考过，使用socket实现两个主机的信息交换

一、计算机网络体系结构

1. 什么是计算机网络?

计算机网络是一个将分散的、具有独立功能的计算机系统，通过通信设备与线路连接起来，有功能完善的软件实现资源共享和信息传递的系统
计算机网络的组成部分可以用于分析每一层的结构

2. 计算机网络和操作系统的区别

• 操作系统是提高端系统内硬件资源的利用率
• 计算机网络是提高由网络连接的整个系统的软件资源、硬件资源和数据资源的利用率

3. 简述广域网和局域网的特点

广域网WAN

1. 覆盖范围大
2. 链路速度高
3. 通信容量大
4. 是因特网的核心部分
5. 通常使用交换技术

局域网LAN

1. 覆盖范围小
2. 通常使用广播技术

4.简述网络拓扑分类

• 总线型：简单，节省线路，故障敏感，重负载通信效率低
• 星型：便于集中控制，成本高
• 环形：信号单向传递
• 网状型：可靠成本高

5. 简述交换技术分类

1.电路交换：在源节点和目的结点建立一条专用的通路进行数据传送

• 直接传送，时延低
• 线路利用率低，灵活性差
• 需要建立链接

2.报文交换网络：将数据加上源地址和目的地址等封装成一个报文，并将整个报文进行存储转发

• 无需建立连接
• 动态分配线路
• 线路利用率高
• 可靠性高
• 存在转发时延

3.分组交换网络:将数据分成固定大小数据块，再封装成报文进行数据转发

• 不用建立连接
• 线路利用率高
• 需要传输额外信息量大

6. 简述分组交换的两种服务方式

分组交换有面向连接的虚电路方式和无连接的数据报方式，都由网络层提供
1.数据报服务：

• 无须建立连接
• 尽最大努力交付
• 可靠性低，存储转发时延大
• 不独占链路资源利用率高

2.虚电路服务

• 通信过程分为，建立、传输和释放，需要建立一条逻辑上的虚电路
• 传输可靠，分组有序到达
• 逻辑路径有故障无法通信

7. 简述计算机网络的性能指标

• 带宽：数字信道所能传输的最高数据率，通常为b/s
• 吞吐量：单位时间内通过的信道数据量
• 信道利用率= 数据帧发送时延 / 信道使用时间

时延：

• 发送时延 = 分组长度 / 信道宽度 = 数据帧长度 / 信道数据传输率，即将所有分组比特推到传输链路所需的时间
• 传播时延 = 信道长度 / 速率，链路两端进行数据传输所需时间
• 处理时延：数据进行存储转发所花费的时间
• 排队时延：分组在路由器中排队等待处的时间
• 往返时延（RTT）：发送端发送数据到收到确认的总时间

8. 计算机网络中层次结构的含义

1.传输单位

• 服务数据单元SDU是所要传输的数据，协议控制信息PCI是所要传输的协议控制信息
• 协议数据单元PDU = SDU(数据)+PCI(规则)，是对等实体间的数据传送单位
• PDU在物理层称为比特，在链路层称为帧，在网络层称为分组，在传输层称为报文
• n-SDU + n-PCI = n-PDU = (n-1)SDU

2.垂直方向

• 最底层只能向上层提供服务，中间各层使用下层提供的服务实现自身功能并向上层提供服务，最高层面向用户进程提供服务
• 上层只能通过接口使用下层服务，且服务实现细节是透明的
• 发送方将用户数据层层包裹下放，再将数据以透明比特流形式发送，接收方将用户数据层层拆解分析

3.水平方向

• 对等实体在逻辑上有一条直接信道

9. 简述协议、接口和服务的概念

• 协议是对等实体间的规则集合
• 接口是非对等实体间的信息交换点
• 服务是下层为上层提供的功能调用

10. 简述OSI网络模型
    

二、物理层

1. 通信的常见概念

基带传输：将基带信号离散后形成数字信号送到数字信道进行传输
宽带传输：将基带信号调制后形成模拟信号送到模拟信道进行传输

2. 简述波特率和比特率的关系

波特率指单位时间内数字通信系统传送的码元个数
比特率指单位时间内数字通信系统传送的比特个数
比特率 = 波特率 * 码元所含比特数

3. 简述奈式准则和香农定理

1.奈式准则：

• 理想低通信道下极限数据传输率 = 2*带宽 * log₂码元离散电平值
• 超过码元传输的速率上限会出现严重的码间串扰问题
• 提高数据传输率要使每个码元携带更多的比特信息量

2.香农定理

• 信道的极限数据传输率 = W*log₂(1+S/N)
• W为信道的带宽，S为信道传输信道的平均功率，N为信道内部的高斯噪音功率
• 信噪比 = 10*log₁₀(S/N)，单位为dB
• 香农定理得出的是极限信息传输速率，实际要低
• 一个码元对应的二级制位数是有限的

4. 通信基础知识

5. 数字数据编码为数字信号的方式

1. 归零编码：每个时钟周期的中间均跳转为为低电平
2. 非归零编码：1高0低，无法传递时钟信号
3. 曼彻斯特编码：码元开始处1上0下，中间必跳转
4. 差分曼彻斯特编码：码元为1则前半个码元和上一个码元的后半个相同，为0则相反，每个码元中间进行一次跳转
   

6. 简述放大器、中继器和集线器

1.放大器：将模拟信号放大转发
2.中继器：将数字信号整形放大后转发

• 中继器和放大器的数据处理对象都是信号

3.集线器：实质是一个多端口的中继器，将信号放大后转发到其他所有端口

• 都工作在物理层
• 没有存储转发功能
• 只能在工作在半双工状态下