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计算机网络基础知识复习题集

前言

计算机网络是现代信息技术的基石，其知识体系庞杂且不断演进。这份复习题集旨在帮助读者梳理计算机网络的核心概念、关键技术和主流协议，巩固基础，查漏补缺。题目设计涵盖网络体系结构、物理层、数据链路层、网络层、运输层、应用层等关键模块，并涉及网络安全的基础知识。希望通过这些问题的思考与解答，能够加深对计算机网络原理的理解与应用能力。

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一、网络概述

1.请简述计算机网络的定义及其主要功能。

*解答：计算机网络是将地理上分散的、具有独立功能的多台计算机及其外部设备，通过通信线路和通信设备连接起来，在网络操作系统、网络管理软件及网络通信协议的管理和协调下，实现资源共享和信息传递的计算机系统。其主要功能包括：数据通信（信息传递）、资源共享（硬件、软件、数据）、分布式处理（协同工作）、提高可靠性（负载均衡、故障转移）和负载均衡（任务分配）。

2.计算机网络可以从哪些角度进行分类？请各举一两种常见类型。

*解答：计算机网络的分类角度多样，常见的有：

*按网络覆盖范围：局域网（LAN）、城域网（MAN）、广域网（WAN）。

*按网络拓扑结构：总线型、星型、环型、树型、网状型。

*按传输介质：有线网络（双绞线、同轴电缆、光纤）、无线网络（无线电波、红外线）。

*按使用范围：公用网、专用网。

3.什么是网络拓扑结构？请列举并简要说明至少三种基本拓扑结构的特点。

*解答：网络拓扑结构是指网络中计算机设备（节点）和通信线路（链路）的几何排列方式，它反映了网络的物理连接形态。

*星型拓扑：所有节点都连接到一个中心节点（如集线器或交换机）。特点：结构简单、易于管理、故障诊断方便；但中心节点是单点故障点，一旦失效，整个网络瘫痪。

*总线型拓扑：所有节点连接到一条共享的通信总线上。特点：结构简单、布线成本低；但总线故障会导致全网瘫痪，且随着节点增加，冲突会加剧，传输效率下降。

*环型拓扑：节点通过点到点的链路连接成闭合的环。特点：各节点地位平等，传输延迟固定；但环中任一节点或链路故障会影响全网，且环的维护和扩展较复杂。

4.衡量网络性能的主要指标有哪些？请简述其含义。

*解答：衡量网络性能的主要指标包括：

*带宽（Bandwidth）：单位时间内网络能传输的数据量，通常以比特每秒为单位，表示网络的传输能力。

*吞吐量（Throughput）：实际传输过程中单位时间内成功传送的数据量，受带宽、网络负载、协议等多种因素影响，通常小于带宽。

*时延（Delay/Latency）：数据从网络一端传送到另一端所需的时间，包括发送时延、传播时延、处理时延和排队时延。

*时延带宽积：链路的传播时延与带宽的乘积，代表链路中可容纳的比特数，是对链路“容量”的一种度量。

*往返时间（RTT）：从发送方发送数据开始，到发送方收到来自接收方的确认（接收方收到数据后立即发送确认）所经历的总时间。

*丢包率（PacketLossRate）：在一定时间内，传输过程中丢失的数据包数量与总发送数据包数量的比率，反映网络的可靠性。

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二、物理层

1.物理层的主要任务是什么？它关心哪些方面的特性？

*解答：物理层的主要任务是在连接各种计算机的传输媒体上传输比特流，为数据链路层提供透明的比特流传输服务。它主要关心与传输媒体接口相关的一些特性：机械特性（接口形状、尺寸、引脚数量和排列等）、电气特性（信号的电压范围、阻抗匹配、传输速率等）、功能特性（各引脚的功能定义，如数据、控制、时钟、接地等）、规程特性（信号传输的时序关系和操作过程，如建立连接、数据传输、拆除连接的步骤）。

2.请解释基带传输与频带传输的区别。

*解答：基带传输是指直接将数字信号（如矩形脉冲）在信道上进行传输，信号所占据的频率范围从直流（或接近直流）开始。基带传输适用于短距离、高数据率的传输，如局域网。

*频带传输（或宽带传输）是指将数字信号调制到模拟载波信号上，使其能在模拟信道（如电话网）上传输。调制后的信号占据一定的高频频率范围。频带传输适用于长距离传输，需要调制解调器（Modem）进行数模/模数转换。

3.常见的传输介质有哪些？请比较双绞线、同轴电缆和光纤的主要优缺点。

*解答：常见的传输介质包括：双绞线、同轴电缆、光纤、无线电波（无线传输）等。

*双绞线：

*优点：成本低、易于安装和维护、柔韧性好。

*缺点：传输距离有限、带宽相对较低、抗电磁干扰能力中等（屏蔽双绞线STP优于非屏蔽双绞线UTP）。

*同轴电缆：

*优点：比双绞线具有更好的抗电磁干扰能力、带宽更高。

*缺点：成本高于双绞线、安装