第4章
导电银胶4-1 网络层向上提供的服务有哪两种?试比较其优缺点。 led防水模组对比的方面 | 虚电路服务 | 数据报服务 |
思路 | 可靠通信应当由网络来保证 | 可靠通信应当由用户主机来保证 |
连接的建立 | 必须有 | 不需要 |
wntc | | 每个分组都有终点的完整地址 |
分组的转发 | 属于同一条虚电路的分组均按照同一路由进行转发 | 每个分组独立选择路由进行转发 |
当结点出故障时 | 所有通过出故障的结点的虚电路均不能工作 | 出故障的结点可能会丢失分组,一些路由可能会发生变化 |
分组的顺序 | 总是按发送顺序到达终点 | 到达终点时不一定按发送顺序 |
端到端的差错处理和流量控制 | 可以由网络负责,也可以由用户主机负责 | 由用户主机负责 |
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4-2 作为中间设备,转发器、网桥、路由器和网关有何区别? 解答:(1) 物理层使用的中间设备叫做转发器(repeater)。
(2) 数据链路层使用的中间设备叫做网桥或桥接器(bridge)。
(3) 网络层使用的中间设备叫做路由器(router)。
(4) 在网络层以上使用的中间设备叫做网关(gateway)。用网关连接两个不兼容的系统需要在高层进行协议的转换。
4-3 试简单说明下列协议的作用:
IP, ARP和ICMP。
解答:网际协议IP用于互连异构网络,运行在主机和互连异构网络的路由器上,使这些互连的异构网络在网络层上看起来好像是一个统一的网络。
地址解析协议ARP用来把一个机器的IP地址解析为相应的物理地址。
互联网控制报文协议ICMP允许主机或路由器报告差错情况和提供有关异常情况的报告。
4-4 为什么ARP查询要在广播帧中发送,而ARP响应要用单播帧?
解答:由于查询方不知道被查询方的MAC地址(这也正是为何要进行ARP查询的原因),而所有结点都要处理广播帧,因此通过广播发送给被查询方。而被查询方通过接收到的广播帧的源地址知道查询方的MAC地址了,因此可以用该地址进行响应,这样局域网中的除查询方外其它主机就不会接收和处理该ARP响应了,避免浪费带宽和其它主机的计算资源。
4-5 分类IP地址分为哪几类?各如何表示?IP地址的主要特点是什么?
解答:IP地址分为五类:
A类地址:网络号前8位,第1位为0;
B类地址:网络号前16位,前2位为10;
C类地址:网络号前8位,前3位为110;
D类地址:网络号前8位,前4位为1110;
E类地址:网络号前8位,前4位为1111。
IP地址具有以下一些重要特点:
(1) 每一个IP地址都由网络号和主机号两部分组成。从这个意义上说,IP地址是一种分等级的地址结构。
(2) 实际上IP地址是标志一个主机(或路由器)和一条链路的接口。
(3) 按照因特网的观点,一个网络是指具有相同网络号net-id的主机的集合,因此,用转发器或网桥连接起来的若干个局域网仍为一个网络,因为这些局域网都具有同样的网络号。具有不同网络号的局域网必须使用路由器进行互连。
(4) 在IP地址中,所有分配到网络号的网络(不管是范围很小的局域网,还是可能覆盖很大地理范围的广域网)都是平等的。
4-6 对于分类编址方式,分别计算A、B、C三类网络各自可容纳的主机数量。
解答:A:16777214; B:65534;C:254。
4-7 试说明IP地址与硬件地址的区别。为什么要使用这两种不同的地址?
解答:从层次的角度看,物理地址是数据链路层和物理层使用的地址,而IP地址是网络层和以上各层使用的地址,是一种逻辑地址(称IP地址是逻辑地址是因为豆制品消泡剂IP地址是用软件实现的)。
由于世界上已经存在各式各样的网络,它们使用不同的硬件地址,为了互连这些使用不同硬件地址的网络,需要在上层使用一种统一的逻辑地址,即IP地址。因此,当在一个物理网络中进行通信时,要使用该网络网络的硬件地址,而要跨多个网络进行通信时就必须使用IP地址。
另外,数据链路层和网络层使用不同的地址,可以保持各层的独立性,底层物理网络可以采用任何技术,并可以支持其他网络层协议(如:IPX、DECnet等)。
4-8 试辨认分类编址方式中以下IP地址的网络类别,并写出相应的掩码。
(1) 128.36.199.3
(2) 21.12.240.17
(3) 183.194.76.253
(4) 192.12.69.248
(5) 89.3.0.1
(6) 200.3.6.2
解答:(2)和(5)是A类,掩码:255.0.0.0,(1)和(3)是B类,掩码:255.255.0.0,(4)和(6)是C类,掩码:255.255.255.0。
4-9 当某个路由器发现一IP数据报的检验和有差错时,为什么采取丢弃的办法而不是要求源站重传此数据报?计算首部检验和为什么不采用CRC检验码?
解答:IP协议不实现可靠数据传输,IP协议没有重传机制。同时,源地址字段也可能出错,以致无法到源站。
虽然CRC的检错能力更强,但因特网校验和算法比CRC更易于用软件实现,并且计算更快,而CRC更适合用硬件来实现,因此在数据链路层通常使用CRC,但在www.wifiok.infoIP协议中却不采用CRC,以减轻路由器的负担。
4-10 什么是最大传送单元MTU?它和IP数据报首部中的哪个字段有关系?
解答:在IP层下面的每一种数据链路层都有其自己的帧格式,其中包括帧格式中的数据字段的最大长度,这称为最大传送单元MTU (Maximum Transfer Unit)。当一个IP数据报封装成链路层的帧时,此数据报的总长度(即首部加上数据部分,IP首部中总长度字段)一定不能超过下面的数据链路层的MTU值。
4-11 某单位分配到地址块129.250.0.0/28。该单位有4000台机器,平均分布在16个不同的地点。试给每一个地点分配一个网络地址和子网掩码,并算出每个地点主机号码的最小值和最大值。
解答:选用子网掩码为255.255.255.0,每个子网有254个可分配地址。4000多台计算机分布在16不同地点,所以每个地点最多254台电脑。每个地点的网络前缀和主机号码的最小值和最大值为:
129.250.1.0: 129.250.1~129.250.1.254
129.250.2.0: 129.254.2.1~129.250.2.254
129.250.3.0: 129.250.3.1~129.250.3.254
…………………………………
129.250.16.0: 129.250.16.1~129.250.16.254
4-12 路由器转发IP数据报的基本过程。
解答:在划分子网的情况下,路由器转发分组的算法如下:
(1)从收到的数据报首部提取目的IP地址D。
(2)先判断是否为直接交付。对路由器直接相连的网络逐个进行检查:用各网络的掩码和D逐位相“与”(AND操作),看结果是否和相应的网络地址匹配。若匹配,则把分组进行直接交付(当然还需要把D转换成物理地址,把数据报封装成帧发送出去),转发任务结束。否则就是间接交付,执行(3)。
(3)对路由表中的每一行(网络地址,掩码,下一跳,接口),用其中的掩码和D逐位相“与”(AND操作),其结果为N。若N与该行的网络地址匹配,则把数据报传送给该行指明的下一跳路由器;否则,执行(4)。
(4)若路由表中有一个默认路由,则把数据报传送给路由表中所指明的默认路由器;否则,执行(5)防火门铰链。
(5)报告转发数据报出错。
4-13 某主机的IP地址是227.82.157.177/20。试问该主机所连接的网络的网络前缀是什么?该网络的网络地址是什么?主机号占多少位?主机号的二进制表示是什么?
解答:网络前缀是:11100011 01010010 1001,或用十进制表示为:227.82.144.0/20。
网络地址是:11100011 01010010 10010000 00000000,或用十进制表示为:227.82.144.0。
主机号占12位,其二进制这表示是:1101 10110001。
4-14 已知某地址块中的一个地址是140.120.84.24/20。试问该地址块中的第一个地址是什么?这个地址块共包含有多少个地址?最后一个地址是什么?
解答:第一个地址:140.120.80.0。地址块中的地址数是4096个。最后一个地址:140.120.95.255。
4-15 某主机的IP地址为140.252.20.68,子网掩码为255.255.255.224,计算该主机所在子网的网络前缀(采用CIDR地址表示法d/x),该子网的地址空间大小和地址范围(含特殊地址)。
解答:140.252.20.64/27,32, 140.252.20.64至140.252.20.95
4-16 IGP和EGP这两类协议的主要区别是什么?
解答:(1) 内部网关协议IGP (Interior Gateway Protocol) 即在一个自治系统内部使用的路由选择协议,而这与在互联网中的其他自治系统选用什么路由选择协议无关。目前这类路由选择协议使用得最多,如RIP和OSPF协议。
(2) 外部网关协议EGP (External Gateway Protocol) 若源主机和目的主机处在不同的自治系统中(这两个自治系统可能使用不同的内部网关协议),当数据报传到一个自治系统的边界时,就需要使用一种协议将路由选择信息传递到另一个自治系统中。
4-17 试简述RIP, OSPF和BGP路由选择协议的主要特点。
解答:RIP协议采用距离向量算法,其特点是:
(1) 仅和相邻路由器交换信息。如果两个路由器之间的通信不需要经过另一个路由器,那么这两个路由器就是相邻的。RIP协议规定,不相邻的路由器不交换信息。
(2) 路由器交换的信息是当前本路由器所知道的全部信息,即自己的路由表。也就是说,交换的信息是:“我到本自治系统中所有网络的(最短)距离,以及到每个网络应经过的下一跳路由器”。
(3) 按固定的时间间隔交换路由信息,例如,每隔30秒。然后路由器根据收到的路由信息更新路由表。当网络拓扑发生变化时,路由器也及时向相邻路由器通告拓扑变化后的路由信息。
OSPF协议采用链路状态算法,其特点是:
(1) 向本自治系统中所有路由器发送信息。这里使用的方法是洪泛法(flooding),这就是路由器通过所有输出端口向所有相邻的路由器发送信息。而每一个相邻路由器又再将此信息发往其所有的相邻路由器(但不再发送给刚刚发来信息的那个路由器)。这样,最终整个区域中所有的路由器都得到了这个信息的一个副本。