A. 一个关于计算机网络的问题：一个通过以太网传送的IP分组有60字节长，其中包含所有的头部。
最小以太帧有64字节长，包括帧头部的目的地址、源地址、类型/长度和校验和。由于头部占18字节长，IP分组占60字节长，总的帧长度是78字节，这超过了64字节的最小帧长。因此，不需要填充。
B. 关于计算机网络技术中一个关于交换机的理论性问题
一、网络交换技术发展历程
1．电路交换技术
网络交换技术共经历了四个发展阶段，电路交换技术、报文交换技术、分组交换技术和ATM技术。公众电话网（PSTN网）和移动网（包括GSM网和CDMA网）采用的都是电路交换技术，它的基本特点是采用面向连接的方式，在双方进行通信之前，需要为通信双方分配一条具有固定带宽的通信电路，通信双方在通信过程中将一直占用所分配的资源，直到通信结束，并且在电路的建立和释放过程中都需要利用相关的信令协议。这种方式的优点是在通信过程中可以保证为用户提供足够的带宽，并且实时性强，时延小，交换设备成本较低，但同时带来的缺点是网络的带宽利用率不高，一旦电路被建立不管通信双方是否处于通话状态，分配的电路都一直被占用。
2．分组交换技术
电路交换技术主要适用于传送和话音相关的业务，这种网络交换方式对于数据业务而言，有着很大的局限性。首先数据通信具有很强的突发性，峰值比特率和平均比特率相差较大，如果采用电路交换技术，若按峰值比特率分配电路带宽则会造成资源的极大浪费，如果按照平均比特率分配带宽，则会造成数据的大量丢失。其次是和语音业务比较起来，数据业务对时延没有严格的要求，但需要进行无差错的传输，而语音信号可以有一定程度的失真但实时性一定要高。分组交换技术就是针对数据通信业务的特点而提出的一种交换方式，它的基本特点是面向无连接而采用存储转发的方式，将需要传送的数据按照一定的长度分割成许多小段数据，并在数据之前增加相应的用于对数据进行选路和校验等功能的头部字段，作为数据传送的基本单元即分组。采用分组交换技术，在通信之前不需要建立连接，每个节点首先将前一节点送来的分组收下并保存在缓冲区中，然后根据分组头部中的地址信息选择适当的链路将其发送至下一个节点，这样在通信过程中可以根据用户的要求和网络的能力来动态分配带宽。分组交换比电路交换的电路利用率高，但时延较大。
3．报文交换技术
报文交换技术和分组交换技术类似，也是采用存储转发机制，但报文交换是以报文作为传送单元，由于报文长度差异很大，长报文可能导致很大的时延，并且对每个节点来说缓冲区的分配也比较困难，为了满足各种长度报文的需要并且达到高效的目的，节点需要分配不同大小的缓冲区，否则就有可能造成数据传送的失败。在实际应用中报文交换主要用于传输报文较短、实时性要求较低的通信业务，如公用电报网。报文交换比分组交换出现的要早一些，分组交换是在报文交换的基础上，将报文分割成分组进行传输，在传输时延和传输效率上进行了平衡，从而得到广泛的应用。
4．ATM技术
分组交换技术的广泛应用和发展，出现了传送话音业务的电路交换网络和传送数据业务的分组交换网络两大网络共存的局面，语音业务和数据业务的分网传送，促使人们思考一种新的技术来同时提供电路交换和分组交换的优点，并且同时向用户提供统一的服务，包括话音业务、数据业务和图像信息，由此在20世纪80年代末由原CCITT提出了宽带综合业务数字网的概念，并提出了一种全新的技术——异步传输模式（ATM）。ATM技术将面向连接机制和分组机制相结合，在通信开始之前需要根据用户的要求建立一定带宽的连接，但是该连接并不独占某个物理通道，而是和其他连接统计复用某个物理通道，同时所有的媒体信息，包括语音、数据和图像信息都被分割并封装成固定长度的分组在网络中传送和交换。ATM另一个突出的特点就是提出了保证QoS的完备机制，同时由于光纤通信提供了低误码率的传输通道，所以可以将流量控制和差错控制移到用户终端，网络只负责信息的交换和传送，从而使传输时延减少，ATM非常适合传送高速数据业务。从技术角度来讲，ATM几乎无懈可击，但ATM技术的复杂性导致了ATM交换机造价极为昂贵，并且在ATM技术上没有推出新的业务来驱动ATM市场，从而制约了ATM技术的发展。目前ATM交换机主要用在骨干网络中，主要利用ATM交换的高速和对QoS的保证机制，并且主要是提供半永久的连接。
二、电路交换技术和分组交换技术的融合
1．综合交换机技术
虽然ATM技术没有让人们实现“综合业务”的梦想，但人们一直在寻找一种途径试图实现在一个网络上提供各种业务，电信运营商也希望能够充分利用现网资源，尽量为用户提供丰富的业务。首先提出的技术就是综合交换机技术，主要是通过对现有的电路交换网络进行改造，来达到同时支持电路交换和宽带交换（包括ATM交换和IP交换）的目的。许多厂家也先后开发了综合交换机，并且相关的行业标准《综合交换机技术规范》也已经制定和颁布。综合交换机具有窄带交换机的功能，同时还要具有宽带交换机的功能。目前的综合交换机的实现方式主要有两种：一种是采用混合交换节点的方式，在交换机内部配置有多个独立交换矩阵，即电路交换矩阵、ATM和IP分组交换模块，传统的PSTN呼叫还主要由电路交换模块进行处理，和宽带相关的业务则交由宽带分组处理模块进行处理，当两个模块之间需要交互时需要进行协议转换。另一种是采用融合交换节点的方式，综合交换机内部基本上只有一个单一的ATM或IP交换矩阵，例如上海贝尔的宽带交换机S12 P3S即直接采用ATM技术作为核心交换技术，所有的媒体信息都转换成ATM信元在交换机内部进行处理，对外则同时支持电路交换网、ATM网和IP网。采用融合方式的综合交换机由于内部已改为统一的交换平台，在灵活快速的业务部署方面有很大的优势。综合交换机由于综合多种功能，所以造价也比较高，主要用在业务量较大的关口局和端局，不适合全网推行。
2．IP电话技术
综合交换机主要是采用对电路交换机进行改造的方式来支持分组交换的方式，在探索电路交换技术和分组交换技术融合的过程中，人们同时也希望能够利用分组网络来传送话音业务，此时基于Web应用的出现，Internet网络以惊人的速度发展起来，并最终发展成为一个全球性的网络，人们使用Internet网络来得到各种服务。Internet网络是基于IP技术，属于分组交换技术，采用尽力而为的方式，对每个分组根据路由信息和网络情况独自进行传输和选路。Internet网络主要用来传送数据业务，伴随着Internet的巨大成功，已使IP技术成为未来信息网络的支柱技术，基于TCP/IP的网络技术不仅成为传送数据业务的主导技术，而且传统的电信运营商开始尝试使用IP技术来传送话音业务。现在传统的电信运营商一般都组建了自己的IP网络，除了在IP网络上提供目前利润相对较低的数据业务之外，运营商希望能够充分利用现有资源向用户提供丰富的业务，最主要的是话音业务，目前话音业务仍然属于运营上最主要的收入来源，最早出现的在分组网上传送语音业务的应用就是IP电话技术。
IP电话技术目前已经成为人们比较熟悉的业务，主要采用H.323系列协议，包括负责呼叫建立的信令协议H.225和负责建立媒体通道的H.245协议，语音业务采用RTP分组的方式在IP网中进行传输。IP电话的语音质量虽然没有传统电路交换网向用户提供的语音质量高，但H.323协议被普遍认为是目前在分组网上支持语音、图像和数据业务最成熟的协议，目前在IP电话领域得到广泛应用。世界上有很多利用H.323协议组建的VoIP网络正在运营。但H.323的有些缺点也很明显。首先，H.323协议中的呼叫控制信令是以Q.931为基础的。Q.931协议是一种基于UNI接口的协议，协议本身比较简单，没有关于NNI接口的定义。这在专用网内实现计算机－计算机的呼叫没有问题，但要提供全国性业务及PSTN-to-PSTN连接则必须依赖NNI接口。其次，H.323网络中使用的是集中式的网关，网关要同时处理媒体流和信令流，在处理能力上也限制了H.323网络的发展。目前，ITU-T借鉴IETF相关规范的经验，在进一步扩展和修订H.323系列协议。另外，和SIP相比较，H.323协议的可扩展性较差，并且为了在H.323网络提供类似在电路交换网络上向用户提供的业务，许多厂家都对H.323协议进行了扩展，所以不同厂家的H.323设备之间的互联也是一个H.323网络发展所面临的一个重要问题。
但是IP电话的成功应用和相当程度的市场占有份额让人们看到业务融合的曙光，人们逐渐认识在分组网上可以传送话音业务，并且可以达到较为理想的通信效果。并且分组交换具有很多潜在的性能优点，一个优点是高效利用传输通道的通信能力，尤其是对突发传输更是如此。尽管语音所表现出的突发性没有交互式数据那么突出，但还是以突发期/静音期的方式表现出一定的突发性。平均突发期的长度取决于所使用的静音侦测器，在典型的电话交谈中，单个语音源只有大约35-45%的时间里是活动的。另外一个优点是统计复用，这样呼叫阻塞是所需平均带宽，而不是峰值带宽的函数。因此在传输控制，计费等方面的可以更灵活。正因为这些优点，因特网语音应用，尤其是IP电话，已经成为“三网合一”大潮中最引人注目的应用之一。
三、软交换技术
随着IP电话技术的发展，通信业内基本上达成了未来电信网络的核心将采用分组交换技术的共识，并且在这种共识之下，针对目前IP电话技术所存在的缺点从技术角度进行了改进，首先是将网关呼叫控制和媒体交换的功能相分离，并最终提出了软交换的概念。软交换技术虽然仍然采用分组网络作为承载网络，但是从技术角度来讲，软交换技术仍然可以看作是交换技术发展的又一个里程碑。传统的电路交换和分组交换网络在每个网络节点上都集中了太多的智能，在电路交换网络中，网络节点不仅要负责呼叫控制，处理所有和呼叫相关的信息，同时还需要负责进行话音通路的建立，同时，在电路交换网络中，许多业务都需要在网络节点上配置相关的业务逻辑，目前许多业务都需要在端局上作数据，这样也制约了业务的及时提供。在以H.323网络为代表的分组交换网络中，如上所述网关设备也需要同时进行呼叫控制和媒体流的建立，分组的处理时延较长并且对网络节点的要求也比较高。软交换技术提出的一个新的概念就是将呼叫控制、承载建立、业务逻辑相分离，各实体之间通过标准的协议进行连接和通信，在网上可更加灵活地提供业务。其中的软交换设备实际上是一个基于软件的分布式交换/控制平台，是实现传统程控交换机“呼叫控制”功能的实体。它将呼叫控制功能从传统的网关中分离出来，公开业务、控制、接入和交换间的协议，从而真正实现多厂家的网络运营环境，并可方便地引入多种业务。
采用软交换技术组建电信网络正在从试验阶段走向商用阶段，国内外的各个运营商都对软交换技术倾注了极大的热情，希望能够利用软交换技术来达到拓展业务种类、增加市场份额的目的。从标准的角度来讲，国内外的标准机构都在加紧制定和软交换技术相关的一系列技术规范，标准上不仅将软交换技术作为固定网络发展的核心技术，而且移动网络也将软交换技术作为未来网络的核心技术。软交换技术从提出、发展到完善和成熟，还需要经历技术的考验和市场的考验。但从技术的角度来讲，软交换技术的提出有着深厚的历史背景和技术背景，可以预见，软交换技术必定会成为未来网络发展过程中一个重要技术。【希望采纳】
C. 计算机网络阻塞是什么意思
在计算机术语里一般称为拥塞，即网络阻塞。
Congestion 拥塞： 当某一通信子网中某一部分的分组数量过多，使得该部分网络来不及处理，以致引起这部分乃至整个网络性能下降的现象，严重时甚至会导致网络通信业务陷入停顿，即出现死锁现象。使得通过网络发送的数据包由于网络中充塞着数据包而经历极长延迟的情况。如果协议软件不能检测拥塞和减少包的发送率，那么网络就会因拥塞而瘫痪 。
拥塞是一种持续过载的网络状态，此时用户对网络资源（包括链路带宽、存储空间和处理器处理能力等）的需求超过了固有的容量。就Internet的体系结构而言，拥塞的发生是其固有的属性。因为在事先没有任何协商和请求许可机制的资源共享网络中，几个IP分组同时到达路由器，并期望经同一个输出端口转发的可能性是存在的，显然，不是所有分组可以同时接受处理，必须有一个服务顺序，中间节点上的缓存为等候服务的分组提供一定保护。然而，如果此状况具有一定的持续性，当缓存空间被耗尽时，路由器只有丢弃分组，才能保证网络避免出现锁死状况出现。
D. 计算机网络之RDMA技术（七）Queue Pair
姓名：周肇星；学号：22011110028；学院：通信工程学院
部分素材取自 https://zhuanlan.hu.com/p/195757767
【嵌牛导读】RDMA技术全称远程直接数据存取，就是为了解决网络传输中服务器端数据处理的延迟而产生的。RDMA通过网络把资料直接传入计算机的存储区，将数据从一个系统快速移动到远程系统存储器中，而不对操作系统造成任何影响，这样就不需要用到多少计算机的处理功能。它消除了外部存储器复制和上下文切换的开销，因而能解放内存带宽和CPU周期用于改进应用系统性能。本专题将针对RDMA技术进行介绍！
【嵌牛鼻子】计算机网络，高性能网络，RDMA
【嵌牛提问】读完本文，对RDMA技术的QP概念有所认识了吗？
【嵌牛正文】
InfiniBand specification R1.3, Chapter3, 3.2.1, Page 98【QP与相关元素的概念】
InfiniBand specification R1.3, Chapter3, 3.5.1, Page 108【QP与相关元素的概念】
InfiniBand specification R1.3, Chapter3, 3.5.10, Page 117【QPN、QP0、QP1的概述】
InfiniBand specification R1.3, Chapter3, 3.7.5.1, Page 137【SMI使用QP0】
InfiniBand specification R1.3, Chapter3, 3.7.5.2, Page 138【GSI使用QP1】
InfiniBand specification R1.3, Chapter3, 3.8, Page 139【QP包含SQ与RQ】
InfiniBand specification R1.3, Chapter3, 3.8, Page 139【通道适配器对WQE的处理与数据的收发】
InfiniBand specification R1.3, Chapter3, 3.9, Page 143【GSI模型具体描述】
InfiniBand specification R1.3, Chapter3, 3.9.4, Page 145【QP0限定为无连接的数据报服务类型】
InfiniBand specification R1.3, Chapter3, 3.9.5, Page 147【QP1限定为无连接的数据报服务类型】
InfiniBand specification R1.3, Chapter3, 3.9.5.1, Page 147【允许QP1重定向的原因与机制】
根据IB协议中的描述，QP是硬件和软件之间的一个虚拟接口。QP由一个发送队列SQ与接收队列RQ组成，SQ与RQ均是队列结构，按顺序存储着软件给硬件下发的任务（WQE），WQE中包含从哪里取出多长的数据，并且发送给哪个目的地等等信息
通道适配器硬件接收到WQE后，读取WQE、并解析其中的命令，验证WQE的虚拟地址，将其转换为物理地址，并访问对应的数据。数据可通过一个或切分成多个数据包被传输出去，通道适配器为每个数据包添加一个传输头，如果目标位于其它子网上，则再添加上网络头部，随后添加本地路由头、并计算效验和
当数据到达目的节点时，验证校验和后，传输头指出了目标QP，通道适配器通过该QP的QP Context检查数据包是否来自正确的源端。对于SEND操作，QP从其接收队列中取出WQE，从中检索接收缓存区的虚拟地址、并转换成接收物理地址，将数据写入相应的位置，如果这不是消息的最后一个包，QP则在其QP Context中保存当前写的位置，并等待下一个包，然后继续写入缓存区，直至接收到最后一个包，然后该接收WQE退役，并向源端发送ACK确认
当发起者收到确认时，它会在CQ上创建一个CQE，并将WQE从发送队列中退出。一个QP可以在任何时候有多个未完成的消息，但接收端总是按照发送的顺序进行确认，因此WQE会按发送的顺序退役
对于可靠的服务类型，如果QP检测到一个或多个丢失的数据包，它会向发送者发送一条NAK消息指示其下一个预期的序列号。然后发起者可以从预期的数据包开始重新发送
每个QP间都是独立的，彼此通过PD隔离，因此一个QP可以被视为某个用户独占的一种资源，一个用户也可以同时使用多个QP
QP有很多种服务类型，包括RC、UD、RD和UC等，所有的源QP和目的QP必须为同一种类型才能进行数据交互
虽然IB协议将QP称为“虚拟接口”，但是它是有实体的：
QP Number简称为QPN，就是每个QP的编号。IB协议中规定用24个bit来表示QPN，即每个节点最大可以同时使用2^24个QP，每个节点都各自维护着QPN的集合，由通道适配器分配，相互之间是独立的，即QPN编号在各节点内唯一、不同的节点上可以存在编号相同的QP
编号为0的QP用于子网管理接口SMI（Subnet Management Interface），用于管理子网中的全部节点
子网管理器使用通过QP0发送、接收被称为子网管理报文SMP（Subnet Management Packet）的特殊类型的MAD（Management Datagram）报文（并仅发送接收SMP，其余数据无效）
并且QP0被永久配置为不可靠的数据报的服务类型
编号为1的QP用于通用服务接口GSI（General Service Interface）
GSI使用QP1进行初始通信，但允许对特定类的流量重定向到特权QP上，这是因为所有管理类数据包都进入同一队列，将导致瓶颈问题、线头阻塞现象，因此设计了重定向到其它QP的机制。当通道适配器接收到QP1上的GMP报文时，它可能会响应为一个指示新端口和QP的重定向响应，然后发起者将请求重新发送到新地址，并将该地址用于同一管理类的所有后续请求
并且QP1被永久配置为不可靠的数据报的服务类型，QP1上仅能收发MAD数据包
通用服务代理GSA（General Service Agents）是由许多管理服务代理组合而成，通用服务GA（General Service）使用称为通用管理报文GMP（General Service Packet）的报文，该报文是一种特殊的MAD报文
GSA中最出名的就是CM（Communication Management），是一种在通信双方节点正式建立连接之前用来交换必须信息的一种方式
QPC全称是Queue Pair Context，用于存储QP相关属性
QP在硬件上的实体只是一段存储空间而已，硬件除了知道这段空间的起始地址和大小之外一无所知，甚至连这个QP服务类型都不知道。还有很多其他的重要信息，比如某个QP中包含了若干个WQE，硬件怎么知道有多少个，当前应该处理第几个呢？
所以就需要软件通过操作系统提前申请好一大片连续的空间，即QPC来承载这些信息给硬件看。网卡及其配套的驱动程序提前约定好了QPC中都有哪些内容，这些内容分别占据多少空间，按照什么顺序存放。这样驱动和硬件就可以通过通过QPC这段空间来读写QP的状态等等信息
如上图所示，硬件其实只需要知道QPC的地址0x12350000就可以了，因为它可以解析QPC的内容，从而得知QP的位置，QP序号，QP大小等等信息。进而就能找到QP，知道应该取第几个WQE去处理。不同的厂商可能实现有些差异，但是大致的原理就是这样
四种操作都有配套的Verbs接口，类似于ibv_create_qp()这种形式，编写APP时直接调用就可以了
创建一个QP的软硬件资源，包含QP本身以及QPC。用户创建时会写传入一系列的初始化属性，包含该QP的服务类型，可以储存的WQE数量等信息
释放一个QP的全部软硬件资源，包含QP本身及QPC。销毁QP后，用户将无法通过QPN索引到这个QP
修改一个QP的某些属性，比如QP的状态，路径的MTU等等。这个修改过程既包括软件数据结构的修改，也包括对QPC的修改
查询一个QP当前的状态和一些属性，查询到的数据来源于驱动以及QPC的内容
在行为上都是软件向QP中填写一个WQE（对应用层来说叫WR），请求硬件执行一个动作。所以这两种行为都叫做“Post XXX Request”的形式，即下发XXX请求
Post Send本身不是指这个WQE的操作类型是Send，而是表示这个WQE属于通信发起方。这个流程中填写到QP中的WQE/WR可以是Send操作，RDMA Write操作以及RDMA Read操作等
用户需要提前准备好数据缓冲区、目的地址等信息，然后调用接口将WR传给驱动，驱动再把WQE填写到QP中
Post Recv的使用场景就相对比较少了，一般只在Send-Recv操作的接收端执行，接收端需要提前准备好接收数据的缓冲区，并将缓冲区地址等信息以WQE的形式告知硬件
E. 如何判断计算机网络的信息阻塞原因
一、系统资源不足
您可能加载了太多的运用程序在后台运行，请合理的加载软件或删除无用百的程序及文件，将资源空出。一、网络自身问题
二、蠕虫病毒的影响导致网速变慢
这种病毒导致被感染的用户只要一上网就不停地往外发邮件，病毒选择用户个人电脑中的随机文档附加在用户机子的通讯簿的随机地址上进行邮件发送。成百上千的度这种垃圾邮件有的排着队往外发送，有的又成批成批地被退回来堆在服务器上。造成个别骨干互联网出现明显拥内塞，网速明显变慢，使局域网近于瘫痪。
三、网络中存在回路导致网速变慢
在一些比较复杂的网络中，经常有多余的备用线路，如无意间连上时会构成回路。比如网线从网络中心接到容计算机一室，再从计算机一室接到计算机二室。同时从网络中心又有一条备用线路直接连到计算机二室，若这几条线同时接通，则构成回路，数据包会不断发送和校验数据，从而影响整体网速。