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1、计算机网络、第 1 章 概述网络的功能：1、通信（连通性）2、资源共享3、可靠性和安全性 。计算机网络的分类：1、广域网 WAN；远距、因特网的核心。2、局域网 LAN ；近距；一般使用专门敷设的线路；传输速率高，传输可靠，误码率低。3、城域网 MAN ；传送距离介于LAN和WAN之间(通常是一个城市）与WAN相似处:1一般不为某个单位所有;2通信线路和通信设备有偿使用。与LAN相似处；1提供地域性资源共享服务的高速网络；2出口通常连接其他网络（因特网等）3通常采用与局域网相同的技术4、个人区域网 PAN在个人工作地方把属于个人使用的电子设备（如便携式电脑等）用无线技术连接起来的网络。因此也常
2、称为无线个人局域网WPAN。从网络的使用者进行分类；公用网、专用网。计算机网络的性能指标：1速率；2带宽；3吞吐量；4时延；5时延带宽积；6往返时间RTT7利用率；五层协议体系结构分层名称功能服务协议涉及内容应用层为网络用户或应用程序提供完成特定网络服务功能所需的各种应用协议。文件传输，域名服务，WWW，电子邮件，即时通信服务（QQ），电子公告牌BBShttp,ftp,邮局协议pop,简单邮件传送协议smtp，动态主机配置协议DHCp，Telnet, snmp.网络电视：pps,pplive流媒体：ASF,WMVP2P技术：电驴、迅雷。运输层连接管理，负责端到端的顺序控制、流量控制及恢复。补充
3、和完善通信子网的服务，为源主机和目的主机提供可靠的端到到数据的透明传输。传输控制协议TCP，用户数据报协议UDP。端到端通信，端口。网络层路由选择，流量控制，网络控制传输。透明的数据传输，虚电路服务，数据报服务。IP协议路由选择协议IP地址及子网划分。 数据链路层链路管理、帧同步，差错控制，流量控制。无应答无连接，有应答无连接，面向连接服务等。面向字符协议，点对点协议(PPP)，以太网协议。局域网技术，以太网交换技术，广域网技术。物理层在通信设备之间提供有关的控制信号，为同步数据流提供时钟信号并管理bit流的传输率，提供电平地，提供机械的电缆连接器物理层接口标准RS-232C机械特性，电气特性
4、，功能特性，过程特性，调制解调器Modem，数据通信，传输介质。习题：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2108m/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。答案;（1）发送时延： ts=107105=100s传播时延： tp=106(2*108)=0.005s（2）发送时延： ts=103109=0.000001s传播时延： tp=106(2*108)=0.005s结论；若数据长度大而发送速率低，则在总的时延中，发送时延往往大于传播时延； 但若数
5、据长度短而发送速率高，则传播时延就可能是总时延中的主要成分。网络协议三要素；语法，语义，同步。第2章 物理层物理层下面的传输媒介：双绞线:屏蔽双绞线 STP 无屏蔽双绞线 UTP :同轴电缆:50W同轴电缆;75W同轴电缆光纤 ：单模光纤；多模光纤例题：试计算工作在1200nm到1400nm之间以及工作在1400nm到1600nm之间的光波的频带宽度。假定光在光纤中的传播速率为2*108m/s。答案：（1）23.8THz；（2）17.86THzP62 2-07 假定某信道受奈氏准则限制的最高码元速率为20000码元/秒。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
6、高的数据率（b/s）? 答：C=R*Log2（16）=20000b/s*4=80000b/s 2-08 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？） 答：C=Wlog2（1+S/N）(b/s) W=3khz，C=64khz-S/N=64.2dB 是个信噪比要求很高的信源2-16 共有4个站进行码分多址通信。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
7、了？发 送数据的站发送的是0还是1？ 解：SA=（11311311）8=1， A发送1 SB=（11311311）8=1， B发送0 SC=（11311311）8=0， C无发送 SD=（11311311）8=1， D发送1 2-17 试比较xDSL、HFC以及FTTx接入技术的优缺点？ 答：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 MHz 双向传输的 HFC 网 需
8、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。第三章 数据链路层差错检测：在传输过程中可能会产生比特差错：1 可能会变成 0 而 0 也可能变成 1。在一段时间内，传输错误的比特占所传输比特总数的比率称为误码率 BER (Bit Error Rate)。误码率与信噪比有很大的关系。为了保证数据传输的可靠性，在计算机网络传输数据时，必须采用各种差错检测措施。目前在数据链路层广泛使用了循环冗余校验 CRC 的检错技术。 点对点协议ppp、ppp协议的特点：1、简单这是首要的要求；2、封装成帧 ；3、透明性 ；4、多种网络层
9、协议 ；5、多种类型链路 ；6、差错检测 ；7、检测连接状态 ;8、最大传送单元 ；9、网络层地址协商 ：10、数据压缩协商； CSMA/CD协议主要解决两个问题：一是各站点如何访问共享介质；二是如何解决同时访问造成的碰撞CSMA/CD 协议的过程总结: （1）适配器从网络层获得一个分组，加上以太网的首部和尾部，组成以太网帧，放入适配器的缓存中，准备发送。（2）若适配器检测到信道空闲（即在96比特时间内没有检测到信道上有信号），就发送这个帧。若检测到信道忙，则继续检测并等待信道转为空闲（加上96比特时间），然后发送这个帧。（3）在发送过程中继续检测信道，若一直未检测到碰撞，就顺利把这个帧成功发
10、送完毕。若检测到碰撞，则中止数据的发送，并发送人为干扰信号。（4）在中止发送后，适配器就执行指数退避算法，等待 r 倍512比特时间后，返回到步骤（2）。多接口网桥以太网交换机交换式集线器常称为以太网交换机或第二层交换机（表明此交换机工作在数据链路层）。以太网交换机通常都有十几个接口。因此，以太网交换机实质上就是一个多接口的网桥。特点：1、以太网交换机的每个接口都直接与主机相连，并且一般都工作在全双工方式。2、交换式网络从根本上改变了共享介质工作方式，它可以通过交换机在多端口之间实现多个并发连接，实现多个节点间的并发通信，以增加带宽，改善网络性能和服务质量。3、以太网交换机由于使用了专用的交换
11、结构芯片，其交换速率就较高。 交换过程：1、过滤同网段帧；2、转发异网段帧；3、广播未知帧；4、自学信源地址; 第二层交换机（太网交换机）和网桥相比具有以下特点：1、端口的数量和类型均多于网桥。2、转发的速度要比网桥快。因为网桥主要是基于软件进行转发，而交换机使用硬件进行转发。3、既可进行存储转发，又可支持直通交换。4、可支持网络管理。5、可支持VLAN技术，有效地避免了广播风暴；例题：1、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
12、零比特后变成怎样的比特串? 答案：（1） 011011111011111000（2） 000111011111-11111-1102、设某单总线LAN,总线长度为1000米,数据率为10Mbps,数字信号在总线上的传输速度2C/3(C为光速3*108m/s),则每个信号占据的介质长度为 米.当CSMA/CD访问时,如只考虑数据帧而忽略其他一切因素,则最小时间片的长度为 us,最小帧长度是 位? (1)答：2c/3=2*3*108/3=2*108 (m/s)1000米所需时间为T=1000/2*108=5*10-6秒，T时间内可传输多少位呢？5*10-6 *10*106=50bit，则1000米
13、上有50位，1位占据的介质长度为20米(2)答：最小时间片的长度=2*传播时延=2*T=10-5秒=10us(3)答：最短数据帧长(bit) /数据传输速率(Mbps) 2T 则：最短数据帧长=数据传输速率2T =1010610-5=100(b)3、在最小帧的长度为512bit，传输速率为100Mb/s，电磁波在电缆中的传播速率为200m/us。局域网的最大覆盖半径为 512 m。P105: 3-03网络适配器的作用是什么?网络适配器工作在哪一层?答：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）3
14、-07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，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。3-14常用的局域网的网络拓扑有哪些种类？现在最流行的是哪种结构？为什么早期的以太网选择总线拓扑结构而不是星
15、形拓扑结构，但现在却改为使用星形拓扑结构？答：星形网，总线网，环形网，树形网当时很可靠的星形拓扑结构较贵，人们都认为无源的总线结构更加可靠，但实践证明，连接有大量站点的总线式以太网很容易出现故障，而现在专用的ASIC芯片的使用可以讲星形结构的集线器做的非常可靠，因此现在的以太网一般都使用星形结构的拓扑。第四章 网络层 网际协议IP ：网际协议 IP 是 TCP/IP 体系中两个最主要的协议之一。与 IP 协议配套使用的还有四个协议：1、地址解析协议 ARP；2、逆地址解析协议 RARP；3、网际控制报文协议 ICMP；4、 网际组管理协议 IGMP。IP 地址的一些重要特点 ：(1) IP 地址是一种分等级的地址结构。分两个等级的好处是：第一，IP 地址管理机构在分配 IP 地址时只分配网络号，而剩下的主机号则由得到该网络号的单位自行分配。这样就方便了 IP 地址的管理。第二，路由器仅根据目的主机所连接的网
