计算机网络期末复习题

1.请简述在划分子网的情况下，路由器转发IP数据报的基本过程。 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。（1分）(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)。（2分）(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)。（1分） (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)。（1分）(5)报告转发数据报出错。（1分） ————————————————————————————————————————————— 2.简述计算机网络采用层次结构的主要优点。 答：计算机网络采用层次结构，主要具有如下优点：（1）各层之间相互独立。上层无需知道下层实现细节，而只知道该层通过层间接口所提供的服务。（1.5分）（2）灵活性好。其一是当任一层发生改变时，只要不改变其接口关系，则上、下层不会受到影响，对于修改、取消某层提供的服务都非常方便；其二是各层都可以采用最合适的技术来实现。（1.5分）（3）便于实现、调试和维护。主要是由于整个系统被分解成若干易于处理的、相对简单的层次。（1.5分）（4）利于标准化。因为每层的功能和所提供的服务均已有精确的说明，有利于促进标准化进程。（1.5分） ————————————————————————————————————————————— 3.网络适配器的作用是什么？网络适配器工作在哪一层？ 答：网络适配器能够对数据的串行和并行传输进行转换，并且能够对数据缓存，实现以太网协议，实现帧的传送和接收。（4分）网络适配器工作在物理层和数据链路层。（2分） ————————————————————————————————————————————— 4.以太网使用的CSMA/CD协议是以争用方式接入到共享信道。这与传统的时分复用TDM相比优缺点如何？ 答：CSMA/CD是一种动态的媒体随机接入共享信道方式，而传统的时分复用TDM是一种静态的划分信道，所以对信道的利用，CSMA/CD是用户共享信道，更灵活，可提高信道的利用率，不像TDM，为用户按时隙固定分配信道，即使当用户没有数据要传送时，信道在用户时隙也是浪费的。（3分）也因为CSMA/CD是用户共享信道，所以当同时有用户需要使用信道时会发生碰撞，就降低信道的利用率，而TDM中用户在分配的时隙中不会与别的用户发生冲突。对局域网来说，连入信道的是相距较近的用户，因此通常信道带宽较宽，如果使用TDM方式，用户在自己的时隙内没有数据发送的情况会更多，不利于信道的充分利用。对计算机通信来说，突发式的数据更不利于使用TDM方式。（3分） ————————————————————————————————————————————— 5.从IPv4过渡到IPv6的方法有哪些？ 答：主要有两种向IPv6过渡的策略，即使用双协议栈和使用隧道技术。 双协议栈是指在完全过渡到IPv6之前，使一部分主机（或路由器）装有两个协议栈，一个IPv4和一个IPv6。因此双协议栈主机（或路由器）既能够和IPv6的系统通信，又能够和IPv4的系统进行通信。双协议栈主机在和IPv6主机通信时是采用IPv6地址，而和IPv4主机通信时就采用IPv4地址。（3分） 向IPv6过渡的另一种方法是隧道技术。在IPv6数据报要进入IPv4网络时，将IPv6数据报封装成为IPv4数据报，然后IPv6数据报就在IPv4网络的隧道中传输。当IPv4数据报离开IPv4网络中的隧道时，再将其数据部分（即原来的IPv6数据报）交给主机的IPv6协议栈。 ————————————————————————————————————————————— 1.试简述主机1（IP地址为192.168.25.1，MAC地址为E1）向主机2（IP地址为192.168.25.2，MAC地址为E2）发送数据时ARP协议的工作过程（主机1主机2在同一个子网内）。 答：1）根据主机1上的路由表内容，确定用于访问主机2的转发IP地址是192.168.25.2。然后主机1在自己本地ARP缓存中检查主机2的匹配MAC地址。 如果有主机2的MAC地址，就暂时缓存该数据包。 如果没有主机2的MAC地址，以广播的方式发送一个ARP请求。其中包含源站主机1的IP地址，MAC地址E1，主机2的IP地址。（2分）2）主机2接受到ARP请求后会查看包中目标IP是否属于自己。如果是，就发送一个源的地址（IP地址为192.168.25.2，MAC地址为E2）数据包给主机1。同时将主机1的IP地址和MAC地址映射添加到本地ARP缓存中。（2分） 3）主机1收到包后将主机2（IP地址为192.168.25.2，MAC地址为E2）加入到自己ARP表中。（2分） ————————————————————————————————————————————— 2.学生A希望访问某网站www.tsinghua.edu.cn，A在其浏览器中输入： http://www.tsinghua.edu.cn并按回车，直到网站首页显示在其浏览器中，请问：在此过程中，按照TCP/IP参考模型，从应用层到网络层都用到了哪些协议？ 答：（1）应用层：HTTP：WWW访问协议，DNS：域名解析；（2分）（2）运输层：TCP：在客户和服务器之间建立连接，提供可靠的数据传输；（2分）（3）网络层：IP：IP包传输和路由选择，ICMP：提供网络传输中的差错检测，ARP：将本机的缺省网关IP地址映射成物理MAC地址。（2分）。 ————————————————————————————————————————————— 3.简述CSMA/CD协议的工作原理 答：CSMA/CD: 载波监听多点接入/碰撞检测。 （2分） 原理可以简化为“先听后发，边听边发，冲突停止，延迟重发” 先听后发：发送前先监听信道是否空闲，若空闲则发送，否则不发送。 （1分） 边听边发：在发送过程中，仍需继续监听。（1分） 冲突停止：若监听到冲突，则立即停止发送数据，然后发送一串干扰信号。（1分） 延迟重发：延迟一段随机时间（通过退避算法计算），重新发送该数据。（1分） ————————————————————————————————————————————— 4.简述数据链路（即逻辑链路）与链路（即物理链路）的区别。 答：链路是从一个结点到相邻结点的一段物理线路（有线或无线），中间没有任何其他的交换结点。在进行数据通信时，两台计算机之间的通信路径往往要经过许多段这样的链路。（3分）相邻计算机之间传输数据时，必须有一些必要的规程或协议来控制这些数据的传输。把实现这些规程的硬件和软件加到物理链路上去，就构成了数据链路。（3分） ————————————————————————————————————————————— 5.简述流量控制与拥塞控制的区别和联系。 答：流量控制与拥塞控制的关系与区别如下： 流量控制：接收端向发送端发出信号，请求发送端降低发送速率； 拥塞控制：接收端也向发送端发出信号，告之发送端，网络已出现麻烦，必须放慢发送速率。（3分） 流量控制：主要控制收发端之间的通信量； 拥塞控制：全局性控制，涉及所有主机、路由器以及其它降低网络性能的有关因素。（3分） ————————————————————————————————————————————— 1. 在 CSMA/CD 协议中， 为什么会发生冲突， CSMA/CD 采用何种措施来解决冲突？ 答： （1） 由于数据传输过程中存在传播时延,多个发送方可能同时检测到介质空闲，并且发送数据，因而产生冲突； (3分) （2） 冲突发生后，发送方各自推迟一个随机时间，再尝试发送数据，随机时间采用二进制指数退避算法进行决定。 (3分） ————————————————————————————————————————————— 简述RIP(路由信息协议)和OSPF（开放最短路径优先）在进行路由器间信息交互时有何不同？ 答：RIP是基于距离向量的分布式路由选择协议，其协议要点是： （1）仅和相邻路由器交换信息。 （1分） （2）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。（1分） （3）按固定的时间间隔交换路由信息，例如，每隔 30 秒。（1分） OSPF是基于链路状态的分布式路由选择协议，其协议要点为： （1）向本自治系统中所有路由器发送信息。 （1分） （2）发送的信息就是与本路由器相邻的所有路由器的链路状态，但这只是路由器所知道的部分信息。 （1分） （3）只有当链路状态发生变化时，路由器才用洪泛法向所有路由器发送此信息。 （1分） ————————————————————————————————————————————— 3. TCP是如何保证端对端的可靠性传输？ 答： TCP主要采用确认和重传机制来实现数据传输的可靠性。 （1分） 每一方TCP都要为所传输的数据编号，编号以字节为单位。（1分） 发送字节的起始编号是在建立连接的过程中确定的，并且已经通过三次握手过程告知了对方。如果收到了编号正确的数据，那么就要给对方发送确认。收到确认后，就可以继续发送后面的数据。 （1分） 发出一个TCP报文段后，就启动一个定时器，如果定时器时间到了但确认还没有来，那么就重传一次这个报文。（1分）如果数据中途丢失，那么发送端会收不到确认，定时器超时就会重传。如果数据出错，接收端会丢弃这个报文，发送端会同样收不到确认，定时器超时也会重传。（1分）如果确认丢失了，发送方会因为定时器超时而重传报文，这样接收方会收到重复的报文，接收方将直接丢弃重复的报文，并发送确认。 （1分） 对于乱序到达的TCP报文段，TCP会缓存这些乱序的报文，将其排好序后在上传给应用层。 （1分） ————————————————————————————————————————————— 简述TCP是如何实现流量控制的。 答：TCP的流量控制是指接收方根据接收缓冲区大小来控制发送方的数据发送速度，使得发送方发送的数据接收方都来得及接收和处理。 （2分） TCP主要使用首部中的窗口字段来进行流量控制。（2分）首部中的窗口字段用来将自己目前的接收缓存大小通知对方的TCP，在数据传递过程中，接收缓存会随时变化，TCP在向对方发送确认或发送数据时，都将现在的接收缓存大小写入首部的窗口字段中，发送给对方,对方收到后，所发送数据的大小不会超过窗口字段的值，从而保证了接收方缓存不会溢出,TCP依此实现了流量控制。（2分） ————————————————————————————————————————————— 1.简述电路交换、报文交换和分组交换的特点。 答：（1）电路交换：端对端通信质量因约定了通信资源获得可靠保障，对连续传送大量数据效率高。（2分） （2）报文交换：无须预约传输带宽，动态逐段利用传输带宽对突发式数据通信效率高 ，通信迅速。（2分） （3）分组交换：具有报文交换之高效、迅速的要点，且各分组小，路由灵活，网络生 存性能好。（2分） ————————————————————————————————————————————— 2.简述数据链路层的三个基本问题及其必要性。 答：（1）封装成帧：加上帧首部和尾部，对帧进行定界，接收方可以确定帧的边界。（2分） （2）透明传输：进行字节填充或比特填充，避免消息符号与帧定界符号相混淆。（2分） （3）差错控制：检测传输中可能出现的比特差错，防止出错的无效数据帧浪费网络资源。 （2分） ————————————————————————————————————————————— 4.简述你对“UDP是面向报文的，而TCP是面向字节流的”这句话的理解。 答：（1）UDP是面向报文的: 发送方 UDP 对应用程序交下来的报文，在添加首部后就向下交付 IP 层。UDP 对应用层交下来的报文，既不合并，也不拆分，而是保留这些报文的边界。接收方 UDP 对 IP 层交上来的 UDP 用户数据报，在去除首部后就原封不动地交付上层的应用进程，一次交付一个完整的报文。（3分） （2）TCP是面向字节流的: TCP与应用程序的交互是一次一个数据块，但是TCP把应用程序交下来的数据看成仅仅是一连串的无结构的字节流。TCP不保证接收方应用程序所收到的数据块和发送方应用程序所发出的数据块具有对应大小的关系，但是接收方应用程序收到的字节流必须和发送方应用程序发出的字节流完全一样。（3分） ————————————————————————————————————————————— 5.主机A向主机B连续发送了两个TCP报文段，其序号分别为60和100。试问： （1）第一个报文段携带了多少个字节的数据？ （2）主机B收到第一个报文段后发回的确认中的确认号应当是多少？ （3）如果主机B收到第二个报文段后发回的确认中的确认号是180，试问A发送的第二个报文段中的数据有多少字节？ （4）如果A发送的第一个报文段丢失了，但第二个报文段到达了B。B在第二个报文段到达后向A发送确认。试问这个确认号应为多少？ 答：（1）第一个报文段的数据序号是60到99，共40字节的数据。（2分） （2）确认号应为100。（1分） （3）80字节。（2分） （4）60。（1分） ————————————————————————————————————————————— 某单位分配到一个地址块136.23.12.64/26。现在需要进一步划分4个一样大的子网。 某单位分配到一个地址块136.23.12.64/26。现在需要进一步划分4个一样大的子网。试问： （1）每个子网的前缀有多长？ （2）每一个子网中有多少个地址？ （3）每一个子网的地址块是什么？ （4）每一个子网可分配给主机使用的最小地址和最大地址是什么？

首先记住公式：

可容纳主机数 = 2 ^ (借位数中"0"的个数) 可用地址 = 可容纳主机数 - 2 （减去网络号和广播号） 可容纳子网数 = 2 ^ (借位数中"1"的个数)

题目某单位分配到一个地址块136.23.12.64/26。现在需要进一步划分4个一样大的子网

问：（1）每个子网的前缀有多长？

问：（2）每一个子网中有多少个地址？ 根据公式：可容纳主机数 = 2 ^ (借位数中"0"的个数) 子网掩码：11111111.11111111.11111111.11110000 2 ^ 4 = 16

问：（3）每一个子网的地址块是什么？（专业术语：地址池） 现已计算出每段子网容纳16个地址，那么我们填写出地址池。从136.23.12.64开始！

问：（4）每一个子网可分配给主机使用的最小地址和最大地址是什么？ 答：此问题实际没有意义。上问题已经得出。

假如问题（3）非要用专业写法，那么可以将问题（3）的答案填写到问题（4） 那么问题（3）的答案写成如下： 136.23.12.64/28 136.23.12.80/28 136.23.12.96/28 136.23.12.112/28

希望回答对你有帮助！ ————————————————————————————————————————————— 图示说明TCP协议中连接建立和连接释放三次握手过程。 ————————————————————————————————————————————— 4、试简单说明下列协议的作用：IP、ARP、ICMP和IGMP。 答：IP协议：实现网络互连。使参与互连的性能各异的网络从用户看起来好像是一个统一的网络。网际协议IP是TCP/IP体系中两个最主要的协议之一，与IP协议配套使用的还有四个协议。（2分） ARP协议：是解决同一个局域网上的主机或路由器的IP地址和硬件地址的映射问题。（2分） ICMP：提供差错报告和询问报文，以提高IP数据交付成功的机会（1分） 因特网组管理协议IGMP：用于探寻、转发本局域网内的组成员关系。（1分） —————————————————————————————————————————————