一、名词解释
1.计算机网络
计算机网络的精确定义并未统一，较好的定义：
计算机网络主要是由一些通用的、可编程的硬件互连而成的，而这些硬件并非专门用来实现某一特定目的（例如，传送数据或视频信号）。这些可编程的硬件能够用来传送多种不同类型的数据，并能支持广泛的和日益增长的应用。
2.码分复用
每一个用户可以在同样的时间使用相同的频带进行通信提高利用率。常用的名词是码分多址 CDMA 。各用户使用经过特殊挑选的不同码型， 因此彼此不会造成干扰。2.每个站分配的码片序列不仅必须各不相同，并且还必须互相正交 (orthogonal)。在实用的系统中是使用伪随机码序列。3.这种系统发送的信号有很强的抗干扰能力，其频谱类似于白噪声，不易被敌人发现。
3.Openflow协议
一种网上通信协议，属于数据链路层，能够控制网上交换器或路由器的转发平面（forwarding plane），借此改变网上数据包所走的网上路径。2。OpenFlow协议用来描述控制器和交换机之间交互所用信息的标准，以及控制器和交换机的接口标准。协议的核心部分是用于OpenFlow协议信息结构的集合。
5、IPv6
IPv6是互联网协议的第六版。IPv6是IETF（互联网工程任务组）设计的用于替代现行版本IP协议（IPv4）的下一代IP协议， IPv6采用128位地址长度，几乎可以不受限制地提供地址。
IPv6的主要优势体现在以下几方面：扩大地址空间、提高网络的整体吞吐量、改善服务质量(QoS)、安全性有更好的保证、支持即插即用和移动性、更好实现多播功能。
7、CSMA/CA
载波侦听多路访问/冲突避免 用于检测和避免两个或两个以上网络设备进行数据传送时网络上的冲突。
8、速率
计算机网络中的速率指的是数据的传送速率，也称数据率或比特率。是计算机网络中最重要的一个性能指标。
9、时延
时延是数据（一个报文或分组，甚至比特）从网络或链路的一段传送到另一端所需要的时间。它是由以下几部分组成: 传输延时,发送延时,排队延时。
10.单工通信
又称单向通信，只能有一个方向的通信而没有反方向的交互。电视广播就属于这种类型。
11.半双工通信
又称双向交替通信，通信的双方都可以发送信息，但不能双方同时发送(当然也就不能同时接收)。2.这种通信方式是一方发送另一方接收，过一段时间后可以再返回。
12.全双工通信
又称双向同时通信，通信的双方可以同时发送和接收信息。 这种通信方式需要两条信道，每个方向各一条，传输效率最高。
13、模拟信号
代表消息的参数的取值是连续的。
14、数字信号
代表消息的参数的取值是离散的。
15、信噪比
信噪比就是信号的平均功率和噪声的平均功率之比。常记为 S/N，并用分贝 (dB) 作为度量单位。信道中的信噪比越大，信息的极限传输速率就越高。
16、链路
链路 (link) 是一个结点到相邻接点的一段物理线路段（有线或无线），中间没有任何其他的交换结点。一条链路只是一条通路的一个组成部分。
17.数据链路
除了物理线路外，还必须有通信协议来控制这些数据的传输。若把实现这些协议的硬件和软件加到链路上，就构成了数据链路。最常用的方法是使用适配器（即网卡）来实现这些协议的硬件和软件。
18、Arp
1.地址解析协议是从网络层使用的 IP 地址，解析出在数据链路层使用的硬件地址的协议。使用范围为本局域网。2.每一个主机都设有一个 ARP 高速缓存，里面有所在的局域网上的各主机和路由器的 IP 地址到硬件地址的映射表。
19.RIP
1.路由信息协议 RIP (Routing Information Protocol) 是内部网关协议 IGP 中最先得到广泛使用的协议。2.RIP 是一种分布式的、基于距离向量的路由选择协议。3.RIP 协议要求网络中的每一个路由器都要维护从它自己到其他每一个目的网络的距离记录。
20.Ospf
1.内部网关协议OSPF (Open Shortest Path First)开放最短路径优先是为克服 RIP 的缺点在1989年开发出来的。OSPF 的原理很简单，但实现起来却较复杂。2.OSPF 协议是不受某一家厂商控制公开发表的。“最短路径优先”是因为使用了 Dijkstra 提出的最短路径算法 SPF。采用分布式的链路状态协议 (link state protocol)。
21、子网掩码
子网掩码是有32位二进制数组成，通常用点分十进制表示。用于找出 IP 地址中的子网部分，1表示网络号，0表示主机号。
22.UDP
1.用户数据报协议 UDP是一种无连接的协议，提供无连接服务。在传送数据之前不需要先建立连接。传送的数据单位协议是 UDP 报文或用户数据报。2.对方的运输层在收到 UDP 报文后，不需要给出任何确认。虽然 UDP 不提供可靠交付，但在某些情况下 UDP 是一种最有效的工作方式。
23.TCP
1.一种面向连接的协议提供面向连接的服务。传送的数据单位协议是 TCP 报文段 (segment)。TCP 不提供广播或多播服务。由于 TCP 要提供可靠的、面向连接的运输服务，因此不可避免地增加了许多的开销。2.这不仅使协议数据单元的首部增大很多，还要占用许多的处理机资源。
24、DNS
DNS是指:域名服务器(DomainNameServer)。在Internet上域名与IP地址之间是一一对应的，域名虽然便于人们记忆，但机器之间只能互相认识IP地址，它们之间的转换工作称为域名解析，域名解析需要由专门的域名解析服务器来完成，DNS就是进行域名解析的服务器。
二、简答
试简单说明下列协议的作用：IP、ARP和OSPF
IP协议:实现网络互连。使参与互连的性能各异的网络从用户看起来好像是一个统一的网络。网际协议IP是TCP/IP体系中两个最主要的协议之一。
ARP协议: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。
OSPF协议：是用于在链路状态数据库的基础上通过最短路径优先算法计算得到路由表。
谢希仁版的《计算机网络》第七版将计算机网络体系结构划分为哪几层？
应用层：任务是用过应用进程间的交互来完成特定网络应用。应用层协议定义的是应用进程间通信和交互的规则。
传输层：任务是负责向两台主机中进程之间的通信提供通用的数据传输服务应用进程利用该服务传送应用层报文。
网络层：任务是负责为分组交换网上的不同主机提供通信服务；另一是要选择合适的路由，使源主机运输层所传下来的分组，能够通过网络中的路由器找到目的主机。
数据链路层：在两个相邻结点之间传送数据时，数据链路层将网络层交下来的IP数据报组装成帧，在两个相邻结点间的链路上传送帧。
物理层：在物理层上所传数据的单位是比特。发送方发送1（或0）时，接收方应当受到1（或0）。
IPv4的地址分哪几类？
IP地址有5类，A类到E类，各用在不同类型的网络中。地址分类反映了网络的大小以及数据包是单播还是组播的。A类到C类地址用于单点编址方法，但每一类代表着不同的网络大小。
A类地址（1.0.0.0-126.255.255.255）用于最大型的网络，该网络的节点数可达16,777,216个。
B类地址（128.0.0.0-191.255.255.255）用于中型网络，节点数可达65,536个。
C类地址（192.0.0.0-223.255.255.255）用于256个节点以下的小型网络的单点网络通信。
D类地址并不反映网络的大小，只是用于组播，用来指定所分配的接收组播的节点组，这个节点组由组播订阅成员组成。D类地址的范围为224.0.0.0-239.255.255.255。
E类（240.0.0.0-255.255.255.254）地址用于试验。
CSMA/CA协议的工作机制？
当某个站点发送数据帧时：
（1）先检测信道（进行载波侦听）。
（2）目的站若正确收到此帧，则经过时间间隔SIFS后，向源站发送确认帧ACK。
（3）所有其他站都设置网络分配向量NAV，表明在这段时间内信道忙，不能发送数据。
（4）当确认帧ACK结束时，NAV（信道忙）也就结束了。在经历了帧间间隔之后，接着会出现一段空闲时间，叫做争用窗口，表示在这段时间内有可能出现各站点争用信道的情况。争用信道比较复杂，因为有关站点要执行退避算法。
5、域名系统的主要作用是什么？顶级域名分哪几类？
用户与互联网上的某台主机进行通讯时，必须知道对方的IP地址。然而用户很难记住长达32位的二进制主机地址，即使是点分十进制IP地址也并不太容易记忆，在应用层，为了方便用户记忆各种网络应用，连接在互联网上的主机不仅有IP地址，而且还有便于用户记忆的主机名字，域名系统DNS能够将物联网上的主机名字转换成IP地址。
顶级域名共分为三类：
国家顶级域名nTLD:cn中国，us美国，uk英国……
通用顶级域名gTLD:com公司企业，net网络服务机构……
基础结构域名（反向域名）：只有一个，arpa，用于反向域名解析。
试简单说明下列协议的作用：ARP、RIP和BGP
地址解析协议ARP把IP地址解析为硬件地址，它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。ARP的高速缓存可以大大减少网络上的通信量。
内部网关协议RIP是分布式的基于距离向量的路由选择协议，只适用于小型互联网。RIP 按固定的时间间隔与相邻路由器交换信息。交换的信息是自己当前的路由表，即到达本自治系统中所有网络的(最短)距离，以及到每个网络应经过的下一跳路由器。
外部网关协议BGP力求寻找一条能够到达目的网络（可达）且比较好的路由（不兜圈子），而并非寻找到一条最佳路由。
7、TCP/IP体系结构参考模型有哪几层？
共有四层： 网络接口层，网际层（IP），运输层，应用层
OSI体系结构参考模型有那几层？7
共有七层：物理层，数据链路层，网络层，运输层，会话层，表示层，应用层
计算机网络的性能指标有哪些？7
速率：数据的传送速率
带宽：表示网络中某通道传送数据的能力
吞吐量：单位时间内通过某个网路（信道、接口）的实际数据量
时延：指数据（一个报文或者分组，甚至比特）从网络（或链路）的一端到另一端所需的时间。
时延带宽积：传播时延和带宽相乘（大概是链路利用率）
往返时间RTT：双向交互一次的时间
利用率：分为信道利用率和网络利用率
按网络的作用范围对计算机网络进行分类可以分为哪些？4
广域网WAN，城域网MAN，局域网LAN，个人区域网PAN（无线个人局域网）
网络中的时延有哪几个部分组成？4
网络中的时延包括：
发送时延：是主机或路由器发送数据帧所需要的时间
传播时延：是电磁波在信道中传播一定的距离需要的时间
处理时延：主机或路由器受到分组时需要一定的时间进行处理
排队时延：分组在进入路由器之后要先输入队列等待处理
一个数据通信系统可分为哪几部分？
一个通信系统大概可以分为三个部分：
源系统（发送端，发送方）：一般包括源点和发送器
传输系统（传输网络）：
目的系统（接收端和接收方）：一般包括接收器和终点
物理层的传输媒体有哪些？引导型：3；非引导型
引导型：双绞线，同轴电缆，光缆；非引导型
18、 信道复用技术有哪些？5
频分复用，时分复用，统计时分复用，波分复用，码分复用。
19、 数据链路层的基本问题是什么？2
封装成帧、透明传输、差错检测。
20、局域网按网络拓扑结构进行分类有那几钟？3
星型，环型，总线型。
21、 TCP的主要特点是什么？
（1）TCP是面向连接的运输层协议。
（2）每一条TCP连接只能有俩个端点，每一条TCP连接只能是点对点的。
（3）TCP提供可靠交付的服务。
（4）TCP提供全双工通信。
（5）面向字节流。
三、论述题
1、 在TCP的拥塞控制中，试述什么是慢开始、拥塞避免、快重传和快恢复算法?这里每一种算法各起什么作用?
答：慢开始： 在主机刚刚开始发送报文段时可先将拥塞窗口cwnd设置为一个最大报文段MSS的数值。在每收到一个对新的报文段的确认后，将拥塞窗口增加至多一个MSS的数值。用这样的方法作用是：逐步增大发送端的拥塞窗口cwnd，可以分组注入到网络的速率更加合理。
拥塞避免： 当拥塞窗口值大于慢开始门限时，停止使用慢开始算法而改用拥塞避免算法。拥塞避免算法作用：使发送的拥塞窗口每经过一个往返时延RTT就增加一个MSS的大小，使得输入到网络中的报文数不要太多。
快重传算法规定：发送端只要一连收到三个重复的ACK即可断定有分组丢失了，作用：提示发送端就应该立即重传丢弃的报文段而不必继续等待为该报文段设置的重传计时器的超时。
快恢复算法：当发送端收到连续三个重复的ACK时，就重新设置慢开始门限 ssthresh为此时拥塞窗口 cwnd 的一半，而是设置为cwnd的值等于现在的慢开始门限值，开始实行拥塞避免算法。快恢复算法的作用：将拥塞窗口cwnd的值设置为发生连续三次重复ACK时的一半，能够将迅速恢复输入到网络中的报文数量，而不像慢开始一样将拥塞窗口cwnd的值设置为。
2、论述CSMA/CD协议的工作原理
答：发送前先监听信道是否空闲，若空闲则立即发送；如果信道忙，则继续监听，一旦空闲就立即发送；在发送过程中，仍需继续监听。若监听到冲突，则立即停止发送数据，然后发送一串干扰信号（Jam）；发送Jam信号的目的是强化冲突，以便使所有的站点都能检测到发生了冲突。等待一段随机时间（称为退避）以后，再重新尝试。归结为四句话：发前先听，空闲即发送，边发边听，冲突时退避。
2、 论述UDP数据报如何利用首部检验和字段实现对首部和数据的检验。
IP 数据报的检验和只检验IP数据报的首部，但是UDP的检验和是把手部和数据部分 一起都检验。
在发送方，首先是先把全零放入检验和字段。再把伪首部以及UDP用户数据报看成是由许多16位的字串接起来的。若UDP用户数据报的数据部分不是偶数个字节，则要填入一个全零字节(但此字节不发送)。然后按二进制反码计算出这些16位字的和。将此和的二进制反码写入检验和字段后，就发送这样的UDP用户数据报。
在接收方，把收到的UDP用户数据报连同伪首部(以及可能的填充全零字节)一起，按 二进制反码求这些16 位字的和。当无差错时其结果应为全1。否则就表明有差错出现， 接收方就应丢弃这个UDP用户数据报(也可以上交给应用层，但附上出现了差错的警告)。
4、试述截断二进制指数退避算法
(1)协议规定了基本退避时间为争用期为2t，具体争用期时间是51.2us对于10Mbit/s的以太网，在争用期可以发送512bit，也可以说争用期时间是512比特时间。
(2)从离散的整数集合[0,1,2,…,(2^k-1)]中随机抽取一个数，记为 r。重传需的时延就是 r 倍的基本退避时间。参数 k 按下面的公式计算： k = Min[重传次数, 10]。
(3) 当 k £ 10 时，参数 k 等于重传次数。当重传达 16 次仍不能成功时即丢弃该帧，并向高层报告。
5、论述停止等待协议工作原理
停止等待就是没发送完一个分组就停止发送，等待对方的确认，在收到确认之后再发送下一个分组。
无差错情况：A发送分组M1发完就看停发送，等待B的确认。B收到了M1就向A发送确认。A在收到了对M1的确认后，就再发送下一个分组M2。同样，在收到B对M2的确认后，再发送M3。
出现差错：A 只要超过一段时间后仍没有收到确认，就认为刚发送的分组丢失，因而重传前面发送过的分组（超时重传）。实现这个功能应该保证：
一、A 在发送完一个分组后，必须暂时保留已发送的分组的副本。只有在收到相应的确认后才能清除暂时保留的分组副本。
二、分组和确认分组都必须进行编号。
三、超时计时器设置的重传时间应当比数据在分组传输的平均往返时间更长一些。
6、TCP可靠传输的实现方法
(1)以字节为单位的滑动窗口。假定 A 收到了 B 发来的确认报文段，其中窗口是 20 字节，而确认号是 31（这表明 B 期望收到的下一个序号是 31，而序号 30 为止的数据已经收到了）。根据这两个数据，A 就构造出自己的发送窗口
(2)超时重传时间的选择。TCP 每发送一个报文段，就对这个报文段设置一次计时器。只要计时器设置的重传时间到但还没有收到确认，就要重传这一报文段
(3)选择确认 SACK可以确定只重传缺少数据，而不重传未按顺序的无差错报文段
8、简述RIP，OSPF和BGP路由选择协议的主要特点。
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主要特点 |
RIP |
OSPF |
BGP |
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网关协议 |
内部 |
内部 |
外部 |
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路由表内容 |
目的网，下一站，距离 |
目的网，下一站，距离 |
目的网，完整路径 |
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最优通路依据 |
跳数 |
费用 |
多种策略 |
|
算法 |
距离矢量 |
链路状态 |
距离矢量 |
|
传送方式 |
运输层UDP |
IP数据报 |
建立TCP连接 |
|
其他 |
简单、效率低、跳数为16不可达、好消息传的快，坏消息传的慢 |
效率高、路由器频繁交换信息，难维持一致性 |
规模大、统一度量为可达性 |
7、简述UDP与TCP的不同？
(1) TCP的传输是可靠传输。 UDP的传输是不可靠传输。
(2) TCP是基于连接的协议，在正式收发数据前，必须和对方建立可靠的连接。UDP是和TCP相对应的协议，它是面向非连接的协议，它不与对方建立连接，而是直接把数据包发送出去
（3）每一条TCP连接只能是点对点（一对一）的，而UDP支持一对一，一对多，多对一和多对多的交互通信。
（4）TCP提供全双工通信，面向字节流。
（5）UDP无拥塞控制，首部开销小。
四、计算题
1、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2×108m/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，传播距离为1000km。
答：发送延迟=107/（100×1000）=100s
传播延迟=1000×1000/（2×108）=5×10-3s=5ms
（2） 数据长度为103bit，数据发送速率为1Gbit/s。从以上计算结果可以得出什么结论？
发送延迟=103/（109）=10-6s=1us
传播延迟=1000×1000/（2×108）=5×10-3s=5ms
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。
2、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
（1）应添加在数据后面的余数。
１１１０
（2）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？
能
（3）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？
能
3、已知地址块中的一个地址是140.120.84.24/20。试求
（1）这个地址块中的最小地址和最大地址。
140.120.84.24 = 140.120.(0101 0100).24
最小地址是 140.120.(0101 0000).0/20 (80)
最大地址是 140.120.(0101 1111).255/20 (95)
（2）地址掩码是什么？
子网掩码是 ：255.255.240.0
（3）地址块中共有多少个地址？
地址数是4096.
（4）相当于多少个C类地址？
相当于16个C类地址。
4、主机A向主机B连续发送了两个TCP报文段，其序号分别为100和200。
（1）第一个报文段携带了多少个字节的数据？最大和最小序号是多少？
第一个报文段的数据序号是100到199，共100字节的数据。（3分）
（2）主机B收到第一个报文段后发回的确认中的确认号应当是多少？
确认号应为200.
（3）如果主机B收到第二个报文段后发回的确认中的确认号是280，试问A发送的第二个报文段中的数据有多少字节？
280-200=80字节。
（4）如果A发送的第一个报文段丢失了，但第二个报文段到达了B。B在第二个报文段到达后向A发送确认。试问这个确认号应为多少？
100
5、IP地址为128.36.199.3 子网掩码是255.255.240.0。算出网络地址、广播地址、地址范围、主机数。
答：网络地址： 128.36.192.0
广播地址：128.36.207.255
地址范围：（128.36.192.1——128.36.207.254）
主机数：2^12-2=4096
6、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？
4000-20=3980=1480+1480+1020
1480/8=185 1480+1480=2760 2760/8=370
得出：
|
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总长度 （字节） |
数据长度（字节） |
MF |
片偏移 |
|
原始数据报 |
4000 |
3980 |
0 |
0 |
|
0数据报片1 |
1500 |
1480 |
1 |
0 |
|
数据报片2 |
1500 |
1480 |
1 |
185 |
|
数据报片3 |
1040 |
1020 |
0 |
370 |
