计算机网络自学习算法例题

❶ 学长学姐有木有计算机网络试卷，求助攻

试卷网络有的是啊。下面是我当年整理的知识点。没删除的习惯就留下来了。

◆分组交换的主要特点：采用存储转发技术。通常我们把要发送的整块数据称为一个报文。在发送报文之前，先把较长的报文划分成为一个个更小的等长数据段，在每一个数据段前面，加上些必要的控制信息组成的首部后，就构成了一个分组。
分组交换的优点：1.高效，在分组传输的过程中动态分配传输带宽，对通信链路是逐段占用；2.灵活，为每一个分组独立地选择转发路由；3.迅速，以分组作为传送单位，可以不先建立连接就能向其他主机发送分组；4.可靠，保证可靠性的网络协议，分布式多路由的分组交换网，使网络有很好的生存性。
◆三种交换方式在数据传送阶段的主要特点：1.电路交换，整个报文的比特流连续地从源点直达终点。好像在一个管道中传送；2.报文交换，整个报文先传送到相邻结点，全部存储下来后查找转发表，转发到下一个结点；3.分组交换，单个分组传送到相邻结点，存储下来后查找转发表，转发到下一个结点。
若要连续传送大量数据，且其传送时间远大于连接建立时间，则电路交换的传输速率较快。报文交换和分组交换不需要预先分配传输带宽，在传送突发数据时可提高整个网络的信道利用率。由于一个分组的长度往往远小于整个报文的长度，因此分组交换比报文交换的时延小，同时也具有更好的灵活性。
◆时延：数据在网络中经历的总时延1.发送时延=数据帧长度(b)/发送速率(b/s):是主机或路由器发送数据帧所需要的时间。2.传播时延=信道长度(m)/电磁波在信道上的传播速率(m/s)：是电磁波在信道中传播一定的距离需要花费的时间。3.处理时延4.排队时延
◆TCP/IP的四层协议：应用层、运输层、网际层、网络接口层。
◆五层协议的体系结构：应用层：是体系结构中的最高层。应用层的任务是通过应用进程间的交互来完成特定网络应用。应用层协议定义的是应用进程间通信和交互的规则。这里的进程就是指主机中正在运行的程序。因特网中的应用层协议很多，如支持万维网应用的HTTP协议，支持电子邮件的SMTP协议，支持文件传送的FTP协议。应用层交互的数据单元称为报文。
运输层：任务是负责向两个主机中进程之间的通信提供通用的数据传输服务。应用进程利用该服务传送应用层报文。运输层有复用和分用的功能。1.传输控制协议TCP：提供面向连接的、可靠的数据传输服务，其数据传输的单位是报文段。2.用户数据报协议UDP：提供无连接的、尽最大努力的数据传输服务，其数据传输的单位是用户数据报。
网络层：网络层负责为分组交换网上的不同主机提供通信服务。在发送数据时，网络层把运输层产生的报文或用户数据封装成分组或包进行传送。在TCP/IP体系中，由于网络层使用IP协议，因此分组也叫做IP数据报，或简称为数据报。
数据链路层：数据链路层常简称为链路层。在两个相邻结点之间传送数据时，数据链路层将网络层交下来的IP数据报组装成帧，在两个相邻结点间的链路上传送帧。每一帧包括数据和必要的控制信息。
物理层：在物理层上所传数据的单位是比特。物理层要考虑用多大的电压代表1或0，以及接收方如何识别发送方所发送的比特。
物理层的主要任务：描述为确定与传输媒体的接口有关的一些特性。1.机械特性，指明接口所用的接线器的形状和尺寸，引脚数目和排列，固定和锁定装置。2.电气特性，指明在接口电缆的各条线上出现的电压的范围。3.功能特性，指明某条线上出现的某一点评的电压表示何种意义。4.过程特性，指明对于不同功能的各种可能时间的出现顺序。
◆频分复用FDM：用户在分配到一定的频带后，在通信过程中自始至终都占用这个频带，所有用户在同样的时间占用不同的带宽资源。
时分复用TDM：是将时间划分为一段段等长的时分复用帧，每一个时分复用的用户在每一个TDM帧中占用固定序号的时隙。TDM信号也称为等时信号。时分复用的所有用户是在不同的时间占用同样的频带宽度。这两种复用方法的优点是技术比较成熟，但缺点是不够灵活。时分复用更有利于数字信号的传输。
统计时分复用STDM：是一种改进的时分复用，它能明显的提高信道的利用率。集中器常使用这种统计时分复用。使用STDM帧来传送复用的数据，但每一个STDM帧中的时隙数小于连接在集中器上的用户数。各用户有了数据就随时发往集中器的输入缓存，然后集中器按顺序依次扫描输入缓存，把缓存中的输入数据放入STDM帧中。对没有数据的缓存就跳过去。当一个帧的数据放满了，就发送出去。STDM帧不是固定分配时隙，而是按需动态地分配时隙。

◆数据链路层的三个基本问题：封装成帧、透明传输和差错检测。
封装成帧：是在一段数据的前后分别添加首部和尾部，这样就构成了一个帧。接收端在收到物理层上交的比特流后，就能根据首部和尾部的标记，从收到的比特流中识别帧的开始和结束。(分组交换的一个重要概念：所有在因特网上传送的数据都是以分组为传送单位的。网络层的IP数据报传送到数据链路层就成为帧的数据部分。在帧的数据部分的前面和后面分别添加上首部和尾部，构成了一个完整的帧。)
透明传输：当传送的帧是用文本文件组成的帧时，其数据部分显然不会出现像SOH或EOT这样的帧定界控制字符。可见不管从键盘上输入什么字符都可以放在这样的帧中传输过去，因此这样的传输就是透明传输。
差错检测：现实的通信链路都不会是理想的。比特在传输过程中可能会产生差错。为了保证数据传输的可靠性，在计算机网络传输数据时，必须采用各种差错检测措施。目前在数据链路层广泛使用了循环冗余检验CRC。
◆PPP协议应满足的需求：简单(互操作性提高了)，封装成帧(PPP协议必须规定特殊的字符作为帧定界符)，透明性(PPP协议必须保证数据传输的透明性)，多种网络层协议(PPP协议必须能够在同一条物理链路上同时支持多种网络层协议)，多种类型链路，差错检测，检测连接状态，最大传送单元，网络层地址协商，数据压缩协商。
PPP协议由三部分组成：1.一个将IP数据报封装到串行链路的方法；2.一个用来建立、配置和测试数据链路连接的链路控制协议LCP；3.一套网络控制协议NCP，其中的每一个协议支持不同的网络层协议。
PPP协议的帧格式：F(7E) A(FF) C(03) 协议 信息部分 FCS F(7E)
PPP协议的工作状态：1.当用户PC通过调制解调器呼叫路由器时，路由器就能够检测到调制解调器发出的载波信号。在双方建立了物理层连接后，PPP就进入了链路建立状态，其目的是建立链路层的LCP连接。2.这是LCP开始协商一些配置选项，即发送LCP的配置请求帧。这是个PPP帧，其协议字段置为LCP对应的代码，而信息字段包含特定的配置请求。
链路的另一端可以发送一下几种响应中的一种：(1配置确认帧，所有选项都接受2配置否认真，所有选项都理解但不能接受3配置拒绝帧，选项有的无法识别或不能就收，需要协商。
LCP配置选项包括链路上的最大帧长、所使用的鉴别协议的规约，以及不适用PPP帧中的地址和控制字段。)3.协商结束后双方就建立了LCP链路，接着就进入 鉴别 状态。在这一状态，只允许传送LCP协议的分组。鉴别协议的分组以及检测链路质量的分组。若使用口令鉴别协议PAP则需要发起通信的一方发送身份识别符和口令。系统可允许用户充实若干次，如果需要更好的安全性，则可使用更加复杂的口令握手鉴别协议CHAP。若鉴别身份失败，则转到链路终止状态。若鉴别成功，则进入网络层协议状态。
字节填充：每个0x7E字节转变为2字节序列(0x7D,0x5E)若出现0x7D则转变为(0x7D,0x5D)。
★CSMA/CD协议的要点：1.多点接入，说明这是总线型网络，许多计算机以多点接入的方式连接在一跟总线上。2.载波监听，用电子技术检测总线上有没有其他计算机也在发送。不管在发送前还是发送中，每个站都必须不停地检测信道。3.碰撞检测，边发送边监听，即适配器边发送数据边检测信道上的信号电压的变化情况，以便判断自己在发送数据时其他站是否也在发送数据。当几个站同时在总线上发送数据时，总线上的信号电压变化幅度将会增大。当适配器检测到的信号电压变化幅度超过一定的门限值时，就认为总线上至少有两个站同时在发送数据，表明产生了碰撞。碰撞检测也称为冲突检测。
◆截断二进制指数退避：以太网使用，来确定碰撞后重传的时机。1.协议规定了基本退避时间为争用期2τ，具体为51.2μs；2.从离散的整数集合中随机取出一个数记为r，重传应推后的时间是r倍的争用期；3.当重传16次仍不成功时，则丢弃该帧并向高层报告。

◆透明网桥：网桥刚刚连接到以太网时转发表是空的。若网桥收到一个帧则自学习算法处理。
若某个站A发出的帧从接口X进入了某网桥，那么从这个接口出发沿相反方向一定可把一个帧传送到A。所以网桥只要每收到一个帧，就记下其源地址和进入网桥的接口，作为转发表中的一个项目。(在建立转发表时是把帧首部中的源地址写在地址栏下面。在转发帧时是根据收到的帧首部中的目的地址在转发，就把地址栏下面已经记下的源地址当作目的地址，而把记下的进入接口当作转发接口。)
◆以太网采用的协议CSMA/CD：是具有冲突检测的载波监听多点接入CSMA/CD。要点是发送前先监听，边发送边监听，一旦发现总线上出现了碰撞，就立即停止发送。按退避算法等待一会儿再发送。以太网上各站点都平等地争用以太网信道。
◆使用网桥可以在数据链路层扩展以太网：网桥在转发帧时，不改变帧的源地址。网桥的优点是：对帧进行转发和过滤，增大吞吐量；扩大了网络物理范围；提高了可靠性；可互连不同物理层、不同MAC子层和不同速率的以太网。网桥的缺点是：增加了时延；可能会产生广播风暴。
◆IP地址的编址方法：1.分类的IP地址2.子网的划分3.构成超网。
分类的IP地址：将IP地址划分为若干个固定类，每一类地址都由两个固定长度的字段组成，其中第一个字段是网络号，标志主机所连接到的网络；第二个字段是主机号，标志该主机或路由器。
分组转发算法：1.从数据报的首部提取目的主机的IP地址D，得出目的网络地址为N。2.先判断是否为直接交付，对路由器直接相连的网络逐个进行检查:个网络的的子网掩码和D逐位相与若，看结果是否和相应的网络地址匹配，若匹配则为直接交付，结束任务，否则间接交付，执行3。3.若路由器中有目的地址为D的特定主机路由，则把数据报传送给路由表所指的下一跳路由器。否则执行4。4.对路由表的每一行。用其中的子网掩码和D逐位相与，其结果为N，若N与该行的目的网络地址匹配，则传送到下一跳路由器，否则执行5。5.若有默认路由器，则传给默认路由器。否则执行6。6.报告转发分组出错。
划分子网：从两级IP地址到三级IP地址。IP地址空间的利用率有时很低，给每一个物理网络分配一个网络号会使路由表变得太大因而使网络性能变坏，两级IP地址不够灵活。
◆无分类编址CIDR：最主要的特点1.CIDR消除了传统的A类、B类和C类地址以及划分子网的概念，因而可以更加有效地分配IPv4的地址空间；2.CIDR把网络前缀都相同的连续的IP地址组成一个CIDR地址块。
◆网际控制报文协议ICMP：网际层使用，ICMP允许主机或路由器报告差错情况和提供有关异常情况的报告。ICMP是因特网的标准协议，但不是高层协议。分为ICMP差错报告报文(终点不可达、源点抑制、时间超过、参数问题、改变路由)和ICMP询问报文(回送请求和回答、时间戳请求和回答)。
◆距离向量算法：对每一个相邻路由器发送过来的RIP报文进行步骤：1.对地址为X的相邻路由器发来的RIP报文，先修改所有项目，把下一跳字段中的地址都改为X，把所有的距离字段值加1,。每个项目都有三个关键数据，到目的网络N，距离d，下一跳路由器X。2.对每一个项目，若原路由表中没有N，则添加到路由表中，否则，若下一跳路由器是X，则把收到的项目替换原路由表中的项目，否则，若收到的项目中距离d小于路由表中，则更新，否则什么也不做。3.若3分钟还没有收到相邻路由器的更新路由表，则把此相邻路由器记为不可达的路由器，即把距离置为16。4.返回。
◆开放最短路径优先OSPF协议的基本特点：并不表示其他的路由选择协议不是最短路径优先，所有的在自治系统内部使用的路由选择协议都是要寻找最短的路径。主要特征是使用分布式的链路状态协议。//和RIP协议相比：1.向本自治系统中所有路由器发送信息。2.发送的信息就是与本路由器相邻的所有路由器的链路状态，但这只是路由器所知道的部分信息。3.只有当链路状态发生变化时，路由器才向所有路由器用洪泛法发送此信息。//OSPF不用UDP而是直接用IP数据报传送。其他特点：1.OSPF对于不同类型的业务可计算出不同的路由。2.如果到同一个目的网络有多条相同代价的路径，那么可以将通信量分配给这几条路径，叫做多路径间的负载平衡。3.所有在OSPF路由器之间交换的分组都具有鉴别的功能，因而保证了仅在可信赖的路由器之间交换链路状态信息。4.OSPF支持可变长度的子网划分和无分类的编址CIDR。
★TCP/IP运输层的两个主要协议：都是因特网的正式标准：用户数据报协议UDP、传输控制协议TCP。
UDP和TCP的比较：同：都有复用和分用及检错的功能。不同：UDP：无连接、尽最大努力交付、面向报文、无拥塞控制、支持一对一一对多多对一和多对多的交互通信、首部开销小。TCP:面向连接、每一条TCP连接都只能是点对点、提供可交付的服务、提供全双工通信、面向字节流。
★TCP拥塞控制：慢开始：在主机刚刚开始发送报文段时可先将拥塞窗口cwnd设置为一个最大报文段MSS的数值。在每收到一个对新的报文段的确认后，将拥塞窗口增加至多一个MSS的数值。用这样的方法逐步增大发送端的拥塞窗口cwnd，可以分组注入到网络的速率更加合理。
拥塞避免：当拥塞窗口值大于慢开始门限时，停止使用慢开始算法而改用拥塞避免算法。拥塞避免算法使发送的拥塞窗口每经过一个往返时延RTT就增加一个MSS的大小。
快重传：发送端只要一连收到三个重复的ACK即可断定有分组丢失了，就应该立即重传丢手的报文段而不必继续等待为该报文段设置的重传计时器的超时。
快恢复：当发送端收到连续三个重复的ACK时，就重新设置慢开始门限 ssthresh
与慢开始不同之处是拥塞窗口 cwnd 不是设置为 1，而是设置为ssthresh若收到的重复的AVK为n个（n>3），则将cwnd设置为ssthresh若发送窗口值还容许发送报文段，就按拥塞避免算法继续发送报文段。若收到了确认新的报文段的ACK，就将cwnd缩小到ssthresh
乘法减小：是指不论在慢开始阶段还是拥塞避免阶段，只要出现一次超时（即出现一次网络拥塞），就把慢开始门限值 ssthresh 设置为当前的拥塞窗口值乘以 0.5。当网络频繁出现拥塞时，ssthresh 值就下降得很快，以大大减少注入到网络中的分组数。
加法增大：是指执行拥塞避免算法后，在收到对所有报文段的确认后（即经过一个往返时间），就把拥塞窗口 cwnd增加一个 MSS 大小，使拥塞窗口缓慢增大，以防止网络过早出现拥塞。
◆万维网：是一个大规模的、联机式的信息储藏所。用链接的方法能非常方便地从因特网上的一个站点访问另一个站点，从而主动地按需获取丰富的信息。万维网使用统一资源定位符URL来标志万维网上的各种文档，并使每一个文档在整个因特网的范围内具有唯一的标识符URL。万维网客户程序与万维网服务器程序之间的交互遵守严格的协议，这就是超文本传送协议HTTP。HTTP是一个应用层协议，它使用TCP连接进行可靠的传送。万维网使用超文本标记语言HTML，使得万维网页面的设计者可以很方便地用链接访问。
HTTP的操作过程：是面向事务的应用层协议，是万维网上能够可靠地交换文件的重要基础。每个网点都有一个服务器进程，它不断地监听TCP的端口80，以便发现是否有浏览器向它发出连接建立请求。一旦监听到并建立了TCP连接后，浏览器就向万维网服务器发出浏览某个页面的请求，服务器接着就返回所请求的页面作为响应。最后释放TCP连接。请求和响应的交互必须按照规定的格式和遵循一定的规则，就是超文本传送协议HTTP。HTTP是无状态的。
HTTP/1.0和HTTP/1.1的差别：HTTP/1.0协议是无状态的。缺点是每请求一个文档会有两倍的RTT开销。万维网服务器往往同时服务于大量客户，所以这种非持续连接会使万维网服务器负担很重。HTTP/1.1协议使用持续连接。万维网服务器在发送响应后仍然在一段时间内保持这条连接，使同一个客户（浏览器）和该服务器可以继续在这条连接上传送后续的 HTTP 请求报文和响应报文。HTTP/1.1的持续连接：非流水线方式和流水线方式。
HTTP的报文结构：HTTP是面向文本的，有请求报文和响应报文两类。都是由三个部分组成(开始行、首部行、实体主体)。请求报文的第一行请求行只有方法、请求资源的URL以及HTTP的版本三个内容。

复制的也不知道有没有字符丢失

❷ 急求计算机网络基础平时作业，下面是我的题目：

1、网络协议
2、面向连接服务 无连接服务
3、源路径选择网桥的基本原理是采用源路径选择算法。该算法假定每个发送站知道所发送的帧是送往本地局域网还是送往别的局域网。当送往不同的局域网时，则将目的地址的高位置1，且在帧格式的头内包括该帧传递的确切路径。该算法的一个关键问题是如何确定这个路径。其基本思想是采用探知法，如果源站不知道目的站接在哪一个局域网上，则先发一个广播帧，询问该目的站所在局域网，广播的帧被么个网桥所接收并转发到每个局域网。当目的站收到广播帧后，发一个回答帧给源站，源站记录它的标识，并获得确切的路径信息。和透明网桥相比，透明网桥的优点是安装容易犹如一个黑盒子，对网上主机完全透明；缺点是不能选择最佳路径，无法利用荣誉的网桥来分担负载。源路径选择网桥能寻找最佳路径，因而可以充分利用冗余的网桥来分担负载；其缺点是存在帧爆发现象，特别当互连网络规模很大，包含很多网桥和局域网时，广播帧的数目在网内剧增，会产生拥挤现象。从路径选择优化角度看，源路径选择网桥更优，但在规模不大的网络中，透明网桥的缺点并不严重，而其它优点却很明显。IEEE802.3和802.4小组选用透明网桥方案，802.5选用源路径选择网桥方案。
4、传统的局域网一般是共享总线带宽，若是共享10M的局域网，有5个用户，则每个用户平均分得的带宽最多为2M。这样，对于带宽要求比较高的多媒体应用，如视频会议、视频点播等，这种网络将难以胜任。交换式局域网则改变了这种状况，它利用中央交换器，使得每个接入的链路都能得到带宽保证，典型的交换器总频带可达千兆位，比现有的共享介质局域网的速度提高2个数量级，可充分保证达数据量多媒体应用的带宽要求。
5、:(1)电路交换;(2)报文交换;(3)分组交换
6、IEEE802是在1980年2月成立了LAN标准化委员会（简称为IEEE802委员会）后，由专门从事LAN的协议制订，形成的一系列标准，这些称为IEEE802系列标准。IEEE802.3是载波监听多路访问/冲突检查访问方法和物理层协议，IEEE802.4是令牌总线访问方法和物理层协议，IEEE802.5是令牌环访问方法和物理层协议，IEEE802.6是关于城市区域网的标准，IEEE802.7是时隙环访问方法和物理层协议。
7、LAN的多个设备共享公共传输介质。在设备之间传输数据之前，首先要解决由哪个设备占用介质的问题，所以数据链路层必须由介质访问控制功能。为了使数据帧的传送独立于所采用的物理介质和介质访问控制方法，IEEE802标准特意把LLC独立出来，形成一个单独子层，使LLC子层与介质无关。MAC子层则以来于物理介质和拓扑结构。
8、（1）如果介质是空闲的，则可以发送。

（2）如果介质是忙的，则继续监听，直至检测到介质空闲，立即发送。

（3）如果由冲突，则等待一随机量的时间，重复第一步。

（4）这种方法的优点是只要介质空闲，站就立即发送；缺点是假如由两个或来年各个以上的站同时有数据要发送，冲突就不可避免。因为多个站同时检测到了空闲。

9、全双工以太网可以双向传输数据，不需要冲突检查功能，允许同时发送和接收，由全双工以太网开关实施网络通信管理，比传统的10BASE-T的吞吐量大一倍。
10、1）发送站发送时首先侦听载波（载波检测）。

（2）如果网络（总线）空闲，发送站开始发送它的帧。

（3）如果网络（总线）被占用，发送站继续侦听载波并推迟发送直至网络空闲。

（4）发送站在发送过程中侦听碰撞（碰撞检测）。

（5）如果检测到碰撞，发送站立即停止发送，这意味着所有卷入碰撞的站都停止发送。

（6）每个卷入碰撞的站都进入退避周期，即按照一定的退避算法等一段随机时间后进行重发，亦即重复上述1-6步骤，直至发送成功。

11、集线器是一种特殊的中继器，又称HUB。它通常作为网络中心并以星型拓扑结构方式，使用非屏蔽双绞线将网上各个结点连接起来。自90年代开始，10BASE-T标准已经商量使用，使得总线型网络逐步向集线器方式靠近。采用集线器的优点是：如果网上某条线路或结点出现故障，它不会印象网络上其它结点的正常工作。集线器作为一种中继器，它的基本功能是将网络中的各个介质连在一起。但今天的集线器发展很快，可以分成三类：无源集线器、有源集线器和智能集线器。无源集线器只负责将多段介质连在一起，不对信号做任何处理，这样它对每一介质段，只允许扩展到最大有效距离的一半。有源和无源集线器相似，但它能对信号起再生与放大作用，有扩展介质长度的功能。智能集线器除具有有源集线器的全部功能外，还将网络的很多功能（如网管功线路交换功能、选择网路路径功能等）集成到集线器中。
12、透明网桥具有学习、过滤和帧转发等功能，每个透明网桥皆设有自己的路径选择表。当网桥刚接入时，所有路径选择表都为空，此时尚不直到如何选择路径。若要转发帧，就按照扩散法转发，即除了接收该帧的输入通道以外，还将帧送到所有通道，这在网桥刚启动时，可能会造成广播风暴（Broadcast Storm)。透明网桥按照向后学习算法来建立路径选择表，网桥观察和记录每次到达帧的源地址和表示，以及从哪一个局域网入桥，并将记录登入路径选择表。当表建立好以后，网桥则按照路径选择表转发帧。例如某一帧到达时，需要查找路径选择表中的目地地址。如果查到，则按制订的通道将该帧转发；如其目地地址就在网桥所在的同段局域网中，则将该帧过滤掉；如未查到目地地址，就按照扩散法处理。路径选择表有时效性，以使用网络可能的变动。透明网桥的路径选择算法可归纳如下：（1）若目的局域网和源局域网一样，则网桥将该帧删除。（2）若源局域网和目的局域网是不同的网，则将该帧转发到目的局域网。（3）若目的局域网不知道，则采用扩散法处理。
三、
1、

❸ 计算机网络原理中的 网络延时怎么求 请给个公式。例题如下

那我来说说吧：
认真看啊
首先说说gm ，gm中的g是不是很眼熟呢？对了就是我们经常说的（比如2g内存），现在在换算上经常当1000看而不是1024，1gm就是1000mm,也就是1000000m,也就是10的6次方（单位：米）了。

在说说传播延时的公式：
传播延时的=信道长度/电磁波的在该信道上的传输速率

所以传播延时=55*10^6/3*10^8=0.18秒（保留两位小数）

希望能帮到你啊 呵呵

❹ 一道计算机网络的题目，希望大神们帮帮忙

学习思科用软件就ok。每栋楼，每个部门设置vlan，允许同部门之间可以正常访问，领导可以访问任何电脑。再不同的时间段设置不同的上网规则，哪些部门哪个时间段可以访问外网，哪台电脑哪个时间段可以访问外网，在响应的节点出设置好规则。设备肯定思科，防火墙，服务器。并且在防火墙进出两点进行数据包的审核，对敏感的包不允许发送，不允许接收

❺ 计算机网络(3)| 数据链路层

数据链路层属于计算机网络的低层。数据链路层使用的信道主要是两种类型：
（1）点对点信道 。即信道使用的是一对一点对点通信方式。
（2）广播信道 。这种信道使用的是一对多的光播通信方式，相对复杂。在广播信道上连接的主机很多，因此必须使用专用的共享信道协议来协调这些主机的数据发送。

首先我们应该了解一些有关点对点信道的一点基本概念。
（1）数据链路 。值得是当我们需要在一条线路上传送数据时，除了有一条物理线路外（链路），还必须有一些必要的通信协议来控制这些数据的传输，若把实现这些协议的硬件和软件加到链路上就构成了数据链路。
（2）帧 。帧指的是点对点信道的数据链路层的协议数据单元，即数据链路层把网络层交下来的数据构成帧发送到链路上以及把接收到的帧中的数据取出并上交给网络层。

点对点信道的数据链路层在进行通信时的主要步骤如下：
（1）结点A的数据链路层把网络层交下来的IP数据报添加首部和尾部封装成帧。
（2）结点A把封装好的帧发送给结点B的数据链路层。
（3）若B接收的帧无差错，则从接收的帧中提取出IP数据报上交给上面的网络层；否则丢弃这个帧。

接下来是来介绍数据链路层的三个基本问题，而这三个问题对于各种数据链路层的协议都是通用的。

（1）封装成帧 。指的是在一段数据的前后分别添加首部和尾部，这样就构成了一个帧，从而能够作为数据链路层的基本单位进行数据传输。在发送帧时，是从帧的首部开始发送的。各种数据链路层协议都对帧首部和帧尾部的格式有着明确的规定，且都规定了所能传送的 帧的数据部分 长度上限—— 最大传送单元MTU 。首部和尾部的作用是进行帧定界，帧定界可以使用特殊的 帧定界符 ，当数据在传输中出现差错时，通过帧的帧定界符就可以知道收到的数据是一个不完整的帧(即只有首部开始符而没有结束符)。

（2）透明传输 。从上面的介绍中知道帧的开始和结束标记使用了专门的控制字符，因此所传输的数据中任何与帧定界符相同的比特编码是不允许出现的，否则就会出现帧定界错误。当传送的帧是用文本文件组成的帧时，它的数据部分一定不会出现和帧定界符相同的字符，这样的传输就叫做 透明传输 。为了解决其他类型文件传输时产生的透明传输问题，就将帧定界符的前面插入一个 转义字符ESC ，这种方法称为 字节填充 。如果转义字符也出现在数据中，就在转义字符前面加上一个转义字符，当接收端收到两个转义字符时，就删除前面的那一个。

（3）差错检测 。在现实中，通信链路都不会是完美的，在传输比特的过程当中都是会产生差错的，1变成0或者0变成1都是可能发生的，我们把这样的错误叫做差错检测。在数据链路层中，为了保证数据传输的可靠性，减少差错出现的数量，就会采用各种差错检测措施，目前最常使用的检错技术是 循环冗余校验 。它的原理简单来说就是在被传输的数据M后面添加供错检测用的n为冗余码，构成一个帧数据发送出去。关于n位冗余码的得出方式与检验方式，可以 点击这里进一步了解 。

对于点对点链路，点对点协议PPP是目前使用得最广泛的数据链路层协议。由于因特网的用户通常都要连接到某个ISP才能接入到因特网，PPP协议就是用户计算机和ISP进行通信所使用的数据链路层协议。

在设计PPP协议时必须要考虑以下多方面的需求：
（1）简单 。简单的设计可使协议在实现时不容易出错，这样使得不同厂商对协议的不同实现的互操作性提高了。
（2）封装成帧 。PPP协议必须规定特殊的字符作为帧定界符（即标志一个帧的开始和结束的字符），以便使接收端从收到的比特流中能准确的找出帧的开始和结束的位置。
（3）透明性 。PPP协议必须保证数据传输的透明性。如果说是数据中碰巧出现和帧定界符一样的比特组合时，就要采用必要的措施来解决。
（4）多种网络层协议 。PPP协议必须能够在同一条物理链路上同时支持多种网络层协议（IP和IPX等）的运行。
（5）多种类型链路 。除了要支持多种网络层的协议外，PPP还必须能够在多种链路上运行（串行与并行链路）。
（6）差错检测 。PPP协议必须能够对接收端收到的帧进行检测，并舍弃有差错的帧。
（7）检测连接状态 。必须具有一种机制能够及时（不超过几分钟）自动检测出链路是否处于正常工作状态。
（8）最大传送单元 。协议对每一种类型的点对点链路设置最大传送单元MTU。
（9）网络层地址协商 。协议必须提供一种机制使通信的两个网络层（如两个IP层）的实体能够通过协商知道或能够配置彼此的网络层地址。
（10）数据压缩协商 。协议必须能够提供方法来协商使用数据压缩算法。但PPP协议不要求将数据压缩算法进行标准化。

PPP协议主要是由三个方面组成的：
（1） 一个将IP数据报封装到串行链路的方法。
（2） 一个用来建立、配置和测试数据链路连接的链路控制协议LCP（Link Control Protocol）。
（3） 一套网络控制协议NCP（Network Control Protocol），其中的每一个协议支持不同的网络层协议，如IP、OSI的网络层、DECnet，以及AppleTalk等。

最后来介绍PPP协议帧的格式：

首先是各个字段的意义。首部中的地址字段A规定为0xFF，控制字段C规定为0x03，这两个字段并没有携带PPP帧的信息。首部的第一个字段和尾部的第二个字段都是标识字段F(Flag)。首部的第四个字段是2字节的协议字段。当协议字段为0x0021时，PPP帧的信息部分字段就是IP数据报。若为0xC021，则信息字段是PPP链路控制协议LCP的数据，而 0x8021表示这是网络层的控制数据。尾部中的第一个字段（2字节）是使用CRC的帧检验序列FCS。

接着是关于PPP协议的差错检测的方法，主要分为字节填充和零比特填充。当是PPP异步传输时，采用的是字节填充的方法。字节填充是指当信息字段中出现和标志字段一样的比特(0x7E)组合时，就必须采取一些措施使这种形式上和标志字段一样的比特组合不出现在信息字段中。而当PPP协议使用的是同步传输时，就会采用零比特填充方法来实现透明传输，即只要发现有5个连续1，则立即填入一个0的方法。

广播信道可以进行一对多的通信。由于局域网采用的就是广播通信，因此下面有关广播通信的讨论就是基于局域网来进行的。

首先我们要知道局域网的主要 特点 ，即网络为一个单位所拥有，且地理范围和站点数目均有限。在局域网才出现时，局域网比广域网有着较高的数据率、较低的时延和较小的误码率。

局域网的 优点 主要有一下几个方面：
（1） 具有广播功能，从一个站点可方便地访问全网。
（2） 便于系统的扩展和逐渐地演变，各设备的位置可灵活地调整和改变。
（3） 提高了系统的可靠性(reliability)、可用性(availibility)、生存性(survivability)。

关于局域网的分类，我们一般是对局域网按照网络拓扑进行分类：
1.星状网： 由于集线器的出现和双绞线大量用于局域网中，星形以太网和多级星形结构的以太网获得了非常广泛的应用。
2.环形网： 顾名思义，就是将各个主机像环一样串起来的拓扑结构，最典型的就是令牌环形网。
3.总线网： 各站直接连在总线上。总线两端的匹配电阻吸收在总线上传播的电磁波信号的能量，避免在总线上产生有害的电磁波反射。

以太网主要有两个标准，即DIX Ethernet V2和IEEE 802.3标准，这两种标准的差别很小，可以不是很严格的区分它们。

但是由于有关厂商的商业上的激烈竞争，导致IEEE 802委员会未能形成一个最佳的局域网标准而制定了几个不同的局域网标准，所以为了数据链路层能够更好的适应各种不同的标准，委员会就把局域网的数据链路层拆成两个子层： 逻辑链路控制LLC子层 和 媒体接入控制MAC子层 。

计算机与外界局域网的连接是通过通信适配器(adapter)来进行的。适配器本来是在电脑主机箱内插入的一块网络接口板(或者是在笔记本电脑中插入一块PCMCIA卡)，这种接口板又称为网络接口卡NIC(Network Interface Card)或简称为网卡。适配器和局域网之间的通信是通过电缆或双绞线以串行传输方式进行的，而适配器和计算机之间的通信则是通过计算机主板上的I/O总线以并行传输方式进行的，因此适配器的一个重要功能就是要进行数据串行传输和并行传输的转换。由于网络上的数据率和计算机总线上的数据率并不相同，所以在适配器中必须装有对数据进行缓存的存储芯片。若在主板上插入适配器时，还必须把管理该适配器的设备驱动程序安装在计算机的操作系统中。这个驱动程序以后就会告诉适配器，应当从存储器的什么位置上把多长的数据块发送到局域网，或应当在存储器的什么位置上把局域网传送过来的数据块存储下来。适配器还要能够实现以太网协议。

要注意的是，适配器在接收和发送各种帧时是不使用计算机的CPU的，所以这时计算机中的CPU可以处理其他的任务。当适配器收到有差错的帧时，就把这个帧丢弃而不必通知计算机，而当适配器收到正确的帧时，它就使用中断来通知该计算机并交付给协议栈中的网络层。当计算机要发送IP数据报时，就由协议栈把IP数据报向下交给适配器，组装成帧后发送到局域网。特别注意： 计算机的硬件地址—MAC地址，就在适配器的ROM中。计算机的软件地址—IP地址，就在计算机的存储器中。

CSMA/CD协议主要有以下3个要点：
1.多点接入 ：指的是这是总线型网络，许多计算机以多点接入的方式连接在一根总线上。
2.载波监听 ：就是用电子技术检测总线上有没有其他的计算机也在发送。载波监听也称为检测信道，也就是说，为了获得发送权，不管在发送前，还是在发送中，每一个站都必须不停的检测信道。如果检测出已经有其他站在发送，则自己就暂时不发送数据，等到信道空闲时才发送数据。而在发送中检测信道是为了及时发现有没有其他站的发送和本站发送的碰撞。
3.碰撞检测 ：也就是边发送边监听。适配器一边发送数据一边检测信道上的信号电压的变化情况，以便判断自己在发送数据时其他站是否也在发送数据。所谓碰撞就是信号之间产生了冲突，这时总线上传输的信号严重失真，无法从中恢复出有用的信息来。

集线器的一些特点如下：
（1）使用集线器的以太网在逻辑上仍然是一个总线网，各个站点共享逻辑上的总线，使用的还是CSMA/CD协议。
（2）一个集线器是有多个接口。一个集线器就像一个多接口的转发器。
（3）集线器工作在物理层，所以它的每一个接口仅仅是简单的转发比特。它不会进行碰撞检测，所以当两个接口同时有信号的输入，那么所有的接口都将收不到正确的帧。
（4）集线器自身采用了专门的芯片来进行自适应串音回波抵消。这样可使接口转发出去的较强的信号不致对该接口收到的较弱信号产生干扰。
（5）集线器一般都有少量的容错能力和网络管理能力，也就是说如果在以太网中有一个适配器出现了故障，不停地发送以太网帧，这是集线器可以检测到这个问题从而断开与故障适配器的连线。

在局域网中，硬件地址又称为物理地址或者MAC地址，这种地址是用在MAC帧中的。由于6字节的地址字段可以使全世界所有的局域网适配器具有不同的地址，所以现在的局域网适配器都是使用6字节MAC地址。

主要负责分配地址字段的6个字节中的前3个字节。世界上凡事要生产局域适配器的厂家都必须向IEEE购买这3个字节构成的地址号，这个地址号我们通常叫做 公司标识符 ，而地址字段的后3个字节则由厂家自行指派，称为 扩展标识符 。

IEEE规定地址字段的第一字节的最低位为I/G位。当I/G位为0时，地址字段表示一个单个站地址，而当I/G位为1时表示组地址，用来进行多播。所以IEEE只分配地址字段前三个字节中的23位，当I/G位分别为0和1时，一个地址块可分别生 2^24 个单个站地址和2^24个组地址。IEEE还把地址字段第1个字节的最低第二位规定为G/L位。当G/L位为0时是全球管理，来保证在全球没有相同的地址，厂商向IEEE购买的都属于全球管理。当地址段G/L位为1时是本地管理，这时用户可以任意分配网络上的地址，但是以太网几乎不会理会这个G/L位的。

适配器对MAC帧是具有的过滤功能的，当适配器从网络上每收到一个MAC帧就先用硬件检查MAC帧中的目的地址。如果是发往本站的帧则收下，然后再进行其他的处理，否则就将此帧丢弃。这样做就可以不浪费主机的处理机和内存资源这里发往本站的帧包括以下三种帧：
（1）单播帧：即收到的帧的MAC地址与本站的硬件地址相同。
（2）广播帧：即发送给本局域网上所有站点的帧。
（3）多播帧：即发送给本局域网上一部分站点的帧。

常用的以太网MAC帧格式是以太网V2的MAC帧格式。如下图：

可以看到以太网V2的MAC帧比较的简单，有五个字段组成。前两个字段分别为6字节长的目的地址和源地址字段。第三个字段是2字节的类型字段，用来标志上一层使用的是什么协议，以便把收到的MAC帧的数据上交给上一层的这个协议。下一个字段是数据字段，其长度在46到1500字节之间。最后一个字段是4字节的帧检验序列FCS（使用CRC检验）。

从图中可以看出，采用以太网V2的MAC帧并没有一个结构来存储一个数据的帧长度。这是由于在曼彻斯特编码中每一个码元的正中间一定有一次电压的转换，如果当发送方在发送完一个MAC帧后就不再发送了，则发送方适配器的电压一定是不会在变化的。这样接收方就可以知道以太网帧结束的位置，在这个位置减去FCS序列的4个字节，就可以知道帧的长度了。

当数据字段的长度小于42字节时，MAC子层就会在MAC帧后面加入一个整数字节来填充字段，来保证以太网的MAC帧的长度不小于64字节。当MAC帧传送给上层协议后，上层协议必须具有能够识别填充字段的功能。当上层使用的是IP协议时，其首部就有一个总长度字段，因此总长度加上填充字段的长度，就是MAC帧的数据字段的长度。

从图中还可以看出，在传输MAC帧时传输媒体上实际是多发送了8个字节，这是因为当MAC帧开始接收时，由于适配器的时钟尚未与比特流达成同步，因此MAC帧的最开始的部分是无法接收的，结果就是会使整个MAC成为无用帧。所以为了接收端能够迅速的与比特流形成同步，就需要在前面插入这8个字节。这8个字节是由两个部分组成的，第一个部分是由前7个字节构成的前同步码，它的主要作用就是就是实现同步。第二个部分是帧开始界定符，它的作用就是告诉接收方MAC帧马上就要来了。需要注意的是，帧与帧之间的传输是需要一定的间隔的，否则接收端在收到了帧开始界定符后就会认为后面的都是MAC帧而会造成错误。

以太网上的主机之间的距离不能太远，否则主机发送的信号经过铜线的传输就会衰减到使CSMA/CD协议无法正常工作，所以在过去常常使用工作在物理层的转发器来拓展以太网的地理覆盖范围。但是现在随着双绞线以太网成为以太网的主流类型，拓展以太网的覆盖范围已经很少使用转发器，而是使用光纤和一对光纤调制解调器来拓展主机和集线器之间的距离。

光纤解调器的作用是进行电信号与光信号的转换。由于光纤带来的时延很小，并且带宽很宽，所以才用这种方法可以很容易地使主机和几公里外的集线器相连接。

如果是使用多个集线器，就可以连接成覆盖更大范围的多级星形结构的以太网：

使用多级星形结构的以太网不仅能够让连接在不同的以太网的计算机能够进行通信，还可以扩大以太网的地理覆盖范围。但是这样的多级结构也带来了一些缺点，首先这样的结构会增大它们的碰撞域，这样做会导致图中的某个系的两个站在通信时所传送的数据会通过所有的集线器进行转发，使得其他系的内部在这时都不能进行通信。其次如果不同的以太网采用的是不同的技术，那么就不可能用集线器将它们互相连接起来。

拓展以太网的更常用的方法是在数据链路层中进行的，在开始时人们使用的是网桥。但是现在人们更常用的是 以太网交换机 。

以太网交换机实质上是一个多接口的网桥，通常是有十几个或者更多的接口，而每一个接口都是直接与一个单台主机或者另一个以太网交换机相连。同时以太网交换机还具有并行性，即能同时连通多对接口，使多对主机能同时通信，对于相互通信的主机来说都是独占传输媒体且无碰撞的传输数据。

以太网交换机的接口还有存储器，能够在输出端口繁忙时把到来的帧进行缓存，等到接口不再繁忙时再将缓存的帧发送出去。

以太网交换机还是一种即插即用的设备，它的内部的地址表是通过自学习算法自动的建立起来的。以太网交换机由于使用了专用的交换结构芯片，用硬件转发，它的转发速率是要比使用软件转发的网桥快很多。

如下图中带有4个接口的以太网交换机，它的4个接口各连接一台计算机，其MAC地址分别为A、B、C、D。在开始时，以太网交换机里面的交换表是空的。

首先，A先向B发送一帧，从接口1进入到交换机。交换机收到帧后，先查找交换表，但是没有查到应从哪个接口转发这个帧，接着交换机把这个帧的源地址A和接口1写入交换表中，并向除接口1以外的所有接口广播这个帧。C和D因为目的地址不对会将这个帧丢弃，只有B才收下这个目的地址正确的帧。从新写入的交换表（A,1）可以得出，以后不管从哪一个接口收到帧，只要其目的地址是A，就应当把收到的帧从接口1转发出去。以此类推，只要主机A、B、C也向其他主机发送帧，以太网交换机中的交换表就会把转发到A或B或C应当经过的借口号写入到交换表中，这样交换表中的项目就齐全了，以后要转发给任何一台主机的帧，就都能够很快的在交换表中找到相应的转发接口。

考虑到有时可能要在交换机的接口更换主机或者主机要更换其网络适配器，这就需要更改交换表中的项目，所以交换表中每个项目都设有一定的有效时间。

但是这样的自学习有时也会在某个环路中无限制的兜圈子，如下图：

假设一开始主机A通过接口交换机#1向主机B发送一帧。交换机#1收到这个帧后就向所有其他接口进行广播发送。其中一个帧的走向：离开#1的3->交换机#2的接口1->接口2->交换机#1的接口4->接口3->交换机#2的接口1......一直循环下去，白白消耗网络资源。所以为了解决这样的问题，IEEE制定了一个生成树协议STP，其要点就是不改变网络的实际拓扑，但在逻辑上切断某些链路，从而防止出现环路。

虚拟局域网VLAN是由一些局域网网段构成的与物理位置无关的逻辑组，而这些网段具有某些共同的需求。每一个VLAN的帧都有一个明确的标识符，指明发送这个帧的计算机属于VLAN。要注意虚拟局域网其实只是局域网给用户提供的一种服务，而不是一种新型局域网。

现在已经有标准定义了以太网的帧格式的扩展，以便支持虚拟局域网。虚拟局域网协议允许在以太网的帧格式中插入一个4字节的标识符，称为VLAN标记，它是用来指明发送该帧的计算机属于哪一个虚拟局域网。VLAN标记字段的长度是4字节，插入在以太网MAC帧的源地址字段和类型字段之间。VLAN标记的前两个字节总是设置为0x8100，称为IEEE802.1Q标记类型。当数据链路层检测到MAC帧的源地址字段后面的两个字节的值是0x8100时，就知道现在插入了4字节的VLAN标记。于是就接着检查后面两个字节的内容，在后面的两个字节中，前3位是用户优先级字段，接着的一位是规范格式指示符CFI，最后的12位是该虚拟局域网VLAN标识符VID，它唯一的标志了这个以台网属于哪一个VLAN。

高速以太网主要是分为三种，即100BASE-T以太网、吉比特以太网和10吉比特以太网：

❻ 计算机网络算法

晕 这答案和题不对
10.0.0.0 255.224.0.0
MASK 224 换成1110000是3个1 则是2的3次方是 8 子网 8-2=6是可用子网
`个256/8=32 主机是
可用30个 256-224=32

10.0.0.0 10.1.0.0 10.30.255.255
10.32.0.0 10.33.0.0 10.62.255.255
下面自己算了
不懂就网络吧

❼ 距离矢量路由算法 （计算机网络题

通过B到个点的距离为：(11，6，14，18，12，8)，因为B到A的距离为5，C到B的距离为6所以C到A的距离更新为5+6=11，C到B的距离没变为6，C通过B到C的距离为6+8=14，C通过B到D的距离为6+12=18，C通过B到E距离6+6=12，C通过B到F距离为6+2=8。

通过D到个点的距离为：(19，15，9，3，12，13)，通过D到A的距离为3+16=19，通过D到B的距离为3+12=15，通过D到C的距离为6+3=9，通过D到D的距离为3，通过D到E的距离为3+9=12，通过D到F的距离为3+10=13。

通过E到个点的距离为：(12，11，8，14，5，9)，通过E到A的距离为5+7=12，通过E到B的距离为5+6=11，通过E到C的距离为5+3=8，通过E到D的距离为5+9=14，通过E到Eden距离为5，通过E到F的距离为9。

取到达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。输出的路线输出线路是: (B,，B， -，D，E， B)。

(7)计算机网络自学习算法例题扩展阅读：

路由算法的度量标准：

路由算法使用了许多种不同的度量标准去决定最佳路径。复杂的路由算法可能采用多种度量来选择路由，通过一定的加权运算，将它们合并为单个的复合度量、再填入路由表中，作为寻径的标准。

通常所使用的度量有：路径长度、可靠性、时延、带宽、负载、通信成本等。

路径长度：

路径长度是最常用的路由。一些路由协议允许网管给每个网络连接人工赋以代价值，这种情况下，路由长度是所经过各个链接的代价总和。

可靠性：

可靠性，在路由算法中指网络连接的可依赖性（通常以位误率描述），有些网络连接可能比其它的失效更多，网路失效后，一些网络连接可能比其它的更易或更快修复。

路由延迟：

路由延迟指分组从源通过网络到达目的所花时间。很多因素影响到延迟，包括中间的网络连接的带宽、经过的每个路由器的端口队列、所有中间网络连接的拥塞程度以及物理距离。

带宽

带宽指连接可用的流通容量。在其它所有条件都相等时，10Mbps的以太网链接比64kbps的专线更可取。虽然带宽是链接可获得的最大吞吐量，但是通过具有较大带宽的链接做路由不一定比经过较慢链接路由更好。

负载：

负载指网络资源，如路由器的繁忙程度。负载可以用很多方面计算，包括CPU使用情况和每秒处理分组数。持续地监视这些参数本身也是很耗费资源的。

通信代价：

通信代价是另一种重要的metric，尤其是有一些公司可能关心运作费用甚于关心性能。即使线路延迟可能较长，他们也宁愿通过自己的线路发送数据而不采用昂贵的公用线路。

参考资料来源：网络-路由算法

❽ 以本学期所学计算机网络为主，从自身学习的角度出发，以100台机器为目标，组建一个小型局域网络，请写出组

100台机器嘛，小意思。就是一个中小型企业的网络嘛。首先路由器，或者直接三层交换，二层交换机，服务器3台，硬件防火墙一台。流量控制器。办公室打印机，传真机等。
步骤：1，首先是设计组网结构，根据具体物理位置，画出星型拓扑结构。2，根据物理结构进行综合布线，长远考虑，最好采用六类以上双绞线，光纤作为传输介质（未来的趋势千兆以太网）。3，网络安全考虑，使用代理服务器进入互联网，中间再加一个防火墙，同时接入流量控制设备。4，条件允许的话采用可堆栈的三层交换机作为核心设备，方便将来必要的扩展。24口部门交换机4台吧。

❾ 计算机网络里面网桥自学习算法！是个什么意思求大神给解释一下！

如从某个站口A发出的帧从接口X进入某网桥，那么从这个接口出发沿相反方向已定可以吧一个帧传送到A！所以网桥每收到一个帧就记录其源地址和进入网桥的接口！

❿ 计算机网络原理的选择题：若使用二进制指数退避算法，发送成功概率最大的数据帧是（ ）

选择D，1，取均匀分布在0至2'min（k，10）-1之间的一个随机数r，k是发生冲突的次数。2，发送站等待2rt长度的时间后才能尝试重新发送，其中t为以太网的端到端延迟。

从这两个步骤可以看出，k值越大，帧重传时再次发生冲突的概率越低，发送成功率越高。