计算机网络原理
[参考课件](http://ppt.beegoedu.com/Upload/ppt/20200618134228uCp.pdf)
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### 重点归纳
ppt208~329
四、网络层(重点)
五、数据链路层与局域网（重点）
六、物理层（难点）
#### 试卷分析
1. 考试形式
闭卷
考试时间150分钟
满分100分，及格60分
2. 考试题型
1. 单项选择（25小题共25分）
2. 填空题（10小题共10分）
**3. 简答题（6小题共30分）**
**4. 应用题（10+12+13）**
简答题
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> 1. 简述域名解析过程?
1. 客户机提出域名解析请求，并将该请求发送给本地的域名服务器。
2. 当本地的域名服务器收到请求后，就先查询本地的缓存，如果有该记录项，则本地的域名服务器就直接把查询的结果返回。
3. 如果本地的缓存中没有该记录，则本地域名服务器就直接把请求发给根域名服务器，然后根域名服务器再返回给本地域名服务器一个所查询域（根的子域）的主域名服务器的地址。
4. 本地服务器再向上一步返回的域名服务器发送请求，然后接受请求的服务器查询自己的缓存，如果没有该记录，则返回相关的下级的域名服务器的地址。
5. 重复第四步，直到找到正确的记录。
6. 本地域名服务器把返回的结果保存到缓存，以备下一次使用，同时还将结果返回给客产机。
>2. HTTP报文分为哪两类？其最主要的区别是什么？
HTTP报文可以分为请求报文和响应报文。
请求报文由浏览器（客户端）发送给Web服务器，响应报文由Web服务器发送给浏览器。
请求报文与响应报文最主要的区别是起始行不同,
请求报文起始行为：**<方法><协议版本>**
响应报文起始行为：**<协议版本><状态码><短语>**
>3. 简述Cookie的常见用途?
1. 利用Cookie的ID来准确**统计**网站的实际访问人数等数据。
2. 利用Cookie**限制**某些特定用户的访问。
3. **存储**用户访问过程中的操作习惯和偏好，有针对性地为用户提供服务，提升用户体验感。
4. **记录**用户登录网站使用的用户名、密码等信息，使用户多次登录时，避免重复输入这些信息，实现快速登录。
5. 电子商务网站利用Cookie信息可以实现“**购物车**”功能。
>4. 简述典型的HTTP请求方法及其作用。
1. Get请求读取由URL所标识的信息。
2. Head请求读取由URL所标识的信息的首部。
3. Post给服务器添加信息。
4. Option请求一些选项的信息。
5. Put在指明的URL下存储一个文档。
>5. 简述SMTP作为电子邮件系统的核心应用层协议的特点?
1. SMTP**只能传送**7位ASCII码文本内容。
2. SMTP传送的邮件内容中**不能包含**“CRLF．CRLF”。
3. SMTP是**“推动”协议**。
4. SMTP使用的TCP**连接是持久的**。
>6. 简述面向连接服务的特点?
1. 须经过建立，维护和释放连接三个过程。
2. 分组无须携带目的节点地址。
3. 收发数据顺序不变，可靠性好。
4. 传输协议复杂，效率不高，存在连接开销。
>6.1 简述TCP所提供的面向连接服务?
1. 在生成报文开始传送之前，TCP客户和服务器互相交换传输层的控制信息，完成握手(1分)。
2. 在客户进程与服务器进程的套接字之间建立一条逻辑的TCP连接(1分)。
3. 这条连接是全双工的，即连接双方的进程可以在此连接上同时进行TCP报文收发(2分)。
4. 等应用程序结束报文发送时，必须拆除该连接(1分)。
>7. 简述无连接服务的特点?
1. 各分组须携带完整目的节点地址，在通信子网中独立传送。
2. 无需经过建立，维护和释放连接三个过程。
3. 目的节点接收数据分组存在乱序，重复或丢失现象。
4. 传输协议简单，不可靠，效率较高。
>8. 简述传输层提供的两种传输服务及其概念?
1. 分为面向连接服务与非连接服务。
2. 面向连接服务须经过创建，维持和释放连接三个过程。
3. 非连接服务无需建立连接，可以直接发送数据。
>9. 简述停一等协议的基本工作过程?
1. 发送方发送经过差错编码和编号的报文段，等待接收方的确认；
2. 接收方如果正确接收报文段，即差错检测无误且序号正确，则返回ACK，否则丢弃报文段，并返回NAK；
3. 发送方如果收到ACK，则继续发送后续报文段，否则重发上次发送的报文段。
>10. 简述开发人员在UDP上构建应用的原因?(优势)
1. 应用进程更容易控制发送什么数据以及何时发送。
2. 无需建立连接。
3. 无连接状态。
4. 首部开销小。
>11. 简述传输控制协议TCP提供的服务所具有的主要特征?
1. 面向连接的传输。
2. 端到端通信。
3. 高可靠性。
4. 全双工方式传输。
5. 采用字节流方式传输。
6. 提供紧急数据传送功能。
>12. 简述TCP的重传策略?
1. 通过设立重发定时器，
2. 发送一个数据段的同时启动一个重发定时器，
3. 定时器超时前收到确认，则关闭该定时器，
4. 定时器超时前没有收到确认，则重发该数据段
5. 这种重传策略的关键在于定时器初值的设定。
>13. 简述TCP所提供的面向连接服务?
1. 在生成报文开始传送之前，TCP客户和服务器互相交换传输层的控制信息，完成握手(1分)。
2. 在客户进程与服务器进程的套接字之间建立一条逻辑的TCP连接(1分)。
3. 这条连接是全双工的，即连接双方的进程可以在此连接上同时进行TCP报文收发(2分)。
4. 等应用程序结束报文发送时，必须拆除该连接(1分)。
>14. 简述虚电路交换与数据报交换的主要差别?
1. 是将顺序控制、差错控制和流量控制等功能交由网络来完成，还是由端系统来完成。
2. 虚电路交换通常由网络完成这些功能，端系统可以很简单。
3. 数据报交换则由端系统来完成这些功能，网络实现的功能很简单。
>15. 简述永久虚电路和交换虚电路的区别。???
1. 永久虚电路由公共传输网络提供设置，一经设置便**长期存在**。（2分。
2. 交换虚电路需要两端，通过呼叫控制协议建立，完成当前数据传输后便拆除。（2分）
3. 呼叫控制协议在建立电路时必须根据用户设备地址来确定传输通道的两个端点。
>16. 简要说明调频、调幅和相位调制三种调制方法的概念?
1. 调频方法使用两个（或多个）不同频率的连续波分别代表0和1。（1分）
2. 调幅方法中用不同的振幅来分别代表0和1。（1分）
3. 相位调制是使用不同的相位角度分别表示0和1。(1分）
>17. 简述**分组交换网中发生拥塞的原因**及拥塞控制的概念?
1. 缓冲区容量有限。(0.5分)
2. 传输线路的带宽有限。(0.5分)
3. 网络结点的处理能力有限。(0.5分)
4. 网络中某些部分发生了故障。(0.5分)
5. 拥塞控制就是端系统或网络结点，通过采取某些措施来**避免**拥塞发生，或者对于已发生的拥塞做出反应，以便尽快**消除**拥塞。(3分)
>18. 简述TCP在慢启动阶段确定拥塞窗口大小的方法?
1. 建立连接时，将拥塞窗口的大小初始化为该连接所需的最大数据段的长度，并发送一个最大长度的数据段。（1分）
2. 如果在定时器超时前得到确认，将拥塞窗口的大小增加一个数据段的字节数，并发送两个数据段。（1分)
3. 如果每个数据段在定时器超时前都得到确认，再在原基础上增加一倍，如此反复，每次都在前一次的基础上加倍。（2分）
4. 当定时器超时或达到发送窗口设定值时，停止拥塞窗口尺寸的增加。（1分）
>19. **简述通信子网中拥塞发生的原因**?
1. 多条流入线路有分组到达，并需要同一输出线路。此时，如果路由器没有足够的内存来存放所有这些分组，则有的分组就会丢失。（2分）
2. 因路由器的慢速处理器的缘故，以至于难以完成必要的处理工作。（2分）
3. 即使有多余的线路容量，分组也需要进入到队列之中。（1分）
> 20. 简述距离向量路由选择算法的基本思想?
1. 网络中的每个结点x，估计从自己到网络中所有结点y的最短距离，记为Dx (y)，称为结点x的距离向量；
2. 每个结点向其邻居结点发送它的距离向量的一个拷贝；
3. 当结点收到来自邻居的一份距离向量或是观察到相连的链路上的费用发生变化后，根据Bellman-Ford方程对自己的距离向量进行计算更新；
4. 如果结点的距离向量得到了更新，那么该结点会将更新后的距离向量发送给它的所有邻居结点。
>21. 简述路由器输入端口接收与处理数据的过程?
1. 输入端口负责从物理接口接收信号（1分），
2. 还原数据链路层帧（1分），
3. 提取IP数据报（1分），
4. 根据IP数据报的目的IP地址检索路由表（1分）
5. 决策需要将该数据报交换到哪个输出端口（1分）。
> 22. 简述透明网桥的操作过程。(以透明网桥在端口X上接收一帧为例进行表述)????
>23.1 简述非坚持CSMA的基本原理?
1. 若通信站有数据发送，先侦听信道（1分），
2. 若发现信道空闲，则立即发送数据（1分)，
3. 若发现信道忙，则等待一个随机时间，然后重新开始侦听信道，尝试发送数据（1分)；
4. 若发送数据时产生冲突，则等待一个随机时间，然后重新开始侦听信道，尝试发送数据（2分）。
>23.2 简述P一坚持CSMA的基本原理?
1. 若通信站有数据发送，先侦听信道；
2. 若发现信道空闲，则以概率P在最近时隙开始时刻发送数据，以概率Q=1-P延迟至下一个时隙发送。若下一个时隙仍空闲，重复此过程，直至数据发出或时隙被其他通信站占用；
3. 若信道忙，则等待下一个时隙，重新开始发送过程；
4. 若发送数据时发生冲突，则等待一个随机时间，然后重新开始发送过程。
>23.3 简述1-坚持CSMA的基本原理?
1. 若通信站有数据发送，先侦听信道(1分)；
2. 若发现信道空闲。则立即发送数据(2分)；
3. 若发现信道忙，则继续侦听信道，直到发现信道空闲然后立即发送数据(2分)。
>24.1 简述CSMA/CD中的二进制指数退避算法的规则?
1. 对每个数据帧，当第一次发生冲突时，设置一个参量L=2；(1分）
2. 退避间隔取1到1个时间片中的一个随机数，1个时间片等于两站点之间的最大传播时延的两倍：（2分)
3. 当数据帧再次发生冲突，期将参量L加倍：（1分）
4. 设置一个最大重传次数，超过该次数，则不再重传，并报告出错。（1分）
>24.2 简述CSMA/CD的基本原理?
1. 通信站使用CSMA协议进行数据发送；
2. 在发送期间如果检测到碰撞，立即终止发送，并发出一个冲突强化信号，使所有通信站都知道冲突的发生；
3. 发出冲突强化信号后，等待一个随机时间，再重复上述过程。
>25. 简述差错控制的概念及差错控制的基本方式?
1. 差错控制就是通过差错编码技术，实现对信息传输差错的检测（2分），并基于某种机制进行差错纠正和处理（1分)。
2. 差错控制的基本方式主要包括：检错重发、前向纠错、反馈校验、检错丢弃。（2分）
>26. 简述地址解析协议(ARP)的基本思想，作用?
1. 在每一台主机中设置专用内存区域，称为ARP高速缓存，存储该主机所在局域网中其他主机和路由器（即默认网关）的IP地址与MAC地址的映射关系，并且这个映射表要经常更新。
2. ARP通过广播ARP查询报文，来询问某目的IP地址对应的MAC地址，即知道本网内某主机的IP地址，可以查询得到其MAC地址。
3. ARP用于根据本网内目的主机或默认网关的IP地址获取其MAC地址
>27. 简述差错控制的概念和引起差错的原因及差错的种类?
1. 差错控制是指在数据通信过程中能发现或者纠正差错，把差错限制在尽可能小的允许范围内的技术和方法。（2分）
2. 差错都是出噪声引起的。（1分)
3. 差错分为随机错和突发错。（2分）
>28. 简述物理信道的突发噪声导致帧被“淹没”时所采取的措施?
1. 物理信道的突发噪声可能完全“淹没”一帧，即使得整个数据帧或反馈信息帧丢失，这将导致发送方永远收不到接收方发来的反馈信息，从而使传输过程停滞。（2分
2. 为了避免出现这种情况，通常引入计时器来限定接收方发回反馈信息的时间间隔。（1分）
3. 当发送方发送一帧的同时也启动计时器，若在限定时间间隔内未能收到接收方的反馈信息，即计时器超时，则可认为传出的帧已出错或丢失，就要重新发送。（2分)
>29. 简述调制信道、输入信号、输出信号的特点?
1. 信道总具有输入信号端和输出信号端。
2. 信道一般是线性的，即输入信号和对应的输出信号之间满足线性叠加原理。
3. 信道是因果的，即输入信号经过信道后，相应的输出信号响应具有延时。
4. 信道使通过的信号发生畸变，即输入信号经过信道后，相应的输出信号会发生衰减。
5. 信道中存在噪声，即使输入信号为零，输出信号仍然会具有一定功率。
>30. 简述米勒码的编码规则?
1. 信息码中的1编码为双极非归零码的01或者10。
2. 信息码连1时，后面的1要交替编码。
3. 信息码中的0编码为双极非归零码00或者11，即码元中间不跳变。
4. 信息码单个0时，其前沿、中间时刻、后沿均不跳变。
5. 信息码连0时，两个0码元的间隔跳变。(每答对1条给1分）
>31. 简述无线应用协议WAP的概念和用途?
1. WAP是一种使用在无线通信设备上的新的移动通信技术，其功能类似于因特网上的HTTP协议（2分）。
2. 它定义了一系列将因特网内容过滤和转化为造用移动通信的标准（1分），
3. 使内容可以更容易地在移动终端上显示，使得利用手机就可以接入因特网并使用因特网上的各种应用（2分）。
>32. 简述移动Adhoc网络的特点?
1. 具有一定的独立性：（1分）
2. 动态变化的网络拓扑结构：（1分）
3. 有限的无线通信带宽和上机能源：（1分)
4. 网路的分布特性且生命周期短：（1分）
5. 有限的物理安全。（1分)
>33. 简述IEEE 802, lla.IEEE 802, llb.IEEE 802. 1ln和IEEE 802. llg标准的共同特征?
1. 都使用相同的介质访问控制协议CSMA/CA。
2. 链路层帧使用相同的帧格式。
3. 都具有降低传输速率以传输更远距离的能力。
4. 都支持“基础设施模式”和“自组织模式，，两种模式。
>34. 简述IEEE 802.lla/b/9/n四个标准的区别?
1. IEEE 802. llb无线局域网具有11Mbit/s的数据率，工作在无须许可的2.4GHz的无线频谱上，信号传播距离最远，且穿．透能力较好。
2. IEEE 802. lla无线局域网可以较高的比特率工作，在更高的频率上运行，支持更多用户同时上网。但是，由于运行的频率更高，IEEE 802.11a无线局域网对于给定的功率级别传输距离较短，并且受多径传播的影响更大。
3. IEEE 802.11g无线局域网与IEEE 802. 11b无线局域网，工作在同样的较低频段上，支持更多用户同时上网，信号传播距离最远，且穿透能力较好。
4. IEEE 802. 11n使用多个发射和接收天线以允许更高的数据速率，当使用双倍带宽(40MHz)时，速率最高可达600Mbit/s。
>35. 简述通过外部代理向归属代理注册的过程？
1. 当收到一个外部代理通告后，移动结点立即向外部代理发送一个移动IP注册报文。
2. 外部代理收到注册报文并记录移动结点的永久IP地址。
3. 归属代理接收注册请求并检查真实性和正确性并把移动结点的永久IP地址与COA绑定。
4. 外部代理接收注册应答，然后将其转发给移动结点。
>36. 简述移动IP网络的含义?
支持移动性的因特网体系结构与协议合起来称为移动IP，对IPv4主要由RFC 5944定义
>37. 网络主要面临哪些安全威胁？
1. 从报文传输方面，主要包括窃听、插入、假冒、劫持等安全威胁。
2. 比较常见的网络攻击包括拒绝服务DoS以及分布式拒绝服务DDoS等。
3. 映射。
4. 分组“嗅探”
5. IP欺骗。
>38. 简述网络安全的概念及网络安全攻击的常见形式?
1. 网络安全是指确保网络上的信息和资源不被非授权用户所使用；（1分）
2. 网络安全攻击的常见形式包括中断、截获，修改、伪造4种。（4分）
>39. 简述消息完整性检测方法中所使用的密码散列函数应具备的主要特征?
1. 一般应具有算法**可公开性**。
2. 能够**快**速计算。
3. 对任意长度报文进行多对一映射均能产生**定长输出**。
4. 对于任意报文**无法预知**其散列值。
5. 不同报文**不能产生相同**的散列值。 (每答对1条给1分)
>40. VPN采用的安全技术中相对核心的是哪个？并对其进行简要说明?
1. VPN采用的安全技术中相对核心的是隧道技术。隧道即通过Internet提供的点对点的数据传输安全通道，实际是逻辑连接。通过数据加密保证安全，数据分组进入隧道时，由VPN封装成IP数据报，通过隧道在Internet上传输；离开隧道后，进行解封装，数据便不受VPN保护。
2. 隧道协议包括以下3种协议：
(1)乘客协议，确定封装的对象属于哪个协议。
(2)封装协议，确定遵循哪一种协议进行封装，需要加什么字段等。
(3)承载协议，确定最后的对象会放入哪类公共网络。
>41. 简述IEEE 802.11采用的介质访问控制协议及其原理?
IEEE 802. 11的IVtAC协议采用CSMA/CA协议，又称为带碰撞避免的CSMA。
CSMA/CA协议的原理是：
1. 源站在发送数据之前，必须先监听信道，若信道空闲，则等待一个分布式帧间间隔(DIFS)的短时间后，发送一个很短的请求发送(RTS)控制帧。
2. 若目的站正确收到源站发来的RTS帧，且物理介质空闲，则等待一个短帧间间隔(SIFS)时间后，发送一个很短的允许发送(CTS)控制帧作为响应。
3. 源站收到CTS帧后，再等待一段SIFS时间后，即可发送数据帧，若目的站正确收到了源站发来的数据帧，在等待时间SIFS后，就向源站发送确认帧(ACK)
>42. 简述SSL的握手过程?
1. 客户发送其支持的算法列表，以及客户一次随机数nonce，服务器从算法列表中选择算法，并发给客户自己的选择、公钥证书和服务器端一次随机数nonce
2. 客户验证证书，提取服务器公钥，生成预主密钥，并利用服务器的公钥加密预主密钥，发送给服务器，实现密钥的分发。
3. 客户与服务器基于预主密钥和一次随机数，分别独立计算加密密钥和MAC密钥，包括前面提到的4个密钥。
4. 客户发送一个针对所有握手消息的MAC，并将此MAC发送给服务器。
5. 服务器发送一个针对所有握手消息的MAC，并将此MAC发送给客户。
>43. 简述数据链路层提供的主要服务?
1. 组帧
2. 链路接入
3. 可靠交付
4. 差错控制
>44. 简述CSMA/CA协议中的DIFS、RTS、SIFS、CTS和NAV的中文含义?
DIFS：分布式帧间间隔 (distribute inter-frame spacing)
RTS：请求发送控制帧 (request to send)
SIFS：短帧间间隔 (short inter-frame spacing)
CTS：允许发送控制帧 (clear to send)
NAV：网络分配向量 (network allocation vector)
### 应用题
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> 1. 奈奎斯特定律 **C=2H*log2(N)**
理想无噪声信道的信道容量
理想低通信道的最高大码元传输速率 **B=2H** (其中H是理想低通信道的带宽)
码元速率(信号速率)B即单位时间里传送的码元个数。单位（Baud）
信道容量是指信道无差错传输信息的**最大平均信息速率**。
信息速率C是指单位时间里传送的信息量。单位（bit/s,或bps)
多进制的码元速率和信息速率的关系 **C=B*log2 N**(N为进制数，二进制是N为2，就是只能表示两个电平，高和低）。可以看出，对于二进制的信号，码元速率和信息速率在数值上是相等的。
> 2. 香农定理 C=H*log2（1+S/N）(其中H是理想低通信道的带宽)
有噪声连续信道的信道容量
信噪比（S/N）通常用分贝（dB）表示，分贝数=10×log10（S/N）。C=H*log2(1+10^(db/10)) log2(1001)≈10
>3. 请简要说明FDDI环网中使用的4B/5B编码的原理和信号同步方法。如果在该种网络中传输的数据为“911”，请给出其对应的4B/5B码。
1. 4B/5B编码以每4位为一组根据预先定义的编码表编码成5位符号，利用光倍号的存在与否表示5位符号中每一位是0还是1。（2分）
2. 为了使信号同步，一般采用二级编码的方法。即先按4B/5B编码，然后再利用倒相不归零制NRZI编码。（1分）
3. 该编码确保无论4比特符号为何种组合，其对应的5比特编码中至少有两位“1”，从而保证在光纤中传输的光信号至少发生两次跳变，使接收端的时钟可以提取同步信号。（2分）
>4. 时延计算，时延带宽积计算？
(1)传输延迟:dt＝L/R （L 为分组长度，R为带宽）
(2)传播延迟:dp＝D/V （D 为链路长度，V为信号传播速率）
(3)端到端延迟:T=dt+dp （忽略节点处理延迟和排队延迟）
(5)时延带宽积:G＝dp*R （链路时延带宽积）
>5. 循环冗余校验码 （CRC ），求实际发送二进制序列
1. 根据多项式求 校验码,例如 X^4+X^2+1 为 10101
2. 对原序列追加0二进制序列，例如 10111011（0000）；0的个数比校验码位数少一位。
3. 对新的二进制序列进行模2除法（除法不借位，异或运算），得到余数二进制序列
4. 原序列追加余数二进制序列，即实际发送序列。
>6.TCP 报文 序列号和数据字节？
>7. 凯撒密码和列置换密码？
>8. TCP 拥塞控制
>9. IP子网掩码和子网划分？
### 错题集
CSMA/CD：带有冲突检测的载波监听多路访问，可以检测冲突，但无法“避免”
CSMA/CA：带有冲突避免的载波侦听多路访问，发送包的同时不能检测到信道上有无冲突，只能尽量‘避免’；
1. 无状态分组过滤器是典型的部署在内部网和**网络边缘路由器**上的防火墙
2. 令牌环网上最严重的两种错误是令牌丢失和**数据帧无法撤销**
3. IEEE802．3MAC帧的目的地址字段最高位为“1”，其余位不为全“l”表示该地址为组地址
4. ALOHA协议分为纯ALOHA和**时隙ALOHA**
5. IEEE 802. 11的MAC协议采用的是**CSMA/CA协议**
6. 2G蜂窝系统的GSM标准的空中接口使用了**FDMA/TDMA**组合技术
7. 蜂窝移动通信系统中的多址接人方法有频分多址接入、时分多址接入和**码分多址接入**
8. 蓝牙作为一种短距离无线连接技术标准，其工作频率是**2.4GHz**
9. 数字签名时报文的发送方从报文中生成的128位散列值被称为**报文摘要**。
10. 应用广泛的数字签名方法包括RSA签名、**DSS签名**和Hash签名
11. 常见的认证机制有**简单认证机制和强制认证机制**。
12. 动态口令有 **短信密码、硬件令牌和手机令牌**
13. 对称密朝加密算法面临的一个最大的问题是**密钥分发**问题
14. 防火墙分为三类：无状态分组过滤器、有状态分组过滤器和**应用网关**。
15. HDLC的三种帧类型是信息帧、管理帧和**无序号帧**
16. 研究密码变化客观规律中的固有缺陷，并应用于破译密码以获取通信情报的学问称为**密码分析学**
17. IPSec的核心是**AH协议和ESP**（AH——认证头标，是用以保证数据包的完整性和真实性,封装安全载荷（ESP），提供机密性、数据源认证、无连接完整性、防重放和有限的传输流（traffic-flow）机密性）
18. 虚拟局域网是通过路由设备和交换设备在网络的物理拓扑结构基础上建立的**逻辑网络**
19. 虚拟专用网一般指的是构建在Internet上能够**自我管理**的专用网络
20. 无线应用协议WAP采用的通信协议是**WDP协议**
21. 在网络安全中心，防止数据不受主动攻击的保护措施是**报文认证**
22. OS/RM中数据链路层功能在IEEE802参考模型中被分成介质访问控制MAC和**逻辑链路控制**两个子层
23. 比较多见于广域网、核心网络的拓扑结构是 网状拓扑结构