计算机网络解答题

1、通信方式

根据数据位的传送形式，有串行通信和并行通信方式；根据数据传输的方向性，有单工、半双工和全双工通信方式。

2、OSI参考模型分为七层，分别为物理层、数据链路层、网络层、传输层、会话层、表示层、应用层，那么数据在每一层封装后得到的协议数据单元称为什么？

数据在应用层封装后得到的协议数据单元叫APDU；数据在表示层封装后得到的协议数据单元叫PPDU；数据在会话层封装后得到的协议数据单元叫SPDU；数据在传输层封装后得到的协议数据单元叫分段；数据在网络层封装后得到的协议数据单元叫分组；数据在数据链路层封装后得到的协议数据单元叫帧；数据在物理层封装后得到的协议数据单元叫比特流

3、IP地址分为两部分：网络标识和主机标识。

4、网络层、数据链路层的设备有哪些？

网络层的设备是：路由器

数据链路层的设备：网桥和交换机。

5、计算机网络互联的主要目的是：资源共享。

6、分清广域网（WAN）、局域网（LAN）、城域网（MAN）

1.局域网基本概念

局域网定义：局域网是将小区域内的各种通信设备互连在一起的通信网络。

2.城域网基本概念

城域网(Metropolitan Area Network)是在一个城市范围内所建立的计算机通信网，简称MAN。这是80年代末，在LAN的发展基础上提出的，在技术上与LAN有许多相似之处，而与广域网(WAN)区别较大。

3.广域网

广域网(Wide Area Network)是在一个广泛地理范围内所建立的计算机通信网，简称WAN，其范围可以超越城市和国家以至全球，因而对通信的要求及复杂性都比较高。

7、通信系统必须具备的三个要素？

信源、信宿和信道

8、数据链路层分为两个子层，LLC子层和MAC子层。

9、为了解决传统以太网的冲突域问题，采用了交换机来对网段进行逻辑划分。

10、IP 地址有32位，用“.”分割为4个8位组，每个8位组以一个十进制数表示，取

值范围为0～255，因此，点十进制表示的最低IP地址为0.0.0.0，最高IP地址为247.255.255.255。

11、双绞线分类：双绞线按照是否有屏蔽层可以分为屏蔽双绞线和非屏蔽双绞线。

12、服务：在网络分层结构模型中，每一层为相邻的上一层所提供的功能称为服务。

13、拓扑结构的功能和分类？

在计算机网络中，为了便于对计算机网络结构进行研究或设计，通常把计算机终端通信处理机等设备抽象为点，把连接这些设备的通信线路抽象为线，并将由这些点和线所构成的拓扑称为计算机网络拓扑结构。计算机网络拓扑结构反应了计算机网络中各设备结点之间的内在结构关系，对于计算机网络的性能建设与运行成

本等都有着重要的影响。因此，无论对于计算机网络的技术实现（如网络通信协议的设计、传输介质的选择），还是在实际组网时，网络拓扑结构都是首要考虑的因素之一。

常见计算机网络拓扑结构有总线型、星型、环型、树型和网状型。

网络拓扑结构
1、星形拓扑
星形拓扑是由中央节点和通过点到到通信链路接到中央节点的各个站点组成。
星形拓扑结构具有以下优点：
（1）控制简单。
（2）故障诊断和隔离容易。
（3）方便服务。
星形拓扑结构的缺点：
（1）电缆长度和安装工作量可观。
（2）中央节点的负担较重，形成瓶颈。
（3）各站点的分布处理能力较低。

2、总线拓扑
总线拓扑结构采用一个信道作为传输媒体，所有站点都通过相应的硬件接口直接连到这一公共传输媒体上，该公共传输媒体即称为总线。
总线拓扑结构的优点：
（1）总线结构所需要的电缆数量少。
（2）总线结构简单，又是无源工作，有较高的可靠性。
（3）易于扩充，增加或减少用户比较方便。
总线拓扑的缺点：
（1）总线的传输距离有限，通信范围受到限制。
（2）故障诊断和隔离较困难。
（3）分布式协议不能保证信息的及时传送，不具有实时功能
3、环形拓扑
环形拓扑网络由站点和连接站的链路组成一个闭合环。
环形拓扑的优点：
（1）电缆长度短。
（2）增加或减少工作站时，仅需简单的连接操作。
（3）可使用光纤。
环形拓扑的缺点：
（1）节点的故障会引起全网故障。
（2）故障检测困难。
（3）环形拓扑结构的媒体访问控制协议都采用令牌传达室递的方式，在负载很轻时，信道利用率相对来说就比较低。

4、树形拓扑
树形拓扑从总线拓扑演变而来，形状像一棵倒置的树，顶端是树根，树根以下带分支，每个分支还可再带子分支。
树形拓扑的优点：
（1）易于扩展。
（2）故障隔离较容易。
树形拓扑的缺点：各个节点对根的依赖性太大。

5、网形拓扑
优点：不受瓶颈问题和失效问题的影响，可靠性高。
缺点：结构比较复杂，成本也比较高。

14、网卡的功能？

网卡主要实现数据的发送与接收，帧的封装与拆封、编码与解码、数据缓存和介质访问控制等功能。

15、IP协议、ARP协议、TCP协议和UDP协议分别位于哪一层？作用是什么？

IP协议位于网际层，该协议规定网际层数据分组的格式。

ARP协议位于网际层，用于提供IP地址到MAC地址的映射。

TCP协议和UDP协议位于传输层，TCP提供面向连接的可靠传输，通过确认，差错控制和流量控制等机制来保证数据传输的可靠性，经常用于有

大量数据需要传送的网络应用。UDP提供无连接的不可靠传输服务，主要用于不要求数据顺序和可靠到达的网络应用。

16、传输介质（记住下表）
介质




性能

非屏蔽双绞线

屏蔽双绞线

同轴电缆

光纤

微波


传输速度

100Mbps

150 Mbps

1 Mbps～1G bps

10 Mbps～300 Gbps

1 Mbps～10G bps


抗电磁干扰

较低

较高

高

很高

低


传输距离

<100m

<300m

基带<2．5Km

宽带<100Km

<100Km

不受限制


安全性

一般

一般

一般

高

低


价格

低

较高

高

很高

高



17、理解TCP/IP协议

TCP/IP是伴随Internet发展起来的网络模型，因此在这个模型中包括了一系列行之有效的网络协议，目前有100多个。这些协议被用来将各种计算机和数据通信设备组成实际的TCP/IP计算机网络。因此，TCP/IP在很大程度上被认为是一个协议系列或协议簇。确切地说，TCP/IP协议是一组包括TCP协议和IP协议，UDP（User Datagram Protocol）协议、ICMP（Internet Control Message Protocol）协议和其他一些协议的协议组。

18、给一个IP地址，能辨别属于哪类？

IP地址分为A、B、C、D、E五类（D、E类不考）

A类地址范围1.0.0.0～127.255.255.255

B类地址范围128.0.0.0～191.255.255.255

C类地址范围192.0.0.0～223.255.255.255

19、网桥、路由器、中继器分别位于哪一层？功能是什么？

网桥也叫桥接器，是工作在数据链路层的一种网络互联设备，它可以实现两个或多个LAN的互联，具有如下功能：（1）物理上扩展网络（2）数据过滤（3）逻辑上划分网络（4）数据推进（5）帧格式转换。

中继器工作在物理层，它具有对物理信号进行放大和再生的功能。

路由器工作在网络层，它的主要功能是：（1）提供异构网络的互联（2）实现网络的逻辑划分（3）实现VLAN之间的通信。

20、控制流量

由于系统性能的不同，如硬件（包括CPU、存储器等）和软件功能的差异，也会导致发送方与接收方处理数据的速度有所不同。若一个发送能力较强的发送方给一个接收能力相对较弱的接收方发送数据，则接收方会因无能力处理所有收到的帧而不得不丢弃一些帧。如果发送方持续高速地发送，则接收方最终还会被“淹没”。也就是说，在数据链路层只有差错控制机制还是不够的，它不能解决因发送方和接收方速率不匹配所造成的帧丢失。为此，在数据链路层引入了流量控制机制。

流量控制的作用就是使发送方所发出的数据流量不要超过接收方所能接收的速率。流量控制的关键是需要有一种信息反馈机制，使发送方能了解接收方是否具

备足够的接收及处理能力。典型例子就是可以将流量控制机制与帧确认机制巧妙地结合在一起的滑动窗口协议。滑动窗口协议是指一种采用滑动窗口机制进行流量控制的方法。

21、计算机网络为什么分层及分层原则？

为了能够使不同地理分布，且功能相对独立的计算机之间实现资源共享，计算机网络系统需要涉及和解决许多问题，包括信号传输、差错控制、寻址、数据交换和提供用户接口等，这些问题非常复杂，为了降低问题的复杂度，我们引入了计算机网络的分层方法。在分层方法中，将总体上非常复杂的问题简化为若干个相对简单的小问题，即将总体功能分解为若干个相对简单的较小功能，并根据相互之间的依赖关系将这些较小的问题或功能纳入不同的逻辑层次去解决，以达到分而治之，各个击破的目的。（考试时写出大概意思即可）

分层原则：（1）根据功能进行抽象分层，每个层次所要实现的功能或服务均有明确的规定。（2）每层功能的选择应有利于标准化。（3）不同的系统分成相同的层次，对等层次具有相同功能。（4）高层使用下层提供的服务时，下层服务的实现是不可见的。（5）层的数目要适当，层次太少时功能不明确，层次太多时体系结构过于庞大。

22、网络层ARP协议的概念和它应用在什么情况下？（考试时写出大概意思即可）

ARP协议是“Address Resolution Protocol”（地址解析协议）的缩写。在局域网中，网络中实际传输的是“帧”，帧里面是有目标主机的MAC地址的。在以太网中，一个主机要和另一个主机进行直接通信，必须要知道目标主机的MAC地址。但这个目标MAC地址是如何获得的呢？它就是通过地址解析协议获得的。所谓“地址解析”就是主机在发送帧前将目标IP地址转换成目标MAC地址的过程。ARP协议的基本功能就是通过目标设备的IP地址，查询目标设备的MAC地址，以保证通信的顺利进行。

当一个网络设备需要和另一个网络设备通信时，它首先把目标设备的IP地址与自己

的子网掩码进行"与"操作，以判断目标设备与自己是否位于同一网段内。如果目标设备

在同一网段内，并且源设备没有获得与目标IP地址相对应的MAC地址信息，则源设备以第

二层广播的形式（目标MAC地址为全1）发送ARP请求报文，在ARP请求报文中包含了源设

备与目标设备的IP地址。同一网段中的所有其他设备都可以收到并分析这个ARP请求报文

，如果某设备发现报文中的目标IP地址与自己的IP地址相同，则它向源设备发回ARP响应

报文，通过该报文使源设备获得目标设备的MAC地址信息。

如果目标设备与源设备不在同一

网段，则源设备首先把IP分组发向自己的缺省网关

（Default Gateway），由缺省网关对该分组进行转发。如果源设备没有关于缺省网关的

MAC信息，则它同样通过ARP协议获取缺省网关的MAC地址信息。

23、子网掩码的作用？会划分子网。

子网掩码的主要功能是告知主机或者路由设备，一个给定的IP地址的哪一部分代表网络号，哪一部分代表主机号。

子网划分的方法：子网划分首先要看选用的IP地址是什么类型的．有几个子网需要划分，还要考虑每个子网的电脑数量．IP地址采用的是32位地址，前24位表示网络号，后面的根据实际情况划分子网号和PC号．

（记住例子）试题举例：给出一个IP地址192.168.1.0，要求主机规模为26，则可以得到8个子网络。每个子网络的相关信息如下：

对C类网络192.168.1.0进行子网划分的例子
第n个子网

地址范围

子网号

子网广播地址


1

192.168.1.0～192.168.1.31

192.168.1.0

192.168.1.31


2

192.168.1.32～192.168.1.63

192.168.1.32

192.168.1.63


3

192.168.1.64～192.168.1.95

192.168.1.64

192.168.1.95


4

192.168.1.96～192.168.1.127

192.168.1.96

192.168.1.127


5

192.168.1.128～192.168.1.159

192.168.1.128

192.168.1.159


6

192.168.1.160～192.168.1.191

192.168.1.160

192.168.1.191


7

192.168.1.192～192.168.1.223

192.168.1.192

192.168.1.223


8

192.168.1.224～192.168.1.255

192.168.1.224

192.168.1.255




24、CRC冗余编码（记住例子）









试题举例：试计算传输信息1011001的CRC编码，假设其生成多项式

解：①以发送的信息序列1011001（7个比特）作为f(x)的系数，得到对应的f(x)为6阶多项式：

②获得 的表达式 ，该表达式对应的二进制序列为10110010000，相当于信息序列向左移动r（=4）位，即低位补0（移动几位，就补几个0）。

③计算 ，得到的余数就是冗余码，由G（x）得到的二进制序列为11001（因为 ，把x的系数提出来就是二进制序列，即11001）。








（本除法不用借位，1-1=0，0-1=1，1-0=1，0-0=0）











25、如何理解“网络层利用了数据链路层所提供的相邻结点之间的可靠传输来为传输层提供源到目标网络的数据传输服务”这一说法？（即回答网络层的功能和数据链路层的功能？）





网络层的功能是：（1）需要规定该层协议数据单元的类型和格式。（2）要了解通信子网的拓扑结构，并通过一定的路由算法为实现分组进行最佳路径选择。（3）在为分组选择路径时还要注意既不要使某些路径或通信线路处于超负

载状态，也不能让另一些路径或通信线路处于空闲状态，即所谓的拥塞控制和负载平衡。（4）在从源主机到目的主机所经历的网络属于不同类型时，网络层还要协调好不同网络间的差异，即解决异构网络互联的问题。

根据分层的原则，网络层在传输层提供分组传输服务时还必须做到：服务与通信子网技术无关，即通信子网的数量、拓扑结构及类型对于传输层是透明的；传输层所能获得的地址应采用统一的方式，以使其能跨越不同的LAN、MAN和WAN而提供互连网络中的寻址能力。

数据链路层旨在实现网络上两个相邻结点之间的无差错传输。它利用了物理层提供的原始比特流传输服务，检测并校正物理层的传输差错，控制数据的传输流量，使在相邻结点之间构成一条无差错的链路，从而向网络层提供可靠的数据传输服务。

26、假设某网络应用的源TCP端口为10080，目标TCP端口为80，源主机IP地址为201.1.2.3/24, 目标主机的IP地址为122.3.4.5,试结合传输层与网络层所学的内容说明关于该应用的TCP连接是如何被建立的,并结合该例子说明对”TCP协议利用了网际层所提供的IP数据报传输服务,向应用层提供可靠的端到端数据传输服务”的认识。

在TCP/IP协议中，TCP协议提供可靠的连接服务，采用三次握手建立一个连接。

第一次握手：建立连接时，客户端发送syn包(syn=j)到服务器，并进入SYN_SEND状态，等待服务器确认；

第二次握手：服务器收到syn包，必须确认客户的SYN（ack=j+1），同时自己也发送一个SYN包（syn=k），即SYN+ACK包，此时服务器进入SYN_RECV状态；

第三次握手：客户端收到服务器的SYN＋ACK包，向服务器发送确认包ACK(ack=k+1)，此包发送完毕，客户端和服务器进入ESTABLISHED状态，完成三次握手。


首先，TCP要为所发送的每一个分段加上序列号，则发送的第一段数据的第一个字节的顺序号为10080，目标进程根据序列号将各分段中所承载的应用层数据按正确顺序进行排序，然后TCP 采用具有重传功能的积极确认技术作为可靠数据流传输服务的基础。最后，采用可变长的滑动窗口协议进行流量控制，以防止由于发送端与接受端之间的数据处理能力不匹配而引起数据丢失。