2021年面试常问的计算机网络知识点期末考试

1、1 填空1 互联网的边缘部分和核心部分。互联网的边缘部分是： 所有连接在互联网上的主机。（主机之间的通信部分有C/S和P2P） 互联网的核心部分是：大量网络和连接这些网络的路由器，这部分为边缘部分提供服务。2 电路交换和分组交换（路由器是分组交换的关键部件）电路交换用于电话通信系统，两个用户要通信之前需要建立一条专用的物理链路，并且在整个通信过程中始终占用该链路。由于通信的过程中不可能一直在使用传输线路，因此电路交换对线路的利用率很低，往往不到 10%。分组交换：每个分组都有首部和尾部，包含了源地址和目的地址等控制信息，在同一个传输线路上同时传输多个分组互相不会影响，因此在同一条传输线路上允许同时传输多个分组，也就是说分组交换不需要占用传输线路。优点：1）迅速，以分组为单位传输，可以不建立连接。2）高效：传输过程中动态分配传输宽带 3）灵活，每个分组选择最合适的路由转发 4）可靠:保证可靠性的网络协议，采用分布式多路由的分组交换网。缺点：顺序不一致，有时延。常用的数据交换方式有：报文交换、电路交换、分组交换3 时延总时延=发送时延/传输时延+传播时延+处理时延+排队时延发送时延：从发送

2、数据帧的第一个比特算起，到该帧的最后一个比特发送结束。发送时延=数据帧长度（bit）/ 发送速率（bit/s）例：假定有一个长度为100MB的数据块，在宽带为1Mbit/s的信道上连续发送，其发送时延是？100*220*8/106传播时延：电磁波在信道中传播一定的距离需要花费的时间。传播时延=信道长度（m）/ 电磁波在信道上的传播速率（m/s）处理时延：主机或路由器在收到分组时需要花费一定的时间进行处理。排队时延：分组在网络传输时，要经过许多路由器，在路由器中需要排队等待处理和转发。4 根据信息在传输线上的传送方向，分为三种单工通信：只能有一个方向的通信。比如无线电广播、有线电广播以及电视广播。半双工通信：通信的双方都可以发送信息，但是不能同时发送。全双工通信：通信的双方可以同时发送和接收数据。5 带通调制数字信号是离散的信号，模拟信号是连续的信号。带通调制把离散的信号转化为连续的信号。6 数据链路层的三个基本问题：封装成帧、透明传输和差错检验封装成帧（最小帧长是64）将网络层的传下来的IP数据报添加首部和尾部，用于标记帧的开始和结束。帧首部SOT 帧尾部EOT。透明传输透明是指一个实

3、际存在的事物看起来就像不存在一样。帧使用首部和尾部进行定界，如果帧的数据部分含有和首部尾部相同的内容，那么帧的开始和结束位置就会被错误的判定。需要在数据部分出现首部尾部相同的内容前面插入转义字符，如果出现转义字符，那么就在转义字符前面再加个转义字符，在接收端进行处理之后可以还原出原始数据。这个过程透明传输的内容是转义字符，用户察觉不到转义字符的存在。差错检错数据链路层广泛使用了循环冗余检验（CRC）来检查比特差错。循环冗余校验：发送方把要发送的数据划分为组，每组k个bit。在k后面先加n个0,除以双方约定好的除数P（n+1位），得到的余数拼接在k个bit后面发送。接收方把收到的数据除以P，余数为0则无差错。7 信道分为广播信道和点对点信道广播信道是一对多通信，一个节点发送的数据能够被广播信道上所有的节点接收到。所有的节点都在同一个广播信道上发送数据，因此需要有专门的控制方法进行协调，避免发生冲突（冲突也叫碰撞）。主要有两种控制方法进行协调，一个是使用信道复用技术，一是使用 CSMA/CD 协议。点对点不会发生碰撞，使用PPP协议进行控制。8 信道复用技术频分复用频分复用的所有主机在相同

4、的时间占用不同的频率带宽资源时分复用时分复用的所有主机在不同的时间占用相同的频率带宽资源统计时分复用（异步时分复用）是对时分复用的一种改进，不固定每个用户在时分复用帧中的位置，只要有数据就集中起来组成统计时分复用帧然后发送。波分复用光的频分复用。由于光的频率很高，因此习惯上用波长而不是频率来表示所使用的光载波。码分复用为每个用户分配 m bit 的码片，并且所有的码片正交，对于任意两个码片S 和 T有 9 CSMS/CD协议：多点接入、载波监听和碰撞检测多点接入：是指这是总线型网络。载波监听：无论在发送前还是发送中，都要不断的检测信道。发送前检测信道是为了获得发送前；发送中检测信道是为了及时发现有没有其他站的发送和本站碰撞，这就是碰撞检测.碰撞检测: 在发送中，如果监听到信道已有其它主机正在发送数据，就表示发生了碰撞。记端到端的传播时延为 ，最先发送的站点最多经过 2 就可以知道是否发生了碰撞，称 2为 争用期.只有经过争用期之后还没有检测到碰撞，才能肯定这次发送不会发生碰撞当发生碰撞时，站点要停止发送，等待一段时间再发送。这个时间采用 截断二进制指数退避算法 来确定，从离散的整数集合

5、 0, 1, ., (2k-1) 中随机取出一个数，记作 r，然后取 r 倍的争用期作为重传等待时间。K=Min重传次数，10 检测到16次冲突后，控制器会放弃数据的发送，并返回一个失败报告。CSMA/CA:带冲突避免的载波监听多路访问。10 用户到ISP的链路使用PPP协议PPP协议提供的功能：1）封装IP数据报的方法 2）链路控制协议 3）网络控制协议11 MAC地址MAC 地址是链路层地址，长度为 6 字节（48 位），用于唯一标识网络适配器（网卡）。一台主机拥有多少个适配器就有多少个 MAC 地址。例如笔记本电脑普遍存在无线网络适配器和有线网络适配器，因此就有两个 MAC 地址。一个MAC地址可对应多个IP地址，IP地址和MAC地址不存在固定的绑定工作。12 以太网是一种星型拓扑结构局域网以太网MAC帧格式13 网络层向上只提供简单灵活的、无连接的、尽最大努力交付的数据报服务。14 IP数据报格式：首部+数据。首部第一部分是20个字节，其后是可选部分。版本：IP协议的版本。首部长度：单位是4字节。最大是15*4=60字节。最小时是5*4=20字节。区分服务：一般不使用总长度：指

6、首部+数据的总长度 单位为字节。最大为216-1=65535B。标识：分片时该字段被复制到每个分片的首部的该字段。标志：MF：后面是否还有分片。 DF：是否允许分片片偏移：分片后，该片在原分组中的片偏移。是8的倍数。生存时间：TTL数据报在网络中的寿命。15 路由算法（RIP和OSPF都是动态的）路由选择协议的功能有：获取网络拓扑结构、构建路由表、更新路由表信息、选择到达每个目的网络的最优路径等。路由选择协议的核心是路由算法。路由算法分为静态路由选择策略和动态路由选择策略一、内部网关协议RIP（基于距离向量的路由选择协议、只适用于小型互联网，使用UDP）RIP 按固定的时间间隔（30s）仅和相邻路由器交换自己的路由表。最大跳数为15，16标记为不可达。二 内部网关协议OSPF（开放最短路径优先协议，可以用于大规模网络）开放最短路径优先 OSPF，是为了克服 RIP 的缺点而开发出来的。开放表示 OSPF 不受某一家厂商控制，而是公开发表的；最短路径优先表示使用了 Dijkstra提出的最短路径算法 SPF。17 外部网关协议 BGP（边界网关协议）AS（自治系统） 之间的路由选择很困难

7、，主要是因为互联网规模很大。并且各个 AS 内部使用不同的路由选择协议，就无法准确定义路径的度量。并且 AS 之间的路由选择必须考虑有关的策略，比如有些 AS 不愿意让其它 AS 经过。BGP 只能寻找一条比较好的路由，而不是最佳路由。每个 AS 都必须配置 BGP 发言人，通过在两个相邻 BGP 发言人之间建立 TCP 连接来交换路由信息。BGP封装在TCP报文中进行传输。18 衡量数字通信系统传输质量的指标分为两种：可靠性和有效性。有效性指传输速率；可靠性指误码率或误信率。19 应用层常用的协议对应的传输层协议DHCP（动态主机配置协议）、SNMP（简单网络管理协议）：UDP21 SNMP报文由：版本、首部、安全参数、和数据部分组成。22 ICMP（网络层）报文Ping 是 ICMP(网络层) 的一个重要应用，主要用来测试两台主机之间的连通性。Ping 发送的 IP 数据报封装的是无法交付的 UDP 用户数据报。ICMP差错报告报文: 终点不可达（3）, 时间超过（11），参数问题（12），改变路由（5）。ICMP询问报文：回送请求或回答（8或0），时间戳请求或回答（13 或14）

8、23 虚电路采用面向连接的工作方式，具有连接建立、数据传输、连接释放3个阶段。虚电路是逻辑连接，在一条物理线路上可以建立多个虚拟电路以达到资源共享，属于同一虚电路的分组均按照同一路由进行转发，且分组总是按发送顺序到达终点，虚电路对故障比较敏感。当节点出现故障，所有通过故障节点的虚电路都不能工作。24 WWW是环球信息网的缩写，中文名称是万维网。WWW使用URL来标识各种文档，使用超文本协议来实现各种链接，由协议、客户机、服务器组成。是一种应用层提供的一种最为重要和普及的服务，不是一种协议。25 网络协议三要素：语法、语义和同步。语法：数据与控制信息的结构或格式。语义：需要发出何种控制信息，完成何种动作以及做出何种响应。同步：事件实现顺序的详细说明26 SMTP（简单邮件传输协议）基于ASCII码的协议。从用户代理向邮件服务器发送邮件。在邮件服务器之间发送邮件。从邮件服务器向用户代理发送邮件使用的是POP3协议。2 简答题1 画出星型、树形、总线型、环形网络拓扑结构。并总结各种网络拓扑结构的优缺点。星型网络（采用CSMA/CD）： 优点：控制简单；故障诊断和隔离容易；方便服务。 缺点：线

9、路利用率低，中央节点负担重，各站点的分布处理能力较低。环形网络（包括：Token-Ring 和FDDI）：优点：这种网络实现简单，投资小；传输速度快；缺点：维护困难；扩展性能查。信息流在网中是沿着固定的方向流动的，两个节点之间仅有一条道路，故简化了路径选择的控制；环路上各个节点都是自主控制的，故控制软件简单；由于信息源在环路中是串行的穿过各个节点，当环中节点过多时，势必会影响传输速率，使网络响应时间延长；环路是封闭的，不便于扩充；可靠性低，一个节点故障，将会造成全网瘫痪；维护难，对分支节点的故障定位较难。总线型网络：优点：总线结构所需要的电缆数量少，线缆长度短，易于布线和维护。信道利用率高。缺点：每次只有一台设备有发送权，其余设备需要等待发送权。树形网络：优点：易于扩充；故障隔离较为容易。缺点：各个节点对根节点的依赖性太大。网状网络：优点：网络可靠性高，一般网络中的两个节点之间存在两条甚至以上的线路，当一条线路出现故障时，可以利用另一条路径；可以选择最佳路径，传输效率高；网内节点共享资源容易；可改善线路的流量分配。缺点：控制复杂，软件复杂；线路费用高，不易于扩充。2 五层网络协议应用层：应用层协议定义的是应用进程（进程：主机中正在运行的程序）间的通信和交互的规则。对于不同的网络应用需要不同的应用层协议。在互联网中应用层协议很多，如域名系统 DNS，支持万维网应用的 HTTP 协议，支持电子邮件的 SMTP 协议等等。我们把应用层交互的数据单元称为报文

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