計算機網(wǎng)絡教程知識點和習題

1、選擇題，填空題，判斷題，簡答題，計算題第一章1 .網(wǎng)絡的概念：1.網(wǎng)絡由若干結(jié)點（計算機、集線器、交換機或路由器等）和連接這些結(jié)點的鏈路組成。2.連接在因特網(wǎng)上的計算機稱為主機。3.網(wǎng)絡把許多計算機連接在一起，而互聯(lián)網(wǎng)則把許多網(wǎng)絡連接在一起。因特網(wǎng)是世界上最大的互聯(lián)網(wǎng)。物理網(wǎng)絡，直接連接計算機的網(wǎng)絡。邏輯網(wǎng)絡，由物理網(wǎng)絡集合構(gòu)成的互聯(lián)網(wǎng)。2 .因特網(wǎng)的組成：1.邊緣部分，由所有連接在因特網(wǎng)上的主機組成，用戶直接使用。核心部分，由大量網(wǎng)絡和連接這些網(wǎng)絡的路由器組成，為邊緣部分提供服務。2.邊緣部分通信方式有客戶機和服務器方式和對等方式。3.核心部分主要由路由器作為分組交換機向網(wǎng)絡邊緣中的大量主機

2、提供連通性。3 .交換的分類：電路交換，建立連接，通信，釋放連接。分組交換，將報文分成數(shù)個首部加數(shù)據(jù)塊，結(jié)點交換機會根據(jù)首部里的地址等信息來進行轉(zhuǎn)發(fā)，通過存儲轉(zhuǎn)發(fā)達到目的地。報文交換，人工方式，利用存儲轉(zhuǎn)發(fā)原理傳送數(shù)據(jù)。4 .網(wǎng)絡的分類：網(wǎng)絡的作用范圍：局域網(wǎng)，城域網(wǎng)，廣域網(wǎng)，個人區(qū)域網(wǎng)。網(wǎng)絡的使用者:公用網(wǎng)，專用網(wǎng)。5 .性能指標：1.速率，數(shù)據(jù)的傳送速率，也稱數(shù)據(jù)率，比特率，bit/s。2.帶寬，（1）通信線路允許通過的信號頻帶范圍。（2）網(wǎng)絡的通信線路所能傳送數(shù)據(jù)的能力，在單位時間內(nèi)從網(wǎng)絡中的某一點到另一點所能通過的“最高數(shù)據(jù)率”，bit/s。3.吞吐量，也稱吞吐率。4.時延，也稱，延遲

3、，遲延，數(shù)據(jù)從網(wǎng)絡的一端傳送到另一端的時間。（1）發(fā)送時延（傳輸時延），主機或路由器將分組發(fā)送到通信線路上所需要的時間。發(fā)送時延=分組長度/發(fā)送速率。（2）傳播時延，電磁波在信道中需要傳播一定的距離而花費的時間。傳播時延=信道長度/電磁波在信道上的傳播速率。（3）處理時延，主機或路由器在收到分組時要花費一定的時間進行處5.丟包率，在一定網(wǎng)絡擁塞是丟包的理。（4）排隊時延，分組在路由器內(nèi)要經(jīng)過輸入隊列和輸出隊列的排隊。的時間范圍內(nèi)，分組在傳輸過程中丟失的分組數(shù)量與總的分組數(shù)量的比,主要原因。6.利用率，信道利用率和網(wǎng)絡利用率。6 .網(wǎng)絡協(xié)議的定義：為進行網(wǎng)絡中的數(shù)據(jù)交換而建立的規(guī)則、標準或約定。

4、它包括語法、語義、同步三要素。7.OSI參考模型：物理層，數(shù)據(jù)鏈路層，網(wǎng)絡層，運輸層，會話層，表示層，應用層。協(xié)議是水平的，服務是垂直的。路由器在轉(zhuǎn)發(fā)分組時最高只用到網(wǎng)絡層而沒有使用運輸層和應用層。1-10試在下列條件下比較電路交換和分組交換。要傳送的報文共x（bit）o從源點到終點共經(jīng)過k段鏈路，每段鏈路的傳播時延為d（s）,數(shù)據(jù)傳輸速率為b（bit/s）。在電路交換時電路的建立時間為s（s）。在分組交換時分組長度為p（bit），假設x>p且各結(jié)點的排隊等待時間可忽略不計。問在怎樣的條件下，分組交換的時延比電路交換的要小？（提示：畫一下草圖觀察k段鏈路共有幾個結(jié)點。）解答：分組交換時延

5、為：（k1）p/bkdx/b。電路交換時延為：skdx/b。因此，分組交換時延較電路交換時延小的條件為：（k1）p/bs1-14收發(fā)兩端之間的傳輸距離為1000km,信號在媒體上的傳播速率為2108m/s。試計算以下兩種情況的發(fā)送時延和傳播時延。（1）數(shù)據(jù)長度為107bit,數(shù)據(jù)發(fā)送速率為100kbit/s;（2）數(shù)據(jù)長度為103bit,數(shù)據(jù)發(fā)送速率為1Gbit/s。從以上計算結(jié)果可得出什么結(jié)論？解答：（1）發(fā)送時延為100s,傳播時延為5ms。發(fā)送時延遠大于傳播時延。（2）發(fā)送時延為1s,傳播時延為5ms。發(fā)送時延遠小于傳播時延。第二章1 .物理層四大特性：機械特性，電氣特性，功能特性，過程

6、特性。2 .數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)模型：源系統(tǒng)（源點，發(fā)送器），傳輸系統(tǒng)，目的系統(tǒng)（接收器，終點）。3 .常用編碼方式：不歸零制（1代表正電平，0代表負電平），歸零制（1代表正脈沖，0代表負脈沖），曼徹斯特（1代表中心下跳，0代表中心上跳），差分曼徹斯特（1代表開始邊界沒有跳變，0代表開始邊界有跳變）。4 .信噪比：C=Wlog2（1+S/N）bit/s（C為信道的極限信息傳輸速率，W為信道的帶寬，S為信道內(nèi)所傳信號白平均功率，N為信道內(nèi)部的高斯噪聲功率）。信噪比為S/N,要想提高信息的傳輸速率就必須采用多元制和努力提高信道中的信噪比。5 .傳輸方式：1.并行傳輸：在n條傳輸線路上發(fā)送n個比特。串行傳輸

7、：在1條傳輸線路上次序的發(fā)送n個比特。2.異步傳輸：接收端僅在每個字節(jié)的起始處對字節(jié)內(nèi)的比特實現(xiàn)同步，字節(jié)之間的時間間隔不固定。同步傳輸：數(shù)據(jù)塊以穩(wěn)定的比特流形式傳輸，字節(jié)之間沒有間隔。（外同步，數(shù)據(jù)信號和時鐘同步信號分開傳輸。內(nèi)同步，時鐘同步信號編碼到數(shù)據(jù)信號中一起傳輸。）3.單工：只有一個方向的通信而沒有反方向的交互。半雙工通信（雙向交替通信）：一方發(fā)送另一方接收，過一段時間后再反過來。全雙工通信（雙向同時通信）：雙方可以同時發(fā)送和接收信息。6 .雙絞線和光纖：1.屏蔽雙絞線：為了提高雙絞線抗電磁干擾的能力，可以在雙絞線的外面再加上一層用金屬絲編織成的屏蔽層。（橙白橙，綠白藍，藍白綠，棕白

8、棕）2.光纖：光線在線芯中的傳輸方式是不斷地全反射。多模光纖：存在多條不同角度入射的光線。單模光纖：光纖的直徑減小到只有一個光的波長。7 .頻分復用、時分復用和統(tǒng)計時分復用：1.頻分復用：帶寬資源按頻帶劃分，所有用戶在同樣的時間占用不同的頻帶資源。2.時分復用：帶寬資源按時間劃分，所有用戶在不同的時間占用同樣的頻帶寬度。3.統(tǒng)計時分復用（異步時分復用）：STDM幀不是固定分配時隙，而是按需動態(tài)地分配時隙，提高線路的利用率。8 .全光網(wǎng)絡：用光網(wǎng)絡結(jié)點代替原來交換結(jié)點（光/電信號轉(zhuǎn)換）的電子設備，組成以端到端光通道為基礎的全光傳輸網(wǎng)，避免因光/電轉(zhuǎn)換所帶來的帶寬瓶頸，而路由器等電信號處理設備在邊

9、緣網(wǎng)絡連接用戶終端設備。9 .ADSL接入：非對稱數(shù)字用戶線：把原來沒有被利用的高端頻譜留給用戶上網(wǎng)使用。“非對稱”是指ADSL的下行（從ISP到用戶）帶寬（249個子信道）遠遠大于上行（從用戶到ISP）帶寬（25個子信道）。ADSL的傳輸距離取決于數(shù)據(jù)率和用戶線的線徑（用戶線越細，信號傳輸時的衰減就越大），而所能得到的最高數(shù)據(jù)傳輸速率與實際的用戶線上的信噪比密切相關。通過ADSL上網(wǎng)的同時可以利用同一電話線打電話，ADSL僅使用用戶線，利用頻分復用技術將用戶線劃分了數(shù)據(jù)信道和話音信道分離，上網(wǎng)的數(shù)據(jù)并不通過電話網(wǎng)。10 .光纖接入：光信號從光線路終端開始傳輸，經(jīng)過波分復用的光分路器到達光網(wǎng)絡

10、單元光纖到路邊，光纖到小區(qū)，光纖到大樓，光纖到樓層，光纖到辦公室等。2-5請畫出數(shù)據(jù)流10100011的不歸零編碼、曼徹斯特編碼和差分曼徹斯特編碼的波形（從高電平開始）。解答：所求波形圖如圖所示。題2-5之圖2-7假定某信道受奈氏準則限制的最高碼元速率為20000碼元/秒。如果采用幅移鍵控，把碼元的振幅劃分為16個不同等級來傳送，那么可以獲得多高的數(shù)據(jù)率（b/s）?解答：16個等級可以表達4位二進制數(shù)，每個碼元可以表示4個比特，因此，可以獲得80000b/s的數(shù)據(jù)率。第三章1 .鏈路：1.鏈路：從一個結(jié)點到相鄰結(jié)點的一段物理線路，中間沒有任何其他的交換結(jié)點。2 .數(shù)據(jù)鏈路：除了物理線路外，還必

11、須有通信協(xié)議來控制這些數(shù)據(jù)的傳輸。若把實現(xiàn)這些協(xié)議的硬件和軟件加到鏈路上，就構(gòu)成了數(shù)據(jù)鏈路。IP數(shù)據(jù)報是網(wǎng)絡層的協(xié)3 .幀：幀是數(shù)據(jù)鏈路層的協(xié)議數(shù)據(jù)單元。數(shù)據(jù)鏈路層傳送的就是幀。議數(shù)據(jù)單元。封裝成幀：在一段數(shù)據(jù)前后分別添加首部和尾部，構(gòu)成一個幀。它的首部和尾部用來進行幀定界。數(shù)據(jù)中若出現(xiàn)幀結(jié)束符，會使后半段變成無效幀而丟棄。在數(shù)據(jù)中用字節(jié)填充法，使數(shù)據(jù)內(nèi)不出現(xiàn)EOT,都是ESCEOT4 .循環(huán)冗余校驗：看書P675 .停等協(xié)、議:1.停等協(xié)議：發(fā)送方收到ACK則可以發(fā)送下一個分組，而收到NAK則要重傳原來的分組，直到收到ACK為止。2.超時重傳：若到了超時計時器所設置的重傳時間而發(fā)送方仍收不到

12、接收方的任何確認分組，則重傳原來的分組。除了超時，還有丟失和遲到的情況。3.停止等待協(xié)議不適合發(fā)送時延遠小于往返時延的情況！4.回退N步協(xié)議：如果發(fā)送方發(fā)送了前5個分組，而中間的第3個分組丟失了。這時接收方只能對前兩個分組發(fā)出確認。發(fā)送方無法知道后面三個分組的下落，而只好把后面的三個分組都再重傳一次。5 .選擇重傳：設法只重傳出現(xiàn)差錯的分組，必須加大接收窗口，以便先收下失序到達但仍然處在接收窗口中的那些分組，等到所缺分組收齊后再一并送交上層。6 .PPP幀格式：全世界使用最多的數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議。Lppp協(xié)議的幀格式ip數(shù)據(jù)報列里JLF7EAFFC03協(xié)議信息部分FCSF7E:節(jié)1112不超過15

13、00字節(jié)21PPP幀.PPP有一個2個字節(jié)的協(xié)議字段。當忱議字段為0x0021時，PPP幀的信息字段就是IP數(shù)據(jù)報口若為0x0021.則信息字段是PPP鏈路控制數(shù)據(jù).若為0x8021,則表示這是網(wǎng)絡控制數(shù)據(jù)口7 .透明傳輸：當信息字段中出現(xiàn)和標志字段一樣的比特組合(0x7E),1.采用異步傳輸時，使用字節(jié)填充，將信息字段中出現(xiàn)的每一個0x7E字節(jié)轉(zhuǎn)變成為2字節(jié)序列(0x7D,0x5E)。若信息字段中出現(xiàn)一個0x7D的字節(jié)，則將其轉(zhuǎn)變成為2字節(jié)序列(0x7D,0x5D)o若信息字段中出現(xiàn)ASCII碼的控制字符(即數(shù)值小于0x20的字符)，則在該字符前面要加入一個0x7D字節(jié)，同時將該字符的編碼加

14、以改變，接收端再進行與發(fā)送端字節(jié)相反的變換。2.采用同步傳輸時，使用零比特填充，發(fā)送端，5個1加一個0,接收端，5個1減一個0。8 .局域網(wǎng)拓撲：1.局域網(wǎng)最主要的特點是：網(wǎng)絡為一個單位擁有，且地理范圍和站點數(shù)目均有限。2.局域網(wǎng)可按網(wǎng)絡拓撲分類：星形網(wǎng)，環(huán)形網(wǎng)，總線網(wǎng)，樹形網(wǎng)。9 .CSMA/CD協(xié)議：它是載波監(jiān)聽多址接入/碰撞檢測的縮寫。1.“多址接入”表示許多計算機以多點接入的方式連接在一根總線上。2.“載波監(jiān)聽”是指每一個站在發(fā)送數(shù)據(jù)之前先要檢測一下總線上是否有其他計算機在發(fā)送數(shù)據(jù)，如果有，則暫時不要發(fā)送數(shù)據(jù)，以免發(fā)生碰撞。3.“碰撞檢測”就是計算機邊發(fā)送數(shù)據(jù)邊檢測信道上的信號電壓大小

15、。當幾個站同時在總線上發(fā)送數(shù)據(jù)時，總線上的信號電壓擺動值將會增大（互相疊加）。當一個站檢測到的信號電壓擺動值超過一定的門限值時，就認為總線上至少有兩個站同時在發(fā)送數(shù)據(jù)，表明產(chǎn)生了碰撞。4.電磁波在1km電纜的傳播時延約為5微秒。5.在使用CSMA/CD協(xié)議時，一個站點不能同時進行發(fā)送和接受，因此使用CSMA/CD協(xié)議的以太網(wǎng)不可能進行雙全工通信，而只能進行雙向交替通信。6.以太網(wǎng)的端到端往返時延2稱為爭用期，或碰撞窗口。經(jīng)過爭用期這段時間還沒有檢測到碰撞，才能肯定這次發(fā)送不會發(fā)生碰撞。由此可見，每個站在發(fā)送數(shù)據(jù)之后的一小段時間內(nèi)，存在著遭遇碰撞的可能性。7.以太網(wǎng)取51.2微秒為爭用期的長度。

16、對于10Mb/s以太網(wǎng)，在爭用期內(nèi)可發(fā)送512bit,即64字節(jié)。以太網(wǎng)在發(fā)送數(shù)據(jù)時，若前64字節(jié)沒有發(fā)生沖突，則后續(xù)的數(shù)據(jù)就不會發(fā)生沖突。8.CSMA/CD協(xié)議不適合廣域網(wǎng)！10 .以太網(wǎng)幀格式：1.常用的以太網(wǎng)MAC幀格式有兩種標準：DIXEthernetV2標準，IEEE的11 2.3標準（IEEE802.11無限局域網(wǎng)），最常用的MAC幀是以太網(wǎng)V2的格式。2.以太網(wǎng)V2的MAC幀由5個字段組成，前兩個字段分別為6字節(jié)長的目的地址和源地址字段。第三個字段是2字節(jié)的類型字段，用來標志上一層使用的是什么協(xié)議，以便把收到的MAC幀的數(shù)據(jù)上交給上一層的這個協(xié)議。第四個字段是數(shù)據(jù)字段，其長度在4

17、6-1500字節(jié)（46字節(jié)是這樣得出的：最小長度64字節(jié)減去18字節(jié)的首部和尾部就得出數(shù)據(jù)字段的最小長度）。最后一個字段是4字節(jié)的幀檢驗序列FCS（使用CRC檢驗）。3.因為當一個站點在剛開始接受MAC幀時，由于適配器的時鐘尚未與到達的比特流達成同步，MAC幀的最前面的若干位就無法接受，結(jié)果使得整個的MAC成為無用的幀，所以在傳輸媒體上實際傳送的要比MAC幀還多8個字節(jié)。4.這8字節(jié)有兩個字段組成，第一個字段是7個字節(jié)的前同步碼，使得迅速調(diào)整其時鐘頻率，第二個字段是1個字節(jié)的幀開始定界符，定義為10101011。它的前六位的作用和前同步碼一樣，最后的兩個連續(xù)的1就是預警MAC幀信息的到來。5.

18、IEEE802.3標準規(guī)定無效的MAC幀：幀的長度不是整數(shù)個字節(jié)，用收到的幀檢驗序列FCSg出有差錯，收到的幀的MAC客戶數(shù)據(jù)字段的長度不在46-15000字節(jié)內(nèi)。若查處無效，則直接丟棄。以太網(wǎng)的MAC幀格式11 .網(wǎng)橋：i.每個以太網(wǎng)是一個獨立的碰撞域，集線器擴大碰撞域，在物理層工作，不對傳輸媒體進行檢測。網(wǎng)橋在轉(zhuǎn)發(fā)幀之前必須執(zhí)行CSMA/CD算法。2.網(wǎng)橋可以在數(shù)據(jù)鏈路層擴展以太網(wǎng)，采用存儲轉(zhuǎn)發(fā)方式，根據(jù)MAC幀的目的地址對收到的幀進行轉(zhuǎn)發(fā)和過濾。網(wǎng)橋依靠轉(zhuǎn)發(fā)表來轉(zhuǎn)發(fā)幀，轉(zhuǎn)發(fā)表也叫作轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)庫或路由目錄。3.網(wǎng)橋的好處：1.過濾通信量，增大吞吐量。2.擴大了物理范圍，因為網(wǎng)橋隔離了碰撞域。

19、3.提高了可靠性。4.可互連不用物理層、不同MAC子層和不同速率的以太網(wǎng)。4.網(wǎng)橋的壞處：1.存儲轉(zhuǎn)發(fā)增加了時延。2.具有不同MAC子層的網(wǎng)段橋接在一起時時延更大。3.網(wǎng)橋只適合于用戶數(shù)不太多(不超過幾百個)和通信量不太大的局域網(wǎng)，否則有時還會因傳播過多的廣播信息而產(chǎn)生網(wǎng)絡擁塞。這就是所謂的廣播風暴。5.在建立轉(zhuǎn)發(fā)表時是把幀首部中的源地址寫在“地址”這一欄的下面。在轉(zhuǎn)發(fā)幀時，則是根據(jù)收到的幀首部中的目的地址來轉(zhuǎn)發(fā)的。這時就把在“地址”欄下面已經(jīng)記下的源地址當作目的地址，而把記下的進入接口當作轉(zhuǎn)發(fā)接口。12 .交換機：1.交換式集線器常稱為以太網(wǎng)交換機，實質(zhì)上就是一個多接口的網(wǎng)橋，可見交換機在數(shù)

20、據(jù)鏈路層工作。2.以太網(wǎng)交換機的每個接口都直接與主機相連，并且一般都工作在全雙工方式，用以太網(wǎng)交換機擴展以太網(wǎng)。13 .VLAN:1.虛擬局域網(wǎng)其實只是局域網(wǎng)給用戶提供的一種服務，而并不是一種新型局域網(wǎng)。利用以太網(wǎng)交換機可以很方便的實現(xiàn)虛擬局域網(wǎng)，控制廣播風暴。2.虛擬局域網(wǎng)協(xié)議允許在以太網(wǎng)的幀格式中插入一個4字節(jié)的標識符，稱為VLAN標記(tag),用來指明發(fā)送該幀的工作站屬于哪一個虛擬局域網(wǎng)。IEEE802.1Q標準雖然修改了以太網(wǎng)的幀格式，但對所有用戶站點是完全透明的，802.1Q標記幀僅在交換機間各VLAN復用的Trunk鏈路上使用。14.CSMA/CA協(xié)議：1.無線局域網(wǎng)不能使用CS

21、MA/CD,而只能使用改進的CSMA協(xié)議。改進的辦法是把CSMA增加一個碰撞避免(CollisionAvoidance)功能。802.11就使用CSMA/CA協(xié)議。而在使用CSMA/CA的同時，還增加使用停止等待協(xié)議。2.所有的站在完成發(fā)送后，必須再等待一段很短的時間(繼續(xù)監(jiān)聽)才能發(fā)送下一幀。這段時間的通稱是幀間間隔IFS。幀間間隔長度取決于該站欲發(fā)送的幀的類型。高優(yōu)先級幀需要等待的時間較短，因此可優(yōu)先獲得發(fā)送權(quán)。3.退避算法：為避免碰撞，如果要發(fā)送數(shù)據(jù)的站發(fā)現(xiàn)信道忙在信道恢復空閑時并不是立即發(fā)送數(shù)據(jù)，而是要退避一段隨機的時間(大于DIFS)若信道仍然空閑才能發(fā)送數(shù)據(jù)，若發(fā)送方接收到確認要立

22、即發(fā)送下一幀時，為公平競爭，也要執(zhí)行退避。當發(fā)送方?jīng)]有接收到確認，重傳幀時，要將隨機選擇退避時間的范圍擴大一倍。4.除了檢測到信道是空閑的，并且這個數(shù)據(jù)幀是要發(fā)送的第一個數(shù)據(jù)幀不用使用退避算法，其他都需要使用退避算法?？磿?-15假定衛(wèi)星信道白數(shù)據(jù)率為100kbps(kbit/s),衛(wèi)星信道的單程(即從發(fā)送方通過衛(wèi)星到達接收方)傳輸時延為250ms,每個數(shù)據(jù)幀長均為2000b,忽略誤碼、確認字長、首部和處理時間等開銷，為達到傳輸?shù)淖畲笮?，幀的序號至少多少位？此時信道最高利用率是多少？解答：RTT=250X2ms=0.5s1 個幀的發(fā)送時間=2000b/100kbps=0.02s。1個幀發(fā)送完

23、后經(jīng)過1個單程延遲到達接收方，再經(jīng)過1個單程延遲發(fā)送方收到應答，從而可以繼續(xù)發(fā)送，理想的情況是此時窗口信息剛發(fā)送完或還沒有發(fā)送完。假設窗口值等于x,令(2000bitXx)/(100kb/s尸RTT+0.02s=0.52s。得x=26。若要取得最大信道利用率，窗口值是26即可，在此條件下，可以不間斷地發(fā)送幀，所以發(fā)送率保持在100kbps。由于16<26<32,幀的順序號應為5位。在使用后退N幀協(xié)議的情況下，最大窗口值是100%。31,大于26,可以不間斷地發(fā)送幀，此時信道利用率是3-33使用CSMA/CD協(xié)議時，若線路長度為100m,信號在線路上彳播速率為2108m/s。數(shù)據(jù)的發(fā)

24、送速率為1Gbit/s。試計算幀長分別為512字節(jié)、1500字節(jié)和64000字節(jié)時的參數(shù)a的數(shù)值，并進行簡單討論。解答：參數(shù)a的數(shù)值分別為：0.122,0.0417和0.000977。結(jié)果表明可用通過增大以太網(wǎng)的幀長來提高網(wǎng)絡的信道利用率。但幀長過大會導致發(fā)送站占用信道時間過長，而其它站等待的時間太長，會降低系統(tǒng)的平均響應時間。因此標準的制定需要考慮各種因素。3-41圖3-49表示有五個站分別連接在三個局域網(wǎng)上，并且用網(wǎng)橋B1和B2連接起來。每一個網(wǎng)橋都有兩個接口（1和2）。在一開始，兩個網(wǎng)橋中的轉(zhuǎn)發(fā)表都是空的。以后有以下各站向其他的站發(fā)送了數(shù)據(jù)幀：A發(fā)送給E,C發(fā)送給B,D發(fā)送給C,B發(fā)送給

25、AoABCD I E試把有關數(shù)據(jù)填寫在表3-3中。LAN/ILAN1接口1圖3-49習題3-41的圖表3-3習題3-41的表解答：發(fā)送的幀Bi的轉(zhuǎn)發(fā)表B2的轉(zhuǎn)發(fā)表Bi的處理（轉(zhuǎn)發(fā)？丟棄？登記？）B2的處理（轉(zhuǎn)發(fā)？丟棄？登記？）地址接口地址接口A>EA1A1轉(zhuǎn)發(fā)，寫入轉(zhuǎn)發(fā)表轉(zhuǎn)發(fā)，寫入轉(zhuǎn)發(fā)表C>BC2C1轉(zhuǎn)發(fā)，寫入轉(zhuǎn)發(fā)表轉(zhuǎn)發(fā)，寫入轉(zhuǎn)發(fā)表D>CD2D2寫入轉(zhuǎn)發(fā)表，丟棄不轉(zhuǎn)發(fā)轉(zhuǎn)發(fā)，寫入轉(zhuǎn)發(fā)表B>AB1一一寫入轉(zhuǎn)發(fā)表，丟棄不轉(zhuǎn)發(fā)接收不到這個幀第四章1.網(wǎng)絡層的兩種服務：1.網(wǎng)絡層最核心的功能就是：分組轉(zhuǎn)發(fā)和路由選擇。2.在網(wǎng)絡層提供面向連接服務的計算機網(wǎng)絡被稱為虛電路網(wǎng)絡，而在網(wǎng)

26、絡層提供無連接服務的計算機網(wǎng)絡被稱為數(shù)據(jù)報網(wǎng)絡。鑒于TCP/IP體系結(jié)構(gòu)的因特網(wǎng)是一種數(shù)據(jù)報網(wǎng)絡。2.IP地址與子網(wǎng)掩碼：1.網(wǎng)際協(xié)議IP是TCP/IP體系中兩個最主要的協(xié)議之一。與IP協(xié)議配套使用的還有四個協(xié)議：地址解析協(xié)議ARP、逆地址解析協(xié)議RARP網(wǎng)際控制報文協(xié)議ICMP、網(wǎng)際組管理協(xié)議IGMP。2.所謂虛擬互連網(wǎng)絡也就是邏輯互連網(wǎng)絡，它的意思就是互連起來的各種物理網(wǎng)絡的異構(gòu)性本來是客觀存在的。3.將網(wǎng)絡互相連接起來要使用一些中間設備中間設備：物理層中繼系統(tǒng)：轉(zhuǎn)發(fā)器，數(shù)據(jù)鏈路層中繼系統(tǒng)：網(wǎng)橋或橋接器，網(wǎng)絡層中繼系統(tǒng)：路由器，網(wǎng)絡層以上的中繼系統(tǒng)：網(wǎng)關。4.IP地址現(xiàn)在由因特網(wǎng)名字與號碼

27、分配機構(gòu)進行分配。點分十進制記法：把32位的IP地址中的每8位用其等效的十進制數(shù)字表示，并且在這些數(shù)字之間加上一個點。IP地址的編址方式經(jīng)過了3個歷史階段。分類編址：A類、B類和C類地址都是單播地址，D類地址用于多播，E類地址保留為以后用。劃分子網(wǎng)：1個C類地址空間僅能容納254臺主機，劃分子網(wǎng)的編址方法大大減小了對A、B類地址空間的浪費。截圖3 .CIDR無分類域間選擇（CIDRR無分類編址：1.網(wǎng)絡地址=子網(wǎng)掩碼ANDIP地址2.同樣的IP地址和不同的子網(wǎng)掩碼可以得出相同的網(wǎng)絡地址，但不同的子網(wǎng)掩碼的效果是不同的，最大地址是一樣的，各自容納的最大主機數(shù)是不一樣的。3.斜線記法（CIDR記法

28、）中，斜線后面的數(shù)字就是地址掩碼中1的個數(shù)。CIDR記法提供了IP地址，子網(wǎng)掩碼，能分配幾個IP地址，也就是地址空間大小，并能計算最大，最小地址?？磿? .ARP協(xié)議：1.IP地址放在IP數(shù)據(jù)報的首部，而物理地址則放在MAC幀的首部。在網(wǎng)絡層和網(wǎng)絡層以上使用的是IP地址，而數(shù)據(jù)鏈路層及以下使用的是物理地址。2.地址解析協(xié)議ARP解決知道IP地址求物理地址，逆地址解析協(xié)議RARP解決知道物理地址求IP地址的。3.每一個主機都設有一個ARP高速緩存，里面有所在的局域網(wǎng)上的各主機和路由器的IP地址到硬件地址的映射表。4.ARP是解決同一個局域網(wǎng)上的主機或路由器的IP地址和硬件地址的映射問題。否則只能

29、通過路由器了。5.RARP協(xié)議：第六章DHCP協(xié)議中介紹1.1 P首部：1.一個IP數(shù)據(jù)報由首部和數(shù)據(jù)兩部分組成。首部的前一部分是固定長度，共20字節(jié)，是所有IP數(shù)據(jù)報必須具有的。2.片偏移是起始位數(shù)除以8,IP數(shù)據(jù)報結(jié)構(gòu)，截圖7 .路由表：看書8 .默認路由：看書8.1 CMP協(xié)議的應用：1.ICMP報文作為IP層數(shù)據(jù)報的數(shù)據(jù)，加上數(shù)據(jù)報的首部，組成IP數(shù)據(jù)報發(fā)送出去。ICMP協(xié)議是IP層的協(xié)議。2.ICMP差錯報告報文：終點不可達，源點抑制，超時，參數(shù)問題，改變路由（重定向），ICMP詢問報文：回送請求和回答，時間戳請求和回答。10.RIP協(xié)議：1.因特網(wǎng)把路由選擇協(xié)議劃分為內(nèi)部網(wǎng)關協(xié)議（

30、RIP和OSPF等）和外部網(wǎng)關協(xié)議（BGP）。2.路由信息協(xié)議RIP是一種分布式的基于距離向量的路由選擇協(xié)議。RIP協(xié)議中的“距離”也稱為“跳數(shù)”，因為每經(jīng)過一個路由器，跳數(shù)就加1。3.僅和相鄰路由器交換信息。交換的信息是當前本路由器所知道的全部信息，即自己的路由表。按固定的時間間隔交換路由信息，例如，每隔30秒。4.RIP協(xié)議通過改變距離實現(xiàn)好消息傳播得快，壞消息傳播得慢。它最大的優(yōu)點就是實現(xiàn)簡單，路由器開銷較小。11.OSPF協(xié)議：1.開放最短路徑優(yōu)先OSPF使用洪泛法向本自治系統(tǒng)中所有路由器發(fā)送消息。2.發(fā)送的消息就是與本路由器相鄰的所有路由器的鏈路狀態(tài)。3.當鏈路狀態(tài)發(fā)生變化時，路由器

31、向所有路由器用洪泛法發(fā)送此消息。4.劃分區(qū)域的好處就是把利用洪泛法交換鏈路狀態(tài)信息的范圍局限于每一個區(qū)域而不是整個的自治系統(tǒng)。4.OSPF的五種分組類型：問候分組。數(shù)據(jù)庫描述分組。鏈路狀態(tài)請求分組。鏈路狀態(tài)更新分組。鏈路狀態(tài)確認分組。12.BGP協(xié)議：1.邊界網(wǎng)關協(xié)議BGP力求尋找一條能夠到達目的網(wǎng)絡且比較好的路由，而并非要尋找一條最佳路由。2.每一個自治系統(tǒng)的管理員要選擇至少一個路由器作為AS的“BGP發(fā)言人"，往往就是BGP邊界路由器。3.在BGP剛剛運行時，BGP對等方之間要交換整個的BGP路由表。4.當BGP發(fā)言人互相交換了網(wǎng)絡可達性的信息后，各BGP發(fā)言人就根據(jù)所采用的策略

32、從收到的路由信息中找出到達各AS的較好路由。13.三層交換機：1.兩種基于存儲轉(zhuǎn)發(fā)的分組交換設備，一種是工作在網(wǎng)絡層，利用網(wǎng)絡層地址轉(zhuǎn)發(fā)分組的路由器，另一種則是工作再數(shù)據(jù)鏈路層，利用MAC地址轉(zhuǎn)發(fā)分組的交換機。2.三層交換機的設備在邏輯上就是一個路由器和支持VLAN的而成交換機的集成體，實現(xiàn)了一次路由，多次轉(zhuǎn)發(fā)/交換。14 .VPN:隧道技術實現(xiàn)的虛擬專用網(wǎng)VPN一般跨地域傳送內(nèi)部信息的時候使用。15 .NAT:網(wǎng)絡地址轉(zhuǎn)換NAT（網(wǎng)絡地址與端口號轉(zhuǎn)換）需要在專用網(wǎng)連接到因特網(wǎng)的路由器上安裝NAT軟件，裝有NAT軟件的路由器叫做NAT路由器，它至少有一個有效的外部全球地址IPG。所有使用本地地

33、址的主機在和外界通信時都要在NAT路由器上將其本地地址轉(zhuǎn)換成IPG才能和因特網(wǎng)連接。16 .移動IP:網(wǎng)際組管理協(xié)議IGMP。1.移動IP的任務就是在IP層為上層網(wǎng)絡應用提供移動透明性。2.移動IP的標準：代理發(fā)現(xiàn)，信息注冊，間接路由。17.IPv6地址：1.下一代的網(wǎng)際協(xié)議IPv6解決IP地址耗盡的根本措施。IPv6的基本首部：更大的地址空間，IPv6將地址從IPv4的32位增大到了28位。擴展的地址層次結(jié)構(gòu)。靈活的首部格式。改進的選項。允許協(xié)議繼續(xù)擴充。支持即插即用（即自動配置）支持資源的預分配。2.IPv6的編址：單播，傳統(tǒng)的點對點通信。多播，點對多點的通信。任播，任播的目的站是一組計算

34、機，但數(shù)據(jù)報在交付時只交付其中的一個，通常是距離最近的一個。3.IPv4使用雙協(xié)議棧或者隧道技術向IPv6過度。4-21某單位分配到地址塊129.250.0.0/28。該單位有4000臺機器，平均分布在16個不同的地點。試給每一個地點分配一個網(wǎng)絡地址和子網(wǎng)掩碼，并算出每個地點主機號碼的最小值和最大值。解答：選用子網(wǎng)掩碼為255.255.255.0,每個子網(wǎng)有254個可分配地址。4000多臺計算機分布在16不同地點，所以每個地點最多254臺電腦。每個地點的網(wǎng)絡前綴和主機號碼的最小值和最大值為：129.250.1.0:129.250.1129.250.1.254129.250.2.0:129.25

35、4.2.1129.250.2.254129.250.3.0:129.250.3.1129.250.3.254129.250.16.0:129.250.16.1129.250.16.2544-28考慮某路由器具有下列路由表項：表4-9某路由器的路由表網(wǎng)絡前綴下一跳142.150.64.0/24A142.150.71.128/28B142.150.71.128/30C142.150.0.0/16D(1)假設路由器接收到一個目的地址為142.150.71.132的IP分組，請確定該路由器為該IP分組選擇的下一跳，并解釋說明。(2)在上面的路由表中增加一條路由表項，該路由表項使以142.150.71.

36、132為目的地址的IP分組選擇“A”作為下一跳，而不影響其他目的地址的IP分組轉(zhuǎn)發(fā)。(3)在上面的路由表中增加一條路由表項，使所有目的地址與該路由表中任何路由表項都不匹配的IP分組被轉(zhuǎn)發(fā)到下一跳“E”。(4)將142.150.64.0/24劃分為4個規(guī)模盡可能大的等長子網(wǎng)，給出子網(wǎng)掩碼及每個子網(wǎng)的主機IP地址范圍。解答：(1)B;(2)<142.150.71.132/32,A>(3)<0.0.0.0/0,E>(4)子網(wǎng)掩碼255.255.255.192,142.150.64.1142.150.64.62,142.150.64.65142.150.64.126,142.1

37、50.64.129142.150.64.190,142.150.64.193142.150.64.2544-33某組織分配到一個地址塊，其中的第一個地址是14.24.74.0/24。這個組織需要劃分為11個子網(wǎng)。具體要求是：具有64個地址的子網(wǎng)2個；具有32個地址的子網(wǎng)2個；具有16個地址的子網(wǎng)3個；具有4個地址的子網(wǎng)4個(這里的地址都包含全1和全0的主機號)。試設計這些子網(wǎng)。分配結(jié)束后還剩下多少個地址？解答：具有64個地址的子網(wǎng)是：14.24.74.0/26,14.24.74.64/26。具有32個地址的子網(wǎng)是：14.24.74.128/27,14.24.74.160/27。具有16個地址的

38、子網(wǎng)是：14.24.74.192/28,14.24.74.208/28,14.24.74.224/28。具有4個地址的子網(wǎng)是：14.24.74.240/30,14.24.74.244/30,14.24.74.248/30,14.24.74.252/30。全部256個地址已經(jīng)分配完畢，沒有剩下的地址。第五章1 .運輸層的復用和分用：1.通信的真正端點并不是主機而是主機中的進程復用。網(wǎng)絡層是為主機之間提供邏輯通信，而運輸層為應用進程之間提供端到端的邏輯通信。2.復用：在發(fā)送方不用的應用進程都可以使用同一個運輸層協(xié)議傳送數(shù)據(jù)(當然需要加上適當?shù)氖撞?，分用：接收方的運輸層在剝?nèi)笪牡氖撞亢竽軌虬堰@些

39、數(shù)據(jù)正確交付到目的應用進程。2 .UDP協(xié)議和首部：1.用戶數(shù)據(jù)報協(xié)議UDP特點：1.UDP是無連接的，2.UDP使用盡最大努力交付，3.UDP沒有擁塞控制，4.UDP是面向報文的，5.UDP支持一對一，一對多，多對一，一對多的交互通信，6.用戶數(shù)據(jù)只有8個字節(jié)的首部開銷，比TCP的20個字節(jié)的首部要短得多。2.UDP首部8個字節(jié)由4個字段組成，源端口，目的端口，長度，檢驗和。二元組(IP地址，端口號)被稱為套接字地址。3 .TCP協(xié)議和首部：1.傳輸控制協(xié)議TCP特點：1.TCP是面向連接的運輸層協(xié)議，2.每一條TCP連接只能有兩端點(只能一對一連接)，3.TCP提供可靠交付的服務，4.TC

40、P提供全雙工通信，5.面向字節(jié)流2.TCP首部前20個字節(jié)是固定的，后面4N字節(jié)是根據(jù)需要而增加的選項。源端口和目的端口，序號，確認號，數(shù)據(jù)偏移，保留，緊急URG,確認ACK推送PSH,復位RST同步SYN,終止FIN,窗口，檢驗和，選項。四元組(源IP地址，源端口號，目的IP地址，目的端口號）4 .可靠傳輸：1.TCP協(xié)議是面向字節(jié)的。TCP將所要傳送的報文看成是字節(jié)組成的數(shù)據(jù)流，并使每一個字節(jié)對應于一個序號。TCP每次發(fā)送的報文段的首部中的序號字段數(shù)值表示該報文段中的數(shù)據(jù)部分的第一個字節(jié)的序號。TCP的確認是對接收到的數(shù)據(jù)的最高序號表示確認。接收方返回的確認號是已收到的數(shù)據(jù)的最高序號加1。

41、確認號表示接收方期望下次收到的數(shù)據(jù)中的第一個數(shù)據(jù)字節(jié)的序號。2.以字節(jié)為單位的滑動窗口：,發(fā)送窗口一收到確認即可前移11001012002013003014第40130。501600601700701800801一百發(fā)送不可發(fā)送針發(fā)送窗口前移已發(fā)注井被確認已發(fā)送但一未被確認指針可發(fā)送不可發(fā)送|l10010120030130C加400卜01500501600S01700701S00S019005 .超時重傳：1.TCP每發(fā)送一個報文段，就對這個報文段設置一次計時器。只要計時器設置的重傳時間到但還沒有收到確認，就要重傳這一報文段。2.RTO=RTTS+4xRTTD6 .流量控制：流量控制就是讓發(fā)送

42、方的發(fā)送速率不要太快，讓接收方來得及接收，避免緩存溢出。利用滑動窗口機制可以很方便地在TCP連接上實現(xiàn)流量控制。7 .三次握手:主機A主機B主動打開被動打開連接請求A發(fā)送確認8 .慢啟動和擁塞避免：1.擁塞控制就是防止過多的數(shù)據(jù)注入到網(wǎng)絡中，使網(wǎng)絡中的路由器或鏈路不致過載。2.發(fā)送方控制擁塞窗口的原則是：只要網(wǎng)絡沒有出現(xiàn)擁塞，擁塞窗口就再增大一些，以便把更多的分組發(fā)送出去。但只要網(wǎng)絡出現(xiàn)擁塞，擁塞窗口就減小一些，以減少注入到網(wǎng)絡中的分組數(shù)。3.可見慢啟動的“慢”并不是指cwnd的增長速率慢，而是指在開始時發(fā)送速率“慢”(cwnd=1)。使用慢啟動算法可以使發(fā)送方在開始發(fā)送時向網(wǎng)絡注入的分組數(shù)大

43、大減少。4.擁塞窗口 cwnd2420擁塞避免加法增大網(wǎng)絡擁塞-r - 捕率避免加法塔大sslhresh的初始值16新的 ssthresh 值 128慢啟指數(shù)規(guī)律培長傳輸輪次乘法臧小0 2慢啟動68 10 12 14 16 18 20 22慢啟動5-16試計算一個包括5段鏈路的運輸連接的單程端到端時延。5段鏈路程中有兩段是衛(wèi)星鏈路，有三段是廣域網(wǎng)鏈路。每條衛(wèi)星鏈路又由上行鏈路和下行鏈路兩部分組成。可以取這兩部分的傳播時延之和為250ms。每一個廣域網(wǎng)的范圍為1500km,其傳播時延可按150000km/s來計算。各數(shù)據(jù)鏈路速率為48kbit/s,幀長為960bit。解答：每個廣域網(wǎng)的傳播時延=

44、(1500km)/(150000km/s)=0.01s=10ms衛(wèi)星鏈路傳播時延=250ms每個結(jié)點的傳輸時延或發(fā)送時延=(960bit)/(48000bit/s)=0.02s=20ms因此，總的端到端單程時延為:10ms3+250ms2+20ms5=630ms。5-38考慮圖5-23的網(wǎng)絡，路由器之間的鏈路帶寬為100Mbit/s，假設主機到路由器的鏈路帶寬無限。主機A到C的連接經(jīng)過R,B到D的連接經(jīng)過R3,C到A的連接經(jīng)過R,D到B的連接過Rio若無擁塞控制，各主機逐漸增大發(fā)送速率，會出現(xiàn)什么情況？圖5-23習題5-38的圖解答：隨著各主機逐漸增大發(fā)送速率，網(wǎng)絡總吞吐量逐漸增大到200Mbit/s（各主機發(fā)送速率為50Mbit/s）,然后網(wǎng)絡總吞吐量逐漸減少，當各主機發(fā)送速率增大到無窮大時，網(wǎng)絡總吞吐量趨近于0,即路由器之間的4條鏈路均滿負荷，但各主機之間的分組傳送均失敗。第六章1 .網(wǎng)絡應用體系結(jié)構(gòu)：1.