第一章
计算机网络的常用数据交换技术。
1. 电路交换——必须经过“建立连接、通信、释放连接”三个步骤，联网方式为面向连接的。整个报文的比特流连续从源点传送到终点，整个通信线路物理占用。
2. 报文交换——基于存储转发原理，在报文交换中心，以每份报文为单位，根据报文的目的站地址，进行相应的转发。整个报文先传送到相邻结点，全部存储下来后查找转发表，转发到下一个结点。
3. 分组交换——分组或包是将划分成等长的数据段，每个数据段前加上必要的控制信息组成的首部。将报文分割为多个分组，每个分组在相邻节点间采用存储转发方式进行传送。与报文交换一样，对通信线路逐段占用。采用无连接的方式。
计算机网络的定义。
计算机网络是指以资源共享为目的相互连接的自治计算机集合。
计算机网络是把不同区域位置的计算机与网络设备用通信线路互连成一个综合系统，使计算机之间相互交换数据，共享信息和软、硬件资源。
计算机网络的分类。
1.数据交换技术的不同：电路交换网、报文交换网、分组交换网、组合交换网
2.作用范围：广域网、城域网、局域网
3.使用者方式：公用网、专用网
4.拓扑结构：总线型、星型、环形、树形、网状网络
计算机网络的主要性能指标
要求：
1. 带宽。掌握模拟信道和数字信道中带宽的具体含义及表示单位。
模拟信号
带宽－－表示允许信号占用的频率范围。
单位：HZ、KHZ、MHZ
数字信号
带宽－－表示数字信道发送数字信号的速率，即传输速率，也称为吞吐量 。
· 常用的带宽单位是
– 千比每秒，即 kb/s （103 b/s）
– 兆比每秒，即 Mb/s（106 b/s）
– 吉比每秒，即 Gb/s（109 b/s）
– 太比每秒，即 Tb/s（1012 b/s）
在计算机上表示数据大小和容量时，k=2^10=1024, M=2^20, G=2^30, T=2^40
2. 时延。掌握发送时延和传播时延的概念及区别，并能熟练进行计算。计算时应注意单位的统一，并尽量采用国际单位。
· 时延：指数据（报文或分组，比特）从网络（或一条链路）的一端传送到另一端所需的时间。
· 发送时延：也称为传输时延，是指发送数据时数据块从发送节点通过网络接口进入传输介质所需要的时间。也就是从发送数据的第一个比特算起，到最后一个比特发送完毕为止所需的时间。
发送时延=（数据块长度bit）/ （信道带宽bit/s或bps）【bps比特/秒、位/秒，大写的B是Byte的意思，1B=8bit】
传播时延：指电磁波在网络信道中传播一段距离所需的时间。
传播时延 = 信道长度（米） / 电磁波在信道中的传播速率（米/秒）
～～～～～计算以下情况的发送时延和传播时延：数据长度为100MB,数据发送速率为100kbit/s,传输距离为1000km,信号在媒体上的传播速率为3*10^8m/s
发送时延：100*1048576*8/（100*1000）=8388.6s
传播时延：100*1000/（3*10^8）=0.0033s
国际单位——m，bit，s
往返时延RTT：数据从发送端开始发送，到发送端收到来自接收端的确认信息所经历的时间。
3. 利用率。掌握利用率的计算公式及其物理意义
利用率分为信道利用率和网络利用率。
· 信道利用率指出信道有百分之几的时间是被利用的（有数据通过）。完全空闲的信道的利用率为零。
· 网络利用率则是全网络的信道利用率的加权平均值。
· 信道利用率并非越高越好。
利用率的计算：利用率 = 1 – (D0 / D)，D0是网络空闲时的时延，D为网络当前的时延
协议的基本概念及组成要素。
协议是为进行数据交换而建立的规则、标准或约定，是网络中结点进行通信的规则集合。
· 语法：数据与控制信息的结构或格式。
· 语义：即需要发出何种控制信息，完成何种动作以及何种响应。
· 同步：也即时序，即事件实现顺序的详细说明。
协议与服务的关系。
· 协议的实现保证了向上一层提供服务。要实现本层协议，还需要使用下一层所提供的服务。
· 本层的服务接受者只能看见服务，而无法看见下层的协议。
· 协议是水平方向的，服务是垂直方向的。
OSI七层模型 和 TCP/IP 。
要求：掌握OSI七层模型 和 TCP/IP 的各层名称（必须按顺序）及相互对应关系。注意OSI七层模型 和 TCP/IP 适用场合。
第二章
物理层与传输媒体的接口特性。
1.机械特性：指明接口所用接线器的形状和尺寸、引线数目和排列、固定和锁定装置等。
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种意义。
4.规程特性：指明对于不同功能的各种可能事件的出现顺序。
奈奎斯特准则和香农公式的具体内容、参数及其含义 。并能利用奈奎斯特准则和香农公式进行计算。
奈氏准则
C = 2Wlog2M 【W为信道带宽（单位是Hz），M为信号状态数量（2W为理想低通信道的最高码元传输率，1W为理想带通信道的最高码元传输率）】
具体含义：实际信道的最高码元传输速率因受到实际物理信道的干扰，要低于奈氏准则的上限值。
信号传输速率：即码元速率，表示单位时间内通过信道传输的码元个数，单位是baud波特。
～～～假定信道的最高码元传输率为20k码元/秒。如果采用振幅调制的方法，码元的振幅划分为16个不同的等级，问可以获得多高的数据速率（bps）?
C = R * log2(16) = 20 * 1000 * 4 = 80000 b/s
香农公式
无论采用何种技术，都无法突破香农公式给出的传输速率极限值C。
香农公式表明，信道的带宽以及信道中的信噪比越大，信息的极限传输效率也就越高。这意味着只要信道的信息传输速率低于信道的极限信息传输速率，就可能找到某种方法来实现无差错的传输。
C（信道的极限信息传输速率），W（信道带宽，单位是Hz），S：信道内部所传信号的平均功率，N：信道内部高斯噪声的功率，S/N:信道的信噪比。
C=Wlog2(1+S/N)
～～～假定信道的带宽为3.1kHz，其最大信息传输速率为35kbps，若想使信道的最大信息传输速率增加60%，那么信噪比S/N应该增大到多少倍？如果在刚才的基础上将信噪比S/N再增大到10倍，这时的最大信息速率是否可以再增加20%？
计算机网络中常用的有线传输介质、无线传输介质与技术 。
同轴点电缆又分为基带同轴电缆和宽带同轴电缆。
计算机网络中常用的信道复用技术及其原理。
· 频分多路复用：将物理线路的可用频率带宽按频率不同划分不同的信道，即若干带宽较小的信道
· 时分多路复用：将线路的传输时间分为若干个等长的时隙，多路信号采用轮流的方式使用相应的时隙
· 波分多路复用：对光的频分复用，是对光信号进行多路复用和多路分离，将不同的波长多路复用到一根光纤上的技术
· 码分多路复用：也是一种共享信道的方法，主要采用扩频通信。
共有四个站进行码分多址CDMA通信。四个站的码片分别为
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：S（-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？
将A、B、C、D与S正交，除以m，得到的结果：如果是0则表示没有发送；如果是1则表示发送了1，如果是-1则表示发送了0。
常用的宽带接入技术。
· 电话拨号接入
· DSL（数字用户线）接入
· 混合光纤同轴电缆接入
· 光纤接入
· LAN接入
· 无线接入
第三章
数据链路层必须解决的三个基本问题？是如何解决的？
· 封装成帧
在一段数据的前后分别添加首部和尾部，然后就构成了一个帧。
· 透明传输
ν 发送端的数据链路层在数据中出现控制字符“SOH”或“EOT”的前面插入一个转义字符“ESC”
ν 字节填充或字符填充——接收端的数据链路层在将数据送往网络层之前删除插入的转义字符。
ν 如果转义字符也出现数据当中，那么应在转义字符前面插入一个转义字符。当接收端收到连续的两个转义字符时，就删除其中前面的一个。
· 差错检测
ν 循环冗余检验CRC
ν 帧检验序列 FCS
循环冗余检验码的计算。
要发送的数据为1101011011。采用CRC的生成多项式是G(X) = X^4 + X + 1，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，采用CRC检验后，数据链路层的传输是否就变成了可靠的传输？
1. 根据CRC的多项式G(x)得到阶数r、G(x)的二进制表达式【这个就是除数】
2. r等于多少就在要发送的数据后面补多少个0，然后把这个要发送的数据除以除数G(x)，得到的余数就是要添加的检验序列R(x)，这个检验序列加在原本要发送的数据后面。
3. 根据题目要求改位数后+R(x)，把这个值除以G(x)的那个除数，得到的余数如果是0表示接收端没发现，如果不是0表示接收端发现了。
仅仅采用CRC检验，缺少重传机制，数据链路层的传输还不是可靠的传输。
局域网的工作层次及特点。
工作在数据链路层
局域网的主要特点是网络为一个单位所拥有，地理范围和站点数目均有限。具有较高的数据传输速率和较低的误码率，便于安装、维护和扩充。
网卡的MAC地址。
在局域网中，硬件地址又称为物理地址或MAC地址，是局域网中每一台计算机固化在网卡ROM中的地址。
以太网的介质访问控制方法的英文缩写、中文名称及含义。
载波监听多点接入/碰撞检测协议（CSMA/CD）
扩展以太网的方法及特点。
1 在物理层扩展局域网 （集线器）
优点
使原来属于不同碰撞域的局域网上的计算机能够进行通信。
扩大了局域网覆盖的地理范围。
缺点
碰撞域增大了，但总的吞吐量并未提高。
如果不同的碰撞域使用不同的数据率，那么就不能用集线器将它们互连起来。
2 在数据链路层扩展局域网
优点
过滤通信量。
扩大了物理范围。
提高了可靠性。
可互连不同物理层、不同 MAC 子层和不同速率（如10 Mb/s 和 100 Mb/s 以太网）的局域网
ν 缺点
存储转发增加了时延。
在MAC 子层并没有流量控制功能。
具有不同 MAC 子层的网段桥接在一起时时延更大。
网桥只适合于用户数不太多(不超过几百个)和通信量不太大的局域网，否则有时还会因传播过多的广播信息而产生网络拥塞。这就是所谓的广播风暴。
高速以太网的标准名称及其所代表的含义。
10BASE-T：10表示信号在电缆上的传输率 BASE表示电缆上的信号是基带信号 T表示双绞线星形网
第四章
虚电路和数据报两种服务的优缺点 （区别）。
虚电路的可靠通信由当前网络来保证，数据报的可靠通信由用户主机来保证；
虚电路必须有连接，而数据报是面向无连接的。虚电路总是按照发送顺序到达目的站，而数据报服务到达目的站不一定按照发送顺序。
虚电路服务的拥塞控制易于实现，而数据报服务的拥塞控制很难实现。
IP地址和物理地址的关系。
物理地址是数据链路层和物理层使用的地址，而IP地址是网络层和以上各层使用的地址，是一种逻辑地址。
分类IP地址的分类标准。
ν A类：1~126
ν B类：128~191
ν C类：192~223
ν D类：224~239
ν E类：240~247
子网IP地址的原理及划分和表示方法。
原理：从IP地址的主机号部分借用若干个比特位作为子网号，而主机号也就相应减少了若干个比特位。
表示方法：使两级IP地址变成三级IP地址，IP地址分为网络号、子网号、主机号
子网掩码的概念，A、B、C类IP地址的默认子网掩码，子网掩码的计算，子网地址的计算。
子网掩码：与IP地址一样也是32位，由连续的1和跟随连续的0组成。子网掩码中的1对应于IP
地址中的网络号和子网号，而子网掩码中的0对应与现在的主机号。
A、B、C类地址的默认子网掩码：如果一个网络不划分子网，那么该网络就使用默认子网掩码。
A: 255.0.0.0 B:255.255.0.0 C:255.255.255.0
子网掩码的计算：
子网地址的计算：把IP地址和子网掩码进行逐位“与”运算，就可以得到该网络的网络地址（也就是子网地址）
若主机号部分占用n个比特位数，每个子网包含主机数2^n-2台
子网号部分占用m个比特位数，则子网数有2^m个
某单位分配到一个B类IP地址，其net-id为129.250.0.0 该单位有4000台机器，平均分布在16个不同的地点，如果选用子网掩码为255.255.255.0 试给每一个地点分配一个子网号码，并计算出每个地点主机号码的最大值和最小值。
地点 子网号 子网网络号 主机IP的最小值和最大值
1 00000001 129.250.1.0 129.250.1.1 – 129.250.1.254
2 00000010 129.250.2.0 129.250.2.1 – 129.250.2.254
以此类推16个
某单位分配到一个地址块136.23.12.31/26。现在需要进一步划分为4个一样大的子网：
（1） 每个子网的网络前缀有多长？26+log2(4) = 28
（2） 每一个子网中有多少个地址？2的32-28次方 = 16
（3） 这个地址块和每一个子网的网络号分别是多少？
（4） 每一个子网可分配给主机使用的最小地址和最大地址是什么？
CIDR地址的概念及CIDR地址块。
CIDR（无类型域间选路，Classless Inter-Domain Routing）是一个在Internet上创建附加地址的方法，这些地址提供给服务提供商（ISP），再由ISP分配给客户。CIDR将路由集中起来，使一个IP地址代表主要骨干提供商服务的几千个IP地址，从而减轻Internet路由器的负担。
υ CIDR地址块
ν CIDR 将网络前缀都相同的连续的 IP 地址组成“CIDR地址块”。
ν 一个CIDR地址块由地址块的起始地址和地址块中的地址数来定义。
IP数据报的基本构成 。
RIP、OSPF、BGP路由选择协议的主要特点。
· 仅和相邻路由器交换信息。
· 交换的信息是当前本路由器所知道的全部信息，即自己的路由表。
· 按固定的时间间隔交换路由信息(如每隔 30 秒)。
OSPF
· “开放”表明 OSPF 协议不是受某一家厂商控制，而是公开发表的。
· “最短路径优先”是因为使用了 Dijkstra 提出的最短路径算法SPF
· OSPF 只是一个协议的名字，它并不表示其他的路由选择协议不是“最短路径优先”。
· 是分布式的链路状态协议。
BGP
· BGP 支持 CIDR，因此 BGP 的路由表也就应当包括目的网络前缀、下一跳路由器，以及到达该目的网络所要经过的各个自治系统序列。
· 在BGP 刚刚运行时，BGP 的邻站是交换整个的 BGP 路由表。但以后只需要在发生变化时更新有变化的部分。这样做对节省网络带宽和减少路由器的处理开销方面都有好处。
第五章
传输层的作用。
· 传输层为应用进程之间提供端到端的逻辑通信。
· 传输层还要对收到的报文进行差错检测。
· 传输层需要有两种不同的运输协议，即面向连接的 TCP 和无连接的 UDP。
TCP/IP体系的运输层的两个协议的名称及特点。
· 用户数据报协议 UDP
· 传输控制协议 TCP
· UDP 在传送数据之前不需要先建立连接。对方在收到 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。
· TCP 则提供面向连接的服务。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。这不仅使TCP报文的首部增大很多，还要占用许多的处理机资源。
TCP可靠传输的原理及实现方法。
原理：确认和重传机制
实现方法：
· 使用上述的确认和重传机制，我们就可以在不可靠的传输网络上实现可靠的通信。
· 这种可靠传输协议常称为自动重传请求ARQ (Automatic Repeat reQuest)。ARQ 表明重传的请求是自动进行的。接收方不需要请求发送方重传某个出错的分组 。
TCP的流量控制。
利用滑动窗口实现流量控制
· 流量控制(flow control)就是让发送方的发送速率不要太快，既要让接收方来得及接收，也不要使网络发生拥塞。
· 利用滑动窗口机制可以很方便地在 TCP 连接上实现流量控制。
TCP拥塞控制的实现方法。
· 慢开始和拥塞避免
· 传输轮次
· 乘法减小
· 加法增大
TCP建立连接的三次握手机制。
第六章
域名系统DNS的作用。
将域名解析成IP地址
电子邮件系统的构成及所使用的协议。
· 发送邮件的协议：SMTP
· 读取邮件的协议：POP3 和 IMAP
· MIME 在其邮件首部中说明了邮件的数据类型(如文本、声音、图像、视像等)，使用 MIME 可在邮件中同时传送多种类型的数据。
组成：
· 发件人用户代理
· 发送方邮件服务器
· 接收方邮件服务器
· 收件人用户代理
www（万维网）的概念及服务机制。
概念：
· 万维网 WWW (World Wide Web)并非某种特殊的计算机网络。 是一个大规模的、联机式的信息储藏所。
· 万维网用链接的方法能非常方便地从因特网上的一个站点访问另一个站点，从而主动地按需获取丰富的信息。这种访问方式称为“链接”。
服务机制：
· 万维网以客户服务器方式工作。
· 浏览器就是在用户计算机上的万维网客户程序。万维网文档所驻留的计算机则运行服务器程序，因此这个计算机也称为万维网服务器。
· 客户程序向服务器程序发出请求，服务器程序向客户程序送回客户所要的万维网文档。
· 在一个客户程序主窗口上显示出的万维网文档称为页面(page)。
掌握下列英文缩写词的英文全称及对应的中文名称：
DHCP：动态主机设置协议
实验部分
组装100BASE-TX所需的设备和器件。
RJ45水晶头，非屏蔽双绞线，压线钳
非屏蔽双绞线布线标准EIA/TIA568A和EIA/TIA568B。
EIA/TIA568A：绿白，绿，橙白，蓝，蓝白，橙，棕白，棕
EIA/TIA568B：橙白，橙，绿白，蓝，蓝白，绿，棕白，棕
直通线缆和交叉线缆的制作方法。
交叉线： 又叫反线，按一端A类，一端B类的标准排列好线序，并用RJ45水晶头夹好。
直通线：又叫正线，两端采用B类做线标准，注意两端都是同样的线序且一一对应。
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