计算机网络：复习题

列出6种接入技术。将他们分类为住宅接入、公司接入或广域无线接入。

接入网（access network）是指将端系统连接到其边缘路由器（edge router）的物理链路。

边缘路由器是端系统到任何其他远程端系统的路径上的第一台路由器。

1. 家庭接入：

• 数字用户线（Digital Subscriber Line，DSL）：用户的本地电话公司为 ISP。
• 电缆因特网接入（cable Internet access）：有线电视公司为 ISP。
• 光纤到户（Fiber To The Home，FTTH）：本地中心局为 ISP。
• 传统电话线的拨号接入：与 DSL 基于相同的模式。
• 卫星链路：卫星接入提供商为 ISP。
• 以太网
• Wifi

2. 企业接入：

• 以太网：以太网用户使用双绞铜线与一台以太网交换机相连，以太网交换机或这样相连的交换机网络再与更大的因特网相连。
• Wifi：无线用户从一个接入点发送或接收分组，且必须位于接入点的几十米范围内，接入点再与企业网连接（很可能是以太网）。

3. 广域无线接入：

• 3G：与 Wifi 不同的是，一个用户仅需要位于基站的数万米范围内。
• LTE
• 4G

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描述今天最为流行的无线因特网接入技术。对它们进行比较和对照。

1. Wifi

WIFI 是短距离的高速无线网络传输，可不用手机卡。它的使用有一定的距离范围，比如距离发射地点不能超过几十米等，距离过远信号就会不稳，甚至连接不上。

2. 4G

4G 可以认为是远距离的高速网络，它是2G、3G后的新一代产物，但手机必须插上手机卡(此卡需支持4G)且无欠费才能正常使用。4G的网络传输速度很快，所以使用时最好包月，否则话费较高。

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与分组交换相比，电路交换有哪些优点？在电路交换网络中，TDM 比 FDM 有哪些优点？

电路交换网络为连接方预留了宽带，能确保维持一个恒定的传输速率。而目前的大多数分组交换网络不能做任何的端到端的带宽保证。但是分组交换提供了比电路交换更好的带宽共享，而且比电路交换更简单，更有效。

FDM需要复杂的模拟硬件来将信号转换到适当的频带。传统模拟 FDM 信号，如果要分离出每个不同的单独信号，需要多个滤波器，才能实现。

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为什么等级结构中级别相同的两个 ISP 通常互相对等？某 IXP 是如何挣钱的？

客户 ISP 向它们的提供商 ISP 付费以获得全球因特网互联能力。客户 ISP 支付给提供商 ISP 的费用数额反映了它通过提供商交换的流量。为了减少这些费用，位于相同等级结构层次的邻近一对 ISP 能够对等（peer），这就是说，能够直接将它们的网络连到一起，通常不进行结算，即任一个 ISP 不向其对等付费。

如果两个 ISP 不相互对等，那么当它们彼此发送流量时，它们必须通过提供商 ISP（中间人）发送流量，他们必须为承载流量而付费。通过直接对等，两个 ISP 可以减少对其提供商 ISP 的支付。

沿着这些相同的路线，第三方公司创建了一个因特网交换点（Internet Exchange Point，IXP）（通常在一个有自己的交换机的独立建筑物中），IXP 是一个汇合点，多个 ISP 能够在这里共同对等。IXP 通过向连接到 IXP 的每个 ISP 收取相对较小的费用来赚钱，这可能取决于从 IXP 发送或接收的流量。

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病毒和蠕虫之间有什么不同？

1. 病毒

病毒需要某种形式的人际互动来传播，是需要用户交互来感染用户设备的恶意软件。经典示例：电子邮件病毒。

2. 蠕虫

无需用户交互。受感染主机中的蠕虫自动扫描 IP 地址和端口号，查找易受感染、易受攻击的进程。

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描述如何产生一个僵尸网络，以及僵尸网络是怎样被用于 DDos 攻击的。

攻击者在某些应用程序或系统中发现漏洞，找到漏洞后，攻击者需要扫描易受攻击的主机，并利用该特定漏洞来破坏一系列系统，以传播僵尸程序，被感染的主机可以自动扫描其环境中易受攻击的主机并传播僵尸程序。

攻击者通过各种途径传播僵尸程序感染互联网上的大量主机，而被感染的主机将通过一个控制信道接收攻击者的指令，在控制者和被感染主机之间所形成的一个可一对多控制的网络，这被称为僵尸网络。

控制者可以控制大量主机用来发动 DDos 攻击。例如，攻击者可以命令僵尸网络中的所有节点向目标发送 TCP SYN 消息，形成 TCP SYN 泛洪攻击。

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为什么 HTTP、SMTP 及 POP3 都运行在 TCP 上，而不是 UDP 上？

HTTP：超文本传输协议
SMTP：简单邮件传输协议
POP3：第三版的邮局协议（邮件访问协议）

与这些协议相关联的应用程序都需要可靠传输服务。TCP提供此服务，而UDP则不提供此服务。

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假定 Alice 使用一个基于Web 的电子邮件账户（例如 Hotmail 或 Gmail）向 Bob 发送报文，而 Bob 使用 POP3 从他的邮件服务器访问自己的邮件。讨论该报文是如何从 Alice 主机到 Bob 主机的。要列出在两台主机间移动该报文时所使用的各种应用层协议。

邮件首先从 Alice 的主机通过 HTTP 发送到她的邮件服务器。然后 Alice 的邮件服务器通过 SMTP 将消息发送给 Bob 的邮件服务器。Bob 再通过 POP3 将邮件从他的邮件服务器传输到他的主机。

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DNS 实验

域名系统（Domain Name System, DNS）的主要任务是进行主机名到 IP 地址转换的目录服务。

DNS 是：一个由分层的 DNS 服务器（DNS server）实现的分布式数据库；一个使得主机能够查询分布式数据库的应用层协议。

DNS 服务器通常是运行 BIND(Berkeley Internet Name Domain）软件的 UNIX 机器。DNS 协议运行在 UDP 之上，使用 53 号端口。

DNS 提供的重要服务：主机别名（host aliasing）、邮件服务器别名（mail server aliasing）、负载分配（load distribution）。

从理论上讲，任何 DNS 查询既可以是迭代的也可以是递归的。

1. 从请求主机到本地 DNS 服务器的查询是递归的，其余的查询是迭代的

主机 cis.poly.edu 首先向它的本地 DNS 服务器 dns.poly.edu 发送一个 DNS 查询报文。该报文中含有被转换的主机名 gaia.cs.umass.edu。本地 DNS 服务器将该报文转发到根 DNS 服务器。该根 DNS 服务器注意到其 edu 前缀并向本地 DNS 服务器返回负责 edu 的 TLD 的 IP 地址列表。该本地 DNS 服务器则再次向这些 TLD 服务器之一发送查询报文。该 TLD 服务器注意到 umass.edu 前缀，并用权威 DNS 服务器的 IP 地址进行响应，该权威 DNS 服务器是负责马萨诸塞大学的 dns.umass.edu。最后，本地 DNS 服务器直接向 dns.umass.edu 重发查询报文，dns.umass.edu 用 gaia.cs.umass.edu 的 IP 地址进行响应。

2. 所有的查询都是递归的

DNS 缓存：在一个请求链中，当某 DNS 服务器接收一个 DNS 回答（例如，包含主机名到IP地址的映射）时，它能将该回答中的信息缓存在本地存储器中。DNS 缓存（DNS caching）可以改善时延性能并减少在因特网上到处传输的 DNS 报文数量。

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反码

1. 假定你有下列两个字节：01011100 和 01100101。这两个字节之和的反码是什么？

01011100
01100101
————————
11000001

反码：00111110

2. 假定你有下列两个字节：11011010 和 01100101。这两个字节之和的反码是什么？

11011010
01100101
————————
00111111+1：加法有溢出，要被回卷
01000000

反码：10111111

3. 对于（1）中的字节，给出一个例子，使得这2个字节中的每一个都在一个比特反转时，其反码不会改变。

01010100
01101101
————————
11000001

反码：00111110

01011101
01100100
————————
11000101

反码：00111010

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画出 rdt3.0 协议中接收方和发送方的有限状态机（Finite-State Machine，FSM）

1. rdt3.0 接收方

2. rdt3.0 发送方

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IP 地址 223.1.3.27 的32比特二进制等价形式是什么？

11011111.00000001.00000011.00011011

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考虑下面的网络。对于标明的链路开销，用 Dijkstra 的最短路算法计算出从 x 到所有网络节点的最短路径。通过计算一个表，说明该算法是如何工作的。

步骤	N’	D(y),p(y)	D(z),p(z)	D(u),p(u)	D(v),p(v)	D(w),p(w)	D(t),p(t)
1	x	6,y	8,z	oo	3,v	6,w	oo
2	xv	6,y	8,z	6,v	3,v	6,w	7,v
3	xvy	6,y	8,z	6,v	3,v	6,w	7,v
4	xvyw	6,y	8,z	6,v	3,v	6,w	7,v
5	xvywu	6,y	8,z	6,v	3,v	6,w	7,v
6	xvywut	6,y	8,z	6,v	3,v	6,w	7,v
7	xvywutz	6,y	8,z	6,v	3,v	6,w	7,v

D(v)：到算法的本次迭代，从源节点到目的节点 v 的最低费用路径的费用。
p(v)：从源到 v 沿着当前最低费用路径的前一结点（v 的邻居）。
N’：结点子集。（每次选择最短的一条边的结点加入子集）

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习题参考：https://blog.csdn.net/one_of_a_kind/article/category/8024191