計算機網路矢量表

㈠ 計算機網路的組成

報文交換特點：1，在源與目的結點之間無須建立專用通道，對網路的故障適應能力較強；2，沒有建立和拆除電路的時間延遲；3，線路利用率較高，可以進行速率上的調整；4，可靠性較高；5，每個節點對報文進行全面的處理，如果傳輸出錯，要重發整個報文。

分組交換（packet switching）：傳輸的信息是報文分組，將一個長的報文分割成若干個分組來傳輸。

高速交換：ATM（非同步傳輸模式）：把線路交換跟分組交換相結合。以固定長度（53位元組：信元頭5位元組，正文48位元組）。FR（幀中繼）：採用永久虛電路，只要接收完幀的目的地址（不是指向本結點就立即轉發幀）若傳輸出錯，則給下游結點發送錯誤指示，要它終止接收，並要求上游重發該幀。

9．以數據報為例敘述交換技術的工作過程

10．CSMA/CD匯流排型網路的拓樸結構，幀結構及其基本工作過程

CSMA/CD（Carrier sense Multiple Access with Collision Detection）帶有沖突檢測的載波偵聽多路訪問。

拓樸結構：？

11．令牌環網的拓樸結構，幀結構及其基本工作過程

12．計算機網路流量控制的目的和流量控制的級別

目的：1，防止網路因過載而引起吞吐量下降和延時的增加；2，減少擁塞，避免死鎖；3，在互相競爭的用戶之間公平合理地分配資源。

四種級別：1，相鄰結點間的流量控制，2，源結點和目的結點間的流量控制；3，主機與源結點間的流量控制；4，源主機與目的主機間的流量控制。

13．關於源路由網橋的概念和工作原理（P102）

源路由網橋（IEEE802。5工作組選用的網橋，面向令牌環網）：是指源站點要提供偵傳送的路由信息，該路由信息（Routing Information）設置在該幀的頭部，用於標識幀的傳輸路徑（面向連接的網橋）。

工作原理：源站要向目的站通信前，必須尋找通向目的站的路徑（實際上是建立連接的過程：源站首先向全網廣播一個「探測幀」，該幀每經過一個網橋，網橋把自己相關路由信息寫入該探測幀，為該到達目的站時，該數據包就記錄下一張它所經過的路徑圖（路由表）。目的站會使這個探測幀返回（實際由目的站發出一個應答幀）當源站接收到應答幀時，則可以說連接已建立）。

14．關於透明網橋的概念和工作原理（P99）

所謂透明網橋是指網橋的操作過程對其埠上連接的網段上的工作站是「透明的」，換句話說，工作站用戶並不知道網橋的存在。

15．路由器的基本工作過程及其作用

基本工作過程：

A， 路由器工作在網路層，它的傳輸單位是分組（packet），又稱數據包

B， 當路由器接收到一個包時，首先進行拆包，把數據鏈路層的信息去掉，讀取網路層的信息

C， 根據包的目的地址（指向）進行：本地提交（本網是目的結點所在網路）；分組轉發（選擇轉發路由）

D，數據安全性檢查（轉發檢驗）

E， 通過安全檢查後，則進行打包，（封裝）加入數據鏈路層的信息，轉發該包。

基本功能：

1， 協議轉換

2， 路由選擇

3， 支持多協議的路由選擇

4， 流量控制

5， 分組的分段與組裝

6， 網路管理功能

（未完成）16．路由選擇演算法的分類和理想路由選擇演算法應具有的特點

路由演算法有：距離矢量演算法和鏈路狀態演算法。

距離矢量演算法：以某一參考點到達目的結點的距離作為度量的演算法。這里的距離指該路徑上所經歷的最少網關（也指路由器）數。

鏈路狀態演算法：實際上是一種「最短路徑優先」的演算法。

特點：？

17．距離向量演算法和RIP的工作過程(p110)

距離向量演算法的基本思想：以某一參考點到目的結點的距離作為演算法的度量。

RIP（routing Information Protocol）路由信息協議工作過程：1，初始化（啟動RIP協議）；2，路由表交換路由信息；3，路由表更新（最知線路優先）。（P113）

18．路由器的主機名和埠配置使用方法

配置主機名（路由器）：每台路由器主機的預設名Router。假設把它配置為路由器R2則輸入命令：

router (config) #host name Router (R2)

顯示：Router R2 (config) #

埠配置（埠地址配置）：

① Router R2 (config) # interface eithernet 0

② Router R2 (config-if) # ip address 200.111.50.1 255.255.255.0

配置埠的IP地址：200.111.50.1

相應的子網掩碼：255.255.255.0

③ Router R2 (config ) # interface serial 0 (0是串列口)

④ Router R2 (config-if)# ip address 128.120.1.1 255.255.255.0

19．奈奎斯特和香農定律原理

（離散信號的信道容量）奈奎斯特定律：C = 2 F log2 L (bps) 每秒的信道容量，信道的最大傳輸速率

C：信道容量。 F：帶寬。 L：符號的離散取值。

（連續信號的信道容量）香農定律：C = F log2 (1+S/N)

S:通過的信號平均功率。 N：雜訊（干擾信號）的功率。所謂雜訊是指干擾信號（雜訊）在所有頻率上的強度都一樣。 S/N：採用信噪比來代替。 SNR 其單位是分貝。DB

分貝值 = 10 log10 (S/N) 分貝值是可測量的。則可利用分貝值得到S/N。

20．計算機網路中常用的編碼技術

（1） 單極性不歸零編碼（NRZ）

（2） 曼徹斯特編碼（Manchester Encoding）

（3） 差分曼徹斯特編碼

21．畫圖說明頻移鍵控法的工作原理

22．PCM技術的基本工作步驟

1， 取樣：按照一定的時間間隔采樣測量模擬信號幅值

2， 量化：將取樣點測量的信號幅值分級取整

3， 編碼：將量化的結果（整數據）用二進制數表示出來

23．非同步傳輸的編碼結構

也叫「起/停方式」：每傳送1個字元（5bit/8bit）都在字元前面加入一位開始位（「0」表示使用停電平表示傳送開始），而在代碼校驗（奇/偶）後面跟隨停止位（1位，3/2位或2位，用「1」高電平表示，代表字元傳輸結束）

以ASCII碼的A字元為例（11位非同步碼結構）

A字元：41H = 1000001 編碼後：01000001111

24．HDLC的幀結構和基於比特流的傳輸控制流程規程的主要特性

HDLC(High Data Link Control)高級數據鏈路控制：基於比特傳輸的控制規程。主要特徵如下：

① 通信方式：全雙工

② 差錯控制：循環冗餘碼（CRC）

③ 同步方式：同步

④ 電碼：隨機碼（任意二進制編碼）

⑤ 信息長度：可變區

⑥ 速率：2400bps以上

⑦ 發關方式：連續發送，即發送方送出一個信息幀後，不等接收方的應答，則繼續發關隨後的幀，接收方的應答信號是利用全雙工的另一信道在它發送給發送方的信息幀的控制欄位中夾帶回「已收到某編號的信息幀」（期待接收某個編號的幀）這表明此號幀以前的信息幀已正確接收。如果發現傳輸出錯，則請求重傳該號幀及其隨後的幀。

HDLC的幀結構：

F
A
C
I
FCS
F

同步標志（01111110） 地址 控制欄位 正文 循環冗餘碼 標志

25．計算機網路中使用的循環冗餘碼校驗的工作原理

26．多路復用的基本思想和種類

多路復用原理：就是讓一條線路復用成多個子信道來使用

種類有：

1， 頻分多路復用（FDM）：分割線路的帶寬，形成多個子信道（頻度）

2， 同步時分多路復用（TDM）：分割線路的傳輸時間形成多個子信道（一個時間片）時隙

3， 統計時分多路復用（STDM）：分割線路的傳輸時間。但動不是固定給用戶分配時間片，而是需要傳送時，才給它分配時間片。

4， 波分多路復用（WOM）：光纖上使用分割的是信號光的波長

27．頻分多路復用的工作原理

28．時分多路復用的種類和各自的工作特性

29．會話層的同步方法

為了控制信息流同時能夠從軟體或操作失誤中恢復過來，會話層允許在數據中插入同步點，當出現故障時，找到故障處的前一個同步點並從該同步點進行恢復，這個過程稱為再同步。對話過程中可以插入次同步點，如果傳輸中出了故障，控制流可以退回到對話中的一個或多個次同步上進行恢復。主同步點必須被確認，次同步點不需要確認。

30．表示層的局部語法和傳送語法

局部語法：某一具體計算機所使用的語法稱為局部語法。局部語法的差異使得同一數據對象在不同的計算機中被表示成不同的比特序列。

傳送語法：符全傳送過程要求的語法。數據以傳送語法的形式在網路中傳送，發送方將符合自己局部語法的比特序列轉換成符合傳送語法的比特序列。

31．交換機的交換結構和各自的特點

交換結構有：軟體執行交換結構、矩陣交換結構、匯流排交換結構、共享存儲器交換結構。

軟體執行交換結構：藉助CPU和RAM的硬體環境，用特定的軟體來實現埠之間的幀交換。所有功能均由軟體來實現，操作靈活，但隨著端品數和增加，CPU的負擔加重。

矩陣交換：採用硬體方法進行交換。優點是利用硬體交換，結構緊湊，交換速度快，延遲時間短，缺點是隨著埠的增加，監控和管理變得困難。

匯流排交換：對匯流排的帶寬要求較高，造價高，但性能也好。

存儲交換：結構簡單、容易實現，但通過RAM操作會產生延時。

32．交換機的組成和各部分的主要作用

大多數交換器都有一塊背板，把各種板卡插在其上面，實現相應連接，交換器的主要部件包括控制、邏輯、陣列、及埠四個。

1， 控制部件：其作用是控制、管理交換器，識別連接到各埠的區域網的類型，並自動地進行交換器的測試

2， 邏輯部件：其作用是讀取輸入數據幀的目的地址，並以此目的地址與埠地址表中的內容進行比較，找出該目的地址對應的埠號，批示陣列部件按通對應的（輸出埠）矩陣開頭（來接到輸出埠）

3， 陣列部件：一旦接收到邏輯部件的指令時，啟動源埠（輸入）與目的埠（輸出）之間的交叉連接，並保持該連接直到該幀全部傳送完

4， 埠部件：可以看成一組物理介面

33．交換機的轉發率和過濾率

交換器的過濾率是在某段時間內（通常為1秒）所解釋多少幀的目的地址，這種能力稱為過濾率。

轉發率是指在某段時間內（1秒）所轉發幀的數目，稱為轉發率。

34．如何使用交換機、集線器、路由器、防火牆和常用傳輸介質組建企業網路

35．關於VLAN的定義和其主要功能（P87）

VLAN（virtual LAN）虛擬區域網：建立在物理交換機之上的，它利用軟體進行邏輯工作組的劃分和管理。

36．X．25的協議體系結構

X.25協議是CCITT關於公用數據網上以分組方式工作的DTE與DCE之間的介面標准，其功能是為公用數據網在分組交換方式下提供終端操作，它不涉及通信子網的內部結構。

層次結構：自下至上分別稱為物理級、幀級、分組級。

37．幀中繼的基本工作原理

38．ATM的協議參考模型（P141）

39．ATM交換技術的特點

特點：

（1） 採用面向連接的工作方式。

（2） 採用非同步時分多路方式

（3） 網路沒有逐段鏈路的差錯控制和流量控制。

（4） 信頭功能簡單

（5） 小的信元長度

40．ATM交換虛連接的工作過程（P132）

41．什麼是ISDN，定義了哪些設備和介面

ISDN是用來解決一些小的辦公室或撥號用戶需要比傳統電話撥號服務能提供更寬傳輸帶寬的應用，同時ISDN也可用來提供線路備份。

42．IP地址結構和子網劃分的作用

結構：每個IP地址共有32位，分為4段，以X。X。X。X表示，每個X為8位，取值為0~255。分為網路地址和主機地址兩部分，其中網路地址表示一個網路，主機地址用來表示這個網路中的一台主機。

子網劃分作用：

㈡ 計算機網路中的路由器使用距離向量演算法

1、假設路由器使用距離向量演算法，下圖給出了網路拓撲及路由器的初始路由表（只包含部分欄位），假設A給B傳了一次路由信息，B處理後又也給C傳了一次路由信息，請在表中填寫經過路由信息交換之後B和C的路由表（相鄰路由器間距離計為1）。
2、B路由器增加2條：10.3.0.0 s0 1
10.4.0.0 s1 1
3、C路由器增加2條：10.3.0.0 s0 2
10.2.0.0 S0 1

㈢ 計算機網路自學筆記：選路演算法

網路層必須確定從發送方到接收方分組所經過的路徑。選路就是在網路中的路由瞎物器里的給某個數據報確定好路徑(即路由)。

一 台主機通常直接與一台路由器相連接，該路由器即為該主機的默認路由器，又稱為該主機的默認網關。 每當某主機向外部網路發送一個分組時，該分組都被傳送給它的默認網關。

如果將源主機的默認網關稱為源路由器,把目的主機的默認網關稱為目的路由器。為一個分組從源主機到目的主機選路的問題於 是可歸結為從源路由器到目的路由器的選路問題。

選路演算法的目標很簡單:給定一組路由器以及連接路由器的鏈路，選路演算法要找到一條從源路由器到目的路由器的最好路徑，通常一條好路徑是指具有最低費用的路徑。

圖 G=(N，E)是一個 N 個節點和 E 條邊的集合，其中每條邊是來自 N 的一對節點。在網 絡選路的環境中，節點表示路由器，這是做出分組轉發決定的節點，連接節點的邊表示路由 器之間的物理鏈路。

一條邊有一個值表示它的費用。通常一條邊的費用可反映出對應鏈路的物理長度、鏈路速度或與該鏈路相關的費用。

對於 E 中的任一條邊(xy)可以用 c(xy )表示節點 x 和 y 間邊的費用。一般考慮的都是無向 圖，因此邊(xy)與邊(y x)是相同的並且開銷相等。節點 y 也被稱為節點 x 的鄰居。

在圖中為各條邊指派了費用後，選路演算法的目標自然是找出從源到目的間的最低費用路徑。圖 G=(N，E)中的一條路徑(Path)是一個節點的序列，使得每一對以(x1,x2)， (x2,x3)，…，是 E 中的邊。路徑的費用是沿著路徑所有邊費用的總和。

從廣義上來說，我們對 選路演算法分類的一種方法就是根據該演算法是全局性還是分布式來區分的。

.全局選路演算法： 用完整的、全局性的網路信息來計算從源到目的之間的最低費用路徑。

實際上， 具有全局狀態信息裂殲的演算法常被稱作鏈路狀態 LS 演算法， 因為該演算法必須知道網路中每條鏈路的費用。

.分布式選路演算法： 以迭代的、分布式的方式計算出最低費用路徑。通過迭代計算並與相鄰節點交換信息，逐漸計算出到達某目的節點或一組目的節點的最低費用路徑。

DV 演算法是分布式選路演算法， 因為每個節點維護到網路中的所有其他節點的費用(距離)估計的矢量。

選路演算法的第二種廣義分類方法是根據演算法是靜態的還是動態的來分類。

一： 鏈路狀態選路演算法 LS

在鏈路狀態演算法中，通過讓每個節點向所有其他路由器廣播鏈路狀態分組， 每個鏈路狀態分組包含它所連接的鏈路的特徵和費用， 從而網路中每個節點都建立了關於整個網路的拓撲。

Dijkstra 演算法計算從源節點到網路中所有其他節點的最低費用路徑.

Dijkstra 演算法是磨源液迭代演算法，經演算法的第 k 次迭代後，可知道到 k 個目的節點的最低費用路徑。

定義下列記號:

D(V)隨著演算法進行本次迭代，從源節點到目的節點的最低費用路徑的費用。

P(v)從源節點到目的節點 v 沿著當前最低費用路徑的前一節點(，的鄰居)。

N`節點子集；如果從源節點到目的節點 v 的最低費用路徑已找到，那麼 v 在 N`中。

Dijkstra 全局選路演算法由一個初始化步驟和循環組成。循環執行的次數與網路中的節點個數相同。在結束時，演算法會計算出從源節點 u 到網路中每個其他節點的最短路徑。

考慮圖中的網路，計算從 u 到所有可能目的地的最低費用路徑。

.在初始化階段 ，從 u 到與其直接相連的鄰居 v、x、w 的當前已知最低費用路徑分別初始化為 2，1 和 5。到 y 與 z 的費用被設為無窮大，因為它們不直接與 u 連接。

.在第一次迭代時， 需要檢查那些還未加到集合 N`中的節點，找出在前一次迭代結束時具有最低費用的節點。那個節點是 x 其費用是 1，因此 x 被加到集合 N`中。然後更新所有節點的 D(v)，產生下表中第 2 行(步驟)所示的結果。到 v 的路徑費用未變。經過節點 x 到 w 的 路徑的費用被確定為 4。因此沿從 u 開始的最短路徑到 w 的前一個節點被設為 x。類似地， 到 y 經過 x 的費用被計算為 2，且該表項也被更新。

.在第二次迭代時 ，節點 v 與 y 被發現具有最低費用路徑 2。任意選擇將 y 加到集合 N` 中，使得 N』中含有 u、x 和 y。通過更新，產生如表中第 3 行所示的結果。

.以此類推…

當 LS 演算法結束時，對於每個節點都得到從源節點沿著它的最低費用路徑的前繼節點， 對於每個前繼節點，又有它的前繼節點，按照此方式可以構建從源節點到所有目的節點的完 整路徑。

根據從 u 出發的最短路徑，可以構建一個節點(如節點 u)的轉發表。

二 距離矢量選路演算法 DV

LS 演算法是一種使用全局信息的演算法，而距離矢量演算法是一種迭代的、非同步的和分布式的演算法。

Bellman-Ford 方程：

設 dx(y)是從節點 x 到節點 y 的最低費用路徑的費用，則有  dx(y) = min {c(x,v) + dv(y) }

PS： 方程中的 min，是指取遍 x 的所有鄰居。

Bellman-Ford 方程含義相當直觀，意思是從 x 節點出發到 y 的最低費用路徑肯定經過 x 的某個鄰居，而且 x 到這個鄰居的費用加上這個鄰居到達目的節點 y 費用之和在所有路徑 中其總費用是最小的。 實際上，從 x 到 v 遍歷之後，如果取從 v 到 y 的最低費用路徑，該路 徑費用將是 c(x,v)+ dv(y)。因此必須從遍歷某些鄰居 v 開始，從 x 到 y 的最低費用是對所有鄰 居的 c(x,v)+dv(y)的最小值。

在該 DV 演算法中，當節點 x 看到它的直接相連的鏈路費用變化，或從某個鄰居接收到一 個距離矢量的更新時，就根據 Bellman-Ford 方程更新其距離矢量表。

三 LS 與 DV 選路演算法的比較

DV 和 LS 演算法採用不同的方法來解決計算選路問題。

在 DV 演算法中，每個節點僅與它的直接相連鄰居交換信息，但它為它的鄰居提供了從其 自己到網路中(它所知道的)所有其他節點的最低費用估計。

在 LS 演算法中，每個節點(經廣播)與所有其他節點交換信息，但它僅告訴它們與它直接 相連鏈路的費用。

·報文復雜性：

LS 演算法要求每個節點都知道網路中每條鏈路的費用，需要發送 O(nE)個消息。

DV 演算法要求在每次迭代時，在兩個直接相連鄰居之間交換報文，演算法收斂所需的時間 依賴於許多因素。當鏈路費用改變時，DV 演算法僅當在會導致該節點的最低費用路徑發生改 變時，才傳播已改變的鏈路費用。

·收效速度：

DV演算法收斂較慢，且在收斂時會遇到選路環路。DV演算法還會遭受到計數到無窮的問題。

•健壯性：  在 LS 演算法中，如果一台路由器發生故障、或受到破壞，路由器會向其連接的鏈路廣播 不正確費用，導致整個網路的錯誤。

在 Dv 演算法下， 每次迭代時，其中一個節點的計算結果會傳遞給它的鄰居，然後在下次迭代時再間接地傳遞給鄰居的鄰居。在這種情況下，DV 演算法中一個不正確的計算結果也會擴散到整個網路。

四.層次選路

兩個原因導致層次的選路策略：

•規模： 隨著路由器數目增長，選路信息的計算、存儲及通信的開銷逐漸增高。

•管理自治： 一般來說，一個單位都會要求按自己的意願運行路由器(如運行其選擇的某 種選路演算法)，或對外部隱藏其內部網路的細節。

層次的選路策略是通過將路由器劃分成自治系統 AS 來實施的。

每個 AS 由一組通常在相同管理控制下的路由器組成(例如由相同的 ISP 運營或屬於相同 的公司網路)。在相同的 AS 內的路由器都全部運行同樣的選路演算法。

在一個自治系統內運行的選路演算法叫做自治系統內部選路協議。 在一個 AS 邊緣的一台 或多台路由器，來負責向本 AS 之外的目的地轉發分組，這些路由器被稱為網關路由器

在各 AS 之間，AS 運行相同的自治系統間選路協議。

㈣ 計算機網路中的距離向量演算法（RIP）的基本原理

RIP協議採用距離向量演算法，在實際使用中已經較少適用。在默認情況下，RIP使用一種非常簡單的度量制度：距離就是通往目的站點所需經過的鏈路數，取值為1~15，數值16表示無窮大。RIP進程使用UDP的520埠來發送和接收RIP分組。RIP分組每隔30s以廣播的形式發送一次，為了防止出現「廣播風暴」，其後續的的分組將做隨機延時後發送。在RIP中，如果一個路由在180s內未被刷，則相應的距離就被設定成無窮大，並從路由表中刪除該表項。RIP分組分為兩種：請求分組和響應分組。

㈤ 距離矢量路由演算法 （計算機網路題

通過B到個點的距離為：(11，6，14，18，12，8)，因為B到A的距離為5，C到B的距離為6所以C到A的距離更新為5+6=11，C到B的距離沒變為6，C通過B到C的距離為6+8=14，C通過B到D的距離為6+12=18，C通過B到E距離6+6=12，C通過B到F距離為6+2=8。

通過D到個點的距離為：(19，15，9，3，12，13)，通過D到A的距離為3+16=19，通過D到B的距離為3+12=15，通過D到C的距離為6+3=9，通過D到D的距離為3，通過D到E的距離為3+9=12，通過D到F的距離為3+10=13。

通過E到個點的距離為：(12，11，8，14，5，9)，通過E到A的距離為5+7=12，通過E到B的距離為5+6=11，通過E到C的距離為5+3=8，通過E到D的距離為5+9=14，通過E到Eden距離為5，通過E到F的距離為9。

取到達每一目的地的最小值(C除外)得到: (11， 6，0，3, 5，8)就得出了新的路由表。輸出的路線輸出線路是: (B,，B， -，D，E， B)。

(5)計算機網路矢量表擴展閱讀：

路由演算法的度量標准：

路由演算法使用了許多種不同的度量標准去決定最佳路徑。復雜的路由演算法可能採用多種度量來選擇路由，通過一定的加權運算，將它們合並為單個的復合度量、再填入路由表中，作為尋徑的標准。

通常所使用的度量有：路徑長度、可靠性、時延、帶寬、負載、通信成本等。

路徑長度：

路徑長度是最常用的路由。一些路由協議允許網管給每個網路連接人工賦以代價值，這種情況下，路由長度是所經過各個鏈接的代價總和。

可靠性：

可靠性，在路由演算法中指網路連接的可依賴性（通常以位誤率描述），有些網路連接可能比其它的失效更多，網路失效後，一些網路連接可能比其它的更易或更快修復。

路由延遲：

路由延遲指分組從源通過網路到達目的所花時間。很多因素影響到延遲，包括中間的網路連接的帶寬、經過的每個路由器的埠隊列、所有中間網路連接的擁塞程度以及物理距離。

帶寬

帶寬指連接可用的流通容量。在其它所有條件都相等時，10Mbps的乙太網鏈接比64kbps的專線更可取。雖然帶寬是鏈接可獲得的最大吞吐量，但是通過具有較大帶寬的鏈接做路由不一定比經過較慢鏈接路由更好。

負載：

負載指網路資源，如路由器的繁忙程度。負載可以用很多方面計算，包括CPU使用情況和每秒處理分組數。持續地監視這些參數本身也是很耗費資源的。

通信代價：

通信代價是另一種重要的metric，尤其是有一些公司可能關心運作費用甚於關心性能。即使線路延遲可能較長，他們也寧願通過自己的線路發送數據而不採用昂貴的公用線路。

參考資料來源：網路-路由演算法