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1、网桥转发MAC 帧的原理查找转发表中有无与收到帧的目的地址相匹配的项目。如没有，则通过所有其他端口（除进入网桥的端口外）进行转发；如有，则按转发表中给出的端口进行转发；若转发表给出的端口就是该帧进

1、网桥转发MAC 帧的原理

查找转发表中有无与收到帧的目的地址相匹配的项目。

如没有，则通过所有其他端口（除进入网桥的端口外）进行转发；

如有，则按转发表中给出的端口进行转发；

若转发表给出的端口就是该帧进入网桥的端口，则丢弃这个帧（因为这时不需要经过网桥进行转发）；

转发时须使用CSMA/CD方法。

2、网桥每端口只连一个主机，线路用双绞线或光纤，主机和网桥全双工通信。 这种网桥即交换机

3、Internet 的组成部分：终端系统、通信线路、通信设备、应用系统

4、数据(Data)：信息的表示形式（载体）。

信号(Signal)：数据是借助信号来传输的，是通信中传输的主体，是数据的电气或电磁表现。分为模拟信号和数字信号。

模拟信号：时间上连续，包含无穷多个信号值

数字信号：时间上离散，仅包含有限数目的信号值。最常见的是二值信号，也叫基带信号

信道(Channel)：传输信号的通路。

– 按传输信号的形式分为模拟信道和数字信道。模拟信道用于模拟信号，数字

信道用于传输数字信号

数字通信：通过在物理链路上传送数字信号达到数据传输目的的通信。

模拟通信：通过在物理链路上传送模拟信号达到数据传输目的的通信。

并行传输：指同时传输一组比特，每个比特使用单独的一条线路。

串行传输：使用一条线路，逐个地传输所有的比特

单工(Simplex) ：数据单向传输

半双工(Half Duplex)：信号可以双向传输，但不能在同一时刻双向传输

全双工(Full Duplex)：信号可双向同时传输

全双工(Full Duplex)：信号可双向同时传输

.5、数据通信的技术指标

带宽：信号带宽(Bandwidth)：指信号频率的变动范围，由信号的最高频率减去最低频 率 得到

信道带宽：指信道能够通过的信号的频率范围

数据传输率（速率）

数据传输率：在单位时间内传输的二进制位数，单位为: bit/s或bps 。

最大数据传输率（带宽） 输的最大数据位数，单位bit/s。

误码率：指二进制数据位传输时出错的概率。

时延：数据从源端传送到目的端的时间

时延 = 发送时延 传播时延 处理时延 排队时延

6、三种常用的调制技术：

幅移、频移、 相移

7、复用类型（技术）

频分复用 波分复用 时分复用

8、光纤的特点:

传输率高，传输距离长，主要用于长距离的数据传输和网络的主干线。

抗电磁干扰性能好。

光信号不易泄漏，保密性好。

体积小，重量轻，便于安装施工。

不支持光接口的设备需要进行光信号与电信号的转换装置。

成本高并且连接技术比较复杂

9、物理层

实现在物理线路上传送原始比特流。

定义设备之间机械的、电气的、过程的和功能的特性。

机械特性：物理连接器的尺寸、形状、规格。

电气特性：信号电平，频率，

数据传输速率，最大传送距离等。

功能特性：接口引脚的功能作用。

过程特性：信号时序，应答关系，操作过程

10、数据链路层

实现子网内的数据传送

数据传输单位是帧。

所关心的问题包括：物理地址（网卡地址）；组帧、帧定界；子网内选路；差错检测；流量控制：收发双方速率的匹配跨若干子网的数据传送；将数据由源主机送到目的主机。

11、网络层

关心的问题：屏蔽不同类型网络的差异；全局的地址；统一分组格式；网间的路由选择；流量控制和拥塞控制；差错检测；

12、运输层

为应用进程与应用进程的通信提供数据传输服务；

提供“面向连接”（可靠）和“无连接”（不可靠）两种服务；

提供传输差错校验与恢复，流量控制，拥塞控制

13、应用层

通过应用进程间的交互实现应用；

直接面向用户（人）提供各种服务

14、网络协议的三要素

语法：规定了的数据的格式和类型。

语义：规定了对数据的处理和响应方法。

同步（时序）：规定了各个事件的发生顺序。

15、基带传输是指直接在电缆上传输表示二进制数0和1的数字信号的传输方式。 MAC 地址又称为物理地址、或硬件地址。

MAC 地址分为：单播地址、广播地址、多播地址

16、CSMA/CD（载波监听多点接入/冲突检测）需要解决什么问题

⏹ 总线空闲才能发送数据。发送前，先监听总线是否有信号。

⏹ 由于信号传播需要时间，或许有两个终端同时检测到总线空闲，而发送数据。因此，

发送过程中仍需检测冲突发生。

⏹ 如果冲突发生，延迟一段时间后再发送。

17、退避延迟算法要求：

１．发生冲突后，某个主机的后退时间应不同于其他主机，且小于其他主机。 ２．在符合要求１的情况下，后退时间尽可能短。

３．能自动适应不同负荷。

18、截断二进制指数退避算法

①设K 为冲突次数。要发送一个新MAC 帧时 K=0，每发生一次冲突，K 加1，但K 不能超过10，因此，K ＝MIN[冲突次数，10]。

②从整数集合[0，1，…，2K-1]中随机选择一个整数r 。

③根据r ，计算出退避延迟时间 T= r * t （t=51.2μs ）。

④如果连续重传了16次都有冲突，则放弃发送，并向高层协议报告。

19、同轴电缆以太网中继规则：“5-4-3-2-1

“5”：最多可以有5个网段。

“4”：最多有4个中继器。

“3”：最多有3个网段可以连接主机。

“2”：剩下两个网段不能连主机，只能用作线路距离扩展之用。

“1”：用中继器连接的各网段逻辑上还是一个以太网（即还是一个冲突域），只不过规模扩大了。

20、集线器以太网扩展规则：“5-4-3”

“5”：任何两台主机之间最多只能有5段链路。

“4”：集线器最多4个。

“3”：在4个集线器中，最多有3个集线器直接连主机，偏中间的某个集线器不能直接连主机。

21、在总线形以太网中，一旦两个（或以上）主机同时发送数据，就会发生冲突，具有这种 传输特性的网络所覆盖的地理范围，称为冲突域。

同一冲突域中相距最远的两个主机之间的物理距离称为冲突域直径。

冲突域直径可以用时间 t 表示，它和距离R 之间的关系是：

R = t*(2c/3) 最短帧长Lmin =2*t *X

(t：冲突域直径，X ：发送速率，Lmin ：最短帧长）

总线形以太网 X=10Mbps,t=25.6μs

Lmin =2*t *X ＝2*25.6*10-6*107 =512b =64B

22、网桥转发MAC 帧的原理

查找转发表中有无与收到帧的目的地址相匹配的项目。

如没有，则通过所有其他端口（除进入网桥的端口外）进行转发；

如有，则按转发表中给出的端口进行转发；

若转发表给出的端口就是该帧进入网桥的端口，则丢弃这个帧（因为这时不需要经过网 桥进行转发）；

转发时须使用CSMA/CD方法。

23、网桥隔离冲突域

⏹ 网桥工作在MAC 层，转发数据单位是MAC 帧，用存储转发；

⏹ 如果MAC 帧的源和目的在某端口的同侧，网桥不转发，所以能隔离信号，使每个

端口连接的网段是独立的；

⏹ 如果要向下一网段转发MAC 帧，网桥会使用CSMA/CD方法解决冲突。

24、网桥用反向自学习算法建立转发表

若主机A 发出的帧从端口x 进入了某网桥，那么从这个端口出去沿相反方向一定可把一个帧送到A 。

网桥每收到一帧，就根据其源地址A 和进入网桥的端口x ，作为转发表中的一个项目。 建立转发项时把帧的源地址A 写在“地址”字段，而入端口 x 写入“端口”字段。

注意：转发帧时，是根据收到帧的目的地址来查表的。且网桥转发帧和建立转发表同时进行。

25、网桥和集线器（中继器）不同

⏹ 集线器（中继器）在转发时，不监听线路的忙闲。

⏹ 网桥在转发帧时必须执行 CSMA/CD 算法。

⏹ 若在发送过程中出现碰撞，就必须停止发送和进行退避。

26、VLAN （虚拟局域网）：由同一物理以太网中的若干主机构成的逻辑组。

一个VLAN 是一个独立广播域，等同于一个独立的子网。

同一VLAN 内主机间可以相互通信，不同VLAN 内主机间不能直接通信，要通信需经过路由器。

可以把任意一组主机定义为一个VLAN 。

VLAN 的划分不受物理区域限制，可以动态改变。

VLAN 建立在交换机基础上，由交换机软件完成

27、互联网的数据传输思路:互联网的传输数据封装成与具体网络类型无关的格式：IP 分组，用两端主机的IP 地址作为IP 分组的源和目的地址；

IP 分组在互联网中逐跳传输；

源主机和路由器须根据目的IP 地址和路由表确定下一跳的IP 地址；

IP 分组经过不同的传输网络传输时，需封装到传输网络对应的帧中

28、IP 实现网络互连机制

规定统一的、与具体网络类型无关的IP 地址和IP 分组格式；

IP 分组经过逐跳传输，实现源主机至目的主机的传输过程；

源主机和路由器须建立指明通往目的的路由表；

必须由单个传输网络连接当前跳和下一跳，通过传输网络实现IP 分组当前跳至下一跳的传输过程；

29、路由器结构

路由器是IP 分组转发设备；

线卡连接线路，完成传输网络对应链路层和物理层功能；

路由模块建立、更新路由表；

转发模块（交换模块）实现IP 分组的选路和转发。

30、10.0.0.0 到 10.255.255.255

172.16.0.0 到 172.31.255.255

192.168.0.0 到 192.168.255.255

这些地址往往用于机构内部通信，不能和因特网上的主机直接通信。

31、ICMP （互联网控制报文协议）

用于①报告IP 分组传输过程中的错误；②测试网络运行状态。

ICMP 既是 IP 协议的辅助协议，又使用IP 协议进行传输差错报告报文和询问报文

32、ARP 和地址解析

ARP 的主要用途是在知道下一跳的IP 地址的前提下，获取下一跳的MAC 地址。 ARP 只能在同一个广播域内作用，意味着下一跳和当前跳必须属于同一个广播域。

ARP 通过广播ARP 请求来寻找下一跳，因此，广播域中所有节点都接收ARP 请求，但只有和请求中IP 地址相同的节点才回复。

如果连续向同一个下一跳发送数据，没有必要每一次都解析地址，可以在ARP 缓存中保留IP 地址和MAC 地址之间的关联。但这种关联是有时效性的。

ARP 请求中给出源主机的IP 地址和MAC 地址，就是用于广播域中其他主机在ARP 缓存中

记录下它们的关联。

ARP 的另一用途测试IP 地址是否冲突。IP 网络中是不允许两个结点有同样的IP 地址，因此，在对主机分配了IP 地址后，通过ARP 测试广播域中是否存在具有相同地址的主机。 ARP 广播一个ARP 请求，该ARP 请求中的源主机地址为0.0.0.0，表明是未知地址，目的地址是新分配的IP 地址。

如果源主机接收到ARP 响应，意味着广播域中已经有主机使用了该IP 地址。报错。

33、查询路由表的方法

从欲转发IP 分组首部提取目的IP 地址 D 。

(2) 用D 与路由表中路由比较，寻找合适路由。

(3) 比较时，将路由的子网掩码和 D 进行“按位与”运算，判断结果与路由的目的地址是否匹配。若匹配，按此路由转发，否则，继续比较。

(4) 若找不到确切路由，则使用默认路由转发。

(5) 若没有默认路由，则丢弃、报错。

34、传输层的功能应用程序之间提供端到端的通信

差错检测

可靠传输（可选项）

无差错、不丢失、不重复、不乱序

流量控制、拥塞控制

端口就是传输层的服务访问点。

端口的作用是让各种应用程序能将其数据向下给传输层，以及让传输层将其报文段中的数据向上交付给应用程序。

层间的抽象的协议端口是软件端口

路由器或交换机上的端口是硬件端口

硬件端口是不同硬件设备进行交互的接口，而软件端口是应用层的各种协议进程与运输实体进行层间交互的一种地址。

. 35、用户数据报协议 UDP

UDP 只在IP 基础上增加了很少的功能，即端口和差错检测。

无连接，即数据传输之前不需要建立连接。

尽最大努力交付，即不保证可靠性。

支持一对一、一对多、多对一和多对多的交互通信。

处理开销小，效率高。

适合对可靠性要求不高的应用（视频点播、视频会议、网络电话、DNS 等）。

.36、 传输控制协议TCP

提供可靠传输的服务。

无差错、不丢失、不重复、不乱序

流量控制、拥塞控制

是面向连接的传输层协议。

每个连接只有两个端点，一对一通信。

开销大。

TCP 连接的管理三个阶段：建立连接、传送数据和释放连接。

连接建立过程中要解决以下问题：

确知对方的存在。

双方协商一些参数（如初始序号，初始窗口大小等）。

资源分配（如缓存、连接表

37、TCP 的连接是采用客户/服务器方式。

主动发起连接的应用进程叫做客户(client) 。

被动等待连接的应用进程叫做服务器(server)

38、名字到 IP 地址的解析是由若干个域名服务器程序完成的。域名服务器程序在专设的结点上运行，运行该程序的机器称为域名服务器。

因特网采用层次树状结构的命名方法。

连接在因特网上的主机或路由器，都可以有一个的层次结构的名字，即域名。

域名由标号序列组成，各标号之间用点隔开：

„ . 三级域名 . 二级域名 . 顶级域名

各标号分别代表不同级别的域名。

根域名服务器、顶级域名服务器、权威域名服务器、本地域名服务器

39、域名的解析过程

主机向本地域名服务器的查询一般都是采用递归查询。如果主机所询问的本地域名服务器不知道被查询域名的 IP 地址，那么本地域名服务器就以 DNS 客户的身份，向其他根域名服务器继续发出查询请求报文。

本地域名服务器向根域名服务器的查询通常是采用迭代查询。当根域名服务器收到本地域名服务器的迭代查询请求报文时，要么给出所要查询的 IP 地址，要么告诉本地域名服务器：“你下一步应当向哪一个域名服务器进行查询”。然后让本地域名服务器进行后续的查询。