目錄

一、計算機網絡體系結構

1.計算機網絡的定義與功能：

2.網絡體系結構相關概念：

3.OSI 七層模型與 TCP/IP 模型：

4.通信方式與交換技術：

電路交換

報文交換

分組交換

5.端到端通信和點到點通信：

6.計算機網絡的性能指標：

7.網絡的分類

按覆蓋范圍分類

按拓撲結構分類

按傳輸介質分類

按使用性質分類

二、物理層

基本概念類

傳輸媒體類

編碼與調制類

信道容量類（奈氏準則，香農公式）

復用技術類

物理層設備類

三、數據鏈路層

基本概念

封裝成幀（組幀）

實現組幀的方法

透明傳輸

差錯控制

檢錯編碼（奇偶校驗、循環冗余ROC）

糾錯編碼（碼距、海明碼）

流量控制

流量控制與滑動傳輸機制

可靠傳輸機制（s-w，GBN,SR）

信道利用率分析

介質訪問控制

信道劃分介質訪問控制

CDMA 碼分多址

隨機訪問介質訪問控制

1.ALOHA

2.CSMA協議

3.CSMA/CD協議

4.CSMA/CA協議

5.隱蔽站問題

6.輪詢訪問/令牌傳輸協議

局域網相關

點對點協議 PPP

四、網絡層

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一、計算機網絡體系結構

1.計算機網絡的定義與功能：

什么是計算機網絡？它是如何實現資源共享和數據通信的？

計算機網絡是指將地理位置不同的具有獨立功能的多臺計算機及其外部設備，通過通信線路連接起來，在網絡操作系統，網絡管理軟件及網絡通信協議的管理和協調下，實現資源共享和信息傳遞的計算機系統。

計算機網絡實現資源共享和數據通信的方式如下：

• 資源共享：
  • 硬件資源共享：通過網絡，用戶可以使用遠程計算機的硬件設備，如打印機、存儲設備等。例如，一個辦公室中的多臺計算機可以共享一臺高性能打印機，用戶只需將打印任務發送到連接打印機的網絡節點，即可完成打印，無需為每臺計算機都配備打印機，提高了硬件設備的利用率。
  • 軟件資源共享：網絡上的計算機可以共享軟件資源，如各種應用程序、數據庫等。用戶可以遠程訪問和使用這些軟件，無需在本地計算機上安裝所有軟件，節省了本地存儲空間，同時也方便了軟件的更新和維護。例如，企業內部的員工可以通過網絡訪問公司的數據庫系統，獲取和更新數據。
  • 數據資源共享：這是計算機網絡資源共享的重要方面。不同計算機上的數據可以通過網絡進行共享和交換。例如，科研團隊成員可以通過網絡共享實驗數據、研究報告等，方便合作與交流。
• 數據通信：
  • 分組交換技術：將數據分割成若干個分組，每個分組包含一定的頭部信息和數據部分。頭部信息中包含源地址、目的地址等，網絡中的路由器根據這些信息將分組沿著不同的路徑傳輸到目的地，在目的地再將分組重新組裝成原始數據。這種方式提高了網絡的傳輸效率和靈活性，允許多個數據同時在網絡中傳輸，共享網絡帶寬。
  • 網絡協議：網絡協議是計算機網絡中進行數據通信的規則和約定。例如，TCP/IP 協議是互聯網中廣泛使用的協議族。傳輸控制協議（TCP）負責在發送端和接收端之間建立可靠的連接，確保數據的準確傳輸，它會對數據進行編號和確認，若有數據丟失或錯誤，會自動重傳。網際協議（IP）則主要負責將分組從源節點傳輸到目的節點，通過 IP 地址來標識網絡中的設備，實現數據的路由選擇。
  • 通信鏈路：計算機通過各種通信鏈路連接在一起，如雙絞線、光纖、無線鏈路等。這些鏈路提供了數據傳輸的物理通道，不同的鏈路具有不同的傳輸速率和傳輸距離限制。例如，光纖具有高帶寬、低損耗的特點，適合長距離、高速數據傳輸，常用于骨干網絡；而無線鏈路則方便移動設備接入網絡，實現隨時隨地的數據通信。

計算機網絡的主要功能有哪些？請舉例說明在實際生活中的應用。

計算機網絡的組成

2.網絡體系結構相關概念：

解釋網絡體系結構的定義，為什么要采用分層的體系結構？分層結構有什么優點和缺點？

以下是對網絡體系結構相關問題的回答：

網絡體系結構的定義

網絡體系結構是指計算機網絡的各層及其協議的集合，它從功能上描述了計算機網絡的結構，規定了網絡中各層的功能、各層之間的接口以及各層所使用的協議。它是一種抽象的概念，用于指導計算機網絡的設計、實現和維護，使得不同廠家的設備能夠相互通信和協同工作。

采用分層體系結構的原因

• 簡化網絡設計：將復雜的網絡功能分解為多個層次，每個層次負責特定的功能，使得網絡設計和實現更加容易。可以分別對每個層次進行設計、開發和測試，降低了整體設計的復雜度。
• 促進標準化：分層結構使得不同廠家可以針對不同層次進行標準化設計和生產。只要遵循相同的層次結構和協議標準，不同廠家的設備就能夠實現互操作性，有利于網絡技術的推廣和應用。
• 便于維護和升級：當網絡中的某一功能需要修改或升級時，只需對相應的層次進行調整，而不會影響到其他層次。這使得網絡的維護和升級更加方便，提高了網絡的可擴展性和適應性。

分層結構的優點

• 獨立性強：各層之間相互獨立，每一層只負責完成本層的功能，不依賴于其他層的具體實現。這樣，當某一層的功能發生變化時，只要保持層間接口不變，就不會影響到其他層的正常工作。
• 靈活性好：由于各層相對獨立，因此可以根據需要靈活地選擇不同的實現方式。例如，在傳輸層可以根據不同的應用需求選擇 TCP 協議或 UDP 協議，而不影響網絡層和應用層的功能。
• 易于實現和調試：分層結構將復雜的網絡功能分解為多個簡單的層次，每個層次的功能相對單一，便于實現和調試。可以分別對每個層次進行單獨的測試和優化，提高了網絡系統的可靠性和穩定性。
• 有利于網絡技術的發展：分層結構使得新的網絡技術可以很容易地融入到現有的網絡體系中。只要新的技術能夠與現有的層次結構和協議相兼容，就可以在不改變整個網絡體系的前提下進行應用和推廣。

分層結構的缺點

• 增加了系統開銷：分層結構中，數據在不同層次之間傳輸時需要進行封裝和解封裝操作，這會增加一定的系統開銷，包括處理時間和數據傳輸量。例如，在網絡層封裝 IP 數據包時，需要添加包頭信息，這會使數據量增加。
• 可能導致性能下降：由于數據需要在多個層次之間傳遞，每個層次都可能對數據進行處理和轉發，這可能會導致數據傳輸的延遲增加，從而影響網絡的性能。特別是在處理實時性要求較高的業務，如視頻會議、在線游戲等時，分層結構可能會帶來一定的性能問題。
• 層次劃分的合理性問題：如果層次劃分不合理，可能會導致某些功能在不同層次之間重復實現，或者某些層次的功能過于復雜，而其他層次的功能又過于簡單，從而影響整個網絡體系結構的效率和性能。

說明服務、接口和協議的概念以及它們之間的關系。

在計算機網絡中，服務、接口和協議是三個重要的概念，它們相互關聯，共同確保網絡中數據的正確傳輸和通信的有效進行。以下是它們的概念及關系說明：

概念

• 服務：是指網絡中某一層向其上層提供的一組功能。它定義了該層能夠為上層做什么，例如，網絡層為傳輸層提供的服務是將數據包從源節點傳輸到目的節點，而不涉及數據包的具體內容和含義。服務描述了層與層之間的抽象接口，上層通過這個接口來使用下層提供的功能。
• 接口：也稱為服務訪問點（SAP），是同一節點內相鄰兩層之間交換信息的連接點，即上層訪問下層所提供服務的入口。它規定了上層實體如何請求下層服務，以及下層實體如何向上層提供服務，包括服務的調用方式、參數傳遞等細節。例如，傳輸層通過網絡層的接口將數據交給網絡層進行傳輸，并指定目的地址等參數。
• 協議：是指通信雙方為了實現通信而制定的規則、約定和標準。它定義了在不同節點的對等層之間交換的信息格式、順序以及如何對這些信息進行處理。例如，在 TCP/IP 協議族中，IP 協議規定了數據包的格式和路由規則，TCP 協議則規定了如何建立連接、進行可靠的數據傳輸以及流量控制等。
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關系

• 服務是由下層通過接口提供給上層的，接口是服務的具體實現方式，它規定了上層如何使用下層的服務。協議則是在不同節點的對等層之間進行通信時所遵循的規則，用于實現服務的傳遞。
• 協議與服務相互獨立，協議是水平方向的，即不同節點的對等層之間通過協議進行通信；而服務是垂直方向的，是同一節點內不同層之間的關系，下層為上層提供服務。
• 接口是服務和協議之間的橋梁，它將上層對服務的請求轉換為對下層協議的操作，使得上層能夠通過接口使用下層協議所實現的服務。同時，下層協議通過接口向上層提供服務，實現了服務的封裝和抽象，使得上層不需要了解下層協議的具體實現細節。

分層的依據

層次結構的含義

3.OSI 七層模型與 TCP/IP 模型：

簡述 OSI 七層模型各層的主要功能、數據傳輸單位和常見協議13。

OSI 七層模型從下到上分別是物理層、數據鏈路層、網絡層、傳輸層、會話層、表示層和應用層。以下是各層的主要功能、數據傳輸單位和常見協議：

1. 物理層
   • 主要功能：負責處理物理介質上的信號傳輸，包括電纜、光纖、無線等介質。其功能包括信號的編碼解碼、數據的傳輸與接收、物理連接的建立維護與拆除等，為數據鏈路層提供物理連接。
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   • 數據傳輸單位：比特（bit）。
   • 常見協議：EIA/TIA - 232、EIA/TIA - 449、V.35 等，這些協議規定了物理接口的電氣、機械和功能特性。
2. 數據鏈路層
   • 主要功能：將物理層傳來的原始比特流組成幀，進行差錯檢測和糾正，同時實現介質訪問控制，確保數據在物理鏈路上的可靠傳輸。
   • 數據傳輸單位：幀（Frame）。
   • 常見協議：以太網協議（IEEE 802.3）、PPP（Point - to - Point Protocol）協議、HDLC（High - level Data Link Control）協議等。以太網協議用于局域網中，PPP 協議常用于撥號連接和廣域網鏈路，HDLC 協議是一種面向比特的鏈路層協議。
3. 網絡層
   • 主要功能：負責將數據包從源節點通過網絡傳輸到目的節點，主要功能包括尋址、路由選擇、擁塞控制等。它為傳輸層提供端到端的通信服務。
   • 數據傳輸單位：數據包（Packet）。
   • 常見協議：IP（Internet Protocol）協議、ICMP（Internet Control Message Protocol）協議、IGMP（Internet Group Management Protocol）協議等。IP 協議是網絡層的核心協議，負責尋址和路由；ICMP 協議用于在網絡設備之間傳遞控制消息和錯誤信息；IGMP 協議用于管理多播組。
4. 傳輸層
   • 主要功能：提供端到端的可靠或不可靠的數據傳輸服務，確保數據的完整性和順序性。它負責將應用層的數據分段，并在接收端重新組裝。同時，還提供流量控制和錯誤恢復等功能。
   • 數據傳輸單位：段（Segment）（TCP）或用戶數據報（Datagram）（UDP）。
   • 常見協議：TCP（Transmission Control Protocol）協議和 UDP（User Datagram Protocol）協議。TCP 協議提供面向連接的、可靠的字節流服務；UDP 協議提供無連接的、不可靠的數據包服務，常用于對實時性要求高但對數據準確性要求相對較低的應用，如視頻流、音頻流等。
5. 會話層
   • 主要功能：負責建立、維護和管理會話，包括會話的建立、拆除和同步等功能。它允許不同主機上的應用程序之間進行會話，并提供會話控制和管理機制。
   • 數據傳輸單位：數據單元（Data Unit），通常沒有明確的特定名稱，其數據格式和大小取決于具體的應用和協議。
   • 常見協議：NetBIOS（Network Basic Input/Output System）協議、SQL（Structured Query Language）中的會話管理部分等。NetBIOS 協議用于在局域網中建立和管理會話，實現計算機之間的通信和資源共享；SQL 中的會話管理部分用于數據庫應用中建立和管理與數據庫服務器的會話。
6. 表示層
   • 主要功能：對數據進行處理和轉換，以確保不同系統之間能夠正確地理解和交換數據。其功能包括數據加密解密、數據壓縮解壓縮、字符編碼轉換等。
   • 數據傳輸單位：數據單元（Data Unit），同樣沒有明確的特定名稱。
   • 常見協議：SSL/TLS（Secure Sockets Layer/Transport Layer Security）協議、JPEG（Joint Photographic Experts Group）標準、ASCII（American Standard Code for Information Interchange）編碼等。SSL/TLS 協議用于加密網絡通信，確保數據的安全性；JPEG 標準用于圖像壓縮；ASCII 編碼是一種常用的字符編碼方式。
7. 應用層
   • 主要功能：為用戶提供直接的網絡服務，如文件傳輸、電子郵件、網頁瀏覽等。它是最接近用戶的一層，負責處理應用程序的邏輯和數據交互。
   • 數據傳輸單位：消息（Message）。
   • 常見協議：HTTP（Hypertext Transfer Protocol）協議、SMTP（Simple Mail Transfer Protocol）協議、FTP（File Transfer Protocol）協議、DNS（Domain Name System）協議等。HTTP 協議用于網頁瀏覽；SMTP 協議用于發送電子郵件；FTP 協議用于文件傳輸；DNS 協議用于將域名轉換為 IP 地址，實現域名解析功能。

TCP/IP 模型有哪幾層？與 OSI 模型相比有什么不同之處？為什么 TCP/IP 模型得到了更廣泛的應用123？

TCP/IP 模型分為四層，分別是網絡接口層、網際層、傳輸層和應用層。以下是 TCP/IP 模型與 OSI 模型的不同之處，以及 TCP/IP 模型得到廣泛應用的原因：

TCP/IP 模型與 OSI 模型的不同之處

• 分層結構：OSI 模型嚴格分為七層，層次清晰，功能明確；TCP/IP 模型分為四層，相對更簡潔，將 OSI 模型中的物理層和數據鏈路層合并為網絡接口層，同時將會話層和表示層的功能歸到應用層中。
• 協議設計：OSI 模型先有模型后有協議，協議是基于模型的框架進行設計的；TCP/IP 模型則是先有協議，然后才根據協議總結出模型，模型是對現有協議的一種歸納和總結。
• 應用場景：OSI 模型更側重于理論研究和教學，它提供了一個完整的網絡體系結構框架，有助于理解網絡通信的原理；TCP/IP 模型則更注重實際應用，它是互聯網的基礎架構，被廣泛應用于實際的網絡建設和數據通信中。
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TCP/IP 模型得到廣泛應用的原因

• 簡潔實用：TCP/IP 模型的四層結構相對簡單，沒有過多的理論層次，更符合實際網絡應用的需求。它將重點放在了網絡層、傳輸層和應用層，能夠有效地實現數據的傳輸和應用的支持，避免了一些復雜的功能和概念，降低了實現的難度和成本。
• 開放性和兼容性：TCP/IP 協議是開放的標準，不受任何廠商或組織的控制，任何人都可以免費使用和實現這些協議。這使得不同廠商的設備和軟件能夠很容易地相互兼容，實現互聯互通。無論是大型企業網絡還是個人計算機，只要遵循 TCP/IP 協議，就能夠接入互聯網，與其他設備進行通信。
• 適應互聯網發展：TCP/IP 模型是為互聯網的發展而設計的，它很好地適應了互聯網的分布式、異構性等特點。隨著互聯網的迅速發展，TCP/IP 協議逐漸成為了事實上的網絡標準，被廣泛應用于各種網絡環境中，包括局域網、廣域網和互聯網等。
• 成熟的應用支持：在 TCP/IP 模型的基礎上，發展出了豐富的應用層協議，如 HTTP、SMTP、FTP、DNS 等，這些協議為各種網絡應用提供了有力的支持，使得用戶能夠方便地進行網頁瀏覽、電子郵件發送、文件傳輸等操作。同時，大量的網絡應用和服務也推動了 TCP/IP 模型的進一步普及和發展。

在五層協議中，各層的作用是什么？請分別從應用層、傳輸層、網絡層、數據鏈路層和物理層進行闡述12。

五層協議的體系結構是綜合了 OSI 七層模型和 TCP/IP 四層模型的優點，將計算機網絡分為應用層、傳輸層、網絡層、數據鏈路層和物理層。以下是各層的作用：

1. 應用層
   • 提供服務接口：為用戶的應用程序提供網絡服務接口，使應用程序能夠通過該接口訪問網絡資源，如文件服務器、郵件服務器等。
   • 處理應用邏輯：負責處理特定的應用程序邏輯，如網頁瀏覽中的 HTML 解析、電子郵件的撰寫和閱讀、文件傳輸的進度顯示等。不同的應用層協議對應不同的應用場景和功能，如 HTTP 用于網頁訪問，SMTP 用于郵件發送，FTP 用于文件傳輸。
2. 傳輸層
   • 提供端到端通信：負責在不同主機的應用程序之間提供端到端的通信服務，確保數據能夠準確無誤地從源端傳輸到目的端。
   • 數據分段與重組：將應用層傳來的大數據塊分割成適合網絡傳輸的小段，并在接收端將這些小段重新組裝成原始的數據。例如，TCP 協議會根據網絡情況和接收方的處理能力，將大文件分成多個 TCP 段進行傳輸。
   • 流量控制與擁塞控制：通過一些機制來控制數據的傳輸速率，避免發送方發送數據過快導致接收方無法處理，以及防止網絡出現擁塞。如 TCP 協議通過滑動窗口機制實現流量控制，通過慢啟動、擁塞避免等算法實現擁塞控制。
3. 網絡層
   • 邏輯尋址：為網絡中的設備分配邏輯地址，如 IP 地址，用于在不同網段之間標識設備的位置，實現數據包在網絡中的路由選擇。
   • 路由選擇：根據網絡拓撲結構和路由算法，確定數據包從源節點到目的節點的最佳路徑。路由器就是工作在網絡層的設備，它根據路由表轉發數據包，將數據從一個網絡傳輸到另一個網絡。
   • 擁塞控制：對網絡中的擁塞情況進行監測和控制，通過調整路由或限制數據傳輸速率等方式，避免網絡出現嚴重的擁塞，保證網絡的正常運行。
4. 數據鏈路層
   • 成幀：將網絡層傳來的數據包封裝成幀，添加幀頭和幀尾，幀頭包含了源地址、目的地址、幀類型等信息，幀尾包含了用于差錯檢測的校驗碼，使數據能夠在物理鏈路上以幀為單位進行傳輸。
   • 差錯檢測與糾正：通過校驗碼等方式對傳輸過程中的數據進行差錯檢測，發現錯誤后可以通過重傳等方式進行糾正，確保數據在鏈路層的傳輸可靠性。例如，循環冗余校驗（CRC）就是一種常用的差錯檢測方法。
   • 介質訪問控制：當多個設備共享同一物理介質時，數據鏈路層負責控制這些設備對介質的訪問，避免數據沖突，提高介質的利用率。如以太網中的 CSMA/CD（載波監聽多路訪問 / 沖突檢測）協議就是一種介質訪問控制方法。
5. 物理層
   • 信號傳輸：負責將數據鏈路層傳來的數字信號轉換為適合在物理介質上傳輸的信號形式，如電信號、光信號或無線信號等，并通過物理介質進行傳輸。同時，將接收端收到的信號轉換為數字信號，傳遞給數據鏈路層。
   • 物理介質管理：定義了物理介質的特性，如電纜的類型、接口的形狀、信號的傳輸速率、傳輸距離等，確保不同設備之間能夠通過合適的物理介質進行連接和通信。
   • 比特同步：實現收發雙方的比特同步，使接收方能夠準確地從接收到的信號中提取出數據，保證數據傳輸的準確性。

數據傳輸過程

4.通信方式與交換技術：

電路交換、報文交換和分組交換的原理是什么？它們各自的特點和適用場景是什么？

電路交換、報文交換和分組交換是三種不同的數據交換方式，以下是它們的原理、特點和適用場景：

電路交換

• 原理：在通信雙方之間建立一條專用的物理通信電路，在通信過程中，這條電路被雙方獨占，直到通信結束后才釋放。就像打電話時，從拿起聽筒到通話結束，電話線路始終保持連接狀態，雙方獨占該線路進行語音傳輸。
• 
• 特點
  • 優點：通信實時性強，數據傳輸時延小，且傳輸速率固定，不會出現數據丟失或亂序的情況，適合對實時性要求高的業務。
  • 缺點：電路建立和拆除過程耗時較長，在通信過程中即使沒有數據傳輸，電路也被獨占，線路利用率低。
  • 
• 適用場景：傳統的電話通信系統是電路交換的典型應用場景，因為語音通話需要實時、連續的傳輸，對時延和數據完整性要求高。

報文交換

• 原理：將整個報文作為一個整體進行傳輸，報文在傳輸過程中會在各個節點進行存儲和轉發。發送方將報文發送到第一個節點，節點收到整個報文后，根據報文中的目的地址，選擇下一個節點進行轉發，直到報文到達目的地。
• 特點
  • 優點：不需要建立專用的通信電路，線路利用率高，多個報文可以共享同一線路。而且可以對報文進行差錯控制和流量控制，提高了數據傳輸的可靠性。
  • 缺點：報文傳輸時延大，因為每個節點都需要接收完整的報文后才能進行轉發，并且報文大小不固定，對節點的存儲和處理能力要求較高。
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• 適用場景：早期的電報系統采用了報文交換方式，現在一些對實時性要求不高、數據量較大且可以容忍一定時延的業務，如電子郵件、文件傳輸等，也可以使用報文交換的思想。

分組交換

• 原理：將報文分割成若干個固定長度的分組，每個分組都包含有分組頭和數據部分。分組頭中包含了目的地址、源地址等控制信息，然后將這些分組獨立地在網絡中進行傳輸。網絡中的節點根據分組頭中的信息，對分組進行存儲轉發，最終將所有分組送到目的地，再在接收端將分組重新組裝成原始報文。
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• 特點
  • 優點：傳輸靈活性高，分組可以根據網絡的擁塞情況選擇不同的路徑進行傳輸，提高了網絡的可靠性和吞吐量。同時，分組長度固定，便于節點的存儲和處理，傳輸時延相對較小且比較穩定。
  • 缺點：由于需要對報文進行分割和重組，增加了額外的處理開銷。而且分組在傳輸過程中可能會出現丟失、亂序等情況，需要復雜的協議來保證數據的完整性和順序性。
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• 適用場景：分組交換是現代計算機網絡中最常用的交換方式，廣泛應用于互聯網、局域網等各種數據網絡中，適用于各種類型的數據業務，如網頁瀏覽、視頻播放、在線游戲等。

虛電路交換與電路交換、分組交換有什么區別？它是如何綜合兩者優點的？

虛電路交換與電路交換、分組交換有以下區別：

• 連接建立方式
  • 電路交換：在通信前需要建立一條專用的物理連接，通信結束后釋放該連接1。
  • 虛電路交換：屬于分組交換的一種，在通信前建立的是一條邏輯連接，并非實際的物理連接1。
  • 分組交換（數據報方式）：無需事先建立連接，每個分組獨立地在網絡中傳輸，根據目的地址進行路由選擇3。
• 數據傳輸單位
  • 電路交換：以比特流的形式進行數據傳輸，數據在整個連接上連續傳輸，沒有明確的邊界和分組。
  • 虛電路交換：和分組交換一樣，將數據分割成固定大小的分組進行傳輸，每個分組包含分組頭和數據部分。
  • 分組交換：將數據分割成固定大小的數據包進行傳輸，每個數據包包含有關該數據塊的信息，如源地址、目的地址、序列號、校驗和等2。
• 傳輸路徑選擇
  • 電路交換：在建立連接時確定了固定的傳輸路徑，通信過程中所有數據都沿著這條路徑傳輸。
  • 虛電路交換：在建立虛電路時確定了一條邏輯上的傳輸路徑，所有分組都沿著這條路徑按順序傳輸3。
  • 分組交換：每個分組獨立地進行路由選擇，不同分組可能通過不同的路徑到達目的地2。
• 差錯控制和流量控制
  • 電路交換：通常由終端設備負責差錯控制和流量控制，交換設備只是簡單地轉發數據，對數據不進行差錯檢測和糾正4。
  • 虛電路交換：在每個節點上會進行差錯檢測，由于分組按順序傳輸，所以可以較容易地進行差錯控制和流量控制3。
  • 分組交換：每個分組獨立傳輸，可能會出現丟失、重復和亂序等情況，需要復雜的協議來實現差錯控制和流量控制。

虛電路交換綜合了電路交換和分組交換的優點，具體如下：

• 面向連接的通信：虛電路交換像電路交換一樣，在通信前建立連接，使得數據能夠按照順序沿著預先確定的路徑傳輸，保證了數據的有序性和可靠性，滿足了對數據傳輸順序有要求的應用場景，如視頻流、音頻流等實時性業務，這一點與電路交換相似，克服了分組交換中數據報方式可能出現的分組亂序問題3。
• 資源動態分配：虛電路交換采用分組交換的存儲轉發技術，多個虛電路可以共享網絡資源，不像電路交換那樣獨占線路，提高了線路的利用率。網絡中的節點可以根據當前的網絡狀況，動態地為虛電路分配帶寬等資源，實現了資源的靈活分配，這是分組交換的優點3。
• 簡化的路由選擇：在虛電路建立后，分組只需沿著虛電路進行傳輸，節點不需要為每個分組進行獨立的路由選擇，只需根據虛電路號進行轉發，減少了路由選擇的開銷和復雜度，提高了數據傳輸的效率，同時也在一定程度上降低了網絡擁塞的可能性

5.端到端通信和點到點通信：

解釋端到端通信和點到點通信的概念，它們之間有什么區別和聯系？

端到端通信和點到點通信是計算機網絡中兩種不同的通信方式，以下是它們的概念、區別與聯系：

概念

• 端到端通信：指的是在網絡中，從源端系統到目的端系統之間的整個通信過程。它強調的是通信的最終目標，即實現兩個終端設備（如兩臺計算機）之間的數據傳輸，而不關心中間經過的具體網絡節點和鏈路。例如，當你從一臺電腦向另一臺電腦發送電子郵件時，就是端到端通信，郵件從你的電腦（源端）經過一系列網絡設備，最終到達對方電腦（目的端）。
• 點到點通信：是指在網絡中兩個直接相連的節點之間進行的數據傳輸。這種通信方式關注的是相鄰節點之間的信息傳遞，數據在兩個特定的點之間通過一條物理鏈路或邏輯鏈路進行傳輸。例如，在一個局域網中，一臺計算機通過網線直接與交換機相連，計算機與交換機之間的通信就是點到點通信。

區別

• 通信范圍
  • 端到端通信：覆蓋的范圍是從源端到目的端的整個網絡路徑，可能涉及多個中間節點和多種不同的網絡鏈路。
  • 點到點通信：只涉及兩個直接相連的節點，范圍局限于這兩個節點之間的鏈路。
• 協議層次
  • 端到端通信：通常在網絡層及以上層次實現，如傳輸層的 TCP 協議負責端到端的可靠數據傳輸，應用層的各種協議（如 HTTP、SMTP 等）也是基于端到端的通信模型。
  • 點到點通信：主要在數據鏈路層實現，數據鏈路層協議負責將數據從一個節點可靠地傳輸到相鄰節點，如 PPP 協議用于點到點鏈路的數據傳輸。
• 可靠性保證
  • 端到端通信：需要考慮整個通信路徑上的各種因素來保證數據的可靠傳輸，如網絡擁塞、節點故障等。它通過端到端的差錯控制、流量控制等機制來確保數據能夠準確無誤地到達目的端。
  • 點到點通信：主要關注相鄰節點之間的傳輸可靠性，通過鏈路層的差錯檢測和重傳機制來保證數據在鏈路上的正確傳輸。但對于整個端到端的通信來說，點到點通信的可靠性只是其中的一部分。

聯系

• 點到點通信是端到端通信的基礎：端到端通信是由多個點到點通信組成的。數據在從源端到目的端的傳輸過程中，需要經過一系列中間節點，每個中間節點之間的通信都是點到點通信。通過多個點到點通信的有序連接和協作，才能實現端到端的通信。
• 共同完成網絡通信：在實際的網絡通信中，端到端通信和點到點通信相互配合。端到端通信負責實現高層的通信功能，如數據的語義理解、應用程序的交互等；點到點通信則負責在底層提供可靠的鏈路傳輸，確保數據能夠在相鄰節點之間正確地傳遞。兩者缺一不可，共同構成了完整的網絡通信體系。

說明在計算機網絡中，各層是如何實現端到端通信和點到點通信的？

在計算機網絡中，不同層次通過不同的機制和協議來實現端到端通信和點到點通信，以下是各層的具體實現方式：

物理層

• 點到點通信：負責在物理介質上傳輸原始的比特流，實現相鄰節點之間的物理連接。通過定義物理介質的特性、信號的編碼方式、傳輸速率等，確保比特能夠在兩個直接相連的設備之間準確傳輸。例如，以太網通過雙絞線或光纖等物理介質，使用曼徹斯特編碼將數字信號轉換為適合在介質上傳輸的電信號或光信號，實現點到點的比特傳輸。

• 端到端通信：物理層為端到端通信提供了底層的物理傳輸基礎，但并不直接參與端到端的通信控制。它只是確保數據能夠在各個點到點的鏈路上進行傳輸，為上層協議實現端到端通信提供了可靠的物理鏈路。

數據鏈路層

• 點到點通信：將物理層接收到的比特流組裝成幀，以幀為單位進行數據傳輸。通過鏈路層協議，如 PPP（點對點協議）、HDLC（高級數據鏈路控制協議）等，實現對幀的封裝、差錯檢測和糾正、流量控制等功能，確保數據在相鄰節點之間的可靠傳輸。例如，PPP 協議在點到點鏈路上，對數據進行封裝成幀，并通過 CRC（循環冗余校驗）進行差錯檢測，若發現錯誤則要求對方重傳，從而實現點到點的可靠通信。

• 端到端通信：在一些簡單的網絡中，數據鏈路層也可以提供一定程度的端到端通信支持。例如，在一個由多個點到點鏈路組成的鏈狀網絡中，數據鏈路層協議可以確保數據從源端經過中間節點逐跳傳輸到目的端。但在復雜的網絡拓撲中，數據鏈路層主要還是為網絡層提供點到點的可靠傳輸服務，網絡層則負責實現端到端的通信路徑選擇和數據轉發。

網絡層

• 點到點通信：負責將分組從一個節點轉發到另一個節點，根據分組的目的地址和網絡拓撲結構，選擇合適的下一跳節點。網絡層協議如 IP（網際協議），通過查找路由表來確定分組的轉發路徑，將分組從源節點逐跳傳輸到目的節點。例如，在一個基于 IP 的網絡中，路由器根據 IP 地址和路由表信息，將數據包從一個接口轉發到另一個接口，實現點到點的分組傳輸。

• 端到端通信：主要功能是實現源端到目的端的通信路徑選擇和數據包的轉發。通過路由協議，如 RIP（路由信息協議）、OSPF（開放最短路徑優先協議）等，網絡層構建網絡拓撲圖，計算出到達目的網絡的最佳路徑。然后，將數據包沿著這些路徑從源端傳輸到目的端，實現端到端的通信。例如，當一臺主機要向另一臺位于不同網絡的主機發送數據時，網絡層的 IP 協議會根據目的 IP 地址，通過路由器在不同網絡之間轉發數據包，最終到達目的主機。

傳輸層

• 點到點通信：傳輸層不直接涉及點到點的通信，它主要關注的是端到端的通信。然而，在實現端到端通信的過程中，傳輸層需要利用網絡層提供的點到點傳輸服務，將數據從源端傳輸到目的端。

• 端到端通信：為應用程序提供端到端的通信服務，確保數據在源端和目的端之間的可靠傳輸。傳輸層協議如 TCP（傳輸控制協議）和 UDP（用戶數據報協議），通過端口號來標識不同的應用程序進程。TCP 提供可靠的面向連接的服務，通過三次握手建立連接，使用滑動窗口進行流量控制和差錯控制，確保數據的有序、無差錯傳輸。UDP 則提供無連接的不可靠服務，適用于對實時性要求高但對數據準確性要求相對較低的應用，如視頻流、音頻流等。

應用層

• 點到點通信：應用層一般不直接涉及點到點通信的具體實現，它是建立在傳輸層提供的端到端通信服務之上，為用戶提供各種網絡應用服務。

• 端到端通信：負責實現具體的應用程序功能，如 HTTP（超文本傳輸協議）用于 Web 瀏覽，SMTP（簡單郵件傳輸協議）用于電子郵件發送，DNS（域名系統）用于域名解析等。這些應用層協議通過調用傳輸層的服務，實現端到端的應用程序之間的通信。例如，當用戶在瀏覽器中輸入網址訪問網頁時，HTTP 協議在應用層將用戶的請求封裝成 HTTP 消息，通過傳輸層的 TCP 或 UDP 協議將消息發送到服務器端，服務器端響應后再將數據通過同樣的方式返回給用戶，實現端到端的 Web 應用通信。

6.計算機網絡的性能指標：

帶寬、時延、時延帶寬積等性能指標的定義是什么？它們是如何影響網絡性能的？

以下是帶寬、時延、時延帶寬積等性能指標的定義以及它們對網絡性能的影響：

帶寬

• 定義：帶寬是指在單位時間內網絡中能夠傳輸的數據量，通常用比特每秒（bps）來表示。它反映了網絡傳輸數據的能力，類似于道路的寬度，帶寬越大，網絡能夠承載的數據量就越多。

• 對網絡性能的影響：較高的帶寬能使數據傳輸速度更快，用戶在進行下載、上傳、視頻播放等操作時，能獲得更高的速率，減少等待時間。例如，在下載大型文件時，100Mbps 帶寬的網絡會比 10Mbps 帶寬的網絡快得多。

時延

• 定義：時延是指數據從發送端傳輸到接收端所經歷的時間。它包括發送時延、傳播時延、處理時延和排隊時延。發送時延是指發送數據時，數據塊從節點進入到傳輸媒體所需要的時間；傳播時延是電磁波在信道中傳播一定距離需要花費的時間；處理時延是指節點在收到分組時進行處理的時間，如分析首部、檢查錯誤等；排隊時延是分組在路由器等設備的隊列中等待轉發所經歷的時間。

• 對網絡性能的影響：時延越小，用戶體驗到的實時性就越好。對于實時性要求高的應用，如在線游戲、視頻會議等，低時延至關重要。高時延會導致游戲畫面卡頓、視頻會議出現延遲和卡頓，影響用戶體驗。

時延帶寬積

• 定義：時延帶寬積是指網絡的傳播時延與帶寬的乘積。它表示在一個往返時延內，網絡鏈路所能容納的數據量，類似于一個管道的容量，該管道的長度是傳播時延，橫截面積是帶寬。

• 

• 對網絡性能的影響：時延帶寬積反映了網絡的擁塞程度和數據傳輸效率。較大的時延帶寬積意味著網絡中可以容納更多的數據在傳輸中，若發送方發送數據過快，容易導致網絡擁塞；若發送方發送數據過慢，則不能充分利用網絡帶寬，降低了傳輸效率。例如，在衛星通信網絡中，由于傳播時延較大，時延帶寬積也較大，需要采用特殊的流量控制和擁塞控制機制來避免數據丟失和提高傳輸效率。

其他指標：

如何計算網絡中的總時延？請分別說明排隊時延、處理時延、傳輸時延和傳播時延的含義和計算方法。

網絡中的總時延是指數據從發送端傳輸到接收端所經歷的總時間，它等于排隊時延、處理時延、傳輸時延和傳播時延之和，即：總時延 = 排隊時延 + 處理時延 + 傳輸時延 + 傳播時延。以下分別介紹這四種時延的含義和計算方法：

• 排隊時延
  • 含義：分組在路由器等設備的隊列中等待轉發所經歷的時間。當分組到達路由器時，如果路由器的輸出隊列已滿或者正在處理其他分組，那么新到達的分組就需要在隊列中等待，直到輪到它被處理和轉發。
  • 計算方法：排隊時延的計算較為復雜，它取決于網絡的擁塞程度、分組到達的速率以及路由器的調度策略等因素，沒有一個固定的計算公式。一般來說，在輕載網絡中，排隊時延較小；而在重載網絡中，排隊時延可能會很大，甚至導致分組丟失。
• 處理時延
  • 含義：節點在收到分組時進行處理的時間，包括分析分組首部、檢查錯誤、查找路由表以確定轉發端口等操作所花費的時間。處理時延主要取決于節點設備的性能，如 CPU 的處理速度、內存的讀寫速度等。
  • 計算方法：處理時延通常相對穩定，對于特定的設備和協議，其處理時延可以通過實驗或根據設備的技術規格來估算。例如，某路由器處理一個分組的平均時間為 1 微秒，那么處理時延就是 1 微秒。但在實際網絡中，由于不同分組的處理復雜度可能不同，處理時延也會有所變化。
• 傳輸時延
  • 含義：發送數據時，數據塊從節點進入到傳輸媒體所需要的時間，也就是將分組的所有比特推送到鏈路所需的時間。它與數據分組的長度和鏈路的傳輸速率有關。
  • 計算方法：傳輸時延 = 數據分組長度（比特）/ 鏈路傳輸速率（比特每秒）。例如，要發送一個長度為 1000 比特的數據分組，鏈路的傳輸速率為 100Mbps（100×10^6 比特每秒），則傳輸時延 = 1000 / (100×10^6) = 10 微秒。
• 傳播時延
  • 含義：電磁波在信道中傳播一定距離需要花費的時間。傳播時延取決于信道的長度和電磁波在信道中的傳播速度。
  • 計算方法：傳播時延 = 信道長度（米）/ 電磁波在信道中的傳播速度（米每秒）。在自由空間中，電磁波的傳播速度約為 3×10^8 米每秒；在光纖中，傳播速度約為 2×10^8 米每秒。例如，一條光纖鏈路長度為 1000 米，那么傳播時延 = 1000 / (2×10^8) = 5 微秒。

7.網絡的分類

網絡可以按照不同的標準進行分類，以下是一些常見的分類方式：

按覆蓋范圍分類

• 廣域網（WAN）
  • 覆蓋范圍通常跨越城市、國家甚至全球，用于連接不同地區的計算機網絡。
  • 例如，國際互聯網（Internet）是最大的廣域網，它將世界各地的計算機和網絡連接在一起。
• 城域網（MAN）
  • 覆蓋范圍一般為一個城市，通常用于連接城市內的多個局域網或企業網絡。
  • 例如，城市的教育城域網，將市內各學校的網絡連接起來，實現資源共享和通信。
• 局域網（LAN）
  • 覆蓋范圍較小，一般局限于一個建筑物、一個校園或一個企業園區內。
  • 如家庭網絡、企業辦公室網絡、學校機房網絡等，通常使用交換機、路由器等設備進行連接。
• 個人區域網（PAN）
  • 覆蓋范圍圍繞個人，通常在 10 米左右的范圍內，用于連接個人設備，如手機、平板電腦、耳機、智能手表等。
  • 典型的個人區域網技術是藍牙，它可以在短距離內實現設備之間的無線通信。

按拓撲結構分類

• 總線型拓撲
  • 所有設備都連接在一條總線上，數據沿著總線進行傳輸，任何設備發送的數據都能被總線上的其他設備接收。
  • 這種拓撲結構簡單，成本低，但可靠性較差，一旦總線出現故障，整個網絡就會癱瘓。
• 星型拓撲
  • 有一個中心節點（如交換機、集線器），其他節點都與中心節點相連，數據通過中心節點進行轉發。
  • 便于集中管理和控制，容易檢測和隔離故障，但中心節點負擔較重，一旦中心節點出現故障，會導致整個網絡癱瘓。
• 環型拓撲
  • 網絡中的節點通過點到點鏈路連接成一個閉合的環，數據在環中沿著一個方向逐站傳輸。
  • 數據傳輸具有確定性，每個節點都有平等的訪問權，但任何一個節點或鏈路出現故障都會導致整個網絡癱瘓，而且重新配置網絡比較困難。
• 樹型拓撲
  • 節點按照層次進行連接，形狀像一棵倒置的樹，頂端是根節點，向下分支連接多個子節點。
  • 易于擴展，可以方便地增加新的節點和分支，但對根節點的依賴性較大，如果根節點出現故障，可能會影響到其下屬的多個分支節點。
• 網狀型拓撲
  • 網絡中的節點之間存在多條鏈路相互連接，形成一個網狀結構。
  • 可靠性高，任何一條鏈路出現故障不影響數據傳輸，網絡的冗余度高，但線路成本高，網絡結構復雜，配置和管理難度大。

按傳輸介質分類

• 有線網絡
  • 通過有形的傳輸介質來傳輸數據，如雙絞線、同軸電纜、光纖等。
  • 雙絞線常用于局域網中，成本較低；同軸電纜曾廣泛應用于有線電視網絡和早期的計算機網絡；光纖具有高帶寬、低損耗、抗干擾能力強等優點，常用于長距離傳輸和對帶寬要求高的網絡。
• 無線網絡
  • 利用無線電磁波在自由空間中傳輸數據，包括 Wi-Fi、藍牙、ZigBee、移動通信網絡（如 4G、5G）等。
  • 具有靈活性高、部署方便等優點，適用于移動設備接入和難以鋪設線纜的場所，但信號容易受到干擾和遮擋，傳輸速率和穩定性相對有線網絡可能會低一些。

按使用性質分類

• 公用網
  • 由電信運營商等機構建設和運營，面向公眾提供服務的網絡，如普通的互聯網接入服務、電話網絡等。
  • 任何人只要按照規定繳納費用，都可以使用公用網進行通信和數據傳輸。
• 專用網
  • 為特定的機構或組織內部使用而建設的網絡，不對外公開服務。
  • 例如，銀行的內部網絡、軍隊的軍事通信網絡等，這些網絡通常具有較高的安全性和保密性要求，只有授權用戶才能訪問和使用。

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二、物理層

基本概念類

• 物理層的作用是什么：
  • 實現相鄰計算機節點之間比特流的透明傳送，盡可能屏蔽掉具體傳輸介質和物理設備的差異，讓數據鏈路層不必考慮網絡的具體傳輸介質4。
• 物理層接口特性有哪些：
  • 包括機械特性，如接口所用接線器的形狀和尺寸等；
  • 電氣特性，如接口電纜各條線上的電壓范圍；
  • 功能特性，即某條線上某一電平電壓表示的意義；
  • 過程特性，指不同功能的各種可能事件的出現順序2。
• 其他概念
  • 
  • 

傳輸媒體類

• 常見的傳輸媒體有哪些，各有什么特點：
  • 雙絞線：價格便宜，易于安裝，抗干擾能力一般，適用于短距離傳輸。
    • 
  • 同軸電纜：抗干擾能力較強，傳輸帶寬較寬，常用于有線電視網絡等。
    • 
  • 光纖：傳輸損耗小、帶寬高、抗干擾能力強、保密性好，但成本較高，安裝和維護復雜。
    • 
    • 
    • 
  • 無線傳輸媒體：包括無線電波、微波、紅外線等，可實現移動設備的網絡連接，無需布線，但信號易受干擾和衰減。
• 如何選擇合適的傳輸媒體：
  • 需考慮傳輸距離、帶寬需求、抗干擾能力、成本、安裝維護難度等因素。
  • 例如，長距離高速傳輸可選擇光纖；
  • 家庭網絡中，短距離可使用雙絞線，無線設備連接則采用無線傳輸媒體。

編碼與調制類

• 不歸零編碼（NRZ）、歸零編碼（RZ）、曼徹斯特編碼和差分曼徹斯特編碼的特點及區別：
  • 不歸零編碼NRZ：在整個碼元時間內電平不發生變化，需額外傳輸線傳輸時鐘信號。
  • 歸零編碼RZ：每個碼元傳輸結束后信號歸零，接收方在信號歸零后采樣，無需單獨時鐘信號。
  • 曼徹斯特編碼：用碼元中間時刻跳變表示時鐘和數據，可自行定義正跳變和負跳變表示的比特值。
  • 差分曼徹斯特編碼：用碼元中間時刻跳變表示時鐘，碼元開始處電平是否變化表示數據，變化表示 0，不變表示 1。
  • 
  • 
• 什么是調制，常見的調制方式有哪些：
  • 調制是將數字信號轉換為模擬信號的過程，以便在模擬信道上傳輸。常見的調制方式有振幅調制（AM）、頻率調制（FM）、相位調制（PM）等，以及它們的組合，如正交振幅調制（QAM）。
  • 

信道容量類（奈氏準則，香農公式）

• 奈氏準則的內容是什么，有什么作用：
  • 奈氏準則指出了碼元傳輸速率是受限的，不能任意提高，否則接收端無法正確判定碼元。在理想低通信道下，最高碼元傳輸速率為 2W 波特，W 是信道帶寬。它給出了無噪聲情況下碼元傳輸速率的上限，為設計數字傳輸系統提供了理論依據。
• 香農公式的內容是什么，與奈氏準則有什么區別：
  • 香農公式給出了帶寬受限且有高斯白噪聲干擾的信道的極限信息傳輸速率，公式為C=Wlog2?(1+S/N)，其中C是信息傳輸速率，W是信道帶寬，S/N是信噪比。
  • 奈氏準則主要關注碼元傳輸速率，未對信息傳輸速率給出限制，且是在理想條件下；
  • 香農公式考慮了噪聲對信息傳輸速率的影響，給出了實際信道中信息傳輸速率的極限。
  • 
  • 

復用技術類

• 頻分復用、時分復用、波分復用和碼分復用的原理及應用場景：
  • 頻分復用：給每個信號分配唯一載波頻率，通過單一媒體傳輸多個獨立信號，用于有線電視、無線廣播等。
  • 時分復用：把多個信號復用到單個硬件傳輸信道，每個信號在短時間內使用信道，常見于數字電話系統。
  • 波分復用：光的頻分復用，用于光纖通信，可增加光纖的傳輸容量。
  • 碼分復用：用一組包含互相正交碼字的碼組攜帶多路信號，各用戶使用不同碼型，抗干擾能力強，用于移動通信等。
• 如何計算時分復用系統中每個用戶的傳輸速率：
  • 已知時分復用系統的總傳輸速率和用戶數，每個用戶的傳輸速率等于總傳輸速率除以用戶數。例如，總速率為 10Mbps，有 10 個用戶，則每個用戶的傳輸速率為 1Mbps。

物理層設備類

• 中繼器和集線器的工作原理及作用是什么：
  • 中繼器：工作在物理層，對信號進行再生和還原，將衰減的信號增強到原始強度，以延長信號傳輸距離。
  • 集線器：是多端口的中繼器，將接收到的信號廣播到所有端口，連接多個設備組成一個局域網，但所有設備共享同一帶寬，易產生沖突。
• 中繼器和集線器能否隔離沖突域和廣播域：
  • 中繼器和集線器都不能隔離沖突域和廣播域，會將沖突和廣播信號傳播到整個網絡，導致網絡效率降低。

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三、數據鏈路層

基本概念

????????數據鏈路層的功能是什么：

主要功能包括封裝成幀、透明傳輸、差錯檢測，還負責將網絡層的 IP 數據報封裝成幀進行傳輸，以及在相鄰節點間實現可靠的數據幀傳輸等。

????????簡述鏈路和數據鏈路的區別：

鏈路是從一個結點到相鄰結點的一段物理線路。

數據鏈路是把實現相關協議的硬件和軟件加載到鏈路上，通常使用適配器（如網卡）來實現這些協議的硬件和軟件，它包括了數據鏈路層和物理層這兩層的功能。

????????數據鏈路層使用的信道

????????數據鏈路層的地位

????????鏈路管理

封裝成幀（組幀）

????????什么是封裝成幀

????????封裝成幀就是在一段數據的前后分別添加首部和尾部，這樣就構成了一個幀。

????????首部和尾部包含許多必要的控制信息，其重要作用是進行幀定界，使接收端能根據首部和尾部的標記，從收到的比特流中識別幀的開始和結束。

????????MTU 的作用是什么

????????每一種鏈路層協議都規定了幀的數據部分的長度上限，即最大傳送單元 MTU。它限制了幀中數據部分的最大長度，確保數據能在特定的鏈路中正確傳輸，避免因數據過長導致傳輸錯誤或鏈路堵塞。

實現組幀的方法

透明傳輸

????????透明

????????字節填充和零比特填充的原理分別是什么

字節填充用于面向字符的同步傳輸，當數據中出現與幀定界控制字符相同的比特組合時，在其前面插入一個轉義字符。接收端收到數據后刪除插入的轉義字符以還原原始數據。

零比特填充用于 PPP 協議在 SONET/SDH 鏈路的同步傳輸，發送端掃描信息字段，發現 5 個連續 1 就立即填入一個 0；接收端掃描比特流，發現 5 個連續 1 就把后面的一個 0 刪除，以保證透明傳輸。

????????為什么要實現透明傳輸

為了使所傳輸的數據中的任何比特組合都能正常傳輸，而不會因為與幀定界控制字符的比特編碼相同而引起幀定界錯誤，確保數據在傳輸過程中不被誤解或錯誤截斷。

差錯控制

????????常見錯誤?

????????3)比特差錯：1->0 0->1

常用的差錯控制技術：自動重傳請求（ARQ）前向糾錯（FEC）

檢錯編碼（奇偶校驗、循環冗余ROC）

????????循環冗余檢驗（CRC）的原理是什么

在發送端，將數據 M 除以一個特定的除數 P（生成多項式），得到余數 R 作為冗余碼拼接在數據 M 后面發送出去。在接收端，把收到的每一個幀都除以同樣的除數 P 進行 CRC 檢驗，若得到的余數為 0，則認為該幀無差錯；若余數不為 0，則說明該幀有差錯。

????????除了 CRC，還有哪些差錯檢測方法

還有奇偶校驗碼，通過在數據中添加一個冗余位，使整個數據中 “1” 的個數為奇數或偶數，用于檢測奇數位錯誤，但無法檢測偶數位錯誤和糾錯。

糾錯編碼（碼距、海明碼）

流量控制

流量控制與滑動傳輸機制

數據鏈路層與傳輸層的滑動窗口協議的區別

可靠傳輸機制（s-w，GBN,SR）

信道利用率分析

介質訪問控制

信道劃分介質訪問控制

CDMA 碼分多址

隨機訪問介質訪問控制

1.ALOHA

2.CSMA協議

3.CSMA/CD協議

CSMA/CD 協議的工作過程是怎樣的

首先，站點在發送數據前先監聽總線是否空閑，若總線忙則不發送；若總線空閑則把準備好的數據發送到總線上。在發送數據的過程中，工作站邊發送邊檢測總線，看是否有沖突。若無沖突，則繼續發送直到全部數據傳完；若有沖突，則立即停止發送數據，等待一個預定的隨機時間，且在總線為空閑時，再重新發送未發完的數據。

什么是爭用期和最短幀長

爭用期是以太網的端到端往返時間 2τ，它決定了在這段時間內發送數據的站點可能會發生沖突。最短幀長是指在以太網中，為了確保發送數據的站點能夠在發送完整個幀之前檢測到可能發生的沖突，規定的幀的最小長度。如果幀長度小于最短幀長，在發送過程中就無法檢測出沖突。

4.CSMA/CA協議

CSMA/CD 與CSMA/CA 對比

5.隱蔽站問題

6.輪詢訪問/令牌傳輸協議

局域網相關

局域網的拓撲類型有哪些？各有什么特點

主要有星形網、環形網、總線網。

星形網的特點是便于集中管理和控制，容易檢測和隔離故障，但中心節點負擔較重；

環形網數據傳輸具有確定性，每個節點都有平等的訪問權，但任何一個節點或鏈路出現故障都會導致整個網絡癱瘓；

總線網結構簡單、成本低，所有節點都能接收總線上的信號，但傳輸效率較低，且總線任何一點出現故障，整個網絡都將癱瘓。

以太網

以太網的 MAC 地址有什么特點

MAC 地址是數據鏈路層的地址，長度為 48 位二進制數，全球唯一。它固化在網卡的 ROM 中，用于在局域網中標識不同的設備，實現數據幀的正確傳輸和接收。

VLAN

廣域網

廣義表與局域表

點對點協議

PPP 協議的組成部分有哪些

包括一個將 IP 數據報封裝到串行鏈路的方法，支持異步鏈路和面向比特的同步鏈路；

一個用來建立、配置和測試數據鏈路連接的鏈路控制協議 LCP；

一套網絡控制協議 NCP，用于支持不同的網絡層協議。

PPP 協議如何實現透明傳輸

在同步傳輸時采用零比特填充方法，在發送端，掃描整個信息字段，只要發現有 5 個連續 1，就立即填入一個 0；接收端收到幀后，對其中的比特流進行掃描，每當發現 5 個連續 1 時，就把這 5 個連續 1 后面的一個 0 刪除。在異步傳輸時采用字節填充法，當信息字段中出現和標志字段一樣的比特組合時，在其前面插入一個轉義字符，接收端收到數據后進行相反的變換以還原信息。

PPP的特點

設備（網橋，交換機）

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四、網絡層

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五、傳輸層

六、應用層