武汉理工大学计算机网络复习

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1、考试题型和分值,1,考试题型和分值 一、填空题 1分*10 = 10分 二、单项选择题 1分*10 = 10分 三、简答题 (6分*5 = 30) 基本的概念和原理 （第1章 概述、第3章 数据链路层、第4章网络层、第5章运输层、第6章应用层） 四、综合题 (4题，共50分) （第2章物理层、第3章数据链路层、第4章网络层、第5章运输层）,第1章 重点内容,分组交换工作原理和特征（存储转发） 因特网组成（核心部分、边缘部分） 计算机网络类别（局域网、城域网、广域网、个人网） 计算机网络性能指标（速率、带宽、吞吐量、时延、利用率等） 计算机网络体系结构 协议与层次划分（物理层、数据链路层、网络层

2、、传输层、应用层） 相关的术语（实体、协议、服务、服务访问点）,第2章 重点内容,信道容量相关定律（奈奎斯特、香农定律） 信道复用技术（频分、时分、波分、码分） 宽带接入技术,第3章 重点内容,数据链路层的三个基本问题：封装成帧，透明传输和差错检测 点对点信道特点和PPP协议 CSMA/CD协议的载波监听、多点接入、碰撞检测的工作原理 以太网争用期的概念 以太网的MAC地址结构 数据链路层扩展以太网 透明网桥的工作原理 以太网交换机和高速以太网,第4章 重点内容,网络层的两种服务(虚电路和数据包) IP地址的三种编码方案，IP地址计算 IP协议报文格式 IP层转发分组的流程 ARP协议：IP地

3、址MAC地址 ICMP：报告差错和异常情况 RIP协议工作原理及优缺点 OSPF的三个要素、5种报文类型 OSPF和RIP的区别,第5章 重点内容,运输层提供端到端的传输服务 运输层端口 UDP协议及其报文格式 可靠传输原理（停止等待、连续ARQ协议） TCP协议及其报文格式 TCP的滑动窗口机制实现可靠传输 TCP流量控制 TCP拥塞控制（慢启动、拥塞避免、快重传、快恢复） TCP的连接管理（三个阶段）,第6章 重点内容,DNS系统工作原理，域名解析过程 WWW相关的技术和协议（URL、HTTP、HTML），理解浏览器的工作原理 SMTP、POP3和IMAP的工作原理 DHCP的工作流程,第

4、1章作业,1-1计算机网络向用户可以提供哪些服务？,（P2）答：计算机网络向用户提供的最重要的功能有两个： （1）连通性：计算机网络使上网用户间都可以交换信息 （2）共享性：指资源共享，可以是信息共享、软件共享、硬件共享等,1-2 试简述分组交换的特点,（P13-15）答：分组交换采用存储转发技术，兼有电路交换和报文交换的优点。通常将要发送的较长报文按一定长度分割为许多小段的数据段，在每一个数据段前加上一些必要的控制信息组成的首部后，就构成一个分组。每一个分组在网络中独立选择传输路径，并被正确地交付到分组传输的终点。其具有如下优点： （1）高效：分组在传输过程中动态分配传输带宽，对通信链路逐段

5、占用 （2）灵活：为每一个分组独立选择转发路由 （3）迅速：可以不建立连接就向其他主机发送分组 （4）可靠：保证可靠性的网络协议；分布式多路由的分组交换网使网络具有很好的生存性。,1-17 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100kbit/s。 （2） 数据长度为103bit，数据发送速率为1Gbit/s。 从以上结果可以得出什么结论？,答：（1）：发送延迟=107/（1001000）=100s 传播延迟=10001000/（2108）=510-3s=5ms （2

6、）：发送延迟=103/（109）=10-6s=1us 传播延迟=10001000/（2108）=510-3s=5ms 结论（1）发送时延与帧长和发送速率有关 （2）传输时延与信道长度和信号在信道上的传播速率有关。,1-18 、假设信号在媒体上的传播速率为2.3108m/s。媒体长度分别为： (1) 10cm(网卡) (2) 100m(局域网) (3) 100km(城域网) (4) 5000km(广域网) 试计算当数据率为1Mb/s和10Gb/s时在以上媒体中正在传播的比特数。,答：传播时延=信道长度/电磁波在信道上的传播速率 时延带宽积=传播时延*带宽,(1) 1Mb/s,10Gb/s,(2)

7、 1Mb/s,10Gb/s,(3) 1Mb/s,10Gb/s,(4) 1Mb/s,10Gb/s,1-19 、长度为100字节的应用层数据交给运输层传送，需加上20字节的TCP首部。再交给网络层传送，需加上20字节的IP首部。最后交给数据链路层的以太网传送，加上首部和尾部18字节。试求数据的传输效率。 若应用层数据长度为1000字节，数据的传输效率是多少？,答：数据长度为100字节时 传输效率=100/（100+20+20+18）=63.3% 数据长度为1000字节时， 传输效率=1000/（1000+20+20+18）=94.5%,1-21 、协议与服务有何区别？有何关系？,（P31）答： 协

8、议与服务的区别： 协议是“水平的”， 即协议是控制对等实体之间的通信的规则。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。 协议与服务的关系： 在协议的控制下，上层对下层进行调用，下层对上层提供服务，上下层间用交换原语交换信息。同层两个实体间有时有连接。,1-22、网络协议的三个要素是什么？各有什么含义？,（P26）答：在计算机网络中要做到有条不紊地交换数据，就必须遵守一些事先约定好的规则。 这些为进行网络中的数据交换而建立的规则、标准或约定即称为网络协议。一个网络协议要由以下三个要素组成： （1）语法，即数据与控制信息的结构或格式； （2）语义，即需要发出何种控制信息，完成何种

9、动作以及做出何种应答； （3）同步，即事件实现顺序的详细说明。,1-24、试述五层协议的网络体系结构的要点，包括各层的主要功能。,（P28-30）答： 所谓五层协议的网络体系结构是为便于学习计算机网络原理而采用的综合了OSI七层模型和TCP/IP的四层模型而得到的五层模型。 各层的主要功能： （1）应用层：应用层的任务是通过应用进程间的交互来完成特定网络应用，协议规定应用进程间通信和交互的规则。 (2）运输层：负责向两个主机中进程之间的通信提供通用的数据传输服务。运输层同时为多个进程提供服务，因此具有复用和分用的功能。 (3)网络层：负责为分组交换网上的不同主机提供通信服务，为分组选择合适的路

10、由，使源主机运输层所传下来的分组能够交付到目的主机。 （4）数据链路层：将在网络层交下来的数据报组装成帧（frame)，在两个相邻结点间的链路上实现帧的无差错传输。 （5）物理层：物理层的任务就是透明地传输比特流，负责确定与传输媒体有关的机械特性、电气特性等。,第2章作业,2-01 物理层要解决什么问题？物理层的主要特点是什么？,（P38）答： 物理层要解决的主要问题： .物理层要尽可能屏蔽掉传输媒体和通信手段的差异，使数据链路层感觉不到这些差异的存在，而专注于完成本层的协议与服务。 .提供在连接各种计算机的传输媒体上传送和接收比特流（一般为串行按顺序传输的比特流）的能力，同时完成串并传输方式

11、转换。 （2）物理层的主要特点： .物理连接方式和传输媒体种类很多，所以具体的物理层协议种类较多。,2-05 物理层的接口有哪几个特性？各包含什么内容？,（P38）答： （1）机械特性：指明接口所用接线器的形状和尺寸、引脚数目和排列、固定和锁定装置等等。 （2）电气特性：指明在接口电缆的各条线上出现的电压的范围。 （3）功能特性：指明某条线上出现的某一电平的电压表示何意。 （4）规程特性：说明对于不同功能的各种可能事件的出现顺序。,2-07 假定某信道受奈氏准则限制的最高码元速率为2000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，那么可以获得多高的数据率（b/s）？,

12、答：每个码元出现的概率为1/16，其信息量为-log2(1/16)=4bit 所以信道的最高数据率 = 2000*4 = 80000 b/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），试问这个信道应该具有多高的信噪比（分别用比值和分贝来表示），这个结果说明什么问题？,答：根据香农定律： c=B*log2(1+snr) snr=2(c/B)-1=2(64/3）-1 = 2.6422e+06 SNR_db = 10log10(snr)= 64.2dB 这个信道的是个信噪比很高的信道,2-09 用香农公式计算一下：假定信道带宽为3100Hz，最大信息传输速率为35

13、kb/s，那么若想使最大信息传输速率增加60%。问信噪比S/N应增大到多少倍？如果在刚才计算出的基础上将信噪比S/N再增大到10倍，问最大信息传输速率能否再增加20%？,答：根据香农公式，计算信道的极限信息传输速率C为：C=Blog2(1+S/N）b/s; Snr1 = 2(35/3.1)-1 = 2.5035e+03 Snr2 = 2(35*1.6/3.1)-1 = 2.7413e+05 Snr2/snr1 = 109.4983 要使信息传输速率增加60%，信噪比S/N应增大到约110倍。 C2 = 3.1*log2(1+Snr2*10) = 66.2980 kb/s C2/(35*1.6)

14、 = 1.1839 如果在此基础上将信噪比S/N再增大10倍，最大信息速率只能再增加18.4%左右。,2-16 共有4个站进行码分多址CDMA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：（-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1还是0？,答：SA=（11311311）8=1， A发送1 SB=（11311311）8=1， B发送0 SC=

15、（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大。,3-02、数据链路层中

16、的链路控制包括哪些功能？试讨论数据链路层做成可靠的链路层有哪些优点和缺点。,答： 数据链路层中的链路控制包括以下功能：链路管理；封装成帧；差错控制；透明传输；寻址。 数据链路层做成可靠的链路层的优点和缺点：所谓“可靠传输”就是：数据链路层的发送端发送什么，在接收端就收到什么。这就是收到的帧并没有出现比特差错，但却出现了帧丢失、帧重复或帧失序。以上三种情况都属于“出现传输差错”，这不是可靠的传输。 链路层可靠传输的优点：在不可靠物理媒介上可以将重传限定在局部链路。 缺点：增加了传输开销，网络设备的复杂度。降低了网络传输速度。,3-07 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？,答：( 1)添加的检验序列为1110 （11