1、網絡性能指標/計算機網絡有哪些常用的性能指標?
答:速率,帶寬,吞吐量,時延(發送時延、傳播時延、處理時延、排隊時延),時延帶寬積,往返時間RTT和信道(或網絡)利用率。
2、網絡協議的三個要素是什么?各有什么含義?
答:網絡協議:為進行網絡中的數據交換而建立的規則、標準或約定。由以下三個要素組成:
(1)語法:即數據與控制信息的結構或格式。
(2)語義:即需要發出何種控制信息,完成何種動作以及做出何種響應。
(3)同步:即事件實現順序的詳細說明。
3、試簡述分組交換的要點/簡述分組交換的工作原理。
答:首先將待發的數據報文劃分成若干個大小有限的短數據塊,在每個數據塊前面加上一些控制信息(即首部),包括諸如數據收發的目的地址、源地址,數據塊的序號等,形成一個個分組;(2分)然后各分組在交換網內采用“存儲轉發”機制將數據從源端發送到目的端;(1分)目的端去掉各分組的控制信息,重新組裝起來。(1分)
答:采用了存儲轉發技術。把報文(要發送的整塊數據數據)等分成若干數據段,每個數據段加入控制信息組成的首部(header),構成若干分組。因為分組首部包含了目的地址和原地址等重要控制信息,每個分組才可以在互聯網中獨立地選擇傳輸路徑。
分組交換在傳送數據之前不必先占用一條端到端的通信資源,分組到達一個路由器之后先存儲,查找轉發表、后轉發,省去建立和釋放連接的開銷,因此效率更高。
分組交換的優點:高效、靈活。迅速、可靠
高效:在分組傳輸過程中動態分配傳輸帶寬,對通信鏈路是逐段占用。
靈活:每一個分組獨立地選擇轉發路由。
迅速:以分組作為傳送單位,可以不先建立連接就能向其他主機發送分組
可靠:保證可靠性的網絡協議:分布式多路由的分組交換網,使網絡有很好的生存性
分組交換的缺點:時延、額外開銷
時延:分組在各路由器存儲轉發時需要排隊。
額外開銷:分組必須攜帶控制信息,整個分組交換網絡還需要專門的管理和控制機制。
4、協議與服務的區別?有何關系?
答:協議和服務的概念的區分:
1、協議的實現保證了能夠向上一層提供服務。本層的服務用戶只能看見服務而無法看見下面的協議。下面的協議對上面的服務用戶是透明的。
2、協議是“水平的”,即協議是控制兩個對等實體進行通信的規則。但服務是“垂直的”,即服務是由下層通過層間接口向上層提供的。上層使用所提供的服務必須與下層交換一些命令,這些命令在OSI中稱為服務原語。
5、物理層的接口有哪幾個特性?各包含什么內容?
答:(1)機械特性:指明接口所用的接線器的形狀和尺寸、引線數目和排列、固定和鎖定裝置等等。(1分)
(2)電氣特性:指明在接口電纜的各條線上出現的電壓的范圍。(1分)
(3)功能特性:指明某條線上出現的某一電平的電壓表示何意。(1分)
(4)規程特性:說明對于不同功能的各種可能事件的出現順序。(1分)
6、網橋如何處理收到的幀?/簡述網橋處理收到的幀的算法。
答:網橋的自學習和轉發幀的一般步驟
下面我們給出網橋的自學習和轉發幀的一般步驟。
(1)網橋收到一幀后先進行自學習。查找轉發表中與收到幀的源地址有無相匹配的項目。如沒有,就在轉發表中增加一個項目(源地址、進入的接口和時間)。如有,則把原有的項目進行更新。
(2)轉發幀。查找轉發表中與收到幀的目的地址有無相匹配的項目。如沒有,則通過所有其他接口(但進入網橋的接口除外)進行轉發。如有,則按轉發表中給出的接口進行轉發。但應注意,若轉發表中給出的接口就是該幀進入網橋的接口,則應丟棄這個幀(因為這時不需要經過網橋進行轉發)。
答:(1). 從端口 x 收到無差錯的幀(如有差錯即丟棄),在轉發表中查找目的站 MAC 地址。(1分)
(2). 如果轉發表中有目的站MAC,則找出到此 MAC 地址應當走的端口 d:
?????? 如果 d = x,則丟棄此幀(發送方和接收方在同一端口,不需要經過網橋轉發);
?????? 如果d ≠ x,則從端口 d 轉發此幀。(1分)
(3)如果轉發表中沒有目的站MAC,則向網橋除 x 以外的所有端口廣播。(1分)
(4) 如果轉發表中沒有源站MAC,則將源站 MAC 地址加入到轉發表,登記該幀進入網橋的端口號,設置計時器,等待新幀。如果轉發表中有源站MAC,則更新計時器。(1分)
7、在TCP的擁塞控制中,什么是快重傳、懲罰減少和加法增大?
答:快重傳算法規定,發送端只要一連收到三個重復的 ACK 即可斷定有分組丟失了,就應立即重傳丟失的報文段而不必繼續等待為該報文段設置的重傳計時器的超時。(1分)
“乘法減小“是指不論在慢開始階段還是擁塞避免階段,只要出現一次超時,就把慢開始門限值 ssthresh 設置為當前的擁塞窗口值乘以 0.5。當網絡頻繁出現擁塞時,ssthresh 值就下降得很快,以大大減少注入到網絡中的分組數。(1分)
“加法增大”是指執行擁塞避免算法后,當收到對所有報文段的確認就將擁塞窗口 cwnd增加一個 MSS 大小,使擁塞窗口緩慢增大,以防止網絡過早出現擁塞。(1分)
答:
① 慢開始:
在主機剛剛開始發送報文段時可先將擁塞窗口 cwnd 設置為一個最大報文段 MSS 的數值。在每收到一個對新的報文段的確認后,將擁塞窗口增加至多一個 MSS 的數值。用這樣的方法逐步增大發送端的擁塞窗口 cwnd,可以分組注入到網絡的速率更加合理。
② 擁塞避免:
當擁塞窗口值大于慢開始門限時,停止使用慢開始算法而改用擁塞避免算法。擁塞避免算法使發送的擁塞窗口每經過一個往返時延 RTT 就增加一個 MSS 的大小。
③ 快重傳算法規定:
發送端只要一連收到三個重復的 ACK 即可斷定有分組丟失了,就應該立即重傳丟手的報文段而不必繼續等待為該報文段設置的重傳計時器的超時。
④ 快恢復算法:
當發送端收到連續三個重復的 ACK 時,就重新設置慢開始門限 ssthresh 與慢開始不同之處是擁塞窗口 cwnd 不是設置為 1,而是設置為 ssthresh 若收到的重復的 ACK 為 n 個(n>3),則將 cwnd 設置為 ssthresh 若發送窗口值還容許發送報文段,就按擁塞避免算法繼續發送報文段。若收到了確認新的報文段的 ACK,就將 cwnd 縮小到 ssthresh。
⑤ 乘法減小:
是指不論在慢開始階段還是擁塞避免階段,只要出現一次超時(即出現一次網絡擁塞),就把慢開始門限值 ssthresh 設置為當前的擁塞窗口值乘以 0.5。當網絡頻繁出現擁塞時,ssthresh 值就下降得很快,以大大減少注入到網絡中的分組數。
⑥ 加法增大:
是指執行擁塞避免算法后,在收到對所有報文段的確認后(即經過一個往返時間),就把擁塞窗口 cwnd 增加一個 MSS 大小,使擁塞窗口緩慢增大,以防止網絡過早出現擁塞。
9.流量控制和擁塞控制最主要的區別是什么?發送窗口的大小取決于流量控制還是擁塞控制?
答:簡單地說,流量控制是在一條 TCP 連接中的接收端才用的措施,用來限制對方(發送端)發送報文的速率,以免在接收端來不及接收。流量控制只控制一個發送端。
擁塞控制是用來控制 TCP 連接中發送端發送報文段的速率,以免使互聯網中的某處產生過載。擁塞控制可能會同時控制許多個發送端,限制它們的發送速率。不過每一個發送端只知道自己應當怎樣調整發送速率,而不知道在互聯網中還有哪些主機被限制了發送速率。
我們知道,發送窗口的上限值是 Min [rwnd, cwnd],即發送窗口的數值不能超過接收窗口和擁塞窗口中嬌小的一個。接收窗口的大小體現了接收端對發送端施加的流量控制,而擁塞窗口的大小則是整個互聯網的負載情況對發送端施加的擁塞控制。因此,當接收窗口小于擁塞窗口時,發送窗口的大小取決于流量控制,即取決于接收端的接收能力。但當擁塞窗口小于接收窗口時,則發送窗口的大小取決于擁塞控制,即取決于整個網絡的擁塞狀況。