吉林大學軟體學院計網複習知識點
吉林大學軟體學院計網複習知識點
目錄
- 前言
- 單項選擇題知識點
- 填空題知識點
- 應用題知識點
- 簡答題知識點
- 應用題知識點
- 課後習題答案
- 尾聲
前言
大家好，我是星輝，以上便是根據我手頭的資料整理的，希望能夠對大家有些許的幫助
目前分為兩部分，還會持續更新
1. 奔騰買的題中，三套本科生計算機網路題的除計算題以外的知識點
2. 老師選定的課後習題答案整理
注：1) 三套本科生計算機網路題疑似軟體學院的題
2) 課後習題答案整理少了兩道沒整理到
3) 需要文件pdf版的可以私聊我獲取 qq: 1175720614
計算機網路和因特網
- 協議組成要素語法、語義、時序
- 對等實體在一次互動作用中傳送的資訊單位是協議資料單元
- 排隊時延（即dqueue）受環境影響、處理不同分組的時延大小差異均較大
- 單位
1 Byte = 8 bit
1 MB = 103KB
1 Mb = 103Kb
1 Mbps = 1Mb/s
應用層
- 權威DNS伺服器
因特網上由一些公共可訪問的DNS記錄負責將組織的域名對映為IP地址，這些DNS記錄維護在權威DNS伺服器中 - DHCP協議允許一臺主機自動地獲取一個IP地址
- 電子郵件系統三個主要組成部分：使用者代理、郵件伺服器和簡單郵件傳輸協議（SMTP）
- 敏感頻寬的應用有實時音訊/視訊、儲存音訊/視訊、互動式遊戲
- 應用層協議包括FTP、Telnet、SMTP、HTTP、RIP、NFS、DNS等
- 網路應用程式體系結構中的主流形式
客戶端-伺服器體系結構、P2P體系結構、客戶端-伺服器和P2P的混合體繫結構 - HTTP是屬於WWW協議
- SMTP是推協議，POP3、IMAP、HTTP是郵件系統中用於取回郵件的拉協議
- FTP將控制連線與資料連線分開即帶外傳輸
- DNS系統
TLD伺服器即頂級域伺服器，負責管理頂級域名和所有國家頂級域名的伺服器 - SMTP用於從傳送方的郵件伺服器傳送報文到接收方的郵件伺服器
- 應用層的協議有DNS、DHCP、SNMP
- SSL是在應用層的加密協議
傳輸層
- 在TCP協議中，只需確認資料流中的第一個丟失位元組為止的位元組，這種確認方式稱為累積確認
- 傳輸層保證端到端可靠性
- 確認號欄位值問題見《計算機網路》p159
- TCP協議使用的流量控制是可變大小的滑動視窗協議
- TCP協議所具有的特性
超時傳輸、捎帶應答、擁塞控制 - TCP報文段的結構
接收視窗欄位用於流量控制 - DNS是UDP協議的典型應用
- UDP協議中校驗和欄位的長度為16位元
網路層
- IPv6是下一代IP地址，其地址長度是128bit
- IP協議提供的服務是無確認的不可靠服務、無連線資料報服務
- 路由器是位於因特網核心的轉發裝置
- 廣播路由選擇演算法
N次單播、無控制洪泛法、受控洪泛法、生成廣播樹 - 路由選擇協議
RIP、OSPF、BGP - 埠號由16位構成，可分配的埠號範圍是0-65535，但0-1023一般已經分配給特定的應用程式
- TTL即壽命
在IP資料報格式中TTL欄位用來確保資料報不會永遠在網路中迴圈
若TTL欄位減為0，則該資料報必須丟棄 - 虛電路分組交換網路
X.25、幀中繼、ATM - IPX是網際網路分組交換協議
- 如果網路內部使用資料報分組服務，那麼僅在網路阻塞時做新的路由選擇
- 網路層提供的服務有盡力而為的服務、定時有序、轉發和選路
- 路由器體系結構的組成部分有**選路處理器*、輸出埠、交換結構
- NAT即網路地址轉換
鏈路層
- 鏈路層的裝置有網絡卡（即網路介面卡）、網橋和交換機
- CSMA是乙太網鏈路層所使用的隨機接入協議
- 交換機的表項內容
一個MAC地址、通向該MAC地址的交換機介面、表項放置在表中的時間 - 在HDLC協議中，具有輪詢和選擇功能的幀是S幀
- CRC校驗計算步驟
CRC校驗原理及步驟 - 裝置功能名詞
Plug&Play = 即插即用
Cut-through = 直通轉發技術 ：獲取到資料包目的地址，就開始向目的埠傳送資料包 - 裝置名詞
Hub = 集線器
Router = 路由器
Switch = 交換機
Repeater = 中繼器 - MAC地址即鏈路層地址
- ARP、HDLC協議屬於資料鏈路層
- 鏈路層提供的服務有成幀、流量控制、差錯檢測
無線網路和行動網路
-
802.11即WiFi
802.11標準要求每個AP週期性地傳送信標幀來使得移動站點能夠發現AP並與之關聯。信標幀包括該AP的SSID和MAC地址。 -
無限鏈路的重要特徵
遞減的訊號強度、來自其他訊號源的干擾、多徑傳播 -
移動節點移動到外部網路中被分配的IP地址稱為轉交地址（也叫外部地址）
-
移動節點首次被發現的外部網路中的外部代理稱為錨外部代理
計算機網路中的安全
- 報文完整性：傳送方和接收方都能夠證實通訊過程所涉及的另一方，並確信另一方所宣告的身份的網路安全技術
填空題知識點
計算機網路和因特網
- 傳輸層的資料傳輸單位是報文段(segment)
- 網路層的資料傳輸單位是報文分組(datagram)
- 鏈路層的資料傳輸單位是幀(frame)
- 物理層的資料傳輸單位是位元(bit)
- IETF即國際網際網路工程任務組
- 協議定義了在兩個或多個通訊實體之間交換的報文格式和次序，以及報文傳送和/或接收一條報文或其他事件所採取的動作
應用層
- 在應用層我們說HTTP是一個無狀態協議，因為它並不儲存任何關於客戶機的狀態資訊
- FTP使用兩個並行TCP連線來傳輸檔案
一個是控制連線用於在兩個主機之間傳輸控制資訊，如使用者標識、口令等
另一個是資料連線用於實際傳輸一個檔案 - 主流的郵件訪問協議
第三版的郵局協議（POP3）、因特網郵件訪問協議（IMAP）以及HTTP - FTP即檔案傳輸協議
- SMTP即簡單郵件傳輸協議
- DHCP即動態主機設定協議
傳輸層
- 在傳輸層，程序間通過一個稱為套接字的軟體介面在網路上傳送和接收資料
網路層
- 虛電路和資料報網路
網路層提供的能夠從源節點向網路中所有其他節點交付分組的服務叫虛電路網路
網路層使單個源節點能夠向其它網路節點的一個子集傳送分組拷貝的服務叫資料報網路 - ICMP即控制報文協議
鏈路層
- ARP即地址解析協議
無線網路和行動網路
- 網路概念
在一個網路環境中，一個移動節點的固定“居所”，稱為歸屬網路。在固定“居所”中代表移動節點執行移動管理功能的實體稱為代理網路。移動節點當前所在的網路稱為外部網路，幫助移動節點在外部網路完成移動管理功能的實體稱為內部網路 - 802.11體系結構
基本構建模組BSS叫基本服務集
一個BSS通常包含一個或多個無線站點和一個接入點 - CDMA即直接序列寬頻
計算機網路中的安全
- 在IPsec的協議族中，有兩個主要協議：鑑別首部(AH)和封裝安全性載荷(ESP)協議
- IDS即入侵檢測系統
IDS系統大致可分類為基於特徵的系統或基於異常的系統 - SSL即安全套接字層
解決基於TCP連線服務的安全主要辦法是增加了安全套接字層
https = http + ssl - 兩種典型的金鑰加密技術分別是對稱金鑰系統和公開金鑰系統
- 防火牆能夠分為3類：傳統分組過濾器、狀態過濾器和應用程式閘道器
- 無線網路和有線網路在收發過程中存在的兩種問題：訊號傳播和訊號干擾
- DES即資料加密標準
- 報文摘要即單向雜湊函式演算法將任意長度的輸入報文經計算得出固定位的輸出
- 數字簽名即只有資訊的傳送者才能產生的別人無法偽造的一段數字串
簡答題知識點
計算機網路和因特網
- 簡述分組交換網中的時延型別以及這些時延與節點總時延的關係
時延型別：結點處理時延、排隊時延、傳輸時延、傳播時延
以上時延總體累加起來是結點總時延
應用層
- 簡述因特網提供給應用程式的兩類服務以及每類服務各自的特徵
因特網提供給應用程式的兩類服務：無連線服務和麵向連線服務
面向連線服務是在資料交換之前必須先建立連線。當資料交換結束後則應終止這個連線。面向連線服務比較適合於在一定期間內要向同一目的地傳送許多報文的情況。
在無連線服務的情況下兩個實體之間的通訊不需要先建立好一個連線，因此其下層的有關資源不需要事先進行預定保留。這些資源將在資料傳輸時動態地進行分配。無連線服務的另一特徵就是它不需要通訊的兩個實體同時是活躍的。當傳送端的實體正在進行傳送時它才必須是活躍的。這時接收端的實體並不一定必須是活躍的。只有當接收端的實體正在進行接收時它才必須是活躍的。無連線服務的優點是靈活方便和比較迅速。但無連線服務不能防止報文的丟失、重複或失序。無連線服務特別適合於傳送少量零星的報文。
傳輸層
- 簡述TCP協議的慢啟動過程
TCP在連線過程的三次握手完成後，開始傳資料，並不是一開始向網路通道中傳送大量的資料包，這樣很容易導致網路中路由器快取空間耗盡，從而發生擁塞；而是根據初始的cwnd大小逐步增加發送的資料量，cwnd初始化為1個最大報文段(MSS)大小（這個值可配置不一定是1個MSS）；每當有一個報文段被確認，cwnd大小指數增長。
- 試舉例說明為什麼TCP在建立連線時要用三次握手
三次握手完成兩個重要的功能，既要雙方做好傳送資料的準備工作（雙方都知道彼此已準備好），也要允許雙方就初始序列號進行協商，這個序列號在握手過程中被髮送和確認。
假定B給A傳送一個連線請求分組，A收到了這個分組，併發送了確認應答分組。按照兩次握手的協定，A認為連線已經成功地建立了，可以開始傳送資料分組。可是，B在A的應答分組在傳輸中被丟失的情況下，將不知道A是否已準備好，不知道A建議什麼樣的序列號，B甚至懷疑A是否收到自己的連線請求分組，在這種情況下，B認為連線還未建立成功，將忽略A發來的任何資料分組，只等待連線確認應答分組。
- 傳送視窗的大小取決於流量控制還是擁塞控制
傳送視窗的大小取決於擁塞控制
傳送方維持一個擁塞視窗 cwnd ( congestion window )的狀態變數。擁塞視窗的大小取決於網路的擁塞程度，並且動態地在變化。傳送方讓自己的傳送視窗等於擁塞。
- 簡述TCP中擁塞控制實現機制（提示：由慢啟動階段開始）
慢啟動
在主機剛開始傳送資料報的時候先探測一下網路的狀況，如果網路狀況良好，傳送方每傳送一次文段都能正確的接受確認報文段。那麼就從小到大的增加擁塞視窗的大小，即增加發送視窗的大小。
擁塞避免
讓cwnd緩慢的增加而不是加倍的增長，每經歷過一次往返時間就使cwnd增加1，而不是加倍，這樣使cwnd緩慢的增長，比慢啟動要慢的多。
快重傳
首先接收方收到一個失序的報文段後就立刻發出重複確認，而不要等待自己傳送資料時才進行捎帶確認。
快恢復
當傳送發連續接收到三個確認時，就執行乘法減小演算法，把慢啟動開始門限(ssthresh)減半，但是接下來並不執行慢啟動演算法，而是把cwnd設定為ssthresh的一半， 然後執行擁塞避免演算法，使擁塞視窗緩慢增大
網路層
- 簡述虛電路（VC）的組成及建立過程
一條虛電路的組成： 1. 源和目的主機之間的路徑（即一系列的鏈路和路由器）2. VC號，沿著該路徑的每段鏈路的一個號碼 3. 沿著該路徑的每臺路由路中的轉發表表項
虛電路的建立過程：在建立階段，傳送傳輸層與網路層聯絡，指定接收方地址，等待網路建立虛電路。網路層決定傳送方和接收方之間的路徑，即該虛電路的所有分組要通過的一系列鏈路與路由器。網路層也沿著該路徑的每條鏈路決定一個VC號。最後，網路層在沿著路徑的每臺路由器的轉發表中增加一個表項。在虛電路建立期間，網路層還可以預留該虛電路路徑上的資源。
- 比較LS演算法和DV演算法的特點
LS演算法即鏈路狀態演算法，即具有全域性狀態資訊的演算法
DV演算法即距離向量演算法
- 工作原理不同
LS演算法中，網路拓撲和所有的鏈路費用都是已知的，而DV演算法則要求每個路由器都要向其他鄰接的路由器釋出一個距離向量，距離向量是該路由器到其他已知的各網路的相對距離
2.演算法結構不同
LS演算法是一種全域性資訊的演算法，而DV演算法是一種迭代的、非同步的和分散式的演算法- 跳數的限制
LS沒有跳數的限制，使用“圖形理論”演算法或最短路徑優先演算法，而DV使用跳數或向量來確定從一個裝置到另一個裝置的距離- 路由表的更新
LS演算法每個節點都有一個全域性的拓撲結構，根據此拓撲結構計算路由表，而DV演算法根據相鄰節點的路由資訊更新自己的路由表
鏈路層
- 簡述地址解析協議ARP的作用及作用範圍
ARP的作用：將一個IP地址解析為一個MAC地址
ARP的作用範圍：ARP只為在同一個子網上的主機和路由器介面解析IP地址
- 簡述交換機與路由器的異同
相同點：1. 都可用來交換網路裝置 2. 都是用來擴充套件網路的
不同點
- 工作層次不同
交換機工作在資料鏈路層，而路由器工作在網路層- 資料轉發所依據的物件不同
交換機利用MAC地址確定轉發資料的目的地址，而路由器則是利用IP地址來確定資料轉發的地址
- 資料鏈路層提供的許多服務和運輸層提供的服務是非常相似的，試簡述二者的相同點和異同點？
鏈路層和運輸層均能提供可靠的傳輸。
儘管在這兩層提供相似的傳輸機制，但這兩種可靠傳輸服務是不同的。
運輸層協議在端到端的基礎上為兩個程序之間提供可靠傳輸；可靠的鏈路層協議在一條鏈路相連的兩個節點之間提供可靠的傳輸服務。
同樣，鏈路層和運輸層協議均能提供流量控制和差錯檢測。
但運輸層協議中的流量控制是在端到端的基礎上提供的，而鏈路層協議是在相鄰節點之間的基礎上提供的。
無線網路和行動網路
- 簡述什麼是無線鏈路的隱藏終端問題
在通訊領域，基站A向基站B傳送資訊，基站C未偵測到A也向B傳送，故A和C同時將訊號傳送至B，引起訊號衝突，最終導致傳送至B的訊號都丟失了。
計算機網路中的安全
- 簡述報文鑑別碼MAC的含義與作用
報文鑑別碼MAC
作用：被附加在報文之後，同時傳送給收件人，收件人自己可以計算報文的MAC並與接收到的MAC相比較，如果它們相同，則報文在旅程中未被改變，保障資料的可靠性。
應用題
大題參考課本課後題
課後習題答案
應用層
- 為什麼HTTP、FTP、SMTP及POP3都執行在TCP，而不是UDP上(R11)
與這些協議相關聯的應用程式要求所有應用程式資料以正確的順序和無間隙地接收。TCP提供這種服務，而UDP沒有
運輸層
- R3
源埠號y和目的埠號x
- R7
是的，這兩個領域將被引導到同一個插座。對於每個接收的段，在插座介面，作業系統將提供過程與IP地址來確定各個段的起源。
- P23
為了避免圖3.27的情況下，我們希望避免在接收器的視窗的前邊緣（即，具有“最高”序列號的一個）環繞在序列號空間，並與後緣重疊（在一個與發件人的視窗中的“最低”的序列號）。即，順序號空間必須足夠以適合整個接收器視窗和整個傳送方視窗，而不該重疊狀態大。所以 - 我們需要確定多大的序號範圍可以由接收器和傳送器視窗任何給定的時間內覆蓋。
假設該接收器在等待的最低序列號分組m。在這種情況下，它的視窗是[M，M + W-1]和它已接收的（以及被ACK）分組m-1和在此之前，其中w是視窗的大小的W-1的資料包。如果沒有那些瓦特的ACK已傳送方尚未接收到具有值[MW，M-1]，然後ACK訊息可
仍然是傳播回來。如果與這些ACK編號的ACK沒有被髮送方接收，則傳送者的視窗將是[MW，M-1]。
因此，傳送方的視窗的下邊緣是Mw和接收器視窗的前緣為m + W-1。為了使接收器的視窗的前緣不與所述傳送方的視窗的後緣重疊，序列號空間因此必須大到足以容納2瓦特序號。即，順序號空間必須至少兩倍的視窗大小一樣大，k>=2w。
- P24
a) 真正。假設傳送者具有3的視窗大小和傳送資料包1，2，3，在t0。在t1(t1>t0)接收機ACKS 1，2，3，在t2(t2>t1)發件人超時並重新發送1，2，3，在t3接收器接收的重複和重新確認1，2，3，在t4傳送方接收，接收器在所傳送的ACK的t1並前進其視窗4，5，6，在t5傳送方接收到的ACK 1，2，3中的接收器在傳送t2。這些ACK是它的窗外。
b) 真正。基本上通過相同的情況（a）中。
c) 真正。
d 真。注意，以1，SR，GBN的視窗大小，和交替位協議在功能上等同。要求1所述的視窗尺寸排除（在視窗內）外的順序的資料包的可能性。累積ACK是在這種情況下，只是一個普通的ACK，因為它只能參照視窗內的單個數據包。
- P26
- P32
網路層
- P5
沒有VC數量可以被分配到新的VC; 因此，新的VC可以在網路中建立。
每個環節都有兩個可用VC號。有四個環節。這樣的組合的數量為24 = 16。一個例項的組合是（10,00,00,10）。
- P12
- P13
223.1.17.0/25
223.1.17.128/26
223.1.17.192/26
- P26
- P55
鏈路層
- P8
- P19
- P21
無線網路和行動網路
- P1
對應於位D1 =輸出[-1,1，-1,1，-1,1，-1,1]
對應於位D0輸出= [1，-1,1，-1,1，-1,1，-1]
- P2
傳送器2輸出= [1，-1,1,1,1，-1,1,1]; [1，-1,1,1,1，-1,1,1]
- P7
沒有資料的幀是32個位元組長。假設11Mbps的傳輸速率，傳送控制幀（諸如RTS幀，CTS幀或ACK幀）的時間（256個位元）/（11 Mbps）的= 23微秒。到傳送資料幀所需的時間是（8256個位元）/（11 Mbps）的= 751
DIFS + RTS + SIFS + CTS + SIFS + FRAME + SIFS + ACK
= DIFS + 3SIFS +（3 * 23 + 751）=微秒DIFS + 3SIFS + 820微秒
- P13
由於資料包必須先著家鄉代理，並從那裡移動，延遲通常比通過直接路由更長。請注意，這是可能的，但是，從記者的直接延遲到移動（即，如果資料報不通過家鄉代理路由）實際上可能比延遲從記者到家鄉代理的總和小，從那裡到移動。這將取決於這些不同的路徑段的延遲。需要注意的是間接路由還增加了一個本地代理處理（例如，封裝）延遲。
- P15
兩個手機肯定會具有相同的轉交地址相同的訪問網路。事實上，如果轉交地址是外地代理的地址，那麼這個地址是相同的。一旦外地代理解封裝隧道資料報，並且確定移動站的地址，則分開的地址將需要使用到拜訪網路內的單獨傳送的資料報其不同的目的地（移動臺）。
尾聲
在製作的過程中，有些疲累，突然冒出來一個想法，想讓大家陪同我做一個實驗
1. 我想知道分享專案憑藉大家的支援能夠走多遠
2. 誰不想著自己的付出能夠得到別人的認可呢，至少證明做的事情是有價值的
3. 是否目光所致之處，必有金錢相隨
歡迎大家打賞，謝謝大家，願實驗的結果可以容我晚上買烤冷麵的時候能加上一隻蛋
