【定义】IGP：RIP 距离向量，OSPF 链路状态；BGP 为 EGP。

【方法】共享介质帧传输时间 = 发送时延 + 传播时延。

【方法】多进制调制：R=B·log₂(幅值×相位组合数)。

【方法】交换机全双工带宽 = 各端口速率×2 之和。

【性质】光纤抗电磁干扰；双绞线/同轴电缆易受干扰。

【定义】CDMA 编码规则
每个站点有固定码片序列（本题长度 m=4）。发送 1 个比特时：

• 发 1 → 发送 +码片；
• 发 0 → 发送 −码片（码片各分量取反）。

多站同时发送时，链路上收到的是各站码片的线性叠加（求和），不是某一站单独发出的码片。站点 A 的码片为 (1,1,1,1)。

【易错】收到 (0,-2,0,-2) 为何也表示 A 发了 0？
发 0 时，A 自己贡献的是 -码片=(-1,-1,-1,-1)，但链路上测到的是所有站叠加后的总和。
本题第 2 比特时段可还原为（同时只有 A、B 在发）：

• A 发 0 → 贡献 (-1,-1,-1,-1)；
• B 发 1，码片 (1,-1,1,-1) → 贡献 (+1,-1,+1,-1)；
• 叠加：(-1,-1,-1,-1)+(+1,-1,+1,-1)=(0,-2,0,-2)，正是收到的序列！

所以收到的不必等于 (-1,-1,-1,-1)。解码时用 A 的码片做内积，相当于从混合信号里"提取"A 发了 +1 还是 -1：内积 <0 就说明 A 发的是 0。

【方法】解码计算过程
收到序列共 12 个数，按码片长度 4 分成 3 段，每段对应 A 发送的 1 个比特。对每段与 A 的码片求内积，再除以 m=4：

1. 第 1 比特：段 (2,0,2,0)（由 A 发 1、B 发 1 等叠加而成）
   (2,0,2,0)\cdot(1,1,1,1)=4，4/4=\mathbf{+1} → A 的比特 1
2. 第 2 比特：段 (0,-2,0,-2)（由 A 发 0、B 发 1 叠加而成，见上）
   (0,-2,0,-2)\cdot(1,1,1,1)=-4，-4/4=\mathbf{-1} → A 的比特 0
3. 第 3 比特：段 (0,2,0,2)（由 A 发 1、B 发 0 叠加而成）
   (0,2,0,2)\cdot(1,1,1,1)=4，4/4=\mathbf{+1} → A 的比特 1

故 A 发送的数据为 101，答案 B。

【要点】判读口诀

若用其他站码片做内积且码片正交，应接近 0，从而把各站数据分开。

【定义】各层 PDU 与典型协议

层次	PDU 名称	典型协议/设备
应用层	数据（message）	HTTP、SMTP、DNS、FTP
传输层	段（segment）	TCP、UDP
网络层	包/分组（packet）	IP、ICMP、OSPF
数据链路层	帧（frame）	以太网、Wi-Fi（802.11）、PPP
物理层	比特流/码流（bit stream）	本题选项称流；双绞线、光纤上的电/光信号

【方法】封装与解封装方向
发送端封装（自上而下，逐层加首部）：

例：HTTP 报文 → 加 TCP 首部成段 → 加 IP 首部成包 → 加以太网首部/尾部成帧 → 物理层编码为比特流。

接收端解封装（自下而上，逐层去首部）：

本题答案：B。

【记忆】发数据像剥洋葱的逆过程——发送时一层层"穿衣服"（加首部），接收时一层层"脱衣服"。记 PDU 顺序：数段包帧流（应用→物理），解封装反过来。

【易错】体系结构描述"做什么"，不规定"怎么做"。

【定义】四个选项分别是什么？

• A. 半双工通信（Half-Duplex）：双方都能发送，但不能同时发送，同一时刻信道只用于一个方向（要么 A→B，要么 B→A）。本题答案。
• B. 单工通信（Simplex）：数据只能单向传输，一方固定发送、另一方固定接收，反向不能发。如传统广播电视、键盘→主机（仅键盘发）。
• C. 全双工通信（Full-Duplex）：双方可同时发送、同时接收，两个方向并行。如电话通话、全双工以太网交换机端口。
• D. 其他通信：非标准分类项，考试中作干扰选项，一般不选。

【对比】三种通信方式

方式	能否双向发	能否同时发	典型例子
单工	否（仅单向）	—	广播、电视、传感器只上报
半双工	是	否	对讲机、传统以太网集线器、Wi-Fi 争用信道
全双工	是	是	电话、手机通话、交换机全双工端口

【记忆】单工 = 一条路、一个方向；半双工 = 一条路、轮流双向；全双工 = 同时双向。题干关键词"能相互发但不能同时发" → 半双工。

【定义】协议（水平）与服务（垂直）的区别。

【定义】邮件系统三类角色

• 用户代理 MUA（Mail User Agent）：Outlook、Foxmail、网页邮箱等，用户直接操作的邮件应用程序。
• 邮件传输代理 MTA（Mail Transfer Agent）：各 ISP/机构的邮件服务器，负责在服务器之间转发邮件。
• 邮件投递/访问：邮件最终存到收件人服务器的邮箱里，再由用户取走阅读。

本题答案 B：用户发信用 SMTP；收信通常用 POP3（或 IMAP）。

【方法】为什么"发送"也用 SMTP？
SMTP 的全称是 Simple Mail Transfer Protocol——本质是把邮件推送到下一跳，不限于"仅服务器之间"。
发信完整路径：

1. 你的邮件客户端（MUA）→ SMTP → 你的发件邮件服务器（MTA）；
2. 你的邮件服务器 → SMTP → 收件人域的邮件服务器（MTA）；
3. 收件人服务器把邮件存入邮箱，投递完成。

所以：用户发信时，第一步就是用 SMTP 把信提交/推送给自己的邮件服务器；服务器之间继续用 SMTP 转发。SMTP 既用于"用户→服务器"，也用于"服务器→服务器"。

【易错】为什么"接收"不用 SMTP，而用 POP3/IMAP？
SMTP 是推送（push）协议：负责把邮件送到邮箱服务器并放下，不负责让用户从邮箱里取走/阅读。
邮件到达收件人服务器后，已静静躺在服务器磁盘上。用户要读信，需要客户端主动拉取（pull）：

• POP3：把服务器上的邮件下载到本地，通常读后从服务器删除（可配置保留）；
• IMAP：在服务器上同步管理邮件夹，多终端阅读更方便。

分工记忆：SMTP = 寄信/转运（push）；POP3/IMAP = 收信/取信（pull）。收信阶段邮件已在服务器，再用 SMTP 没有意义——SMTP 是"往里送"，不是"往外取"。

【例】发一封邮件给同学
你写邮件点"发送" → 客户端用 SMTP 交给本校邮件服务器 → 服务器用 SMTP 一路转到对方学校邮件服务器 → 对方服务器存入其邮箱 → 同学打开客户端，用 POP3/IMAP 把信取下来阅读。

【定义】常见应用层协议用 TCP 还是 UDP？

协议	传输层	端口（典型）	说明
TCP	需可靠、有序、面向连接
HTTP/HTTPS	TCP	80 / 443	网页传输
SMTP	TCP	25	发信
FTP	TCP	21（控制）	文件传输
TELNET	TCP	23	远程登录
UDP	可容忍丢包、追求简单快速、无连接
DNS	UDP（默认）	53	域名查询；应答过大时可用 TCP
DHCP	UDP	67/68	动态分配 IP 等配置；不用 TCP
TFTP	UDP	69	简单文件传输；不用 TCP（与 FTP 不同）

【方法】本题四个选项怎么判？
题目要求全部使用 TCP 建立连接：

• A DNS+HTTP+FTP：DNS 默认 UDP → 排除；
• B TELNET+SMTP+HTTP：三者均 TCP → 正确；
• C DHCP+FTP+TELNET：DHCP 用 UDP → 排除；
• D SMTP+FTP+TFTP：TFTP 用 UDP → 排除。

【易错】DHCP、TFTP 为何用 UDP？

• DHCP：主机开机时往往还没有 IP 地址，难以先建立 TCP 连接；用 UDP 广播/单播发现服务器、获取配置更简单。应用层协议，走 UDP 67（服务器）/ 68（客户端）。
• TFTP（Trivial FTP）：功能比 FTP 简单，用 UDP 69，自己用停等 ARQ 保证基本可靠，不需要 TCP 的三次握手。常用于无盘工作站、路由器升级等小文件场景。

记忆：带 "Trivial/简单/动态配置" 的常考 UDP——DNS、DHCP、TFTP。

【方法】域名解析首选本地 DNS。

【定义】SYN 请求连接；ACK 确认；FIN 关闭。

【性质】发送窗口 = min(rwnd, cwnd)。

【定义】"端"与"主机"有何区别？
主机（host）：一台有 IP 地址的设备（电脑、手机、服务器等）。
端（end）：主机上正在通信的应用进程，用 IP 地址 + 端口号（套接字 socket）标识。一台主机可同时运行浏览器、邮件等多个进程，传输层负责区分它们。

【对比】各层逻辑通信的范围

• 物理层（A）：传输比特流，管信号如何在介质上传播；不涉及 IP、端口、进程。
• 数据链路层（B）：相邻节点之间以帧为单位传送（一跳一跳），用 MAC 地址；如以太网、Wi-Fi。
• 网络层（C）：主机到主机，把分组路由到目的 IP；典型协议 IP、ICMP；不管具体是哪个应用。
• 传输层（D）：端到端（进程到进程），在 IP 之上用端口号区分应用；典型协议 TCP、UDP。本题答案。

【例】访问网页时各层分工
网络层（IP）把分组送到 Web 服务器的 IP；传输层（TCP）再把它送到该服务器的 80/443 端口（Web 服务），而不是同机上的 SSH（22）或数据库（3306）。
记忆：物理层传比特 → 链路层管一跳 → 网络层送到哪台主机 → 传输层送到哪个应用。

【易错】NAPT 同时转换 IP 与端口号。

【定义】三个协议的全称与类型

协议	英文全称	中文	算法类型	适用范围
RIP	Routing Information Protocol	路由信息协议	距离向量	IGP（自治系统内）
OSPF	Open Shortest Path First	开放最短路径优先	链路状态	IGP（自治系统内）
BGP	Border Gateway Protocol	边界网关协议	路径向量	EGP（自治系统间）

本题答案 D：RIP—距离向量，OSPF—链路状态，BGP—路径向量。

【方法】三种路由算法各是什么？

• 距离向量（Distance-Vector，RIP）：路由器只与邻居交换"到各网络的跳数/距离"；像听"二手消息"逐级传播。定期广播路由表；最大跳数 15，16 表示不可达。实现简单，收敛慢，可能计数到无穷。
• 链路状态（Link-State，OSPF）：每个路由器向区域内广播自己各链路的状态（带宽、代价等）；所有路由器得到全网拓扑后，用 Dijkstra 各自算最短路径。收敛快，开销较大，用于大型 AS 内部。
• 路径向量（Path-Vector，BGP）：在 AS 之间交换的不仅是距离，还有完整 AS 路径（经过哪些自治系统）。可据此避免环路、实施策略路由（选路策略、商业关系）。用于 Internet 上 AS 间路由。

【记忆】

• IGP 对内：RIP（距离向量，简单）、OSPF（链路状态，常用）；
• EGP 对外：BGP（路径向量，连各大 ISP）；
• 口诀：RIP = Distance-Vector；OSPF = Link-State；BGP = Path-Vector（记首字母 R-DV、O-LS、B-PV）。

【性质】IP 转发不改变目的 IP 和标识。

【方法】子网地址计算过程
公式：子网地址 = 主机 IP 按位与（\land）子网掩码；掩码为 1 的位保留网络号，为 0 的位清零。

1. 读掩码：255.255.240.0 → 前 20 位为 1（即 /20）。前两字节全 1、第三字节高 4 位为 1、低 4 位为 0，第四字节全 0。
2. 分列计算（掩码为 255 的列直接保留，为 0 的列得 0，只需算第三字节）：

   	第1字节	第2字节	第3字节	第4字节
   IP	222	205	74	56
   掩码	255	255	240	0
   子网地址	222	205	64	0

3. 第三字节按位与（关键一步）：
   • 74 = 01001010_2，240 = 11110000_2
   • 74 \land 240 = 01000000_2 = 64（低 4 位被掩码清零，只保留高 4 位 0100）
4. 结果：子网地址 = 222.205.64.0 → 选 B。

【易错】子网地址主机位全为 0，不是 222.205.74.0（D 未做按位与）；也不是 72.0（C 把 74 当成整段网络边界）。

【定义】本题考的是"网络层怎么转发"，不是 TCP

• 虚电路（Virtual Circuit，B）：网络层面向连接。通信前先建立虚电路 → 沿同一路径传分组 → 结束后释放连接。典型：X.25、ATM 的虚电路模式。
• 数据报（Datagram，A）：网络层无连接。每个分组独立选路，无建立/释放过程。典型：IP 互联网。
• 分组交换（C）：按固定长度"分组"转发的总称，既包含虚电路也包含数据报，本身不特指"要建立连接"。
• 报文交换（D）：按整份报文存储转发（电报式），也没有虚电路那种三段式连接过程。

【对比】和 TCP 是什么关系？

概念	层次	是否建连	说明
虚电路（本题 B）	网络层	是	路由器之间为本次通信维护转发表项
数据报 / IP（本题 A）	网络层	否	每个 IP 分组独立路由，无"三次握手"
TCP 连接	传输层	是	端到端主机间建连；跑在无连接的 IP 之上
UDP	传输层	否	无连接，直接发数据报

关键：TCP 的"连接"是传输层、端到端的；虚电路的"连接"是网络层、沿途路由器的——不是一回事。Internet 用 IP（数据报）+ TCP/UDP，并没有在网络层建虚电路。

【易错】为什么 A、C、D 不是"TCP 那类"？

• A 数据报：恰恰与"建连"相反，是无连接网络服务；IP、UDP 都属于这类思路。
• C 分组交换：只是交换技术的大类名，虚电路和数据报都是它的子类，选项太宽，不能对应题干"要经过建立连接…释放连接"。
• D 报文交换：整报文存储转发，与 TCP 无关，也不要求先建连再释放。
• 题干若考 TCP，选项通常会写"TCP"或"面向连接的传输"；此处四个选项全是交换/转发方式，应选唯一明确"面向连接"的 B 虚电路。

【定义】局域网三要素
决定局域网主要技术特征的三项（教材常称"三要素"）：

1. 网络的拓扑结构（选项 A）：各节点与信道的物理/逻辑连接方式。
   • 常见：总线型、环型、星型、树型、网状等。
   • 例：早期以太网总线型；现代交换机为中心星型。
2. 传输介质（选项 B）：比特在局域网内传播的物理载体。
   • 双绞线（UTP/STP）、同轴电缆、光纤、无线电（Wi-Fi）等。
   • 影响：带宽、距离、抗干扰、成本。
3. 介质访问控制方法（MAC，选项 C）：多节点共享同一信道时，谁何时能发送的规则。
   • 争用型：CSMA/CD（以太网）、CSMA/CA（802.11 无线）。
   • 轮询/预约型：令牌环、令牌总线等。

三者共同决定"局域网怎么连、用什么传、怎么抢信道"——是底层技术要素。

【对比】为什么 D「网络操作系统」不算？

• 网络操作系统（NOS）：运行在服务器/主机上的软件，提供文件共享、打印服务、用户认证、目录管理等应用与管理功能（如早期 Novell NetWare、Windows Server）。
• 它是在局域网建好以后用来组织资源共享的，不决定拓扑、用什么线、MAC 协议是什么。
• 同一套以太网（星型 + 双绞线 + CSMA/CD）上可以装不同操作系统，局域网技术本身不变。

本题问"不包括" → 选 D。

【记忆】拓扑 + 介质 + MAC = 局域网三要素；NOS 是上层软件，不入三要素。

【定义】以太网 CSMA/CD 争用带宽。

【方法】GBN 累积确认：ACK n 表示 n 及以前均正确接收。

【定义】CRC 基本约定

• 生成多项式 → 除数：P(X) 各项系数写成二进制，最高次幂对应最高位。例：P(X)=X^3+1 = 1\cdot X^3+0\cdot X^2+0\cdot X^1+1 → 除数 1001（4 位）。
• 补零个数：P(X) 次数为 n（此处 n=3），则在数据后补 n 个 0。
• 运算：模 2 除法 = 按位 异或（\oplus），不进位、不借位；余数位数为 n。

【方法】本题计算过程（P(X)=X^3+1）

1. 写除数：P(X)=X^3+1 → 除数 G= 1001，次数 n=3。
2. 构造被除数：数据 101110 后补 3 个 0 → 被除数 101110000（共 9 位）。
3. 模 2 除法（竖式见下方公式，横线处做异或，相同为 0、不同为 1，不进位）。

【直觉】为什么内积 =+8 就是发 1？—— 和 m=8 的关系

类比：八拍「暗号」

把码片想成某站的固定暗号（8 拍，每拍只能「举左手 +1」或「举右手 -1」）：

• 发 1 → 按暗号原样做 8 拍（信道上传的就是 +\text{码片}）；
• 发 0 → 每一拍左右手对调（传 -\text{码片}）。

解码 = 拿「收到的 8 拍」和「该站暗号卡」逐拍对照：同向（同号）得 +1 分，反向得 -1 分，8 拍分数相加：

• 8 拍全同向 → 1+1+\cdots+1 = 8 = m → 内积 +8 → 肯定发了 1；
• 8 拍全反向 → (-1)\times 8 = -8 = -m → 内积 -8 → 发了 0；
• 一半同向一半反向（与其他站码片正交时）→ 总分 \approx 0 → 这站没发 1 或贡献被抵消。

所以 +8 不是魔法数字，就是「8 位码片每一位都同号相乘」的满分 m。若码长改成 m=4，发 1 的内积就是 +4。

图解：站 ① 发 1 时（仅该站，无干扰）

若发 0：收到 \mathbf{R}=-\mathbf{S}，每一拍相乘都是 -1，8 拍加起来 =-8。

类比：多人同时喊话（多站叠加）

4 个站同时在 8 个时隙里喊话，空中听到的是音量相加（所以会出现 -3：好几个 +1 与 -1 叠在一起）。解码时用内积 = 拿某站的「暗号模板」做匹配——对上了得 +8，反了得 -8，对不上得 0。

【定义】数据、码片序列、码片长度的关系

• 码片序列：每个站分配的固定地址码，本题每位站 8 个分量，均为 +1 或 -1。
• 码片长度 m：一比特数据要展开成 m 个码片才能发送。本题 m=8，即发 1 比特 → 占 8 个码片时隙。
• 数据比特 → 发送波形：
  • 发 1 → 在信道上发 +本站码片（原序列）；
  • 发 0 → 在信道上发 -本站码片（每位取反）。
• 收到序列：多站同时发时，各站码片按位相加（叠加），所以会出现 -3 这类不是 \pm1 的数——正是多站叠加的证据。
• 速率关系：码片速率 = m \times 数据比特速率（本题 m=8）。

【方法】怎样从收到序列判断谁发了 1？
对收到序列 \mathbf{R} 与某站码片 \mathbf{S} 求内积（对应位相乘再求和）：

码片各分量为 \pm1 时，仅该站单独发 1 比特的理想结果为：

内积	内积/m	含义
+m（本题 +8）	+1	该站发了 1
-m（本题 -8）	-1	该站发了 0
0	0	该站未发 / 与其他站码片正交、贡献被抵消

本题计算（m=8）：

• 站 ①：内积 =+8 → 发 1
• 站 ②：内积 =0 → 未发 1
• 站 ③：内积 =+8 → 发 1
• 站 ④：内积 =-8 → 发 0

故选 C（①、③）。

【易错】+8 表示发 1，那 +7 表示发几？

• 在理想 CDMA（码片正交、只判 1 比特）下，内积只可能是 +m、-m、0 三类，不会出现 +7。
• +8：内积 =+m，明确发 1；-8：内积 =-m，明确发 0（如站 ④）。
• +7：不是标准结果——说明信号有干扰、噪声，或多站叠加后未完全对齐；按考题严格标准不能判为发 1（因为不等于 +m）。
• 若用宽松口诀"内积/m>0 为 1"，+7 虽为正，但考试以 \pm m 精确值 为准；+7/8=0.875>0 仅作理解，不作本题判据。
• 收到序列里出现 -3 也说明：已是多站叠加，不能指望每位都是 \pm1，必须做内积解码。

【原理】为什么不同站点「互不干扰」？

先澄清：在信道上有影响——多站信号是相加叠加的，所以本题收到序列里会出现 -3（不是单个站的 \pm1）。所谓「不干扰」，指的是解码时用本站码片做内积，其他站的贡献会抵消为 0。

关键：码片彼此正交（不同站的码片两两内积 =0）。本题四站验证：

	站②	站③	站④
站① \cdot	0	0	0
站② \cdot		0	0
站③ \cdot			0

类比 1：垂直的向量

把每个码片看成 m 维空间里的一个向量。正交 = 互相垂直，点积 =0。你沿「站①方向」投影混合信号时，「站②方向」上的分量投影长度为零——就像力分解成 x、y，x 方向的功与 y 无关。

类比 2：各说各的「外语字典」

空中是多种外语同时喊（叠加）。你只用本站字典（码片）去阅卷：自己发的 1 → 满分 +m；自己发的 0 → -m；别人的外语因为与字典正交 → 总分 0，相当于「听不懂，不计分」。

本题实例：设 ① 发 1、③ 发 1、④ 发 0（② 未发），则叠加

正是题目给出的收到序列！再分别内积：

• \mathbf{R}\cdot\mathbf{S}_1=+8（① 发 1）
• \mathbf{R}\cdot\mathbf{S}_2=0（② 无贡献）
• \mathbf{R}\cdot\mathbf{S}_3=+8（③ 发 1）
• \mathbf{R}\cdot\mathbf{S}_4=-8（④ 发 0）

小结：物理上混在一起传，逻辑上用正交码片把各站拆开——这就是 CDMA「码分多址」的含义。

【记忆】发 1 发 +码片，发 0 发 -码片；内积 +m→1，-m→0，0→无关；m= 码片长度（本题 8）。

【性质】数字信号可再生；模拟信号累积噪声。

【方法】R=B·log₂V，V 为码元电平数。

【定义】通信子网：物理+链路+网络；传输层及以上属端系统。

【易错】OSI 严格要求相邻层交互，不允许跨层通信。