1.电路交换和分组交换。
答:电路交换:沿着端系统通信路径,为端系统之间通信所提供的资源(缓存、链路传输速率)在通信会话期间会被预留。
分组交换:这些资源不会被预留。
电路交换:频分多路复用(FDM),时分多路复用(TDM)。
对比:分组交换的优点:提供了更好的宽带共享,支持的用户更多;比电路交换更简单、有效,实现成本更低。
资源的统计多路复用:按需共享资源。
2.常用的物理媒体(physical medium)的特点。
①.双绞铜线(TP):由两根以螺旋形式排列的铜线组成,两根绝缘铜线:3类线: 传统电话线,用于10 Mbps 以太网;5类线: 100Mbps 以太网。
屏蔽或非屏蔽双绞线:STP-屏蔽双绞线、UTP-非屏蔽双绞线。
②.同轴电缆:由两根同心的铜导体组成,双向的,一般用在电视系统中,具有高比特速率(Mbps)。
基带:在电缆上的单一信道、传统以太网所用;宽带:在电缆上的多个信道、HFC。
③.光缆:细而柔软、能够导引光脉冲的媒体,每个脉冲一个比特高速运行,能支持极高的比特速率(Gbps),低差错率:中继器相隔很远,不受电磁干扰,用于长途、跨海链路的首选媒体,但成本高。
④.陆地无线电信道:承载电磁频谱中的信号,无需安装物理线路,具有穿透力,提供与移动用户的连接以及长距离承载信号能力。
如:陆地微波:如高达45 Mbps 信道;LAN (如Wifi):11Mbps,54Mbps;广域(如蜂窝):如3G: 数百kbps⑤.卫星无线通信信道:能提供很高的带宽如:45Mbps,有同步卫星和低轨道卫星。
有270 ms端到端时延3.分组交换网络中的4种类型的时延。
答:(1).处理时延:检查分组首部和决定该分组的去处;(2).排队时延:在队列中,当分组在链路上等待传输的时延;(3).传输时延:将所有分组的比特推向链路所需的时间,L/R;(4).传播时延:一个比特从链路的起点到路由器传播需要的时间,m/s;注:除排队时延是不固定的,其余的时延都固定。
4.因特网协议栈自顶向下的5个层次及各层的主要功能;各层数据单元。
答:1.应用层:包含大量应用普遍需要的协议,支持网络应用,如:FTP, SMTP, HTTP;2.运输层:负责从应用层接收消息(报文),并传输应用层的报文段,到达目的后将消息上交给应用层。
(进程之间的数据交换)如:TCP, UDP。
3.网络层: 将数据报从一台主机移动到另一台主机,包括IP协议, 选路协议。
4.链路层: 将帧从一个节点移动到下一个节点,包括:PPP协议, 以太网。
5.物理层: 物理层负责将链路层帧中的每个比特(bit)从一个节点传输到下一个节点。
1.网络应用程序体系结构。
答:1.客户机/服务器体系结构:有一个总是打开的主机(服务器),它服务于来自许多其他称为客户机的主机请求。
服务器:有固定的、周知的IP地址,可扩展为服务器池。
客户机:与服务器通信;可以间歇地连接;可以具有动态的IP地址;彼此不直接地通信。
2.对等(P2P)体系结构:无总是打开的服务器,任意的端系统直接通信,对等方间歇地连接,可以改变IP地址。
特点:高度地可扩展;无需庞大的基础设施和服务器带宽;具有高度分布和开放的性质。
但是难以管理。
2.各个应用层协议(HTTP,FTP,SMTP)的作用及端口。
答:1.HTTP:超文本传送协议Web的应用层协议,采用客户机/服务器模式,使用TCP,端口80,持久连接。
客户机:请求、接收,”显示“Web对象浏览器;服务器: Web服务器响应请求而发送对象。
FTP: FTP有两个过程:一个是控制连接,一个是数据传输。
FTP端口是21.FTP协议需要两个端口,一个端口是作为控制连接端口,用于发送指令给服务器以及等待服务器响应;另外一个端口用于数据传输端口,端口号为20(仅用PORT模式),是用建立数据传输通道的,主要作用是从客户向服务器发送一个文件,从服务器向客户发送一个文件,从服务器向客户发送文件或目录列表。
SMTP:简单邮件传输协议(SMTP),用于传输邮件及其附件信息;TCP 端口253.DNS的作用,层次。
答:域名系统,主要任务:负责主机名到IP地址转换的目录服务。
运行在UDP上,53号端口。
分3层:根DNS服务器(共13个);顶级域(TLD)服务器,负责顶级域名(如com、org、net、edu、gov)和国家顶级域名;权威DNS服务器,负责记录主机名与IP地址的映射。
Chapter 31.多路复用与多路分解。
答:多路分解:将运输层报文段中的数据交付到正确的套接字;多路复用:从源主机的不同套接字中收集数据块,封装生成报文段,并传递到网络层。
无连接的多路分解与多路复用:二元组构成(源端口,目的端口)面向连接的多路分解与多路复用:四元组构成(源端口,目的端口,源IP,目的IP)2.UDP和TCP的比较。
为何要使用UDP?答:无连接创建;无需维护连接状态;段首部小;无拥塞控制: 能更好的控制要发送的数据和时间。
3.可靠的数据传输服务模型rdt1.0,rdt2.0,rdt3.0,底层信道模型,机制;停等协议与流水线协议?答:Rdt1.0: 完全可靠信道上的可靠数据传输。
特点:底层信道非常可靠,无比特差错,无分组丢失,发送方将数据发向底层信道,接收方从底层信道读取数据。
Rdt2.0: 具有比特差错信道上的可靠数据传输。
特点:底层信道模型是分组中的比特可能受损,使用肯定确认/否定确认,以及自动重传请求(差错检测、接收方反馈、重传)。
缺点:若ACK/NAK受损,发送方不知道在接收方会发生什么情况!不能只是重传:可能导致冗余Rdt2.1:采用序号解决冗余分组。
rdt3.0(比特交换协议): 具有比特差错和丢包信道上的可靠数据传输。
特点:使用检验和、序号、定时器、肯定确认和否定确认。
Rdt3.0为停等协议。
流水线协议:允许发送方发送多个分组而无需等待确认。
序号的范围必须增加;发送方和/或接收方设有缓冲。
4. 滑动窗口法(Go-Back-N )与选择重传。
答:GBN :允许发送多个分组,但流水线中未确认的分组不能超过某个最大的允许数N 。
使用序号、累计确认、检验和、超时/重传操作。
选择重传:通过让发送方仅重传那些它怀疑在接收方出错的分组而避免了不必要的重传。
5. TCP 连接的建立。
答:点到点:一个发送方, 一个接收方;连接状态与端系统有关,不为路由器所知可靠、有序的字节流:没有 “报文边界”流水线:TCP 拥塞和流量控制设置滑动窗口协议发送和接收缓冲区:特点:全双工数据:同一连接上的双向数据流。
(MSS: 最大报文段长度;MTU:最大传输单元)。
面向连接: 在进行数据交换前,初始化发送方与接收方状态,进行握手(交换控制信息)。
流量控制:发送方不能淹没接收方。
拥塞控制:抑止发送方速率来防止过分占用网络资源。
TCP 在IP 不可靠服务的基础上创建可靠数据传输服务;流水线发送报文段;累计 确认;TCP 使用单个重传计时器。
重传被下列事件触发:超时事件;重复ACK如果对相同数据,发送方收到3个ACK:快速重传(在定时器超时之前重传)6. 流量控制。
答:缓冲区的剩余空间= RcvWindow= RcvBuffer-[LastByteRcvd - LastByteRead]原理:接收方在报文段接收窗口字段中通告其接收缓冲区的剩余空间;发送方要限制未确认的数据不超过RcvWindow ,及LastByteSent-LastByteAcked RcvWindow 保证接收缓冲区不溢出。
7. TCP 拥塞控制,三部分。
答:控制拥塞的两类方法:1. 端到端的拥塞控制:不能从网络得到明确的反馈;从端系统根据观察到的时延和丢失现象推断出拥塞。
(这是TCP 所采用的方法)。
2. 网络辅助的拥塞控制:路由器为端系统提供反馈:一个bit 指示一条链路出现拥塞(SNA,DECnet,TCP/IP ECN, ATM);指示发送方按照一定速率发送三部分:1.加性增、乘行减(AIMD ):(1).乘行减(有拥塞):减为当前congWin 的一半;加性增(无拥塞):每个RTT 增加一个MSS 。
2.慢启动:在连接开始时, 拥塞窗口值congWin = 1 MSS ,初始速率约为MSS/RTT ;初始阶段TCP 发送以指数的速度增加,直到发生一个丢包事件,congWin 减为当前的一半,然后按线性速率增长。
3. 对超时事件作出反应:每当发生一个丢包事件时,Threshold 值就会被设置成当前的congWin 值的一半。
(阈值(Threshold ):用来确定慢启动将结束且socket doorsocket door拥塞避免将开始的窗口长度。
)TCP发送方拥塞控制总结:1.什么是虚电路网络,什么是数据报网络?两者有什么不同?答:1.虚电路网络:在网络层提供连接服务的网络;组成:源和目的地之间的一条连接路径;一系列链路和路由器;VC号:该路径上每段链路的号码;路由器转发表中的表项。
2.数据报网络:在网络层提供无连接服务的网络;使用目的主机地址转发,路由器不用维护虚电路信息,相同源和目的地的分组可能采用不同的路径。
2.IP数据报格式。
3.IP地址编址,A,B,C,D.答:A.⑴A类地址第1字节为网络地址,其它3个字节为主机地址。
⑵A类地址范围:1.0.0.0—127.255.255.255⑶A类地址中的私有地址和保留地址:①10.X.X.X是私有地址(所谓的私有地址就是在互联网上不使用,而被用在局域网络中的地址)。
范围(10.0.0.0.0-10.255.255.255)②127.X.X.X是保留地址,用做循环测试用的。
B.⑴B类地址第1字节和第2字节为网络地址,其它2个字节为主机地址。
⑵B类地址范围:128.0.0.0—191.255.255.255。
⑶B类地址的私有地址和保留地址①172.16.0.0—172.31.255.255是私有地址②169.254.X.X是保留地址。
如果你的IP地址是自动获取IP地址,而你在网络上又没有找到可用的DHCP服务器。
就会得到其中一个IP。
C.⑴C类地址第1字节、第2字节和第3个字节为网络地址,第4个个字节为主机地址。
另外第1个字节的前三位固定为110。
⑵C类地址范围:192.0.0.0—223.255.255.255。
⑶C类地址中的私有地址:192.168.X.X是私有地址。
(192.168.0.0-192.168.255.255)D类地址⑴D类地址不分网络地址和主机地址,它的第1个字节的前四位固定为1110。
⑵D类地址范围:224.0.0.0—239.255.255.255E类地址⑵E类地址也不分网络地址和主机地址,它的第1个字节的前五位固定为11110。