计算机网络（Wrong Question）

一、计算机网络体系结构

1.1 计算机网络概述

注：计算机的三大主要功能是数据通信、资源共享、分布式处理。（负载均衡、提高可靠性）

注：几段链路就是几段流水。

注：记住一个基本计算公式：若n个分组，m段链路，则总时延是多少？

总时延 = n个分组的发送时延 + 1个分组的发送时延 * （m-1）+ 1段链路的传播时延

那直接带公式计算即可。

注：和上一题是一样的咯，就是套公式纯计算。但是这题没有传播时延。

1.2 计算机网络体系结构与参考模型

注：网络协议三要素中的时序（或称同步）定义了通信双方的时序关系，TCP通信双方通过“三报文握手”建立连接，它规定发送SYN、ACK和SYN+ACK报文的先后顺序。

语法：定义了数据格式和结构，即数据应该如何组织、编码和解码。
语义：定义了协议的规则，即数据的含义和操作，包括如何发送、接收和解释数据。
时序：定义了事件的顺序，即数据包的发送和接收的顺序，以及协议的执行流程。

注：避免快速发送方“淹没”慢速接收方，描述的是流量控制的作用，属于数据链路层或传输层的功能。物理层只负责透明地传送比特流，不涉及流量控制的功能，故D错误。

注：数据链路层在不可靠的物理介质上提供可靠的传输，作用包括物理寻址、组、流量控制、差错检验、数据重发等。

网络层和传输层才具有拥塞控制的功能。

注：TCP/IP模型的传输层提供端到端的通信，并且负责差错控制和流量控制，可以提供可靠的面向连接服务或不可靠的无连接服务

注：在同一系统中相邻两层的实体交换信息的逻辑接口称为服务访问点（SAP），N层的SAP是N+1层可以访问N层服务的地方。SAP用于区分不同的服务类型。在5层体系结构中，数据链路层的服务访问点为的“类型”字段，网络层的服务访问点为IP数据报的“协议”字段，传输层的服务访问点为“端口号”字段，应用层的服务访问点为“用户接口”。

用户接口、端口、协议、类型。

ACC

注：

物理层：物理层负责正确、透明地传输比特流（01）。
数据链路层：数据链路层的PDU称为，的差错检测是数据链路层的功能
应用层：打印机是向用户提供服务的，运行的是应用层的程序。

注：TCP/IP的网络层向上只提供简单灵活的、无连接的、尽最大努力交付的数据报服务。考察IP首部，若是面向连接的，则应有用于建立连接的字段，但是首部中没有；若提供可靠的服务，则至少应有序号和检验和两个字段，但是IP分组头中也没有（IP首部中只有首部检验和）。通常有连接、可靠的应用是由TCP的传输层实现的。

注：协议由语法、语义和时序（又称同步）三部分组成。语法规定了通信双方彼此“如何讲”即规定了传输数据的格式。语义规定了通信双方彼此“讲什么”，即规定了所要完成的功能，如通信双方要发出什么控制信息、执行的动作和返回的应答。时序规定了信息交流的次序。由图可知发送方与接收方依次交换信息，体现了协议三要素中的时序要素。

注：在OSI参考模型中，数据链路层、网络层、传输层都具有流量控制功能，数据链路层是相邻结点之间的流量控制，网络层是整个网络中的流量控制，传输层是端到端的流量控制。

二、物理层

2.1 通信基础

注：就当个知识点记下来得了。

注：在以太网中采用曼切斯特编码，每位数据（1比特，对应信息传输速率）都需要两个电平（两个脉冲信号，对应码元传输速率）来表示，因此波特率是数据率的2倍，得数据率为（40Mb/s）/2

注：这题肯定有小伙选的A，显然我也是这其中的一员。那到底为啥子嘞？原因就出在那个二进制信号，就是表明这题不单单只用香农定理计算，还可以用奈奎斯特定理。（二者取小）

注：带宽是3.9-3.5的结果啊！！！

注：1路模拟信号的最大频率为1kHz，根据采样定理可知采样率至少为2kHz，每个样值编码为4位二进制数，所以数据传输速率为8kb/s。复用的每条支路的数字信号的速率要相等，而另7路数字信号的速率均低于8kb/s，所以它们均要采用脉冲填充方式，将数据率提高到8kb/s，然后复用这8路信号，需要的通信能力为8kb/s×8=64kb/s

注：

NRZ (Non-Return to Zero):
1. 这是一种基础的编码方式，其中二进制数据的"0"和"1"分别由两种不同的电平状态表示。
2. 在NRZ编码中，电平在数据位的整个持续时间内保持不变，不返回到零电平。
3. 例如，如果二进制数据是"1100"，在NRZ编码下，电平会保持高状态表示"1"，然后保持低状态表示"0"。
NRZI (Non-Return to Zero Inverted):
1. NRZI是NRZ的一种变体，它通过改变电平来表示数据的变化。
2. 在NRZI编码中，如果当前的二进制位与前一个位相同，电平保持不变；如果不同，则电平翻转。
3. 这种编码方式有助于减少直流分量，提高信号的传输效率，并且可以更容易地从信号中恢复时钟。
4. 例如，如果二进制数据是"1100"，在NRZI编码下，如果前一个位是"1"，则电平保持高来表示"1"；如果前一个位是"0"，则电平翻转来表示"1"。
曼切斯特编码 (Manchester Encoding):
1. 曼切斯特编码是一种自同步编码方式，其中每个数据位的电平在位的中间发生翻转，无论数据是"0"还是"1"。
2. 这种编码方式的特点是每个数据位的中间都有一个电平变化，这使得接收器能够从中恢复出时钟信号。
3. 例如，如果数据位是"1"，则电平从低到高变化；如果数据位是"0"，则电平从高到低变化，变化发生在每个数据位的中间。
差分曼切斯特编码 (Differential Manchester Encoding):
1. 差分曼切斯特编码是曼切斯特编码的一种变体，它通过电平的变化来表示数据，但与曼切斯特编码不同的是，差分曼切斯特编码的电平变化发生在数据位的开始而不是中间。
2. 这种编码方式同样具有自同步的特性，但与曼切斯特编码相比，它在每个数据位的开始都有一个电平变化，这有助于更清晰地识别数据位的开始。
3. 在差分曼切斯特编码中，如果当前位是"1"，则电平在数据位的开始时翻转；如果当前位是"0"，则电平保持不变。

注：差分曼切斯特就是变0静1

2.2 传输介质

Allright

2.3 物理层设备

注：物理层是OSI参考模型的第一层，它建立在物理通信介质的基础上，作为与通信介质的接口。当物理层互连时，各种网络的数据传输速率若不同，则可能出现以下两种情况：①发送方的速率高于接收方，接收方来不及接收导致溢出（因为物理层没有流量控制），数据丢失。②接收方的速率高于发送方，不会出现数据丢失的情况，但效率极低。
综上所述，数据传输速率必须相同。注意，物理层互连成功，只表明这两个网段之间可以互相传送物理层信号，但物理层设备只能转发物理信号，不能识别数据链路层协议，所以并不能保证可以互相传送数据链路层的。因此，数据链路层协议可以不同。要达到在数据链路层互连互通的目的，就要求数据传输速率和数据链路层协议都相同

注：因为物理层设备没有存储转发功能，所以中继器不能连接不同速率的局域网，也不能连接不同数据链路层协议的局域网（连接后要能达到正常通信的日的）。中继器可以连接不同介质的局域网，如光纤和双绞线，只要它们具有相同的速率和协议。

三、数据链路层

3.1 数据链路层的功能

注：

数据链路层的主要功能包括组，组即定义数据格式，A正确。
数据链路层在物理层提供的不可靠的物理连接上实现结点到结点的可靠性传输，B正确。
控制对物理传输介质的访问由数据链路层的介质访问控制（MAC）子层完成，C正确。
为终端结点隐蔽物理传输的细节是物理层的功能，数据链路层不必考虑如何实现无差别的比特传输，D错误。

注：只要有连接就一定要确认。

注：无确认的无连接服务是指源机器向目标机器发送独立的，目标机器并不对这些进行确认。事先并不建立逻辑连接，事后也不用释放逻辑连接。若因线路上有噪声而造成某一丢失则数据链路层并不检测这样的丢现象，也不回复。当错误率很低时，这类服务非常合适，这时恢复任务可留给上面的各层来完成。这类服务对实时通信也非常合适，因为实时通信中数据的近到比数据损环更不好。

注：

3.2 组帧

3.3 差错控制

注：海明码“纠错”d位，需要码距为2d+1的编码方案；“检错”d位，则只需码距为d+1。直接就是一个背下来就好。

3.4 流量控制和可靠传输机制

注：在选择重传协议中，若用n比特对编号，则发送窗口和接收窗口的大小关系为1<WR≤WT，此外还需满足WR+WT≤2^n，所以发送窗口的最大尺寸为2^5-14=32-14=18

注：为使信道利用率最高（即100%），要让发送方在一个发送周期内持续发送帧，不能出现发送窗口内的发完但还未收到第一个帧的确认的情况。

发送周期=发送一个数据的时间+往返时延+发送一个确认的时间，发送一个数据或确认的时间均为128B/16kb/s=64ms 发送周期=64ms+250msx2+64ms=628ms。为保证发送方持续发送，在一个发送周期内至少要发送的数为628ms/64ms=10（向上取整），即发送窗口大小至少为10，所以序号至少采用4比特。

注：考虑制约甲方的数据传输速率的因素。首先，信道带宽能直接制约数据的传输速率，传输速率定是小于或等于信道带宽的。其次，因为甲方和乙方之间采用后退N协议传输数据，要考虑发送个数据到接收到它的确认之前，最多能发送多少数据，甲方的最大传输速率受这两个条件的约束，所以甲方的最大传输速率是这两个值中的小者。甲方的发送窗口尺寸为1000，即收到第一个数据的确认前，最多能发送1000个数据顿，即1000×1000B=IMB的内容，而从发送第一个到接收到它
的确认的时间是一个的发送时间加上往返时间，即1000B/100Mb/s+50ms+50ms=0.10008s，此时的最大传输速率为1MB/0.10008s≈10MB/s=80Mb/s。信道带宽为100Mb/s，因此答案为min（80Mb/s，100Mb/s）=80Mb/s

注：和上面的15题异曲同工。

注：其实仔细想想信道利用率的公式就知道了。

3.5 介质访问控制

注：本质是看不懂一点，但是看了书里的解析之后应该就懂了。

本题的关键是理解TDM（时分复用）的原理和特点。TDM在发送端将不同用户的信号相互交织在不同的时间片内，沿同一个信道传输，在接收端再将各个时间片内的信号提取出来，还原成原始信号。为了实现TDM，必须满足如下条件：

介质的位速率（即每秒传输的二进制位数）大于单个信号的位速率；
介质的带宽（即所能传输信号的最高频率与最低频率之差）大于结合信号的带宽（即所有信号经过调制后形成的复合信号的带宽）。

注：CSMA/CD协议要求：发送的时间≥争用期的时间（即信号在最远两个端点之间往返传输的时间）。因此，当数据传输速率提高时，发送帧的时间就缩短，此时可通过增加最短帧长来增加发送帧的时间，或缩短电缆的长度来减少争用期的时间，以便仍然满足“发送的时间≥争用期的时间”这个要求。掌握CSMA/CD最短帧长的原理是解决这类问题的关键。

3.6 局域网

3.7 广域网

3.8 数据链路层设备

四、网络层

4.1 网络层的功能

注：在报文交换中，交换的数据单元是报文。因为报文大小不固定，在交换结点中需要较大的存储空间，另外报文经过中间结点的接收、存储和转发时间较长而且不固定，所以不能用于实时通信应用环境（如语音、视频等）。

注：

虚电路是一种分组交换技术，它可以采用存储转发的方式工作，A错误。
虚电路不只是临时性的，它提供的服务包括永久性虚电路（PVC）和交换型虚电路（SVC），其中前者是一种提前定义好的、基本上不需要任何建立时间的端点之间的连接，而后者是端点之间的一种临时性连接，这
些连接只持续所需的时间，且在会话结束时就取消这种连接，B错误。数据报服务是无连接的，既然提供可靠性保障，也不保证分组的有序到达，C错误。
在数据报服务中，每个分组都必须携带源地址和目的地址；而虚电路服务中，建立连接后，分组只需携带虚电路标识。

17.下列关于虚电路的说法中，正确的是（）
A. 虚电路依赖其他协议实现差错控制
B. 采用虚电路方式发送分组时，分组首部都必须包含目的地址
C. 虚电路结合了电路交换的思想，适合对实时性要求较高的长期通信
D. 多站点同时使用一段物理链路实行虚电路交换会产生冲突，无法正常通信

注：虚电路提供的是可靠的通信服务，本身就可实现差错控制。分组仅在连接建立时才需要使用完整的目的地址，之后每个分组只需携带这条虚电路的编号即可。多站点同时使用一段物理链路实现虚电路交换不会产生冲突，因为每个分组都有一个虚电路号来标识所属的虚电路。

注：眼睛眼睛眼睛！！！物理连接。

注：选项A、B和C都是SDN的特点。Openflow协议是控制平面和数据平面之间的接口。在SDN
中，路由器之间不再相互交换路由信息，由远程控制器计算出最佳路由。不能说是取代。

注：SDN是一种新型网络体系结构，是一种设计、构建和管理网络的新方法，不是一种新型物理网络结构。在SDN中，完成“匹配+动作”的设备通常也称OpenFlow交换机。相应地，在SDN中取代传统路由器中转发表的是流表。SDN远程控制器是一种控制平面的实现方式，它由一个远程的服务器来计算和分发流表给网络设备，SDN远程控制器不在OpenFlow交换机中。

注：虚电路并不是真连接所以无需预分配带宽。

4.2 IPv4

4.3 IPv6

4.4 路由算法与路由协议

4.5 IP多播

4.6 移动IP

4.7 网络层设备

12. 路由器转发分组时，需要进行（）
A. 网络层处理和数据链路层处理
B. 网络层处理和物理层处理
C. 数据链路层处理和物理层处理
D. 网络层处理、数据链路层处理和物理层处理

五、传输层

5.1 传输层提供的服务

5.2 UDP协议

5.3 TCP协议

36. A和B建立TCP连接，MSS为1KB。某时，慢开始门限值为2KB，A的拥塞窗口为4KB，在接下来的一个RTT内，A向B发送了4KB的数据（TCP的数据部分），并且得到了B的确认，确认报文中的窗口字段的值为2KB。在下一个RTT中，A最多能向B发送（）数据
A. 2KB B. 8KB C. 5KB D. 4KB