计算机网络

　　【考查目标】

　　1.掌握计算机网络的基本概念、基本原理和基本方法。

　　2.掌握计算机网络的体系结构和典型网络协议，了解典型网络设备的组成和特点，理解典型网络设备的工作原理

　　3.能够运用计算机网络的基本概念、基本原理和基本方法进行网络系统的分析、设计和应用

　　一、计算机网络体系结构

　　（一）计算机网络概述

　　1.计算机网络的概念、组成与功能

　　2.计算机网络的分类

　　3.计算机网络与互联网的发展历史

　　4.计算机网络的标准化工作及相关组织

　　（二）计算机网络体系结构与参考模型

　　1.计算机网络分层结构

　　2.计算机网络协议、接口、服务等概念

　　3.ISO/OSI参考模型和TCP/IP模型

　　二、物理层

　　（一）通信基础

　　1.信道、信号、宽带、码元、波特、速率等基本概念

　　2.奈奎斯特定理与香农定理

　　3.信源与信宿

　　4.编码与调制

　　5.电路交换、报文交换与分组交换

　　6.数据报与虚电路

　　（二）传输介质

　　1.双绞线、同轴电缆、光纤与无线传输介质

　　2.物理层接口的特性

　　（三）物理层设备

　　1.中继器

　　2.集线器

　　三、数据链路层

　　（一）数据链路层的功能

　　（二）组帧

　　（三）差错控制

　　1.检错编码

　　2.纠错编码

　　（四）流量控制与可靠传输机制

　　1.流量控制、可靠传输与滑轮窗口机制

　　2.单帧滑动窗口与停止-等待协议

　　3.多帧滑动窗口与后退N帧协议（GBN）

　　4.多帧滑动窗口与选择重传协议（SR）

　　（五）介质访问控制

　　1.信道划分介质访问控制

　　频分多路复用、时分多路复用、波分多路复用、码分多路复用的概念和基本原理。

　　2.随即访问介质访问控制

　　ALOHA协议；CSMA协议；CSMA/CD协议；CSMA/CA协议。

　　3.轮询访问介质访问控制：令牌传递协议

　　（六）局域网

　　1.局域网的基本概念与体系结构

　　2.以太网与IEEE802.3

　　3.IEEE802.11

　　4.令牌环网的基本原理

　　（七）广域网

　　1.广域网的基本概念

　　2.PPP协议

　　3.HDLC协议

　　4.ATM网络基本原理

　　（八）数据链路层设备

　　1.网桥

　　网桥的概念；透明网桥与生成树算饭；源选径网桥与源选径算法。

　　2.局域网交换机及其工作原理。

　　四、网络层

　　（一）网络层的功能

　　1.异构网络互联

　　2.路由与转发

　　3.拥塞控制

　　（二）路由算法

　　1.静态路由与动态路由

　　2.距离-向量路由算法

　　3.链路状态路由算法

　　4.层次路由

　　（三）IPv4

　　1.IPv4分组

　　2.IPv4地址与NAT

　　3.子网划分与子网掩码、CIDR

　　4.ARP协议、DHCP协议与ICMP协议

　　（四）IPv6

　　1.IPv6的主要特点

　　2.IPv6地址

　　（五）路由协议

　　1.自治系统

　　2.域内路由与域间路由

　　3.RIP路由协议

　　4.OSPF路由协议

　　5.BGP路由协议

　　（六）IP组播

　　1.组播的概念

　　2.IP组播地址

　　3.组播路由算法

　　（七）移动IP

　　1.移动IP的概念

　　2.移动IP的通信过程

　　（八）网络层设备

　　1.路由器的组成和功能

　　2.路由表与路由转发

　　五、传输层

　　（一）传输层提供的服务

　　1.传输层的功能

　　2.传输层寻址与端口

　　3.无连接服务与面向连接服务

　　（二）UDP协议

　　1.UDP数据报

　　2.UDP校验

　　（三）TCP协议

　　1.TCP段

　　2.TCP连接管理

　　3.TCP可靠传输

　　4.TCP流量控制与拥塞控制

　　六、应用层

　　（四）网络应用模型

　　1.客户/服务器模型

　　2.P2P模型

　　（五）DNS系统

　　1.层次域名空间

　　2.域名服务器

　　3.域名解析过程

　　（六）FTP

　　1.FTP协议的工作原理

　　2.控制连接与数据连接

　　（七）电子邮件

　　1.电子邮件系统的组成结构

　　2.电子邮件格式与MIME

　　3.SMTP协议与POP3协议

　　（八）WWW

　　1.WWW的概念与组成结构

　　2.HTTP协议

　　Ⅳ。试题示例

　　一、单项选择题：1～40小题，每小题2分，共80分。在每小题给出的四个选项中，请选出一项最符合题目要求的。

　　1.下列排序算法中，时间复杂度为0（nlog：n）且占用额外空间最少的是

　　A.堆排序 B.起泡排序

　　C.快速排序 D.希尔排序

　　2.下列序列中，满足堆定义的是

　　A.（100，86，48，73，35，39，42，57，66，21）

　　B.（12，70，33，65，24，56，48，92，86，33）

　　C.（103，97，56，38，66，23，42，12，30，52，6，26）

　　D.（5，56，20，23，40，38，29，6l，35，76，28，100）

　　3.程序计数器Pc用来存放指令地址，其位数和下列哪个寄存器相同？

　　A.指令寄存器IR B.主存数据寄存器MDR

　　C.程序状态字寄存器PSWR D.主存地址寄存器MAR

　　4.假定一个十进制数为一66，按补码形式存放在一个8位寄存器中，该寄存器的内容用十六进制表示为

　　A.C2H B.BEH C.BDH D.42H

　　5.下列进程状态转换中，不可能发生的转换是

　　A.运行一就绪 B.运行一等待

　　C.等待一运行 D.等待_÷就绪

　　6.设某系统中有3个并发进程都需要4个同类资源，该系统不会发生死锁的最少资源数是

　　A.9 B.10 C.1 D 12

　　7.根据csMA／cD协议的工作原理，下列情形中需要提高最短帧长度的是

　　A.网络传输速率不变，冲突域的最大距离变短

　　B.冲突域的最大距离不变，网络传输速率提高

　　c.上层协议使用TcP的概率增加

　　D.在冲突域不变的情况下减少线路中的中继器数量

　　8.在选择重传协议（sR）中，当帧的序号字段为3比特，且接收窗口与发送窗口尺寸相同时，发送窗口的最大尺寸为

　　A.2 B.4 C. 6 D. 8

　　二、综合应用题：41～47小题，共70分。

　　试题示例

　　41.（10分）设无向图G=（y，E），其中y={l，2，3，4，5}，E= {（1，2，4），（2，5，5），（1，3，2），（2，4，4），（3，4，1），（4，5，3）， （1，5，8）}，每条边由一个三元组表示，三元组中前两个元素为与该边关联的顶点，第三个元素为该边的权。请写出图G中从顶点1到其余各点的最短路径的求解过程。要求列出最 短路径上的各顶点，并计算路径长度。

　　42.（15分）已知一棵二叉树采用二叉链表存储，结点构造为：

　　lLeft（：h订d i Data}Right（：hildI，root指向根结点。现定义二叉树中结点x。的根路径为从根结点到x。结点的一条路径，请编写算法输出该二叉树中最长的根路径（多条最长根路径中只输出一条即可。算法可使用c或c++或JAVA语言实现）。

　　43.（11分）某计算机的主存地址位数为32位，按字节编址。假定数据（~ache中最多存放128个主存块，采用4路组相联方式，块大小为64 Byte，每块设置了l位有效位。采用一次性写回（write Back）策略，为此每块设置了1位“脏（Diny）”位。

　　要求：

　　（1）分别指出主存地址中标记（Tag）、组号（Inclex）和块内地址（c）ffset）三部分的位置和位数。

　　（2）计算该数据cache的总位数（请给出详细计算过程）。

　　44.（10分）下图是一个简化的CPu与主存连接结构示意图（图中省略了所有多路选择器）。其中有一个累加寄存器Ac、一个状态寄存器和其他四个寄存器：主存地址寄存器MAR、 主存数据寄存器MDR、程序计数器Pc和指令寄存器IR，各部件及其之间的连线表示数据通路，箭头表示信息传送方向。

　　一个简化的cPU与主存连接结构示意图要求：

　　（1）请写出图中a、b、c、d四个寄存器的名称。

　　（2）简述图中指令从主存取到控制器的过程。

　　（3）说明数据从主存取出、运算、写回主存所经过的数据通路（假定数据地址已在MAR中）。

　　45.（6分）设页引用序列：，（1，2，3，4，2，1，5，6，2，1，2，3，7，6，3，2，1，2，3，6），物理块（Page frame）数为3，且所有的块初始时为空。当分别采用最近最少使用置换（LRu）、先进先出置换（FIFO）和最佳置换（0PT）的页面置换算法时，各会发生多少次缺页？要求给出求解过程。

　　46.（9分）理发师问题描述如下：理发店包含一间接待室和一间工作室，接待室内有n（n≥1）把椅子，而工作室只有l把椅子。如果没有顾客，理发师就去睡觉；如果顾客来时所有的椅子都有人，那么顾客离去；如果理发师在忙且接待室有空闲的椅子，那么此顾客会坐在其中1把空闲的椅子上等待；如果理发师在睡觉，则顾客会唤醒他。请采用信号量机制解决该理发师问题（可用伪代码描述）。

　　47.（9分）考虑某路由器具有下列路由表项：

　　网络前缀 下一跳

　　142.150.64.O／24 A

　　142.150.71.128／28B

　　142.150.71.128／30C

　　142.150.0.0／16 D

　　（1）假设路由器接收到一个目的地址为142.150.71.132的 IP分组，请确定该路由器为该IP分组选择的下一跳，并解释说明。

　　（2）在上面的路由表中增加一条路由表项，该路由表项使以142.150.71.132为目的地址的IP分组选择“A”作为下一跳，而不影响其他目的地址的IP分组转发。

　　（3）在上面的路由表中增加一条路由表项，使所有目的地址与该路由表中任何路由表项都不匹配的IP分组被转发到下一跳“E”。

　　（4）将142.150.64.0／24划分为4个规模尽可能大的等长子网，给出子网掩码及每个子网的可分配地址范围。