吉林大学软件学院计网复习知识点

吉林大学软件学院计网复习知识点

目录

• 前言
• 单项选择题知识点
• 填空题知识点
• 名词解释题知识点
• 简答题知识点
• 应用题知识点
• 课后习题答案
• 尾声
  
  

前言

大家好，我是星辉，以上便是根据我手头的资料整理的，希望能够对大家有些许的帮助
目前分为两部分，还会持续更新
1. 奔腾买的题中，三套本科生计算机网络题的除计算题以外的知识点
2. 老师选定的课后习题答案整理
注：1) 三套本科生计算机网络题疑似软件学院的题
2) 课后习题答案整理少了两道没整理到
3) 需要文档pdf版的可以私聊我获取 qq: 1175720614

单项选择题知识点

计算机网络和因特网

• 协议组成要素语法、语义、时序
• 对等实体在一次交互作用中传送的信息单位是协议数据单元
• 传输时延（即d_trans）受环境影响、处理不同分组的时延大小差异均较大
• 单位
  1 Byte = 8 bit
  1 MB = 10³KB
  1 Mb = 10³Kb
  1 Mbps = 1Mb/s

应用层

• 权威DNS服务器
  因特网上由一些公共可访问的DNS记录负责将组织的域名映射为IP地址，这些DNS记录维护在权威DNS服务器中
• DHCP协议允许一台主机自动地获取一个IP地址
• 电子邮件系统三个主要组成部分：用户代理、邮件服务器和简单邮件传输协议（SMTP）
• 敏感带宽的应用有实时音频/视频、存储音频/视频、交互式游戏
• 应用层协议包括FTP、Telnet、SMTP、HTTP、RIP、NFS、DNS等
• 网络应用程序体系结构中的主流形式
  客户端-服务器体系结构、P2P体系结构、客户端-服务器和P2P的混合体系结构
• HTTP是属于WWW协议
• SMTP是推协议，POP3、IMAP、HTTP是邮件系统中用于取回邮件的拉协议
• FTP将控制连接与数据连接分开即带外传输
• DNS系统
  TLD服务器即顶级域服务器，负责管理顶级域名和所有国家顶级域名的服务器
• SMTP用于从发送方的邮件服务器发送报文到接收方的邮件服务器
• 应用层的协议有DNS、DHCP、SNMP
• SSL是在应用层的加密协议

传输层

• 在TCP协议中，只需确认数据流中的第一个丢失字节为止的字节，这种确认方式称为累积确认
• 传输层保证端到端可靠性
• 确认号字段值问题见《计算机网络》p159
• TCP协议使用的流量控制是可变大小的滑动窗口协议
• TCP协议所具有的特性
  超时重传、捎带应答、拥塞控制
• TCP报文段的结构
  接收窗口字段用于流量控制
• DNS是UDP协议的典型应用
• UDP协议中校验和字段的长度为16比特

网络层

• IPv6是下一代IP地址，其地址长度是128bit
• IP协议提供的服务是无确认的不可靠服务、无连接数据报服务
• 路由器是位于因特网核心的转发设备
• 广播路由选择算法
  N次单播、无控制洪泛法、受控洪泛法、生成广播树
• 路由选择协议
  RIP、OSPF、BGP
• 端口号由16位构成，可分配的端口号范围是0-65535，但0-1023一般已经分配给特定的应用程序
• TTL即寿命
  在IP数据报格式中TTL字段用来确保数据报不会永远在网络中循环
  若TTL字段减为0，则该数据报必须丢弃
• 虚电路分组交换网络
  X.25、帧中继、ATM
• IPX是互联网分组交换协议
• 如果网络内部使用数据报分组服务，那么为每个到来的分组做路由选择
• 网络层提供的服务有尽力而为的服务、定时有序、转发和选路
• 路由器体系结构的组成部分有选路处理器、输出端口、交换结构
• NAT即网络地址转换

链路层

• 链路层的设备有网卡（即网络适配器）、网桥和交换机
• CSMA是以太网链路层所使用的随机接入协议
• 交换机的表项内容
  一个MAC地址、通向该MAC地址的交换机接口、表项放置在表中的时间
• 在HDLC协议中，具有轮询和选择功能的帧是S帧
• CRC校验计算步骤
  CRC校验原理及步骤
• 设备功能名词
  Plug&Play = 即插即用
  Cut-through = 直通转发技术 ：获取到数据包目的地址，就开始向目的端口发送数据包
• 设备名词
  Hub = 集线器
  Router = 路由器
  Switch = 交换机
  Repeater = 中继器
• Router是既不具备Plug&Play也不具备Cut-Through功能的设备
• MAC地址即链路层地址
• ARP、HDLC协议属于数据链路层
• 链路层提供的服务有成帧、流量控制、差错检测

无线网络和移动网络

• 802.11即WiFi
  802.11标准要求每个AP周期性地发送信标帧来使得移动站点能够发现AP并与之关联。信标帧包括该AP的SSID和MAC地址。

• 无限链路的重要特征
  递减的信号强度、来自其他信号源的干扰、多径传播

• 移动节点移动到外部网络中被分配的IP地址称为转交地址（也叫外部地址）

• 移动节点首次被发现的外部网络中的外部代理称为锚外部代理

计算机网络中的安全

• 鉴别：发送方和接收方都能够证实通信过程所涉及的另一方，并确信另一方所声明的身份的网络安全技术
• 报文完整性：发送方和接收方能够确保其通信内容在传输过程中未能被改变、恶意篡改或意外改动的网络安全技术
  
  

填空题知识点

计算机网络和因特网

• 传输层的数据传输单位是报文段(segment)
• 网络层的数据传输单位是数据报(datagram)
• 链路层的数据传输单位是帧(frame)
• 物理层的数据传输单位是比特(bit)
• IETF即国际互联网工程任务组
• 协议定义了在两个或多个通信实体之间交换的报文格式和次序，以及报文发送和/或接收一条报文或其他事件所采取的动作

应用层

• 在应用层我们说HTTP是一个无状态协议，因为它并不存储任何关于客户机的状态信息
• FTP使用两个并行TCP连接来传输文件
  一个是控制连接用于在两个主机之间传输控制信息，如用户标识、口令等
  另一个是数据连接用于实际传输一个文件
• 主流的邮件访问协议
  第三版的邮局协议（POP3）、因特网邮件访问协议（IMAP）以及HTTP
• FTP即文件传输协议
• SMTP即简单邮件传输协议
• DHCP即动态主机配置协议

传输层

• 在传输层，进程间通过一个称为套接字的软件接口在网络上发送和接收数据

网络层

• 广播路由选择和多播路由选择
  网络层提供的能够从源节点向网络中所有其他节点交付分组的服务叫广播路由选择
  网络层使单个源节点能够向其它网络节点的一个子集发送分组拷贝的服务叫多播路由选择
• ICMP：Internet control message protocol，即因特网控制报文协议

链路层

• ARP即地址解析协议

无线网络和移动网络

• 网络概念
  在一个网络环境中，一个移动节点的固定“居所”，称为归属网络。在固定“居所”中代表移动节点执行移动管理功能的实体称为归属代理。移动节点当前所在的网络称为外部网络，帮助移动节点在外部网络完成移动管理功能的实体称为外部代理
• 802.11体系结构
  基本构建模块BSS叫基本服务集
  一个BSS通常包含一个或多个无线站点和一个接入点
• CDMA即直接序列宽带

计算机网络中的安全

• 在IPsec的协议族中，有两个主要协议：鉴别首部(AH)和封装安全性载荷(ESP)协议
• IDS即入侵检测系统
  IDS系统大致可分类为基于特征的系统或基于异常的系统
• SSL即安全套接字层
  解决基于TCP连接服务的安全主要办法是增加了安全套接字层
  https = http + ssl
• 两种典型的密钥加密技术分别是对称密钥系统和公开密钥系统
• 防火墙能够分为3类：传统分组过滤器、状态过滤器和应用程序网关
• 无线网络和有线网络在收发过程中存在的两种问题：隐藏终端和信号衰减
• DES即数据加密标准
• 报文摘要即单向哈希函数算法将任意长度的输入报文经计算得出固定位的输出
• 数字签名即只有信息的发送者才能产生的别人无法伪造的一段数字串
  
  

名词解释题知识点

计算机网络名词解释

简答题知识点

计算机网络简答题

计算机网络和因特网

• 简述分组交换网中的时延类型以及这些时延与节点总时延的关系

时延类型：结点处理时延、排队时延、传输时延、传播时延
以上时延总体累加起来是结点总时延

应用层

• 简述因特网提供给应用程序的两类服务以及每类服务各自的特征

因特网提供给应用程序的两类服务：无连接服务和面向连接服务
面向连接服务是在数据交换之前必须先建立连接。当数据交换结束后则应终止这个连接。面向连接服务比较适合于在一定期间内要向同一目的地发送许多报文的情况。
在无连接服务的情况下两个实体之间的通信不需要先建立好一个连接，因此其下层的有关资源不需要事先进行预定保留。这些资源将在数据传输时动态地进行分配。无连接服务的另一特征就是它不需要通信的两个实体同时是活跃的。当发送端的实体正在进行发送时它才必须是活跃的。这时接收端的实体并不一定必须是活跃的。只有当接收端的实体正在进行接收时它才必须是活跃的。无连接服务的优点是灵活方便和比较迅速。但无连接服务不能防止报文的丢失、重复或失序。无连接服务特别适合于传送少量零星的报文。

传输层

• 简述TCP协议的慢启动过程

TCP在连接过程的三次握手完成后，开始传数据，并不是一开始向网络通道中发送大量的数据包，这样很容易导致网络中路由器缓存空间耗尽，从而发生拥塞；而是根据初始的cwnd大小逐步增加发送的数据量，cwnd初始化为1个最大报文段(MSS)大小（这个值可配置不一定是1个MSS）；每当有一个报文段被确认，cwnd大小指数增长。

• 试举例说明为什么TCP在建立连接时要用三次握手

三次握手完成两个重要的功能，既要双方做好发送数据的准备工作（双方都知道彼此已准备好），也要允许双方就初始序列号进行协商，这个序列号在握手过程中被发送和确认。
假定B给A发送一个连接请求分组，A收到了这个分组，并发送了确认应答分组。按照两次握手的协定，A认为连接已经成功地建立了，可以开始发送数据分组。可是，B在A的应答分组在传输中被丢失的情况下，将不知道A是否已准备好，不知道A建议什么样的序列号，B甚至怀疑A是否收到自己的连接请求分组，在这种情况下，B认为连接还未建立成功，将忽略A发来的任何数据分组，只等待连接确认应答分组。

• 发送窗口的大小取决于流量控制还是拥塞控制

发送窗口的大小取决于流量控制的接收窗口和拥塞窗口的最小值
LastByteSent - LastByteAcked <= min{cwnd, rwnd}
发送窗口即发送方未被确认的数据量
发送窗口 = LastByteSent - LastByteAcked
cwnd即拥塞窗口（拥塞控制）
rwnd即接受窗口（流量控制）

• 简述TCP中拥塞控制实现机制（提示：由慢启动阶段开始）

慢启动
在主机刚开始发送数据报的时候先探测一下网络的状况，如果网络状况良好，发送方每发送一次文段都能正确的接受确认报文段。那么就从小到大的增加拥塞窗口的大小，即增加发送窗口的大小。
拥塞避免
让cwnd缓慢的增加而不是加倍的增长，每经历过一次往返时间就使cwnd增加1，而不是加倍，这样使cwnd缓慢的增长，比慢启动要慢的多。
快重传
首先接收方收到一个失序的报文段后就立刻发出重复确认，而不要等待自己发送数据时才进行捎带确认。
快恢复
当发送发连续接收到三个确认时，就执行乘法减小算法，把慢启动开始门限(ssthresh)减半，但是接下来并不执行慢启动算法，而是把cwnd设置为ssthresh的一半， 然后执行拥塞避免算法，使拥塞窗口缓慢增大

网络层

• 简述虚电路（VC）的组成及建立过程

一条虚电路的组成： 1. 源和目的主机之间的路径（即一系列的链路和路由器）2. VC号，沿着该路径的每段链路的一个号码 3. 沿着该路径的每台路由路中的转发表表项
虚电路的建立过程：在建立阶段，发送传输层与网络层联系，指定接收方地址，等待网络建立虚电路。网络层决定发送方和接收方之间的路径，即该虚电路的所有分组要通过的一系列链路与路由器。网络层也沿着该路径的每条链路决定一个VC号。最后，网络层在沿着路径的每台路由器的转发表中增加一个表项。在虚电路建立期间，网络层还可以预留该虚电路路径上的资源。

• 比较LS算法和DV算法的特点

LS算法即链路状态算法，即具有全局状态信息的算法
DV算法即距离向量算法

1. 工作原理不同
   LS算法中，网络拓扑和所有的链路费用都是已知的，而DV算法则要求每个路由器都要向其他邻接的路由器发布一个距离向量，距离向量是该路由器到其他已知的各网络的相对距离
2. 算法结构不同
   LS算法是一种全局信息的算法，而DV算法是一种迭代的、异步的和分布式的算法
3. 跳数的限制
   LS没有跳数的限制，使用“图形理论”算法或最短路径优先算法，而DV使用跳数或向量来确定从一个设备到另一个设备的距离
4. 路由表的更新
   LS算法每个节点都有一个全局的拓扑结构，根据此拓扑结构计算路由表，而DV算法根据相邻节点的路由信息更新自己的路由表

链路层

• 简述地址解析协议ARP的作用及作用范围

ARP的作用：将一个IP地址解析为一个MAC地址
ARP的作用范围：ARP只为在同一个子网上的主机和路由器接口解析IP地址

• 简述交换机与路由器的异同

相同点：1. 都可用来交换网络设备 2. 都是用来扩展网络的
不同点

1. 工作层次不同
   交换机工作在数据链路层，而路由器工作在网络层
2. 数据转发所依据的对象不同
   交换机利用MAC地址确定转发数据的目的地址，而路由器则是利用IP地址来确定数据转发的地址

• 数据链路层提供的许多服务和运输层提供的服务是非常相似的，试简述二者的相同点和异同点？

链路层和运输层均能提供可靠的传输。
尽管在这两层提供相似的传输机制，但这两种可靠传输服务是不同的。
运输层协议在端到端的基础上为两个进程之间提供可靠传输；可靠的链路层协议在一条链路相连的两个节点之间提供可靠的传输服务。
同样，链路层和运输层协议均能提供流量控制和差错检测。
但运输层协议中的流量控制是在端到端的基础上提供的，而链路层协议是在相邻节点之间的基础上提供的。

无线网络和移动网络

• 简述什么是无线链路的隐藏终端问题

在通信领域，基站A向基站B发送信息，基站C未侦测到A也向B发送，故A和C同时将信号发送至B，引起信号冲突，最终导致发送至B的信号都丢失了。

计算机网络中的安全

• 简述报文鉴别码MAC的含义与作用

含义：用鉴别密钥s级联报文m，生成的m+s,计算出的密码散列H(m+s)的结果称为报文鉴别码
作用：被附加在报文之后，同时传送给收件人，收件人自己可以计算报文的MAC并与接收到的MAC相比较，如果它们相同，则报文在旅程中未被改变，保障数据的可靠性。

应用题

传输层

• 2015年第一题

1. 如果首先运行tcp client，则客户端将尝试与不存在的服务器进程建立TCP连接。不会建立TCP连接。
2. udpclient未与服务器建立TCP连接。因此，如果您首先运行udpclient，然后运行udpserver，然后在键盘中键入一些输入，那么一切都应该正常工作。
3. 如果使用不同的端口号，则客户端将尝试使用错误的进程或不存在的进程建立TCP连接。将发生错误。

• 2015年第二题

滑动窗口协议即GBN，SR
GBN即后退N步协议
SR即选择重传协议
见传输层课后习题P23

大题参考课本课后题

课后习题答案

应用层

• 为什么HTTP、FTP、SMTP及POP3都运行在TCP，而不是UDP上(R11)

与这些协议相关联的应用程序要求所有应用程序数据以正确的顺序和无间隙地接收。TCP提供这种服务，而UDP没有

• P9

通过链路或速率R发送大小为L的对象的时间是L / R. 平均时间是物体的平均大小除以R：
$\Delta$ =(850,000位)/(15,000,000位/秒)= 0.0567秒
链路上的流量强度由$\beta$$\Delta$=(16个请求/秒)(0.0567秒/请求)= 0.907给出。 因此，平均访问延迟是(0.0567秒)/(1 - 0.907)$\approx$ 0.6秒。 因此，总平均响应时间为0.6秒+3秒= 3.6秒
由于40％的请求在机构网络内得到满足，因此接入链路上的流量强度降低了40％。 因此，平均访问延迟是(0.0567秒)/ [1 - (0.6)(0.907)] =0.124秒。 如果缓存满足请求，响应时间大约为零（以概率0.4发生）; 缓存未命中的平均响应时间为0.124秒+ 3秒= 3.124秒（40％的时间发生）。 所以平均响应时间是(0.4)(0秒)+(0.6)(3.124秒)= 1.874秒。 因此，平均响应时间从3.6秒减少到1.874秒。

运输层

• R3

源端口号y和目的端口号x

• R7

是的，两个段都将被定向到同一个套接字。 对于每个接收的段，在套接字接口处，操作系统将为该过程提供IP地址以确定各个段的起源。

• P23

GBN： 2^k
SR：2^k-1

• P24

a) 真正。假设发送者具有3的窗口大小和发送数据包1，2，3，在t0。在t1(t1>t0)接收机ACKS 1，2，3，在t2(t2>t1)发件人超时并重新发送1，2，3，在t3接收器接收的重复和重新确认1，2，3，在t4发送方接收，接收器在所发送的ACK的t1并前进其窗口4，5，6，在t5发送方接收到的ACK 1，2，3中的接收器在发送t2。这些ACK是它的窗外。
b) 真正。基本上通过相同的情况（a）中。
c) 真正。
d 真。注意，以1，SR，GBN的窗口大小，和交替位协议在功能上等同。要求1所述的窗口尺寸排除（在窗口内）外的顺序的数据包的可能性。累积ACK是在这种情况下，只是一个普通的ACK，因为它只能参照窗口内的单个数据包。

• P26

a) TCP的序号字段为32比特，则序号字段将会产生2³²个序号值，而序号是建立在传送的字节流上的，所以L的最大值为2³²=4294967296
b) 此过程报文段的数量为2³²/536约等于8012999段。
段数 * 首部字节数 = 本次传输首部字节数之和，即8012999段 * 66字节 = 528857934字节。
传输总字节数 = 2³² + 528857934字节。
传输时间 = 传输总字节数/155Mbps = 248s

• P32
  

网络层

• P5

没有VC号可以分配给新VC; 因此无法在网络中建立新的VC。
每个环节都有两个可用VC号。有四个链接。这样的组合的数量为2⁴ = 16。一个实例的组合是（10,00,00,10）。

• P12
  

注：最后一行括号内的值为128

• P13

223.1.17.0/26
223.1.17.128/25
223.1.17.192/28
(答案不唯一)

• P26
  
• P55
  

链路层

• P8
  
• P19
  
• P21
  

无线网络和移动网络

• P1

对应于位D1 =输出[-1,1，-1,1，-1,1，-1,1]
对应于位D0输出= [1，-1,1，-1,1，-1,1，-1]

• P2

发送器2输出= [1，-1,1,1,1，-1,1,1]; [1，-1,1,1,1，-1,1,1]

• P7

没有数据的帧是32个字节长。假设11Mbps的传输速率，发送控制帧（诸如RTS帧，CTS帧或ACK帧）的时间（256个比特）/（11 Mbps）的= 23微秒。到发送数据帧所需的时间是（8256个比特）/（11 Mbps）的= 751
DIFS + RTS + SIFS + CTS + SIFS + FRAME + SIFS + ACK
= DIFS + 3SIFS +（3 * 23 + 751）=微秒DIFS + 3SIFS + 820微秒

• P13

由于数据报必须首先转发到本地代理，并从那里转发到移动设备，因此延迟通常比通过直接路由更长。 但是，请注意，从通信者到移动站的直接延迟（即，如果数据报没有通过归属代理进行路由）实际上可能小于从通信者到归属代理和从通信者到手机的延迟总和。 这将取决于这些不同路径段的延迟。 注意，间接路由还添加归属代理处理（例如，封装）延迟。

• P15

两个手机肯定会具有相同的转交地址相同的访问网络。事实上，如果转交地址是外地代理的地址，那么这个地址是相同的。一旦外地代理解封装隧道数据报，并且确定移动站的地址，则分开的地址将需要使用到拜访网络内的单独发送的数据报其不同的目的地（移动台）。

尾声

在制作的过程中，有些疲累，突然冒出来一个想法，想让大家陪同我做一个实验
1. 我想知道分享项目凭借大家的支持能够走多远
2. 谁不想着自己的付出能够得到别人的认可呢，至少证明做的事情是有价值的
3. 是否目光所致之处，必有金钱相随
欢迎你的打赏，谢谢你，愿实验的结果可以容我晚上买烤冷面的时候能加上一只蛋
打赏的朋友就是我的用户，可以加qq：1175720614，私聊我下，我尽我所能为你打开一扇新世界的大门。