的时间。
5.基带传输(信号)：来自信源的信号。
6.Mac地址：硬件地址 ，固化到适配器的ROM中的地址;适配器的作用：1.数据串行传输和并行传输转换;2.数据的缓存;
7.数据链路：在链路的基础上增加了一些必要的硬件(适配器)和软件(协议的实现)(链路是从一个结点到相邻结点的一条物理线路)
8.自制系统：一个有权自主地决定在本系统中应采用何种路由协议的小型单位。
9.子网掩码：屏蔽IP地址部分主机号，可以把大的网络划分成子网
10.ARP：是解决同一个局域网上的主机或路由器的IP地址和硬件地址的映射问题。
11.动态路由选择策略：自适应路由选择 RIP基于距离向量的路由选择协议
12.端口：在Internet上，各主机间通过TCP/IP协议发送和接收数据包，各个数据包根据其目的主机的ip地址把数据包顺利的传送到目的主机。那么目的主机应该把接收到的数据包传送给众多同时运行的进程中的哪一个呢?显然这个问题有待解决，端口机制便由此被引入进来。
13.最大报文长度MSS：TCP报文段中数据字段的最大长度
14.动态网页：指文档的内容是在浏览器访问万维网服务器是才由应用程序动态创建。当浏览器请求到达时，万维网服务器要运行另一个应用程序，并把控制转移到此程序，万维网服务器把应用程序的输出作为对浏览器的响应(股市行情，天气预报，民航售票)
15.www：万维网一个大规模的联机式的信息储藏所
16.代理服务器：是一个网裸实体，也称为万维网的高速缓存，代理服务器把最近的一些请求和响应暂存在本地磁盘中。当新的请求到达时，若代理服务器发现这个请求于暂存的请求相同，就返回暂存的响应，而不需要按URL的地址在次去因特网访问资源。
17.SNMP：网络管理包括对硬件，软件和人力的使用、综合与协调、以便对网络资源的监控，测试，配置，分析、评价和控制，这样就能以合理的价格满足网络的一些需求，如：实时运行性能、服务质量等
18.报文鉴别：收到的报文的确是报文的发送者所发送的，而不是其他人伪造的或篡改的。
名词翻译：
1.CSMA/CD(Carrier Sence Multiple Access/collision Detection):载波监听多点接入/冲突检测
2.RARP(Reserse Address Resolution Protocol)：逆地址解析协议
3.QoS(quality of service)：服务质量
4.SDH(Synchronous Digital Hierarchy)：同步数字序列
5.CIDR(classless interDomain Routing)：无分类域间路由选择
6.NAT(Network Address Translation)：网络地址转换 (本地IP转换为全球IP)
7.OSPF(open shortest path first)：开放最短通路优先
8.IMAP(Internet Message Access Protocol)：网际报文存取协议
9.SNMP(Simple Network Management Protocol)：简单网络管理协议
10.SMTP(Simple Mail Transfer protocol)：简单邮件传送协议
简答：
1.电路交换、报文交换和分组交换的主要优缺点。
答：(1)电路交换：建立连接---通话---释放连接;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：整个报文传到相邻节点;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：存储转发;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。
2.ISO七层模型和TCP/IP四层模型比较异同。
3.基本的带通调制方式：调频，调幅，调相
4.常用信道复用技术：频分复用，波分复用，统计时分复用，码分复用和光的频分复用
5.基本的网络拓扑分类：星型网，环形网，总线网(拓扑图P79)
6.网络层的两种服务虚电路服务和数据报服务的异同：
对比的方面
虚电路服务
数据报服务
思路
可靠通信应该由网络保证
可靠服务由用户主机保证
链接的建立
必须有
不需要
终点地址
仅在建立链接的时候使用，每个分组使用短的虚电路号
每个分组都有终点的完整地址
分组的转发
属于同一条虚电路的分组均按照同一路由进行转发
每个分组独立选择路由转发
当节点出现故障时
所有通过故障节点的虚电路均不能工作
出故障的节点可能丢失分组，一些路由可能发生变化
分组的顺序
总是按照发送顺序到达终点
到达终点的时间，不一定按发送顺序
端到端的差错处理和流量控制
可以由网络负责，也可以由用户主机负责
由用户主机负责
7.网络互连设备：
物理层中间设备：转发器(repeater)。
数据链路层中间设备：网桥或桥接器(bridge)。
网络层中间设备：路由器(router)。
网桥和路由器的混合物：桥路器(brouter)。
网络层以上的中间设备：网关(gateway)。
8.子网和超网的区别：
子网是为解决IP地址空间利用率低的问题，采用三级IP地址：网络号，子网号和主机号，对外仍然表现为一个网络。
超网采用无分类编址的方法消除了A类，B类，C类地址及划分子网的概念;CIDR把网络前缀都相同的连续IP地址组成一个 CIDR地址块。
9.数据链路层传送的帧最终是按照硬件地址找到主机的，那为什么不直接用硬件地址进行通信，而是采用抽象的IP地址并调用ARP来寻找相应的硬件地址：
由于世界存在各式各样的网络，它们使用不同的硬件地址。要使这些异构网络互相通信必须进行非常复杂的硬件地址转换工作，因此用户主机来完成这项工程几乎不可能。但统一 的IP地址把这个复杂的问题简单化了，它们之间的通信就像连接在同一网络那样简单方便，而调用ARP的复杂过程是计算机软件自动完成对用户是透明的。
10.集线器的特点：1.使用集线器的局域网在物理上是一个星形网，逻辑上是总线网;2.一个集线器有很多接口;3.集线器工作在物理层;4.集线器采用专门的芯片，进行自适应串音回波抵消。
11.连续的ARQ P201
指发送方维持着一个一定大小的发送窗口，位于发送窗口内的所有分组都可连续发送出去，而中途不需要等待对方的确认。这样信道的利用率就提高了。而发送方每收到一个确认就把发送窗口向前滑动一个分组的位置。
滑动窗口协议：该协议允许发送方在停止并等待确认前发送多个数据分组。由于发送方不必每发一个分组就停下来等待确认，因此该协议可以加速数据的传输。
12.拥塞死锁的解释
当网络提供的负载达到某一数值时，网络的吞吐量反而随提供的负载的增大而下降，这时网络进入拥塞状态。当提供的负载继续增大到达某一数值时，网络的吞吐量下降到零，网络无法工作，这就是死锁。
13.停止等待协议的原理
发送一个分组就停止发送，等待对方确认，在收到确认后再发下一分组。发送方发送分组后必须保存保留已发送的分组副本，只有收到分组确认后才清除。每个分组和确认分组必须进行编号，以便确认哪一个分组还没有收到确认，超时重传
14.流量控制和拥塞控制的区别
流量控制往往指点对点通信量的控制，是端到端的问题。流量控制要做的就是抑制发送端发送数据的速率，以便接收端来得及接收。
若对网络中的某一项资源的需求超过该资源所能提供的可用部分，网络的性能就变坏，这就是网络拥塞。拥塞控制就是防止过多的数据注入到网络中，这样可以使网络中的路由器或者链路不至于过载。拥塞控制所做的都有一个前提，就是网络能够承受现有的网络负荷。拥塞控制是全局性的过程。
15.拥塞控制的算法
慢开始;拥塞避免;快重传;快恢复
16.TCP连接采用两次握手替换三次握手是否会出现死锁现象
*****3次握手完成两个重要的功能，既要双方做好发送数据的准备工作(双方都知道彼此已准备好)，也要允许双方就初始序列号进行协商，这个序列号在握手过程中被发送和确认，避免失效请求再次出现占用资源。
现在把三次握手改成仅需要两次握手，死锁是可能发生的。作为例子，考虑计算机S和C之间的通信，假定C给S发送一个连接请求分组，S收到了这个分组，并发 送了确认应答分组。按照两次握手的协定，S认为连接已经成功地建立了，可以开始发送数据分组。可是，C在S的应答分组在传输中被丢失的情况下，将不知道S是否已准备好，不知道S建立什么样的序列号，C甚至怀疑S是否收到自己的连接请求分组。在这种情况下，C认为连接还未建立成功，将忽略S发来的任何数据分 组，只等待连接确认应答分组。而S在发出的分组超时后，重复发送同样的分组。这样就形成了死锁。
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17.TCP和UDP比较：都是传输层协议，都有分用和复用，以及检错的功能。
a) UDP主要特点：无连接;尽最大努力交付;面向报文;面向报文;无拥塞控制;支持一对一、一对多、多对一、多对多的交互通信;首部开销小(原端口，目的端口、长度、检验和)
b) TCP主要特点：面向连接;每一条TCP连接只支持一对一;提供可靠交付的服务;提供全双工通信;面向字节流
18.UDP能不能直接封装成IP数据报：不可以，UDP直接交给IP层IP数据报承担主机导航，报头检错;只能找到主机不能找到目的进程，而UDP提供应用进程的端口号。
19.OSI功能域
配置管理、性能管理、故障管理、安全管理和计费管理，这5大功能是网络管理最基本的功能
20.数字签名 功能三个条件P305
接受者能够核实发送者发来的报文的签名;报文鉴别
接收者确信所接受到的数据和发送者发送的完全一样而没有被篡改过;报文的完整性
发送者事后不能抵赖对报文的签名;不可否认
21：防火墙：防火墙是一种特殊编程的路由器安装在一个网点和网络的其余部分之间，目的是访问控制策略。防火墙里面的网络称之为“可信网络”，二把防火墙外面的网络称之为“不可信网络”。防火墙的功能有两个一个是阻止，一个是允许。防火墙技术分为：网络防火墙，用来防止整个网络出现外来非法入侵;应用防火墙是进行访问控制。
计算
1.时延问题：
试在下列条件下比较电路交换和分组交换。要传送的报文共x(bit)。从源点到终点共经过k段链路，每段链路的传播时延为d(s)，数据率为b(b/s)。在电路交换时电路的建立时间为s(s)。在分组交换时分组长度为p(bit)，且各结点的排队等待时间可忽略不计。问在怎样的条件下，分组交换的时延比电路交换的要小?(提示：画一下草图观察k段链路共有几个结点。)
答：线路交换时延：kd+x/b+s, 分组交换时延：kd+(x/p)*(p/b)+ (k-1)*(p/b)
其中(k-1)*(p/b)表示K段传输中，有(k-1)次的储存转发延迟，当s>(k-1)*(p/b)时，电路交换的时延比分组交换的时延大，当x>>p,相反。
2.CRC校验原理
3-01 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：由P(X)=X4+X+1 除数P=10011 ;n=5-1=4 数据后面加4个0
作二进制除法：
10011/1101011011 0000 //异或运算
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。
3.求最短帧长(帧发送之前就能检测冲突)2*争用期*数据率
3-02 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。
答：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.片偏移
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?
固定首部占20字节 4000-20=3980数据部分 分片数据部分1500-20=1480
DF=0允许分片 MF=0后续没有分片
总长度(字节)
数据长度(字节)
MF
片偏移
原始数据报
4000
3980
数据报片1
1500
1480
1
0/8=0
数据报片2
1500
1480
1
1480/8=185
数据报片3
1040
3980-1480*2=1020
2960/8=370
一个UDP用户数据的数据字段为8192季节。在数据链路层要使用以太网来传送。试问应当划分为几个IP数据报片?说明每一个IP数据报字段长度和片偏移字段的值。
答：6个
数据字段的长度：前5个是1480字节，最后一个是800字节。
片偏移字段的值分别是：0，185，370，555，740和925.
40. 假定网络中的路由器