计算机网络典型题目整理

第一章 概论

  1. 计算机网络的基本组成

    • 组成部分上

      • 硬件，软件，协议

    • 工作方式上

      • 边缘部分，核心部分

    • 功能组成

      • 通信子网，资源子网

  2. 计算机网络不同分类

    • 按网络节点分

      • 局域网，城域网，广域网

    • 网络拓扑结构

      • 总线型，星型，环型和混合型拓扑结构

    • 传输介质

      • 有线网，无线网，光纤网

  3. 资源子网和通信子网

    • 资源子网

      • 应用层
      • 表示层
      • 会话层

    • 通信子网

      • 网络层

        路由器

  1.   -

数据链路层

交换机，网桥

  1.   -

物理层

集线器，中继器

  1. 局域网和广域网的差异不仅在于覆盖的范围不同，还主要在于所技术和使用协议不同
    局域网

    • 应用了交换机，广播技术

    • 只包括数据链路层和物理层

    • 包括交换机和路由器，点对点的技术

    • 包含了n个局域网，internet是最大的广域网

      局域网和广域网的互联是通过路由器

  2. 计算机网络拓扑结构主要取决于它的通信子网

  3. 广播式网络一定需要访问服务点SAP

  4. 网络体系结构描述内容

    • 网络层次
    • 每一层使用的细节
    • 每一层必须完成的功能

  5. 计算机网络中OSI参考模型的三个主要概念
    协议（水平的）

    • 语法
    • 语义

    • 同步

    • 下层为上层提供的功能调用

    • 通过访问服务点SAP为上层提供服务

  6. OSI参考模型中的数据链路层不提供的功能：拥塞控制
    计算机网络典型题目整理 - 图1

  7. 5层参考模型
    计算机网络典型题目整理 - 图2

  8. 数据由端系统A传送至端系统B时，不参与封装工作的是物理层

    • 传输层给数据封装首部，TCP头，生成数据段/学校
    • 网络层给数据封装首部，IP头，生成数据包
    • 数据链路层给数据封装首部+尾部，MAC头和FCS，生成数据帧

  9. ISO/OSI参考模型中，可同时提供无连接服务和面向连接服务的是网络层
    ISO：国际标准化组织
    OSI：开放系统互连基本参考模型

  10. OSI参考模型中，自下而上第一个提供端到端服务的层次是传输层

    • 传输层

      • 进程间逻辑通信
      • 端到端

    • 网络层

      • 主机间逻辑通信
      • 主机到主机

    • 数据链路层

      • 结点间逻辑通信
      • 结点到结点

  11. TCP／IP 参考模型分为哪几层？每一层完成什么功能？有哪些重要协议？每一种协议各自完成什么功能？

    • 第一层：网络接口层

      • 对应于基本网络硬件，规定了怎样把数据组织成帧以及计算机怎样在网络中传输帧
      • 局域网MAC层协议Ethernet，Token Ring，串行链路点对点协议PPP

    • 第二层：网络互连层

      • 规定了互联网中传输的包格式以及从一台计算机通过一个或多个路由器到最终目的地的包转发机制，主要解决路由选择、拥塞控制和网络互连等问题
      • IP协议（网际协议，用于传输IP分组，实现不可靠的无连接数据包服务），ICMP协议（网际控制报文协议，使用ICMP报文传送一些控制信息）

    • 第三层：传输层

      • 负责在源主机和目的主机的应用程序间提供端到端的数据传输服务
      • TCP协议（传输控制协议，提供可靠的端到端的字节流服务），UDP协议（用户数据报协议，一种简单的面向数据报的传输协议）

    • 第四层：应用层

      • 面向用户的各种应用
      • 包含了所有的高层协议，常见的如文件传输协议FTP，虚拟机终端协议TELNET，简单邮件传输协议SMTP，域名系统DNS等

  12. 计算机网络的拓扑结构有网状、星型、树形、总线、环形

  13. 常用的编码方式有不归零制、归零制、曼彻斯特编码、差分曼彻斯特编码

  14. 自同步能力指能从信号波形中提取信号时钟频率

    • 不归零制编码没有这种能力
    • 曼彻斯特编码和差分曼彻斯特编码具有自同步能力

  15. 计算机网络的交换技术可以分为电路交换、报文交换、分组交换，其中分组交换是最常用的。

  16. 传输延迟时间最小的交换方法是电路交换

  17. OSI将对等层次之间交换的数据单位称为协议数据单位PDU
    将层与层之间交换的数据单位称为服务数据单元SDU

  18. 广域网由一些结点交换机和连接这些交换机的链路组成

  19. 是简述分组交换的要点

    • 报文分组，加首部
    • 经路由器存储转发

    • 在目的地合并

    • 结点暂时存储的是一个个分组，而不是整个数据文件

    • 分组暂时保存在结点的内存中，保证了较高的交换速率

    • 动态分配信道，极大提高了通信线路的利用率

    • 分组在结点转发时因排队而造成一定的延时

    • 分组必须携带一些控制信息而产生额外开销，控制管理比较困难

  20. 简述OSI七层模型每层简单功能

    • 物理层

      • 传输比特数据流（硬件接口等）

    • 数据链路层

      • 数据帧的传输（结点到结点）

    • 网络层

      • 数据分组的传输（路由选择，寻址，校验）

    • 传输层

      • 负责报文的传输（端到端）

    • 会话层

      • 负责数据单元的处理（连接，通信控制等）

    • 表示层

      • 数据表示的处理（编码，加密，解压缩）

    • 应用层

      • 面向应用的管理（网络和应用程序得到交互）

  21. OSI参考模型和TCP/IP参考模型的相同点和不同点
    相同点

    • 都分层
    • 都基于独立的协议栈的概念

    • 可以实现异构网络互联

    • OSI定义三点：服务，协议，接口

    • OSI先出现，参考模型先于协议发明，不偏向特定协议

    • TCP/IP设计之初就考虑到异构网互联问题，将IP作为重要层次
      计算机网络典型题目整理 - 图3

  22. 在计算机网络体系结构中，分层有哪些优点和缺点？
    优点

    • 每一层都实现相对独立的功能，降低大系统的复杂度
    • 各层之间界面清晰，易于理解，相互之间的交流尽可能少
    • 各层功能的精确定义独立于具体的实现方法，可以采用最合适的技术来实现
    • 保持下层对上层的独立性，上层单项使用下层提供的服务

    • 整个分层结构能促进标准化工作

    • 有些功能在不同层中难免会重复出现，上下层之间产生了额外开销

  23. 协议和服务有何区别？有何关系?
    协议是为进行网络中的数据交换而建立的规则、标准或约定，是控制两个对等实体进行通信的规则的集合。
    协议与服务的关系

    • 在协议的控制下，两个对等实体间的通信使得本层能够想上一层提供服务。要实现本层的协议，还需要使用下面一层提供的服务

    • 协议是水平的，即协议是控制对等实体之间的通信规则；而服务是垂直的，即服务由下层向上层通过层间接口提供

    • 上层的实体使用下层提供的服务，却看不到下层的协议，下层的协议对上层的实体是透明的

第二章 物理层

  1. 时分多路复用TDM，一般用来传输数字信号

  2. 同一个信道上能够两个反向交替传送数据的通信方式是半双工

  3. 中继器是在物理层进行工作的

    • 网桥，交换机，数据链路层
    • 网关，路由器，网络层

  4. 将模拟数据经过采样、量化和编码等三个过程可转换成数字数据，从而在计算机网络中传输。

  5. 100BASE-TX组网方式规定的网络拓扑结构是星型，网络速率是100Mbps，网络所采用的传输介质是双绞线，信号采用基带传输，MAC协议采用CSMA/CD协议。

  6. 若信道的复用是以信息在一帧中的时间位置(时隙)来区分，不需要另外的信息头来标志信息的身分，则这种复用方式为同步时分复用

  7. 有几栋建筑物,周围还有其他电力电缆,若需将该几栋建筑物连接起来构成骨干型园区网,则采用光缆比较合适
    光纤不受电磁干扰和噪声影响

  8. 将数字信号调制成模拟信号有三种方式：调频、调幅和调相

  9. 局域网中，硬件地址又称为MAC地址或物理地址

  10. 当集线器的某个端口收到的数据后，其动作为从除了输入端口外的所有端口广播出去

  11. 在物理层接口特性中，用于描述每种功能的时间发生顺序的是规程特性

  12. 信道容量是带宽与信噪比的函数，用香农定理来描述这个关系

  13. TDM的涉及利用了传输介质的位速率大于单个信号的位速率

  14. 物理层的作用是什么，要解决哪些问题？
    要解决的问题

    • 怎样才能在连接各种计算机的传输媒体上传输数据比特流

    • 尽可能屏蔽掉这些物理设备、传输媒体、通信手段的差异，使数据链路层感觉不到这些差异

    • 涉及物理信号的传输、提供机械的、电气的、功能性和过程性的手段
    • 在两个数据链路层实体之间，在传输媒体上启动，维持和释放物理连接

  15. 多路复用的主要目的是什么
    通过在同一条物理线路上发送多路信号来减少成本，提高信道利用率，提高信道的传输速率和传输效率

  16. 假设一个通信网络,源端和目的端的平均距离为150km，信号在传输介质中的传播速度为2×10^8 m/s，当数据长度为1500b，数据传输速率为1Gbps时，试问数据的传输时延和往返传播时延分别是多少？
    传输时延 = 发送时延= 1500/1/10^9 = 1.5x10s = 1.5μs
    往返时延= 2x传播时延 = 2x150/2/10 = 1.5*10 = 1500μs

第三章 数据链路层

  1. ✨CRC冗余码校验

    1. 五、设要传输的信息为m = 1010001，生成多项式g(x) = x5+x4+x2+1，试生成它的CRC循环冗余码，并写出实际传输的位串，并说明在接收端如何进行校验,写出校验过程。
      计算机网络典型题目整理 - 图4

  2. 简要说明基于CSMA/CD的总线局域网的基本工作原理。

    1. 发送数据
      先听后发，边听边发，冲突停止，延长再发
      CSMA/CD即载波侦听多路访问与冲突检测技术。基于CSMA/CD的总线局域网的基本工作原理为：任何站点在发送前先侦听总线是否空闲，若总线空闲，则该站立即发送一帧数据；若总线忙，则一直侦听直至总线空闲、立即发送。在一个站开始发送后，同时在2a(总线上两个最远端点间信号传输延迟的两倍时间)时间内检测总线上是否有冲突: 若无冲突，则发送成功; 若有冲突，则该站向全网发送一干扰串（通知其它站冲突发生），并延迟一个随机时间（使用截断的二进制指数退避算法），然后重新侦听总线。

    2. 接收数据
      所有以太网上的网络节点一直持续监听网络上的数据，一旦有载波出现，就开始从网络上截获数据，从截获的数据中去除目的MAC地址，如果目的MAC地址是自己，就删除MAC地址，并把数据向上层协议传递。

  3. 关于链路状态路由选择算法，正确的是能计算出当前的最佳路由，但计算时间较长

  4. PPP协议在异步传输时，为实现透明传输而使用字符填充法

  5. 数据链路层的三个基本问题是封装成帧、透明传输和差错检测

  6. 数据链路层的三个基本问题为什么要解决？

    • 帧定界时分组交换的必然要求
    • 透明传输避免消息符号和帧定界符号相混淆
    • 差错检测防止差错的无效数据帧浪费后续路由上的传输和处理资源

  7. 局域网访问冲突的根源是共享介质

  8. 网卡是完成物理层和数据链路层功能的

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