[系统运维]计算机网络必考题

计算机网络必考题

填空10×2’

1. 域名服务器的划分： 根域名服务器、顶级域名服务器、权限域名服务器、 本地域名服务器
2. 网络协议三要素：（语法、语义、时序）
3. 五种拓扑结构（星形、环状、总线、 网状）
4. 7层四层五层体系结构：物链网运会表用；接网运用；物链网运用
5. 互联网标准流程：互联网草案、建议标准、互联网标准
6. 二元制调制方法（调频、调幅、调相）
7. 通信方式按照方向分（单工、双工、半双工）
8. 信道复用(频分、码分、时分、波分复用)
9. 四大特性：机械特性、 电气特性、功能特性、过程特性
10. 两种信号：数字信号0 1 和模拟信号
11. 调制（任意信号转为模拟信号）和编码（任意信号转为数字信号，编码步骤：采样、量化、编码）
12. 四种信道复用技术：频分、时分、码分、波分
13. 数据链路层的两种传输方式：单播和广播
14. 数据链路层的单位是：帧，物理层的单位是：bit，网络层的单位是报文
15. 帧由帧头、数据和帧尾组成
16. 冲突域：交换机的每一个接口都是冲突域；广播域：所有接口组成一个广播域
17. ?数据链路层要解决的三个问题：（封装成帧，透明传输、差错检测）
18. 10BASE-T中的“100”、“BASE”和“T”所代表的意思（Baseband，双绞线对,以100Mbps速率工作的局域网）
19. 什么叫做传统以太网？以太网有哪两个主要标准？(DIX Ethernet V2 标准的局域网; DIX Ethernet V2 标准与 IEEE 的 802.3 标准)

选择10×2’

1. 常见编码方式（曼彻斯特：中心向上跳代表 0，向下代表1，1 0可换；差分：开始边界有跳变代表 0，没有跳变代表 1）
2. CDMA数据发送（1发1，-1发0，0不发）
3. 子网划分：
4. 冲突域和广播域个数

简答题三个 8’ 6’ 6’

1. ?三种交换的优缺点（电路交换、分组交换，报文交换，应该是填空）
2. PPP协议、字节填充(应该也不考大题)
3. ?CSMA/CD协议：载波监听多点接入/碰撞检测协议，三个名词解释
4. TCP和UDP的区别
5. ?三报文握手四报文挥手必考
6. ?路由表更新下一跳必考
7. ?子网划分

计算题4×5’

1. ?传播、发送时间，时延带宽积等
2. ?香农公式和奈氏准则
3. ?CRC循环冗余检验
4. 最难可能考拥塞控制拥塞避免。

具体解答

三种交换优缺点
电路交换：

• 优点：传输时延小 信息传送速率高
• 缺点：网络线路利用率低

报文交换：

• 优点：线路利用率高，不同端接口之间可以相互直通。

• 缺点：传输时延大，实时性较差；利用存储转发，要求交换系统有较高的处理速度和大的存储能力。

分组交换：

• 优点：传输时延小，线路利用率高，不同端接口之间可以相互直通。
• 缺点：对于报文较长的信息传输率低，技术实现复杂

PPP协议

3.6 6. PPP协议的主要特点是什么？为什么PPP不使用帧的编号？PPP适用于什么情况？为什么PPP协议不能使数据链路层实现可靠传输？
答：简单，提供不可靠的数据报服务，检错，无纠错，是使用最广泛的数据链路层协议;
不使用序号和确认机制地址字段A 只置为 0xFF。地址字段实际上并不起作用。控制字段 C 通常置为 0x03。

适用于用户使用拨号电话线接入因特网的情况

PPP 是面向字节的当PPP用在同步传输链路时，协议规定采用硬件来完成比特填充（和 HDLC 的做法一样），当 PPP 用在异步传输时，就使用一种特殊的字符填充法PPP适用于线路质量不太差的情况下、PPP没有编码和确认机制。

字节填充



位填充
答案：011011111011111000

00011101111111111110

CSMA/CD协议：载波监听多点接入/碰撞检测协议，三个名词是什么意思？
四要点：先听再发，边听边法，冲突停止，延迟后发

• CS:载波监听：发送前先监听，即每一个站在发送数据前先要检测一下总线是否有其他站在发送数据，如果有则暂时不要发送数据，要等到信道为空闲
• MA:多点接入：计算机以多点接入的方式连接在一根总线上
• SC:碰撞检测：边发送边监听，即适配器边发送数据边检测信道上的信号电压的变化情况
  12、CSMA/CD协议最小帧长.
  
  以太网的端到端往返时延 2t 称为争用期，或碰撞窗口。答案：D
  
  答案：B
  

TCP和UDP
两个对等运输实体在通信时传送的数据单位叫作运输协议数据单元 TPDU (Transport Protocol Data Unit)。
TCP 传送的数据单位协议是 TCP 报文段(segment)。
UDP 传送的数据单位协议是 UDP 报文或用户数据报。

3. 三报文握手，四报文挥手过程

   1. TCP连接建立的三次握手

      • 在建立之前服务器进程B先创建传输控制模块TCB，等待客户进程A发送连接请求

      • 客户进程A也是首先创建传输控制模块TCB，然后向B发送连接请求报文段

        • 报文段的SYN=1（使用一个序号，但不携带数据），同时选择一个初始序号seq=x

      • B收到连接请求报文段后，如果同意建立连接，则向A发送确认信息

        • SYN和ACK都置为1，确认号ack=x+1，同时也为自己选择一个初始序号seq=y
        • 这个报文段仍然是消耗一个序号，不携带数据

      • A收到B的确认信息以后，再给B回复一个确认信息

        • 置ACK=1，ack =y+1,seq=x+1
        • 此时可以携带数据，但不携带数据的时候不消耗序号

   2. TCP连接释放的四次挥手

      • 客户A的应用进程先向服务器B发送连接释放报文段，并停止发送数据，主动关闭TCP

        • A把连接释放报文段的终止控制位FIN置为１，其序号seq=u,A进入FIN-WAIT-1状态，等待B的确认

        • FIN消耗一个序号，不携带数据

      • B接收到连接释放报文段后即发出确认

        • 确认号是ack=u+1，自己的序号ｓｅｑ＝v，进入CLOSE-WAIT
        • 此时B的数据可能还没有发送完毕，所以此时是A到B的连接释放了，但B到A的连接还没有释放

      • A收到B的确认信息后，进入FIN-WAIT状态，等待B数据传送完发送的连接释放报文段

      • B的数据发送完后，给A发送连接释放请求报文段

        • FIN=1，ＡＣＫ＝１，ａｃｋ＝ｕ＋１，ｓｅｑ＝ｗ
        • B进入LAST-ACK状态

      • A收到B的连接释放请求后，给B发送确认信息

        • ACK置为１，确认号ack＝ｗ＋１，自己的序号ｓｅｑ＝ｕ＋１
        • Ａ等待２M SL 后自动进入CLOSED状态，连接释放完毕

答案：C

4. 路由选择更新下一跳：(先对发来的更新路由表的距离+1，再比较。相同下一跳。。。不同。。。)

   更新规则：1. 添加自己没有的路由 2、下一跳不同时用短的替换已有的路由较长的路由。3、下一跳相同时，更新已有的过时的路由

   例题：假定网络中得路由器B的路由表有如下项目。

   目的网络	距离	下一跳路由器
   N1	7	A
   N2	2	C
   N6	8	F
   N8	4	E
   N9	4	F

   现在B收到从C发来的路由信息如下表。

   目的网络	距离
   N2	4
   N3	8
   N6	4
   N8	3
   N9	5

   试求出路由器B更新后的路由表详细说明每一个步骤
   答：因为B的吓一跳中有C，即B和C直接相连，所以可以先把B收到的路由信息中距离都加1，得到路由B经过C的一个路由信息表：

   目的网络	距离	下一跳路由器
   N2	5	C
   N3	9	C
   N6	5	C
   N8	4	C
   N9	6	C

   然后进行对比新表和B表的”目的网络“和”距离“。

   目的网络	距离	下一跳	解释说明 变化情况
   N1	7	A	新路由表中无关于N1的新信息，不改变。
   N2	5	C	虽然路由表A到N2的距离是2，但新表与原表下一跳都是C，所以这说明源表中的链路坏了，虽然原距离短，但也要更新。
   N3	9	C	原路由表中没有，所以添加进来。
   N6	5	C	下一跳不同，距离更短，更新。
   N8	4	E	不同下一跳，距离一样，不改变。
   N9	4	F	不同下一跳，新表中距离更大，不改变。

例题：R2根据收到的新路由通告来更新自己的路由表

R2收到R1的路由通告：原R2的路由表中没有Net1所以添加，R2到R1的距离是1，所以R2到Net1的距离是2。R2与Net2，Net3直连，所以不更新。Neti不在表中，所以添加。
最好用上例那种方法，先让R2的下一跳都是R1写出个表：

再由这个表更新

再更新一次原理一样，不解释了。

例题

选择原则：选择两个匹配的地址中更具体的一个，即选择最长前缀的地址。

例题

1. 销售部子网的广播地址是什么？技术部子网的子网地址是什么？若每个主机 仅分配一个 IP 地址，则技术部子网还可以连接多少台主机？
   2)假设主机 192.168.1.1 向主机 192.168.1.208 发送一个总长度为 1500 B 的 IP 分组，IP 分组的头部长度为 20 B，路由器在通过接口 F1 转发该 IP 分组时进 行了分配。若分片时尽可能分为最大片，则一个最大 IP 分片封装数据的字节数 是多少？至少需要分为几个分片？每个分片的片偏移量是多少？
   【解析】 1） 根据题目所给条件，IP地址空间192.168.1.0/24被均分给销售部和技术部两个子网，可以得出以下划分细节。
   （1）IP地址空间（CIDR地址块）192.168.1.0/24的前24比特为网络前缀，后8（32-24）比特用于指明主机，整个地址空间包含的地址数量为2^8=256个。
   （2）根据题目要求将该地址空间均分给两个子网，这需要从8比特用于指明主机的部分借用1比特来表示子网，这样可以划分出2^{1=2个子网，每个子网所包含的地址数量为2}(8-1)=128个。其中，每个子网的最小地址作为子网的网络地址，最大地址作为子网的广播地址，剩余126个地址可以分配给子网上的各接口。
   

子网划分

先看是哪一类网络，C类
再看划分几个部门：4个，四个先想到00 01 10 11，A部门71台机器，剩余六位最多划分给64台机器，所以不能用00 01 10 11
所以要考虑变长子网：A给0，以0开头的就没了，然后B 10 以10开头的也没了，然后110 111

某单位分配到一个地址块136.23.12.64/26。现在需要进一步划分为4个一样大的子网。试问:
(1）每一个子网的网络前缀有多长？
(2）每一个子网中有多少个地址？
(3）每一个子网的地址是什么？
(4）每一个子网可分配给主机使用的最小地址和最大地址是什么？
答：(1)每个子网前缀需要28位，才能平均划分为4个一样大的子网。
(2)每个子网的地址中有4位留给主机用，因此共有16个地址。
(3)四个子网的地址块是：
(4)每一个子网可分配的最小地址和最大地址为：
第一个地址块136.23.12.64/28，可分配给主机使用的
最小地址：136.23.12.01000001＝136.23.12.65/28
最大地址：136.23.12.01001110＝136.23.12.78/28
第二个地址块136.23.12.80/28，可分配给主机使用的
最小地址：136.23.12.01010001＝136.23.12.81/28
最大地址：136.23.12.01011110＝136.23.12.94/28
第三个地址块136.23.12.96/28，可分配给主机使用的
最小地址：136.23.12.01100001＝136.23.12.97/28
最大地址：136.23.12.01101110＝136.23.12.110/28
第四个地址块136.23.12.112/28，可分配给主机使用的
最小地址：136.23.12.01110001＝136.23.12.113/28
最大地址：136.23.12.01111110＝136.23.12.126/28

答案：A

A类IP是从网络部分0000 0000-0111 1111即0-127 网络号全0为保留的网络号，主机号全0为网络本身，网络号全1做本地环回测试地址，主机号全1表示广播地址，都不可指派给主机。A类网络中最多有224-2个主机
B类IP网络部分1000 0000.0000 0000-1011 1111.1111 1111 即128.0-191.255
C类IP网络部分1100 0000.0000 0000.0000 0000-1101 1111.1111 1111.1111 1111 即192.0.0-223.255.255,

例题

传输时延计算

答案：D
报文交换：8M bit/10M bit/s = 0.8s=800ms 800*2=1600ms ；
分组交换：一组的发送时延：10kbit /10Mbit/s=0.001s=1ms 共有：8Mb/10kb=800组，
再一组多的共：800ms+1ms=801ms

答案：C
解析：

980000B的数据一组只能放980B的数据，一共分98000/980=1000组，再加上后两组一共要102组。B是字节，1B=8bit 所以一组传输10008=8000bit数据，发送时延=8000bit/100Mbit/s = 0.00008s=0.08ms 所有时间=0.08ms1002组=80.16ms 答案：C

香农公式和奈氏准则

4.系统传输码元传输、信息传输




若连接R2和R3链路的频率带宽为8kHz，信噪比为30dB，该链路实际数据传输速率约为理论最大数据传输速率的50%，则该链路的实际数据传输速率约是
40kbps

解析：
香农定理给出了带宽受限且有高斯白噪声干扰的信道的极限数据传输速率，香农定理定义为：信道的极限数据传输速率=Wlog2(1+S/N)，单位b/s。其中，S/N为信噪比，即信号的平均功率和噪声的平均功率之比，信噪比=10log10(S/N)，单位dB。信噪比为30dB=当10log10(S/N)，所以S/N=1000时。则该链路的实际数据传输速率约为50% * Wlog2(1+S/N)=50%8klog2(1+1000)≈40kbps。

CRC
7.要发送的数据为110101 1011。采用CRC的生成多项式是P(X)= $X^4+x+1$。试求应添加在数据后面的余数。

数据在传输过程中最后一个1变成了0，问接收端能否发现？

作二进制除法，被除数为110101 1011 0000，除数为10011得余数1110
若最后一个变为0，则110101 1010 1110 /10011(模2除法)得余数为0011，余数不为0，故接收端可以发现

若数据在传输过程中最后两个1都变成了0，问接收端能否发现？

若最后两个成为0，则1101011000 1110/10011(模2除法) 得余 0101,余数不为0，故接收端可以发现。

采用CRC检验后，数据链路层的传输是否就变成了可靠的传输？

采用了CRC检验，缺重传机制，接收端不能发现，数据链路层的传输还不是可靠的传输。

选择题

常见编码方式

答案：A
?不归零制：正电平代表 1，负电平代表 0。
?归零制：正脉冲代表 1，负脉冲代表 0。
?曼彻斯特编码：位周期中心的向上跳变代表 0，位周期中心的向下跳变代表 1。但也可反过来定义。
?差分曼彻斯特编码：在每一位的中心处始终都有跳变。位开始边界有跳变代表 0，而位开始边界没有跳变代表 1。

CDMA数据发送

答案：B（2，0，2，0）（1，1，1，1）^T=4
（-2，0，-2，0）（1，1，1，1）^T=-4
（2，0，2，0）*（1，1，1，1）^T=4
标准化一下：1 -1 1
-1表示0，所以 101

CRC


路由器的每个端口就是一个广播域；这里有2个广播域；
计算冲突域：如图，这里有5个冲突域。路由器和交换机都能隔离冲突域；Hub是物理层设备，不能隔离冲突域。
需要注意的是，路由器与交换机直连的线也属于一个冲突域；
简单总结：
1、第二层设备只能隔离冲突域，第三层设备才能隔离广播域；
2、路由器不但能隔离广播域，默认也是可以隔离冲突域的；
3、路由器下直连交换，则路由器到交换机之间也是存在冲突域的