网络工程复习精华

●设某单总线 LAN,总线长度为 1000 米,数据率为 10mbps,数字信号在总线上的传输速度 2C/3(C 为光速),则每个信号占据的介质长度为__米.当 CSMA/CD(非 IEEE802.3标准)访问时,如只考虑数据帧而忽略其他一切因素,则最小时间片的长度为__us,最小帧长度是__位?
答案 1.问： 2c/3=2310^8/3=2*108m/st=1000m/(210^8m/s)=5*10(-6) s 在时间 t内共有信号量=1010^6 t=1010^6*5*10(-6)=50 bit 在 1000m 共有 50bit 每个信号占据的介质长度=1000m/50bit=20 m/bit
2 问： slot time=2S/(2c/3)=21000m/[210(8)m/s]=110(-5)s=10us
3 问： Lmin=slot timeR=110(-5)s10mb/s=110(-5)s*[1010(6)b/s]=100 bit
●视频
当传输视频信号时：
带宽=图像尺寸图像像素密度像素的彩色分辨率图像更新速度
●使用 Windows2000 操作系统的 DHCP 客户机，如果启动时无法与 DHCP 服务器通信，一般来说，它会在保留的 ip 地址（如 192.x.x.x） 选取一个 ip 地址
●route print 本命令用于显示路由表中的当前项目，在单路由器网段上的输出；由于用 IP 地址配置了网卡，因此所有的这些项目都是自动添加的。tracert 命令 这是验证通往远程主机路径的实用程序
●.如果信息长度为 5 位，要求纠正 1 位错，按照海明编码，需要增加的校验位是
(19)。
A.3 B.4 C.5 D.6 答案为 4 m+k+1<2^k m=5 k=4
●特权指令在多用户,多任务的计算机中必不可少,它主要用于( )
A.检查用户的权限 B.系统硬件自检和配置 C.用户写汇编程序时调用 D.系统资源的分配和管理。
答案是 D
●微机 A 和微机 B 采用同样的 CPU,微机 A 的主频为 800MHZ,微机 B 的主频为1200MHZ.若微机 A 的平均指令执行速度为 40MIPS,则微机 A 的平均指令周期为多少 ns,微机 B 的平均指令执行速度为多少 MPIS 请老师给出详细求解公式.mips（每秒百万条指令）
微机 A 的平均指令周期＝ 1/(4010^6/10(-9))=10^9/(40*106)=100/4=25 ns
微机 B 的平均指令执行速度=40120/80=60MIPS
●有一个 512K16 的存储器，由 64K1 的 2164RAM 芯片构成（芯片内是 4 个 128128
结构），总共需要（ 1）个 RAM 芯片。
为什么位扩展是 16/1=16，字扩展是 512/64=8？
字扩展就是数据位数不够需要将 2 个或者 2 个以上的存储芯片并行使用而提高位数，也就提高数据线的条数。字扩展呢就是存储容量不够需要串联 n 个芯片来扩大容量，容量扩大了那么地址线的条数就要多了。
分析：
首先给定的存储芯片是 64K1 位的，从这里能看出容量 64K，数据线 1 条。要设计成 512K16 的存储器，存储器的数据线是 16 条，所以需要 16 块存储芯片并联才成（位扩展）。容量 512K 所以需要 512/64=8 片串联达到要求（字扩展），总共需要多少芯片呢？ 168=128 片芯片。
●若卫星信道的数据传输率为 1Mbps，帧长为 1000bit，利用卫星信道的两个站点从一方到另一方的传播时延为 250ms。忽略确认帧长和处理时间则若帧的出错概率为 0.1, 而假设应答帧不出现错误，当采用停等协议时，其协议效率是（ 1）。若采用连续 ARQ 协议，发送窗口 Wt＝7，接收窗口 Wr＝1，在不出错的情况下，信道的利用率为（ 2）若帧传输过程中出错是突发式的，突发位数为 100bit，信道的误码率为 10-3,则帧的出错概率变为（ 3）在连续 ARQ 协议中，若发送窗口大于 2K（ K 为编号位数），则会（ 4），停等协议可以看成是连续 ARQ 协议的特例，即（ 5）
（ 1） A 0.02 B 0.018 C 0.1 D 0.04 A
（ 2） A 0.078 B 0.137 C 0.11 D 0.01 A
（ 3） A 0.001 B 0.1 C 0.01 D 0.0001
（ 4） A 发送窗口速度太快 B 接收窗口接收不下
C 接收方不能正确识别是新的下一帧还是重发的帧 D 发送窗口不能进行编号
（ 5） A 发送窗口等于 1 B 接收窗口等于 1 C 认为线路不出错 D 认为线路出错较
高
答案： （ 1） B （ 2） B （ 3） C （ 4） C （ 5） A
(1)
d/v=250ms=0.25s
R=1Mbps=110^6bps=1*106 (bit/s)
a=(Rd/v)/L=(110^60.25)/1000=250
P=0.1
E=(1-P)/(2a+1)=0.9/501=0.00179
(2)
w=7
w<2a+1
P=0
E=W(1-P)/(2a+1)=7/501=0.139
(3)P=(100010^(-3))/100=0.01
● 基于 IP－－ MAC 的绑定方法用命令实现时，是 ARP － S IP MAC吗？
在 windows 系统中，使用“arp -s ip mac”命令对 MAC 地址和 IP 地址进行绑定，使用
“arp -d ip mac”命令取消绑定。
这种静态的绑定有何限制？是不是每次重开机都要绑定一次？
只要 ip 地址在绑定时没有使用就可以了。是的。
●数字签名具体做法是：
1、 将报文按双方约定的 HASH 算法计算得到一个固定位数的报文摘要。在数学上保证，只要改动报文中任何一位，重新计算出的报文摘要值就会与原先的值不相符。这样就保证了报文的不可更改性。
2、 将该报文摘要值用发送者的私人密钥加密，然后连同原报文一起发送给接收者而产生的报文即称数字签名。
3、接收方收到数字签名后，用同样的 HASH 算法对报文计算摘要值，然后与用发送者的公开密钥进行解密解开的报文摘要值相比较，如相等则说明报文确实来自所称的发送者。当 N 个用户采用公钥通信时,系统中有___个密钥,若采用传统加密时,则有__个密钥.请老师解释一下。
答： 对称密钥加密，使用发件人和收件人共同拥有的单个密钥。这种密钥既用于加密，也用于解密。由于对称密钥加密在加密和解密时使用相同的密钥，所以这种加密过程的安全性取
决于是否有未经授权的人获得了对称密钥。希望使用对称密钥加密通信的双方，在交换加密数据之前必须先安全地交换密钥。所以针对本题目来说， N 个用户，彼此间倘若交互数据的话，双方都需要有对方密钥。也就是每个用户有（ n－1）个。那么 n 个用户 有 n×（ n－1）。其中包括一半彼此重叠拥有的。故此 n*(n-1)/2.
公钥密码系统其特点是:
(1)加密钥和解密钥本质是不同的,知道其中一个,不存在一个有效地推导出另一个密钥的算法;
(2)不需要分发密钥的额外信道,我们可以公开加密钥,这样无损于整个系统的保密性,需要保密的仅仅是解密钥.每个人都保存自己的私钥,而将对应的公钥放到一个公共通讯簿上,A 要想向 B 发送保密消息 M,他使用 B 的公钥加密,发送 给 B,只有 B 拥有对应的私钥,所以只有 B 能
够解密
●ATM 交换分为 VP 交换和 VC 交换两种。 VP 交换指在交换的过程中只改变 VPI的值，透传 VCI 的值，而 VC 交换过程中 VPI、 VCI 都改变 ATM（ Asynchronous TransferMode,异步传输方式）采用基于信元的异步传输模式和虚电路结构。
●如果互连的局域网高层分别采用 TCP/IP 协议和 SPX/IPX 协议,那么我们可以选择的多个网络互连设备应是:__
A.中继器 B,网桥 C 网卡 D.路由器
● 数据分组产生冲突的网络区域被称为___
A,冲突域 B.网络域 C 广播域 D 网络分段.
答案是 D,A
●嵌入式系统是指操作系统和功能软件集成于计算机硬件系统之中。简单的说就是系统的应用软件与系统的硬件一体化，类似与 BIOS 的工作方式。具有软件代码小，高度自动化，响应速度快等特点。特别适合于要求实时的和多任务的体系。嵌入式计算机系统同通用型计算机系统相比具有以下特点：
1、嵌入式系统通常是面向特定应用的嵌入式 CPU 与通用型的最大不同就是嵌入式CPU 大多工作在为特定用户群设计的系统中，它通常都具有低功耗、体积小、集成度高等特点，能够把通用 CPU 中许多由板卡完成的任务集成在芯片内部，从而有利于嵌入式系统设计趋于小型化，移动能力大大增强，跟网络的耦合也越来越紧密。
2、嵌入式系统是将先进的计算机技术、半导体技术和电子技术与各个行业的具体应用相结合后的产物。这一点就决定了它必然是一个技术密集、资金密集、高度分散、不断创新的知识集成系统。
3、 嵌入式系统的硬件和软件都必须高效率地设计，量体裁衣、去除冗余，力争在同样的硅片面积上实现更高的性能，这样才能在具体应用中对处理器的选择更具有竞争力。
4、嵌入式系统和具体应用有机地结合在一起，它的升级换代也是和具体产品同步进行，因此嵌入式系统产品一旦进入市场，具有较长的生命周期。
5、 为了提高执行速度和系统可靠性，嵌入式系统中的软件一般都固化在存储器芯片或单片机本身中，而不是存贮于磁盘等载体中。
6、 嵌入式系统本身不具备自举开发能力，即使设计完成以后用户通常也是不能对其中的程序功能进行修改的，必须有一套开发工具和环境才能进行开发。
●假设一个有三个盘片的硬盘,共有四个记录面,转速为 7200 转/分,盘面有效记录区域的外直径为 30CM,内直径为 10CM,记录位密度为 250 位/mm,磁盘密度为 8 道/mm,每磁道分 16 个扇区,每扇区 512 字节,则该硬盘的数据转输率约为____
A.2356KB/S B.3534KB/S C.7069KB/S D.1178KB/S
在教程,网校资料和其它资料上有三种答案.教程是 960KB/S,而网校是 1178KB/S,请问是多少,如何算的.我的算法是:512 字节167200/(601024)=960KB/S
数据传输率=π内直径记录位密度/8转速/60（字节/秒）
●若存储周期为 200NS，且每个周期可访问 4 个字节，则存储器带宽？
每个周期可访问 4 个字节， 4 字节＝32 bit
存储器带宽= 32 bit /200 ns =32bit/ (20010^(-9)) s = 1610^7 bit/s =160 * 10^6 bit/s
●长 10km， 16Mbps， 100 个站点的令牌环，每个站点引入 1 位延迟位，信号传播速度位 200m/us，则该环上 1 位延迟相当于_(4)米长度的电缆，该环有效长为(5)_。
⑷A.10 B.12.5 C.15 D.20
⑸A.100 B.200 C.500 D.900
据时延估算公式：传播时延(us/km)传播介质长度(km)数据率(Mpbs)+中继器时延
传播介质长度=10km
传播速度=200m/us=0.2km/us 传播时延=1/0.2(us/km)=5(us/km)
数据率=16Mbps
其环上可能存在的最大时延是 10516+100=900 位
没有帧发送时，其环上可能存在的最小时延为 10516=800 位
环上 1 位延迟相当于 10km/800=12.5m
●RS-232-C 是在 OSI 模型中属于（ 7）层协议标准，这个标准的设计数据速率是处
理（ 9） bit/s。
（ 7） A、会话 B、数据链路 C、网络 D 运输 E、物理
（ 9） A、 4800 B、 9600 C、 19200 D、 20000 E、 6400
RS-232-C 是由电子工业协会(EIA， Electronic Industries Association)制定的数据终端设备和数据电路端接设备连接的物理接口标准，属于国际标准化组织 ISO 的开放系统互连(OSI)模型中的最低层，即物理层的协议标准。它规定了接口的机械、电气和功能特性。
RS-232-C 规定的机械特性是 25 针的插头/座，减去一些未定义的针外，实际上只定义了 20 根针的功能。用来连接两个设备至少要连接 3 根钱线，即信号地、发送数据和接收数据线。在采用 RS-232-C 连接计算机与终端的场合就只使用这 3 根线。RS-232-C 的设计数据速率是 2000bit/s，连接设备间的距离也有规定。为了实现更高的数据速率和更远的距离连接， EIA 又制定了另一个 RS-422 标准。该标准的电气特性与 RS-232-C 不同，不用公共地，采用双线平衡传输的方式，在同样数据速率条件下，可达到较远的传输距离。在数据速率是 2000bit/s 条件下，连接设备间的距离可扩展到原有 RS-232-C 标准的约 80 倍。
●操作码的三种编码方法： 固定长度(等长)， Huffman 编码、扩展编码等长码：每一个操作码的长度是固定的。计算： n 位长度的用编码为 2^n
●当用安全散列算法(SHA)计算报文摘要时,某一循环的第 2 轮的某一步操作之前,缓存 A、B、 C、 D、 E 的十六进制值分别为： 12345678， 9ABCDEF0， 87654321， FEDCBA90，
1F2E3D4C，则该步的轮函数 f(t,B,C,D)的函数值是（ 1）。
用公钥加密算法 RSA 进行解密，若密文 C=153，公钥为 N=221， E=5，私钥为 D=77，
则明文 M=（ 2）。M= C mod n =153^77 mod 221
●ISDN 的基本速率接口（ BRI）服务提供 2 个 B 信道和 1 个 D 信道（ 2B+D）。 BRI的 B 信道速率为 64Kbps,用于传输用户数据。 D 信道的速率为 16Kbps，主要传输控制信号。在北美和日本， ISDN 的主速率接口（ PRI）提供 23 个 B 信道和 1 个 D 信道，总速率可达 1.544Mbps，其中 D 信道速率为 64Kbps。而在欧洲、澳大利亚等国家， ISDN 的 PRI 提供 30 个 B 信道和 1 个 64Kbps D 信道，总速率可达 2.048Mbps。我国电话局所提供 ISDN PRI 为 30B+D。
●EGP 是在 Internet 组成单个主干网时设计的，它对于今天的多主干网不是有效的。Created by cherish58， 2010
BGP（边界网关协议）： BGP 是为因特网主干网设计的一种路由协议。
CGP（ CryptoGatewayProtocol）加密网关协议
● 点对点协议（ PPP）为基于点对点连接的多协议自寻址数据包的传输提供了一个标准方法。 PPP 最初设计是为两个对等结构之间的 IP 流量的传输提供一种封装协议。在 TCP-IP 协议集中它是一种关于同步调制连接的数据链路层协议（ OSI 模式中的第二层），替代了原非标准第二层协议，即 SLIP。除了 IP 以外 PPP 还可以传送其它协议，包括 DECnet 和 Novell 的 Internet 网包交换（ IPX）。
●一个单位分配到的网络号是 217.14.8.0,掩码是 255.255.255.224.单位管理员将本单位的网络又分成了 4 个子网,则每个子网的掩码是(1),最大号的子网地址是(2),最小号的子网地址是(3).
256－224＝32
32/4=8
掩码： 255.255.255.248
四个子网为： 217.14.8.0/29
217.14.8.8/29
217.14.8.16/29
217.14.8.24/29
●ATM 的信元结构及原理
ITU 对 ATM（ AsynchronousTransferMode）的定义是： ATM 是一种异步转移模式。异步是指 ATM 统计复用的性质。转移模式是指网络中所采用的复用、 交换、传输技术，即信息从一地转移到另一地所用的传递方式。在这种转移模式中，信息被组织成信元（ CELL），来自某用户信息的各个信元不需要周期性地出现。因此， ATM 就是一种在网络中以信元为单位进行统计复用和交换、传输的技术。ATM 是一种新型分组技术，信元实际上是具有固定长度的分组，信元总长度为 53个字节，其中 5 个字节是信头， 48 个字节是信息段，或称净荷。信头包含表示信元去向的逻辑地址、优先等级等控制信息。信息段装载来自不同用户、不同业务的信息。任何业务的信息都经过切割封装成统一格式信元。
ATM 采用异步时分复方式，将来自不同信息源的信元汇集到一起，在缓冲器内排队，队列中的信元根据到达的先后按优先等级逐个输出到传输线路上，形成首尾相接的信元流。具有同样标志的信元在传输线上并不对应着某个固定的时隙，也不是按周期出现的。异步时分复用使 ATM 具有很大的灵活性，任何业务都按实际信息量来占用资源，使网络资源得到最大限度的利用。此外，不论业务源的性质有多么不同（如速率高低、突发性大小、质量和实时性要求如何），网络都按同样的模式来处理，真正做到完全的业务综合。为了提高处理速度、保证质量、降低时延和信元丢失率，ATM 以面向连接的方式工作。通信开始时先建立虚电路，并将虚电路标志写入信头，网络根据虚电路标志将信元送往目的地。虚电路是可以拆除释放的。在 ATM 网络的节点上完成的只是虚电路的交换。为了简化网络的控制， ATM 将差错控制和流量控制交给终端去做，不需逐段链路的差错控制和流量控制。因此， ATM 结合了电路交换和分组交换的优点，即 ATM 兼顾了分组交换方式统计复用、灵活高效和电路交换方式传输时延小、实时性好的优点。能在单一的主体网络中携带多种信息媒体，承载多种通信业务，并且能够保证 QoS。 ATM 交换分为 VP 交换和 VC 交换两种。 VP交换指在交换的过程中只改变 VPI 的值，透传 VCI 的值，而 VC 交换过程中 VPI、VCI 都改变。
二、 ATM 的协议参考模型及各层功能
在 ITU-T 的 I.321 建议中定义了 B-ISDN 协议参考模型，该模型为一个立体模型，包括三个面：用户面 U、控制面 C 和管理面 M，而在每个面中又是分层的，分为物理层、 ATM 层、 AAL 层和高层。协议参考模型中的三个面分别完成不同的功能：
1.用户平面 U：提供用户信息流传送的功能，同时也具有一定的控制功能，如流量控制、差错控制等；
2.控制平面 C：提供呼叫控制和连接控制功能，利用信令进行呼叫和连接的建立、监视和释放；
3.管理平面 M：提供两种管理功能：包括层管理和面管理。层管理（分层），完成与各协议层实体的资源和参数相关的管理功能，如元信令，同时还处理与各层相关的OAM 信息流；面管理（不分层），它完成与整个系统相关的管理功能，并对所有平面起协调作用。
ATM 的协议参考模型中各层功能：
1.物理层又划分为两个子层： PM（物理媒体子层）和 TC（传输会聚子层）。 PM（物理媒体子层）负责线路编码光电转换、比特定时，以确保数据比特流的正确传输；传输会聚子层功能为信元速率解藕； HEC 的产生/校验；信元定界；传输帧适配；传输帧产生/恢复。
2.ATM 层主要完成四项功能：一般流量控制；信头的产生和提取；信元 VPI/VCI 的翻译；信元复用和分路。
3.AAL（ ATM 自适应层）其功能是将高层功能适配成 ATM 信元。 AAL 层的目的是使不同类型的业务，包括管理平面和控制平面的信息，经过适配之后都可用统一的ATM 信元形式来传送。 AAL 层与业务有直接关系。 AAL 层对不同类型的业务进行不同的适配。对于 ATM 用户， AAL 在用户终端设备中实现；对于非 ATM 用户，AAL 在 UNI 的网络侧设备中实现。 AAL 层又分为两个子层：拆装子层 SAR 和汇聚子层 CS。在发送端，需要将业务流适配到 ATM 层， SAR 将高层信息分段为固定长度和标准格式的 ATM 信元；在接收端，在向高层转接 ATM 层信息时， SAR 接收ATM 信元，将其重新组装成高层协议信息格式。 CS 执行定时信息的传递、差错检测和处理、信元传输延迟的处理、用户数据单元的识别和处理等功能。
三、 ATM 与 IP 技术简单对比

1. 服务质量保证方面
   无论对运营者还是用户， QoS 是服务信誉的标志。由于面向连接与面向无连接之分，IP 技术和 ATM 技术在服务质量（ QoS）保证方面有根本的不同。 IP 包的长度是不固定的，长信息包和短信息包中信息打包、拆包时延差别很大，从而引入了较大的时延抖动，不适于实时业务。当用户增加时，服务质量则降低，导致服务质量不稳定。目前一些示范实时应用实际上是用低带宽利用率换取高服务质量。 ATM 技术使用固定长度信元使打包、拆包时延相当，减小时延抖动，并且小信元长度降低了时延值。另外， ATM 采用流量控制技术，在连接建立之前，就通过信令协商能否保证不同的服务质量。这是真正意义上的服务质量（QoS）。为弥补 IP 技术在服务质量上的缺陷， TETF 提出如 RSVP（ Resource Reservation Protocol）协议。但由于 IP 自身限制，协议实现复杂，进展缓慢。
2. 协议简化问题
   从发展历程上看， lP 技术在开发初期，传输技术不理想，于是采用逐段纠错，反馈重传等技术，这使得协议复杂。随着光纤技术的发展，传输和处理能力的提高，这些部分已显多余。但由于软、硬件投资问题， IP 自身成了障碍，只能保留这些功能。这必然影响网络传输效率。 ATM 技术充分利用光纤技术发展，简化差错控制，在中间节点不检查业务完整性，大大简化了协议。 ATM 流量控制和信令是为了用精确的控制得到网络利用率的提高和服务质量的保证。虽然复杂些，却是值得的。
   TCP/IP 是互联网的基础协议， TCP/IP 协议框架中的 IP 层对应于 OSI 参考模型中的网络层，完成路由选择和分组转发功能，而 TCP 对应于 OSI 参考模型中的传送层，完成端到端之间的数据收妥确认与差错纠正等。可以看出， IP 协议实质上是一种不需要预先建立连接，而直接依赖于 IP 分组报头信息决定分组转发路径的数据协议。从技术上讲，它具有以下几大特点：一是分布式结构；二是端到端原则，所有增值功能都在网络之外由终端完成；三是 IP 网可以建立在任何传输通道上，可以保证异种网络的互通；四是具有统一的寻址体系，网络可扩展性强。ATM 以面向连接的方式工作，通信开始时先建立虚电路，并将虚电路标志写入信头，网络根据虚电路标志将信元送往目的地。为了简化网络的控制， ATM 将差错控制和流量控制交给终端去做，不需逐段链路的差错控制和流量控制。可以提高处理速度、保证质量、降低时延和信元丢失率。 ATM 结合了电路交换和分组交换的优点，即ATM 具有统计复用、灵活高效和传输时延小、实时性好的优点。能在单一的主体网络中携带多种信息媒体，承载多种通信业务，并且能够保证 Qos。相对于 ATM 技术， IP 技术在服务质量保证、安全性、统计复用、流量管理和拥塞控制等方面，都有先天的不足。当用户数量比较少时，这些问题还不那么突出，而一旦用户数量增加得较快，网上的数据流量增大，问题就出来了。因此在服务质量保证方面， IP 技术不如 ATM 技术。