中科院長春光機所博士研究生入學考試

《計算機網絡》考試大綱

一、  考 試 性 質

本《計算機網絡》考試大綱適用于中國科學院長春光機所博士研究生入學考試。計算機網絡是電子信息與計算機學科學生必修的重要基礎課程，它的主要內容包括計算機網絡的基本概念，計算機網絡體系結構與參考模型，物理層、數據鏈路層、介質訪問控制子層、網絡層、傳輸層和應用層的主要功能和基本協議，以及網絡安全的基本概念與應用。它的主要目的是測試考生的計算機網絡素質，包括對計算機網絡各項內容的掌握程度和應用相關知識解決問題的能力。

二、  考試的基本要求

要求考生掌握基本網絡理論、網絡分層結構和協議、TCP/IP協議基本原理、因特網的各種應用，掌握基本的網絡編程技能和網絡安全概念，具有綜合運用所學知識分析問題和解決問題的能力。

三、  考試方法和考試時間

考試采用閉卷筆試形式，試卷滿分為100分，考試時間為180分鐘。

四、考試內容和考試要求

（一）計算機網絡體系結構

考試內容

1. 計算機網絡的概念、組成與功能。

2. 計算機網絡的分類，計算機網絡與互聯網的發展歷史，計算機網絡的標準化工作及相關組織。

3. 計算機網絡的分層結構，計算機網絡協議、接口、服務等概念。

4. ISO/OSI參考模型和TCP/IP模型。

考試要求

1. 深入理解并掌握計算機網絡的概念、組成與功能。

2. 了解計算機網絡的分類，計算機網絡與互聯網的發展歷史，計算機網絡的標準化工作及相關組織。

3. 深入理解并掌握計算機網絡的分層結構，計算機網絡協議、接口、服務等概念。

4. 掌握ISO/OSI參考模型和TCP/IP模型。

（二）物理層

考試內容

1. 通信基礎：信道、信號、帶寬、碼元、波特、速率等基本概念，奈奎斯特定理與香農定理，信源與信宿，編碼與調制，電路交換、報文交換與分組交換，數據報與虛電路。

2. 傳輸介質：雙絞線、同軸電纜、光纖與無線傳輸介質，物理層接口的特性。

3. 物理層設備：中繼器和集線器。

考試要求

1. 深入理解并掌握信道、信號、帶寬、碼元、波特、速率、信源與信宿、編碼與調制等基本概念。

2. 掌握并熟練應用奈奎斯特定理與香農定理。

3. 深入理解并掌握電路交換、報文交換與分組交換、數據報與虛電路概念。

4. 了解雙絞線、同軸電纜、光纖與無線傳輸介質。

5. 理解物理層接口的特性。

6. 了解中繼器和集線器。

（三）數據鏈路層

考試內容

1. 數據鏈路層的功能。

2. 組幀方法。

3. 差錯控制：檢錯碼，糾錯碼。

4. 流量控制與可靠傳輸機制：流量控制、可靠傳輸與滑動窗口機制，單幀滑動窗口與停止-等待協議，多幀滑動窗口與后退N幀協議(GBN)，多幀滑動窗口與選擇重傳協議(SR)。

5. 數據鏈路層協議：HDLC協議，PPP協議。

考試要求

1. 了解數據鏈路層的功能和組幀方法。

2. 深入理解并熟練應用檢錯碼和糾錯碼。

3. 理解流量控制、可靠傳輸與滑動窗口機制；掌握單幀滑動窗口與停止-等待協議、多幀滑動窗口與后退N幀協議(GBN)、多幀滑動窗口與選擇重傳協議(SR)。

4. 深入理解HDLC協議和PPP協議及其應用。

（四）介質訪問控制子層

考試內容

1. 信道分配：靜態信道分配和動態信道分配。

2. 多路訪問協議：ALOHA協議、載波偵聽多路訪問協議、無沖突協議、有限競爭協議、無線局域網協議。

3. 輪詢訪問介質訪問控制：令牌傳遞協議。

4. 局域網：局域網的基本概念與體系結構，以太網與IEEE 802.3，IEEE 802.11。

5. 寬帶無線：IEEE 802.16。

6. 藍牙和RFID。

7. 數據鏈路層交換：網橋的概念及其基本原理，局域網交換機及其工作原理，虛擬局域網與IEEE 802.1Q。

考試要求

1. 掌握靜態信道分配和動態信道分配的基本概念和原理。

2. 深入理解并掌握ALOHA協議、CSMA協議、CSMA/CD協議和CSMA/CA協議。

3. 了解輪詢訪問介質訪問控制。

4. 深入理解并掌握局域網基本概念與體系結構、以太網與IEEE 802.3、IEEE 802.11。

5. 了解寬帶無線IEEE 802.16、藍牙和RFID的基本概念與體系結構。

6. 了解網橋的概念及其基本原理。

7. 了解局域網交換機及其工作原理。

8. 了解虛擬局域網及其工作原理，了解IEEE 802.1Q。

（五）網絡層

考試內容

1. 網絡層的設計問題：存儲轉發數據包交換，提供給傳輸層的服務，無連接服務和面向連接服務的實現。

2. 路由算法：靜態路由與動態路由，距離矢量路由算法，鏈路狀態路由算法，層次路由，廣播路由，組播路由，選播路由，移動主機路由，自組織網絡路由。

3. 擁塞控制算法：擁塞概念，擁塞控制途徑，流量感知路由、準入控制、流量調節和負載脫落的基本概念和方法原理。

4. 服務質量：流量整形，包調度，準入控制和綜合服務的基本概念和方法原理。

5. 網絡互聯：隧道，互聯網路由、數據包分段的基本概念和方法原理。

6. IPv4：IPv4分組，IPv4地址與NAT，子網劃分與子網掩碼、CIDR，ARP協議、DHCP協議與ICMP協議。

7. IPv6：IPv6的主要特點，IPv6地址。

8. 路由協議：自治系統，域內路由與域間路由，RIP路由協議，OSPF路由協議，BGP路由協議。

9. IP組播：組播的概念，IP組播地址，組播路由算法。

10. 移動IP：移動IP的概念，移動IP的通信過程。

11. 網絡層設備：路由器的組成和功能，路由表與路由轉發。

考試要求

1. 了解網絡層的功能與設計，掌握無連接服務和面向連接服務的實現方法和原理。

2. 掌握靜態路由與動態路由的概念，深入理解并掌握距離矢量路由算法和鏈路狀態路由算法，掌握層次路由方法，了解廣播路由，組播路由，選播路由，移動主機路由，自組織網絡路由。

3. 理解擁塞概念，了解擁塞控制策略及相應的方法原理。

4. 了解服務質量，理解流量整形，掌握和應用漏桶算法和令牌桶算法。

5. 了解網絡互聯的相關概念和方法原理。

6. 掌握IPv4分組、IPv4地址與NAT，深入理解并掌握子網劃分與子網掩碼、CIDR，ARP協議，理解DHCP協議與ICMP協議。

7. 掌握IPv6的主要特點和IPv6地址。

8. 理解自治系統、域內路由與域間路由、RIP路由協議、OSPF路由協議、BGP路由協議。

9. 掌握組播的概念，了解IP組播地址和組播路由算法。

10. 理解移動IP的概念和移動IP的通信過程。

11. 掌握路由器的組成和功能，深入理解并掌握路由表與路由轉發。

（六）傳輸層

考試內容

1. 傳輸服務：提供給上層的功能，傳輸服務原語。

2. 伯克利套接字和套接字程序設計。

3. 傳輸協議的要素：尋址，連接建立和釋放，差錯控制，流量控制，多路復用，崩潰恢復，擁塞控制。

4. UDP協議：UDP數據報，UDP校驗，UDP的典型應用。

5. TCP協議：TCP段，TCP連接管理，TCP可靠傳輸，TCP擁塞控制。

考試要求

1. 理解傳輸服務，深入理解并掌握傳輸服務原語。

2. 深入理解并掌握伯克利套接字，掌握并應用套接字程序設計。

3. 了解傳輸協議的要素。

4. 了解UDP數據報、UDP校驗和UDP的典型應用。

5. 深入理解TCP協議，掌握TCP連接管理和TCP擁塞控制算法。

（七）應用層

考試內容

1. 網絡應用模型：客戶機/服務器模型，P2P模型。

2. DNS系統：層次域名空間，域名服務器，域名解析過程。

3. FTP：FTP協議的工作原理，控制連接與數據連接。

4. 電子郵件：電子郵件系統的組成，電子郵件格式與MIME，SMTP協議與POP3協議。

5. WWW：WWW的概念與組成，HTTP協議。

6. 流式音視頻：流式存儲媒體，流式直播媒體，實時會議。

7. 內容分發：內容分發基本概念，內容分發網絡，對等網絡。

考試要求

1. 理解客戶機/服務器模型和P2P模型。

2. 了解DNS系統、層次域名空間和域名服務器，掌握域名解析過程。

3. 理解FTP協議的工作原理、控制連接與數據連接。

4. 了解電子郵件系統的組成，電子郵件格式與MIME，SMTP協議與POP3協議。

5. 了解WWW的概念與組成，掌握HTTP協議。

6. 了解流式音視頻的概念和工作原理，了解H.323和SIP協議。

7. 了解內容分發、內容分發網絡和對等網絡的基本概念和工作原理。

（八）網絡安全

考試內容

1. 密碼學基礎：密碼學基本概念，對稱密鑰算法和公開密鑰算法，數字簽名。

2. 通信安全：IPSec，防火墻，虛擬專用網絡VPN，無線安全性。

3. 認證協議：Diffie-Hellman密鑰交換協議，Kerberos認證協議。

4. 電子郵件安全：PGP，S/MIME。

5. Web安全：安全DNS，安全套接層SSL。

考試要求

1. 理解并掌握密碼學基本概念。

2. 深入理解對稱密鑰算法、公開密鑰算法和數字簽名，熟練應用各種密鑰算法進行加、解密和數字簽名。

3. 理解IPSec、防火墻和VPN的工作原理。

4. 了解802.11安全性和藍牙安全性。

5. 深入理解并掌握Diffie-Hellman密鑰交換協議，理解Kerberos認證協議。

6. 了解PGP的基本概念和工作原理，了解S/MIME。

7. 了解DNS欺騙和DNSsec，深入理解SSL。

五、主要參考書目

《計算機網絡》第5版，Andrew S. Tanenbaum、David J. Wetherall著，嚴偉、潘愛民譯，清華大學出版社，2012年3月。

編制單位：中國科學院長春光學精密機械與物理研究所

編制日期：2020年9月