一、 名词解释(5 个 15 分)
1、计算机网络:就是利用通信设备和线路将地理位置不同的、功能独立的多个
计算机系统互连起来,以功能完善的网络软件(即网络通信协议、信息交换方式、
网络操作系统等)实现网络中资源共享和信息传递的系统。
2、接口:节点与物理之间的边界称为接口
3、服务:网络服务是指 NAS 产品在运行时系统能够提供何种服务。典型的网络
服务有 DHCP、DNS、FTP、Telnet、WINS、SMTP 等。
4、协议:通过通信信道和设备互连起来的多个不同地理位置的计算机系统,要
使其能协同工作以实现信息交换和资源共享,它们之间必须具有共同的语言,即
必须采用相同的信息交换规则。交流什么、怎样交流及何时交流,都必须遵循某
种互相都能接受的规则。这种为进行计算机网络中的数据交换而建立的规则、标
准或约定的集合就称为网络协议(Network Protocol)。
网络协议是网络上所有设备(网络服务器、计算机及交换机、路由器、防火墙等)
之间通信规则的集合,它定义了通信时信息必须采用的格式和这些格式的意义。
大多数网络都采用分层的体系结构,每一层都建立在它的下层之上,向它的上一
层提供一定的服务,而把如何实现这一服务的细节对上一层加以屏蔽。一台设备
上的第 n 层与另一台设备上的第 n 层进行通信的规则就是第 n 层协议。在网络
的各层中存在着许多协议,接收方和发送方同层的协议必须一致,否则一方将无
法识别另一方发出的信息。网络协议使网络上各种设备能够相互交换信息。常见
的协议有:TCP/IP 协议、IPX/SPX 协议、NetBEUI 协议等。在局域网中用得的
比较多的是 IPX/SPX.。用户如果访问 Internet,则必须在网络协议中添加 TCP/IP
协议。
一个网络协议至少包括三要素:
语法 用来规定信息格式;
语义 用来说明通信双方应当怎么做;
时序 详细说明事件的先后顺序。
5、ISDN:ISDN 是以提供了端到端的数字连接的综合数字电话网 IDN 为基础发
展起来的通信网,用以支持电话及非话的多种业务;用户通过一组有限的标准用
户网络接口接入 ISDN 网内。
ISDN 是由 IDN 演变而成,提供端到端的数字连接,以支持一系列广泛的业务(包
括语音和非语音),它为用户进网提供一组有限的、标准的多用途用户-网络(User
Network Interface , UNI) 接 口 , ISDN 分 为 窄 带 ISDN(N-ISDN) 和 宽 带
ISDN(B-ISDN)。
6、帧中继:一种用于统计复用分组交换数据通信的接口协议,分组长度可变,
传输速度为 2.408Mb/s 或更高,没有流量控制也没有纠错。
帧中继对 X.25 作了简化和改进,省略了 X.25 中的分组层(网络层),以链路层的
帧为基础实现多条逻辑链路的统计复用和转换,所以称为“帧中继”。
7、HTTP:超文本传输协议(HTTP,HyperText Transfer Protocol)是互联网上应用
最为广泛的一种网络协议。所有的 WWW 文件都必须遵守这个标准。是客户端
浏览器或其他程序与 Web 服务器之间的应用层通信协议。在 Internet 上的 Web
服务器上存放的都是超文本信息,客户机需要通过 HTTP 协议传输所要访问的超
文本信息。HTTP 包含命令和传输信息,不仅可用于 Web 访问,也可以用于其他
因特网/内联网应用系统之间的通信,从而实现各类应用资源超媒体访问的集成。
8、url:统一资源定位符(URL,英语 Uniform / Universal Resource Locator 的缩
写)也被称为网页地址,是因特网上标准的资源的地址(Address)。
9、多路复用:数据通信系统或计算机网络系统中,传输媒体的带宽或容量往往会
超过传输单一信号的需求,为了有效地利用通信线路,希望一个信道同时传输多路
信号,这就是所谓的多路复用技术(MultiplexiI1g)。采用多路复用技术能把多个信
号组合起来在一条物理信道上进行传输,在远距离传输时可大大节省电缆的安装
和维护费用。频分多路复用 FDM (Frequency Division Multiplexing)和时分多路复
用 TDM (Time Di-vision MultiplexiIIg)是两种最常用的多路复用技术。
10、ISP:ISP(Internet Service Provider),互联网服务提供商,即向广大用户综合
提供互联网接入业务、信息业务、和增值业务的电信运营商。ISP 是经国家主管
部门批准的正式运营企业,享受国家法律保护。
二、 简答(5 个 25 分)
1、网络安全的概念及影响网络安全的具体因素?
答、定义:网络系统的硬件、软件及其中数据受到保护,不受偶然的或者恶意的
破坏、更改、泄露,保证系统连续可靠地运行,网络服务不中断的措施。
因素:
A、自然灾害、意外事故;计算机犯罪; 人为行为,比如使用不当,安全意识
差等;
B、黑客行为:由于黑客的入侵或侵扰,比如非法访问、拒绝服务计算机病毒、
非法连接等;
C、内部泄密;外部泄密;信息丢失;电子谍报,比如信息流量分析、信息窃取
等;
D、信息战;网络协议中的缺陷,例如 TCP/IP 协议的安全问题等等。
E、网络安全威胁主要包括两类:渗入威胁和植入威胁
渗入威胁主要有:假冒、旁路控制、授权侵犯;
植入威胁主要有:特洛伊木马、陷门。
陷门:将某一“特征”设立于某个系统或系统部件之中,使得在提供特定的输入
数据时,允许安全策略被违反
2、CSMA-CD 协议的工作原理及过程?
答、工作原理是: 发送数据前 先监听信道是否空闲 ,若空闲 则立即发送数据.
在发送数据时,边发送边继续监听.若监听到冲突,则立即停止发送数据.等待一段
随机时间,再重新尝试.
主要目的是:提供寻址和媒体存取的控制方式,使得不同设备或网络上的节点可
以在多点的网络上通信而不相互冲突。
控制过程包含四个处理内容:侦听、发送、检测、冲突处理
(1) 侦听:通过专门的检测机构,在站点准备发送前先侦听一下总线上是否有
数据正在传送(线路是否忙)?若“忙”则进入后述的“退避”处理程序,进而
进一步反复进行侦听工作。若“闲”,则一定算法原则(“X 坚持”算法)决定如
何发送。
(2) 发送:当确定要发送后,通过发送机构,向总线发送数据。
(3) 检测:数据发送后,也可能发生数据碰撞。因此,要对数据边发送,边检
测,以判断是否冲突了。
(4)冲突处理:当确认发生冲突后,进入冲突处理程序。有两种冲突情况:
① 侦听中发现线路忙
② 发送过程中发现数据碰撞
① 若在侦听中发现线路忙,则等待一个延时后再次侦听,若仍然忙,则继续延
迟等待,一直到可以发送为止。每次延时的时间不一致,由退避算法确定延时值。
② 若发送过程中发现数据碰撞,先发送阻塞信息,强化冲突,再进行侦听工作,
以待下次重新发送(方法同①)
CSMA/CD 的帧接收过程
1.滤除因冲突而产生的“帧碎片”,即当接收到帧长度小于最小帧长限制的帧
时,则认为是不完整的帧而将它丢弃掉;
2.检查帧的目的地址字段(DA)是否与本站地址相匹配,如果不相匹配,则
说明不是发送给本站的帧而将它丢弃掉;
3.进行帧长度检验。接收到的帧必须是八位的整数倍,否则丢弃掉该帧;
4.进行帧的 CRC 校验。如果 CRC 校验有错,则丢弃掉该帧;
5.将有效的帧提交给 LLC 子层
3、循环冗余码(CRC)的计算
1.CRC 的工作方法
在发送端产生一个循环冗余码,附加在信息位后面一起发送到接收端,接收
端收到的信息按发送端形成循环冗余码同样的算法进行校验,若有错,需重发。
2.循环冗余码的产生与码字正确性检验例子。
例 1.已知:信息码:110011 信息多项式:K(X)=X5+X4+X+1
生成码:11001
生成多项式:G(X)=X4+X3+1(r=4)
求:循环冗余码和码字。
解:1)(X5+X4+X+1)*X4 的积是 X9+X8+X5+X4 对应的码是 1100110000。
2)积/G(X)(按模二算法)。
由计算结果知冗余码是 1001,码字就是 1100111001。
G(x)→1 1 0 0 1 )1 1 0 0 1 1 0 0 0 0←F(X)*Xr
1 1 0 0 1
,
1 0 0 0 0 1←Q(X)
1 0 0 0 0
1 1 0 0 1
1 0 0 1←R(X)(冗
余码)
例 2.已知:接收码字:1100111001 多项式:T(X)=X9+X8+X5+X4+X3+1
生成码 :
11001
生成多项式:G(X)=X4+X3+1(r=4)
求:码字的正确性。若正确,则指出冗余码和信息码。
解:1)用字码除以生成码,余数为 0,所以码字正确。
G(x)→1 1 0 0 1 )1 1 0 0 1 1 1 0 0 1←F(X)*Xr+R(x)
1 0 0 0 0 1←Q(X)
1 1 0 0 1
,
1 1 0 0 1
1 1 0 0 1
0←S(X)(余
数)
2)因 r=4,所以冗余码是:11001,信息码是:110011
3.循环冗余码的工作原理
循环冗余码 CRC 在发送端编码和接收端校验时,都可以利用事先约定的生
成多项式 G(X)来得到,K 位要发送的信息位可对应于一个(k-1)次多项式 K(X),r
位冗余位则对应于一个(r-1)次多项式 R(X),由 r 位冗余位组成的 n=k+r 位码字则
对应于一个(n-1)次多项式 T(X)=Xr*K(X)+R(X)。
4.循环冗余校验码的特点
1)可检测出所有奇数位错;
2)可检测出所有双比特的错;
3)可检测出所有小于、等于校验位长度的突发错。
5.4 种生成码(P44)
4、服务和协议的概念及相互关系?
OSI 结构中包含七层,其中的每一层在逻辑上包含了所有互连系统处于同一地位
的各子系统。每一个子系统可以看成是由一个或多个实体构成。为了协调实体之
间的工作,必须制定出一定的规则和格式(语义和语法),由各实体共同遵守。
这些规则和语法被称之为协议。
在协议的控制下,通过实体的工作,可以向上一层提供服务。
设 OSI 结构中的某层为 N。
(N)协议控制(N)实体向上一层提供(N)服务,但提供的服务与服务的执
行无关,保证各层的独立性。即(N)服务用户看不见(N)协议,或者说(N)
协议对(N)服务用户是透明的。
其次,协议是控制对等实体之间进行通信的规则,可以把它视为“水平的”,但
服务是“垂直的”。即由下层通过层间接口提供给上层。
5、OSI 参考模型,各层的名称、消息的传输格式、各层采用的设备?
具体 7 层 数据格式
功能与连接方式
典型设备
应用层
报文(M) 网络服务与使用者应用程序间的
一个接口
表示层
会话层
传输层
报文(M) 数据表示、数据安全、数据压缩
报文(M) 建立、管理和终止会话
报文(M) 用一个寻址机制来标识一个特定
的应用程序(端口号)
网络层
报文分组(P) 基于网络层地址(IP 地址)进行
路由器
不同网络系统间的路径选择
数据链路
层
帧(F)
在物理层上建立、撤销、标识逻
辑链接和链路复用 以及差错校
验等功能。通过使用接收系统的
网桥、交换机
物理层
比特流(位 bi
t)
硬件地址或物理地址来寻址
建立、维护和取消物理连接
网卡、中继器和
集线器
三、 综合设计题(1 个 15 分)
1、网络设计
2、网络规范与计算
网络互连设备
(1)中继器.
工作在 OSI 模型的物理层,在不同电缆段之间复制位信号。
(2)网桥
工作在 OSI 模型的数据链路层,在 LAN 之间存储转发数据帧。
(3)路由器
工作在 OSI 模型的网络层,在不同的网络之间存储转发数据分组。
(4)网关
工作在 OSI 模型的高层次上,提供高层次的网络互连接口。
网络互连设备共同的功能要求
(1)提供网络间物理的和链路的连接控制;
(2)互连设备必须入网网络的差别。
IP 协议
1. IP 地址的分类
2. IP 地址与 MAC 地址
3. 地址转换协议
(1)地址解析协议——ARP 协议(Address Resolution Protocol)
(2)逆向地址解析协议——RARP 协议(Reverse Address Resolution Protocol)
IP 地址类型
第 一 字 节 十
二进制固定
二 进 制 网
二 进 制 主
进制范围
最高位
络位
机位
A 类
B 类
C 类
D 类
E 类
0-127
128-191
192-223
224-239
240-255
0
10
110
1110
1111
8 位
16 位
24 位
24 位
16 位
8 位
组播地址
保留试验使用
⑵ 子网掩码
为了提高 IP 地址的使用效率,可将一个网络划分为子网:采用借位的方式,从
主机位最高位开始借位变为新的子网位,所剩余的部分则仍为主机位。这使得 IP
地址的结构分为三部分:网络位、子网位和主机位,如图 6-4 所示。
网络
子网
主机
⑶ IP 地址的局限性
目前使用的 IPv4 地址是 32 位地址,即在 IPv4 的地址空间中有 232(4,294,967,
296,约为 43 亿)个地址可用。这样的地址空间在因特网早期看来几乎是无限的,
于是便将 IP 地址根据申请而按类别分配给某个组织或公司,而很少考虑他们是
否真的需要这么多个地址空间,没有考虑到 IPv4 地址空间最终会被用尽。
对于 A、B 类地址,很少有这么大规模的公司能够使用,而 C 类地址所容纳的主
机数又相对太少。所以有类别的 IP 地址并不利于有效地分配有限的地址空间,
不适用于网络规划。
四、 选择(10 个 10 分)、填空(20 空 20 分)、判断(10 个 10 分)
1、ftp 和 www 的端口号
2、邮件服务器的协议
3、网络的分类
4、RS232-C 通信协议的电器标准
5、数据链路层的 Obyte 插入技术
6、TCP/IP 的服务类型
7、网卡的地址结构
8、协议的组成要素
第一章:计算机网络的基本概念
1、协议与服务有何区别?有何关系?
答:两个(N)实体间,将控制两个对等(N)实体进行通信的规则的集合为协议。
N 层实体向上一(N+1)层所提供的,并能让上一层所看见
的为服务。
区别:①协议是横向的,服务是纵向的。
②服务定义了该层能够代表它的上层完成的操作,即服务
定义了两层间的接口。
式及意义的一组规则。
协议定义了同层对等实体之间交换的帧、分组和报文的格
关系:协议关系到服务的实现,但对服务的用户来说是不可见的。
2、OSI 层间的服务是用什么定义的?
答:OSI 层间的服务是用原语来定义的。(N)服务是由一个(N)实体作用在一
个(N)服务访问点上来提供的。
3、OSI 的第几层分别处理以下问题
①把比特流划分成帧;
②决策使用哪条路径到达目的端;
③提供同步信息。
答:①由 OSI 的第二层(数据链路层)来处理划分成帧的问题。
②由 OSI 的第三层(网络层)来处理走哪条最佳路径到达目的端。
③由 OSI 的第五层(会话层)来提供同步信息的。
4、对 OSI/RM 的七个功能层次进行总结,把每一层的最主要的功能归纳成一
句话或两句话。
答:OSI/RM 各层的主要功能:
①物理层(Physical layer):利用物理传输介质为数据链路层提供物理连接,
以便透明地传输比特流。
②数据链路层(Data link layer):在物理层传输比特流的基础上,在通信的
实体间建立数据链路连接,传输以帧为单位的数据,采用差错控制、流量控制方
法,使有差错的物理线路变成无差错的数据链路。
③网络层(Network layer):通过路由算法,为分组通过通信子网选择最适当
的路径,它要实现路由选择、拥塞控制与网络互连等功能。
④传输层(Transport layer):向用户提供可靠的端到端的服务、透明地传输
报文,并向高层屏蔽下层数据通信的细节。
⑤会话层(Session layer):组织两个会话进程间的通信,并管理数据的交换。
⑥表示层(Presentation layer):用于处理在两个通信系统中交换信息的表示
方式。它包括数据格式的变换、数据加密与解密、数据压缩与恢复等功能。
⑦应用层(Application layer):它确定进程之间通信的性质,以满足用户的
需要。它不仅提供应用进程所需的数据交换和远程操作,而且还要为应用进程的
用户代理,来完成一些为进行信息交换所必须的功能,它们包括:文件传送访问
和管理 FTAM、虚拟终端 VT、事务处理 TP、远程数据库访问 RDA、制造业报文规
范 MMS 及目录服务等协议。
第二章:物理层
1、电视频道的带宽为 6MHz,假定没有热噪声,如果数字信号取 4 种离散值,可
得到的最大数据速率是多少?
答:由于没有热噪声,利用奈奎斯特公式:
C=2Hlog2L
又由于带宽 H=6MHz,L=4 则
C=2*6*log24=2*6*2=24Mbps
所以可得最大数据速率是 24Mbps
2、设码元速率为 1600baud,采用 3DPSK,其数据速率是多少?
答:数据速率为 C,码元速率为 1600Baud
3DPSK 三相调制,即 3 位码
的相对移相
也即 n=23=8;则
C=2×B×log28=2×1600×3=9600bps
其数据速率是 9600bps
3、物理层的主要功能是什么?
答:利用物理传输介质为数据链路层提供物理连接,以便透明传送比特流。
4、常用的传输媒体有几种?各有何特点?
答:常用的传输介质:双绞线、同轴电缆、光纤电缆、无线。
传输
介质
物理特性
分类
传输特
连通
地理范
性
性
围
抗干扰性
10-5~10-6
集线器
的距离
100m
远程中
继线时
15km
衰减极
小,达几
公里
10-7
10-9
衰减极
小
6~8Km
<10-10
点到
点连
接
多点
连接
点到
点连
接
多点
连接
点到
点的
连接
多点
的连
接
双绞
线
由按规则螺旋结构排列
的两根、四根或八根绝缘
导线组成。
同轴
电缆
由内导体、绝缘体、外屏
蔽层及外保护层组成。
屏蔽双
绞线
非屏蔽
双绞线
三类线
带宽
16MHz
五类线
带宽
100MHz
基带同
轴电缆
数字信
号传输
宽带同
轴电缆
频分多
路利用
光纤
直径 50~100μm 的柔软、
能传导光波的介质。多种
玻璃和塑料可以用来制
造光纤。
单膜光
纤
多膜光
纤
几千
Mbps
无线
通信
使用频段覆盖从低频到
特高频,高频无线电信号
由天线发出后,沿两条路
径在空中传播:地波则在
地面传播;天波则在地球
与地球电离层间来回反
射。
天波
地波
①只能进行视距传播。
②大气对微波信号的吸收与散射影
响较大
第二代蜂窝移动通信是数字式,涉及语音信号
的数字化与数字信息的处理传输问题。
微波
在 100MHz 以上,沿直线
传播。
蜂窝
无线
通信
小区制移动通信系统在
每个小区设立一个(或多
个)基站,它与若干个移
动站建立无线通信链路。
区群中各小区的基站间
可以通过电缆、光缆或微
波链路与移动交换中心
连接。移动交换中心通过
PCM 电路与市话交换局连