《计算机网络》考试大纲

一、  考 试 性 质

本《计算机网络》考试大纲适用于中国科学院长春光机所博士研究生入学考试。计算机网络是电子信息与计算机学科学生必修的重要基础课程，它的主要内容包括计算机网络的基本概念，计算机网络体系结构与参考模型，物理层、数据链路层、介质访问控制子层、网络层、传输层和应用层的主要功能和基本协议，以及网络安全的基本概念与应用。它的主要目的是测试考生的计算机网络素质，包括对计算机网络各项内容的掌握程度和应用相关知识解决问题的能力。

二、  考试的基本要求

要求考生掌握基本网络理论、网络分层结构和协议、TCP/IP协议基本原理、因特网的各种应用，掌握基本的网络编程技能和网络安全概念，具有综合运用所学知识分析问题和解决问题的能力。

三、  考试方法和考试时间

考试采用闭卷笔试形式，试卷满分为100分，考试时间为180分钟。

四、考试内容和考试要求

（一）计算机网络体系结构

考试内容

1. 计算机网络的概念、组成与功能。

2. 计算机网络的分类，计算机网络与互联网的发展历史，计算机网络的标准化工作及相关组织。

3. 计算机网络的分层结构，计算机网络协议、接口、服务等概念。

4. ISO/OSI参考模型和TCP/IP模型。

考试要求

1. 深入理解并掌握计算机网络的概念、组成与功能。

2. 了解计算机网络的分类，计算机网络与互联网的发展历史，计算机网络的标准化工作及相关组织。

3. 深入理解并掌握计算机网络的分层结构，计算机网络协议、接口、服务等概念。

4. 掌握ISO/OSI参考模型和TCP/IP模型。

（二）物理层

考试内容

1. 通信基础：信道、信号、带宽、码元、波特、速率等基本概念，奈奎斯特定理与香农定理，信源与信宿，编码与调制，电路交换、报文交换与分组交换，数据报与虚电路。

2. 传输介质：双绞线、同轴电缆、光纤与无线传输介质，物理层接口的特性。

3. 物理层设备：中继器和集线器。

考试要求

1. 深入理解并掌握信道、信号、带宽、码元、波特、速率、信源与信宿、编码与调制等基本概念。

2. 掌握并熟练应用奈奎斯特定理与香农定理。

3. 深入理解并掌握电路交换、报文交换与分组交换、数据报与虚电路概念。

4. 了解双绞线、同轴电缆、光纤与无线传输介质。

5. 理解物理层接口的特性。

6. 了解中继器和集线器。

（三）数据链路层

考试内容

1. 数据链路层的功能。

2. 组帧方法。

3. 差错控制：检错码，纠错码。

4. 流量控制与可靠传输机制：流量控制、可靠传输与滑动窗口机制，单帧滑动窗口与停止-等待协议，多帧滑动窗口与后退N帧协议(GBN)，多帧滑动窗口与选择重传协议(SR)。

5. 数据链路层协议：HDLC协议，PPP协议。

考试要求

1. 了解数据链路层的功能和组帧方法。

2. 深入理解并熟练应用检错码和纠错码。

3. 理解流量控制、可靠传输与滑动窗口机制；掌握单帧滑动窗口与停止-等待协议、多帧滑动窗口与后退N帧协议(GBN)、多帧滑动窗口与选择重传协议(SR)。

4. 深入理解HDLC协议和PPP协议及其应用。

（四）介质访问控制子层

考试内容

1. 信道分配：静态信道分配和动态信道分配。

2. 多路访问协议：ALOHA协议、载波侦听多路访问协议、无冲突协议、有限竞争协议、无线局域网协议。

3. 轮询访问介质访问控制：令牌传递协议。

4. 局域网：局域网的基本概念与体系结构，以太网与IEEE 802.3，IEEE 802.11。

5. 宽带无线：IEEE 802.16。

6. 蓝牙和RFID。

7. 数据链路层交换：网桥的概念及其基本原理，局域网交换机及其工作原理，虚拟局域网与IEEE 802.1Q。

考试要求

1. 掌握静态信道分配和动态信道分配的基本概念和原理。

2. 深入理解并掌握ALOHA协议、CSMA协议、CSMA/CD协议和CSMA/CA协议。

3. 了解轮询访问介质访问控制。

4. 深入理解并掌握局域网基本概念与体系结构、以太网与IEEE 802.3、IEEE 802.11。

5. 了解宽带无线IEEE 802.16、蓝牙和RFID的基本概念与体系结构。

6. 了解网桥的概念及其基本原理。

7. 了解局域网交换机及其工作原理。

8. 了解虚拟局域网及其工作原理，了解IEEE 802.1Q。

（五）网络层

考试内容

1. 网络层的设计问题：存储转发数据包交换，提供给传输层的服务，无连接服务和面向连接服务的实现。

2. 路由算法：静态路由与动态路由，距离矢量路由算法，链路状态路由算法，层次路由，广播路由，组播路由，选播路由，移动主机路由，自组织网络路由。

3. 拥塞控制算法：拥塞概念，拥塞控制途径，流量感知路由、准入控制、流量调节和负载脱落的基本概念和方法原理。

4. 服务质量：流量整形，包调度，准入控制和综合服务的基本概念和方法原理。

5. 网络互联：隧道，互联网路由、数据包分段的基本概念和方法原理。

6. IPv4：IPv4分组，IPv4地址与NAT，子网划分与子网掩码、CIDR，ARP协议、DHCP协议与ICMP协议。

7. IPv6：IPv6的主要特点，IPv6地址。

8. 路由协议：自治系统，域内路由与域间路由，RIP路由协议，OSPF路由协议，BGP路由协议。

9. IP组播：组播的概念，IP组播地址，组播路由算法。

10. 移动IP：移动IP的概念，移动IP的通信过程。

11. 网络层设备：路由器的组成和功能，路由表与路由转发。

考试要求

1. 了解网络层的功能与设计，掌握无连接服务和面向连接服务的实现方法和原理。

2. 掌握静态路由与动态路由的概念，深入理解并掌握距离矢量路由算法和链路状态路由算法，掌握层次路由方法，了解广播路由，组播路由，选播路由，移动主机路由，自组织网络路由。

3. 理解拥塞概念，了解拥塞控制策略及相应的方法原理。

4. 了解服务质量，理解流量整形，掌握和应用漏桶算法和令牌桶算法。

5. 了解网络互联的相关概念和方法原理。

6. 掌握IPv4分组、IPv4地址与NAT，深入理解并掌握子网划分与子网掩码、CIDR，ARP协议，理解DHCP协议与ICMP协议。

7. 掌握IPv6的主要特点和IPv6地址。

8. 理解自治系统、域内路由与域间路由、RIP路由协议、OSPF路由协议、BGP路由协议。

9. 掌握组播的概念，了解IP组播地址和组播路由算法。

10. 理解移动IP的概念和移动IP的通信过程。

11. 掌握路由器的组成和功能，深入理解并掌握路由表与路由转发。

（六）传输层

考试内容

1. 传输服务：提供给上层的功能，传输服务原语。

2. 伯克利套接字和套接字程序设计。

3. 传输协议的要素：寻址，连接建立和释放，差错控制，流量控制，多路复用，崩溃恢复，拥塞控制。

4. UDP协议：UDP数据报，UDP校验，UDP的典型应用。

5. TCP协议：TCP段，TCP连接管理，TCP可靠传输，TCP拥塞控制。

考试要求

1. 理解传输服务，深入理解并掌握传输服务原语。

2. 深入理解并掌握伯克利套接字，掌握并应用套接字程序设计。

3. 了解传输协议的要素。

4. 了解UDP数据报、UDP校验和UDP的典型应用。

5. 深入理解TCP协议，掌握TCP连接管理和TCP拥塞控制算法。

（七）应用层

考试内容

1. 网络应用模型：客户机/服务器模型，P2P模型。

2. DNS系统：层次域名空间，域名服务器，域名解析过程。

3. FTP：FTP协议的工作原理，控制连接与数据连接。

4. 电子邮件：电子邮件系统的组成，电子邮件格式与MIME，SMTP协议与POP3协议。

5. WWW：WWW的概念与组成，HTTP协议。

6. 流式音视频：流式存储媒体，流式直播媒体，实时会议。

7. 内容分发：内容分发基本概念，内容分发网络，对等网络。

考试要求

1. 理解客户机/服务器模型和P2P模型。

2. 了解DNS系统、层次域名空间和域名服务器，掌握域名解析过程。

3. 理解FTP协议的工作原理、控制连接与数据连接。

4. 了解电子邮件系统的组成，电子邮件格式与MIME，SMTP协议与POP3协议。

5. 了解WWW的概念与组成，掌握HTTP协议。

6. 了解流式音视频的概念和工作原理，了解H.323和SIP协议。

7. 了解内容分发、内容分发网络和对等网络的基本概念和工作原理。

（八）网络安全

考试内容

1. 密码学基础：密码学基本概念，对称密钥算法和公开密钥算法，数字签名。

2. 通信安全：IPSec，防火墙，虚拟专用网络VPN，无线安全性。

3. 认证协议：Diffie-Hellman密钥交换协议，Kerberos认证协议。

4. 电子邮件安全：PGP，S/MIME。

5. Web安全：安全DNS，安全套接层SSL。

考试要求

1. 理解并掌握密码学基本概念。

2. 深入理解对称密钥算法、公开密钥算法和数字签名，熟练应用各种密钥算法进行加、解密和数字签名。

3. 理解IPSec、防火墙和VPN的工作原理。

4. 了解802.11安全性和蓝牙安全性。

5. 深入理解并掌握Diffie-Hellman密钥交换协议，理解Kerberos认证协议。

6. 了解PGP的基本概念和工作原理，了解S/MIME。

7. 了解DNS欺骗和DNSsec，深入理解SSL。

五、主要参考书目

《计算机网络》第5版，Andrew S. Tanenbaum、David J. Wetherall著，严伟、潘爱民译，清华大学出版社，2012年3月。

编制单位：中国科学院长春光学精密机械与物理研究所

编制日期：2020年9月