第五章 计算机网络

1．广义的网络互连可以在那几个层次上实现？分别需要用到哪些网络互连设备？答：广义的网络互连包括：物理层的互连、数据链路层互连、网络层互连、高层互连。

1）物理层的互连是在不同的电缆段之间复制位信号。

物理层的连接设备主要是中继器。

2）数据链路层互连是在网络之间存储转发数据帧。

互连的主要设备是网桥。

3）网络层互连是在不同的网络之间存储转发分组。

互连的主要设备是路由器。

4）传输层及以上各层的互连属于高层互连。

实现高层互连的设备是网关。

2．为什么说因特网可以在不可靠的网络层上实现可靠的传输服务？答：因为因特网的网络层使用数据报通信，没有应答，重传等保证机制，所以提供的是一种不可靠的网络服务；因特网的可靠传输服务主要由TCP协议来完成，TCP协议不仅保证可靠传输，还提供流量控制和拥塞控制等服务，这样TCP与IP协议的结合就可以完成可靠的网络传输服务。

3．有人说，既然局域网接入因特网需要使用路由器，而路由器已经能完成本地网络与因特网之间的连接问题，何必还要使用NAT或PAT？请你对这个疑问做出合理的解答。

答：（略）4．因特网中存在三种地址和两种地址转换机制，这两种机制的特点和区别是什么？这三种地址存在的意义何在？答：因特网上普遍存在的三种地址分别是主机域名，IP地址和局域网卡上的MAC地址，两种地址转换机制分别是DNS（用于完成主机域名到IP地址的转换，是一个全球性的分布式应用）和ARP（完成局域网内主机IP到MAC地址的转换，是一种局部性的应用）。

存在的意义是主机域名可以帮助人们记忆网络主机地址，因为它是用英文拼写，IP地址则是完成TCP/IP网络通信所必须，是用IP地址可以唯一性的确定通信所需的网络主机或路由器，所有域名也必须转换成IP地址之后才能用于网络通信。

MAC地址是网卡的物理地址，它由48位二进制数表示。

MAC地址是网卡的物理地址。

每块网卡都有一个唯一的MAC地址。

虽然此地址没法改变，但是可以通过软件的方法欺骗系统。

中职计算机网络-第5章-计算机网络设备填空1、以太网卡拥有一个全球唯一的网卡地址，它是一个长度为48位的二进制数。

2、集线器工作处于OSI模型中的物理层。

3、集线器的级联方法有两种：使用UPLink端口级联和使用普通端口级联。

4、两台处于不同子网的主机通信，必须要通过路由器进行路由。

5、路由器的主要功能为：路径选择、数据转发、和数据过滤。

6、路由器一般有多个网络接口，包括局域网的网络接口和广域网的网络接口。

7、网络互联中常用的路由协议有：RIP（路由选择信息协议）、OSPF（开放式最短路径优先协议）、IGRP（内部网关路由协议）等。

8、路由表分静态路由表和动态路由表。

名词解释网卡：一种称为网络适配卡的设备充当计算机与网络的接口。

集线器：是一种连接多个用户节点的设备，每个经集线器连接的节点都需要一条专用电缆。

集线器的堆叠将若干集线器用电缆通过堆叠端口连接起来，以实现单台集线器端口数的扩充。

集线器的级联是指使用集线器普通的或特定的端口来进行集线器间的连接。

网桥（Bridge）也称桥接器，是连接两个局域网的存储转发设备，用它可以完成具有相同或相似体系结构网络系统的连接。

虚拟网：是在交换式局域网的基础上，结合网络软件建立起的一个可跨接不同物理局域网、不同类型网段的各站点的逻辑局域网，也称虚拟工作组。

路由协议是指路由选择协议，是实现路由选择算法的协议。

静态路由表：由系统管理员事先设置好固定的路由表称为静态路由表。

动态路由表：动态路由表是路由器根据网络系统的运行情况而自动调整的路由表。

调制解调器：计算机联网通信时，必须有能将数字信号转换为模拟信号及模拟信号转换成数字信号的转换装置，前者叫调制器，后者叫解调器，把两种功能做在同一台设备上，就称为调制解调器，即Modem。

收发器就是接收信号、发送信号的设备简答1、网卡有哪些主要的功能？（1）.实现局域网中传输介质的物理连接和电气连接；（2）.代表着一个固定的地址；（3）.执行网络控制命令；（4）.实现OSI模型中的数据链路层的功能；（5）.对传送和接收的数据进行缓存。

第五章传输层5—01 试说明运输层在协议栈中的地位和作用，运输层的通信和网络层的通信有什么重要区别为什么运输层是必不可少的答：运输层处于面向通信部分的最高层，同时也是用户功能中的最低层，向它上面的应用层提供服务运输层为应用进程之间提供端到端的逻辑通信，但网络层是为主机之间提供逻辑通信（面向主机，承担路由功能，即主机寻址及有效的分组交换）。

各种应用进程之间通信需要“可靠或尽力而为”的两类服务质量，必须由运输层以复用和分用的形式加载到网络层。

5—02 网络层提供数据报或虚电路服务对上面的运输层有何影响答：网络层提供数据报或虚电路服务不影响上面的运输层的运行机制。

但提供不同的服务质量。

5—03 当应用程序使用面向连接的TCP和无连接的IP时，这种传输是面向连接的还是面向无连接的答：都是。

这要在不同层次来看，在运输层是面向连接的，在网络层则是无连接的。

<5—05 试举例说明有些应用程序愿意采用不可靠的UDP，而不用采用可靠的TCP。

答：VOIP：由于语音信息具有一定的冗余度，人耳对VOIP数据报损失由一定的承受度，但对传输时延的变化较敏感。

有差错的UDP数据报在接收端被直接抛弃，TCP数据报出错则会引起重传，可能带来较大的时延扰动。

因此VOIP宁可采用不可靠的UDP，而不愿意采用可靠的TCP。

5—06 接收方收到有差错的UDP用户数据报时应如何处理答：丢弃5—07 如果应用程序愿意使用UDP来完成可靠的传输，这可能吗请说明理由答：可能，但应用程序中必须额外提供与TCP相同的功能。

5—08 为什么说UDP是面向报文的，而TCP是面向字节流的答：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。

第五章计算机络与计算机安全计算机络是计算机技术与通讯技术紧密结合的产物，络技术对信息产业的发展有着深远的影响。

计算机络的应⽤已渗透到社会⽣活的各个⽅⾯。

5.1计算机络的基本概念5.1.1计算机络发展阶段的划分纵观计算机络的形成与发展历史，⼤致可分为四个阶段：第⼀阶段是50年代。

那时，⼈们开始将彼此独⽴发展的计算机技术与通信技术结合起来，完成了数据通信技术与计算机通信络的研究，为计算机络的产⽣做好了技术准备，奠定了理论基础。

第⼆阶段是60年代美国的ARPA与分组交换技术。

ARPA是计算机络技术发展中的⼀个⾥程碑，它的研究成果对促进络技术的发展起到了重要的作⽤，并为Internet的形成奠定了基础。

第三阶段是70年代中后期。

70年代中后期国际上各种⼴域、局域与公⽤分组交换发展⼗分迅速，各计算机⽣产⼚商纷纷发展各⾃的计算机络系统，随之⽽来的是络体系结构与络协议的国际标准化问题。

国际标准化组织ISO（International Standards Organization)在推动开放系统参考模型与络协议的研究⽅⾯做了⼤量的⼯作，对络理论体系的形成与络技术的发展起到了重要作⽤，同时也⾯临着TCP/IP络通信协议的严峻挑战。

第四阶段是90年代。

90年代络技术最富有挑战性的话题是Internet与异步传输模式ATM（Asynchronous Transfer Mode)技术。

Internet作为世界性的信息络正在⽂化、经济、科学、教育、医疗和⼈类社会⽣活⽅⾯发挥着越来越重要的作⽤。

5.1.2计算机络的定义络就是利⽤通讯设备和线路将地理位置不同的、功能独⽴的多个计算机系统互联起来，以功能完善的络软件（即络通信协议、信息交换⽅式及络操作系统等）实现络中资源共享（Resource Sharing)和信息交换的系统。

把计算机连接起来的物理路径就是传输介质。

如果⼀台计算机没有与络连接，这台计算机就称为独⽴（stand-alone)系统。

计算机⽹络笔记（第五章~第九章）第五章传输层传输层是整个⽹络体系结构中的关键层之⼀5.1 传输层协议的概述5.1.1 进程之间的通信传输层向他上⾯的应⽤层提供通信服务两个主机进⾏通信就是两个主机中的应⽤进程互相通信通信的真正端点并不是主机⽽是主机中的进程。

端到端的通信是应⽤进程之间的通信传输层有⼀个很重要的功能————复⽤和分⽤复⽤是指在发送⽅不同的应⽤进程都可以使⽤同⼀个传输层协议进⾏传送数据分⽤是指接收⽅的传输层在剥去报⽂的⾸部后能够把这些数据正确交付到⽬的应⽤进程传输层功能：（1）⽹络层是为主机之间提供逻辑通信，传输层为应⽤进程之间提供端到端的逻辑通信（2）传输层还要对收到的报⽂进⾏差错检验（3）传输层需要有两个不同的传输协议，即⾯向连接的TCP和⽆连接的UDP（4）传输层向⾼层⽤户屏蔽了下⾯⽹络核⼼的细节，它使应⽤进程看见的就好像在两个传输层实体之间有⼀条端到端的逻辑通信信道TCP和UDP都是全双⼯采⽤⾯向连接的TCP协议时，尽管下⾯的⽹络是不可靠的（只提供尽最⼤努⼒服务），但这种逻辑通信信道就相当于⼀条全双⼯的可信通道当传输层采⽤⽆连接的UDP协议时，这种逻辑通信信道仍然是⼀条不可靠信道5.1.2 传输层的两个主要协议TCP/IP传输层的两个主要协议都是因特⽹的正式标准，即：（1）⽤户数据报协议UDP（2）传输控制协议TCP （主要的协议）两个对等传输实体在通信时传送的数据单位叫作传输协议数据单元TPDU在TCP/IP体系中，则根据所使⽤的协议是TCP或UDP，分别称之为TCP报⽂段或UDP⽤户数据报UDP在传送数据报之前不需要先建⽴连接（为不可靠的）TCP则提供⾯向连接的服务，数据传送结束后要释放连接。

TCP不提供⼴播或多播服务（为可靠的）5.1.3 传输层的端⼝传输层的复⽤和分⽤功能也是类似的。

应⽤层所有的应⽤进程都可以通过传输层在传送到IP层，这就是复⽤。

传输层从IP层收到数据后必须交付给指明的应⽤进程，这就是分⽤。

第五章练习题答案5.1 网络互连有何实际意义？进行网络互连时，有哪些共同的问题需要解决？答：网络互连使得相互连接的网络中的计算机之间可以进行通信，也就是说从功能上和逻辑上看，这些相互连接的计算机网络组成了一个大型的计算机网络。

网络互连可以使处于不同地理位置的计算机进行通信，方便了信息交流，促成了当今的信息世界。

需要解决的问题有：不同的寻址方案；不同的最大分组长度；不同的网络介入机制；不同的超时控制；不同的差错恢复方法；不同的状态报告方法；不同的路由选择技术；不同的用户接入控制；不同的服务（面向连接服务和无连接服务）；不同的管理与控制方式；等等。

注：网络互连使不同结构的网络、不同类型的机器之间互相连通，实现更大范围和更广泛意义上的资源共享。

5.2 转发器、网桥和路由器都有何区别？答：1）转发器、网桥、路由器、和网关所在的层次不同。

转发器是物理层的中继系统。

网桥是数据链路层的中继系统。

路由器是网络层的中继系统。

在网络层以上的中继系统为网关。

2）当中继系统是转发器或网桥时，一般并不称之为网络互连，因为仍然是一个网络。

路由器其实是一台专用计算机，用来在互连网中进行路由选择。

一般讨论的互连网都是指用路由器进行互连的互连网络。

5.3 试简单说明IP、ARP、RARP和ICMP协议的作用。

答：IP：网际协议，TCP/IP 体系中两个最重要的协议之一，IP 使互连起来的许多计算机网络能够进行通信。

无连接的数据报传输. 数据报路由。

ARP（地址解析协议）实现地址转换，将IP地址映射成物理地址。

RARP（逆向地址解析协议）将物理地址映射成IP 地址。

ICMP：Internet 控制消息协议，进行差错控制和传输控制，减少分组的丢失。

注：ICMP 协议帮助主机完成某些网络参数测试，允许主机或路由器报告差错和提供有关异常情况报告，但它没有办法减少分组丢失，这是高层协议应该完成的事情。

IP 协议只是尽最大可能交付，至于交付是否成功，它自己无法控制。

第五章练习题答案5.1 网络互连有何实际意义？进行网络互连时，有哪些共同的问题需要解决？答：网络互连使得相互连接的网络中的计算机之间可以进行通信，也就是说从功能上和逻辑上看，这些相互连接的计算机网络组成了一个大型的计算机网络。

网络互连可以使处于不同地理位置的计算机进行通信，方便了信息交流，促成了当今的信息世界。

需要解决的问题有：不同的寻址方案；不同的最大分组长度；不同的网络介入机制；不同的超时控制；不同的差错恢复方法；不同的状态报告方法；不同的路由选择技术；不同的用户接入控制；不同的服务（面向连接服务和无连接服务）；不同的管理与控制方式；等等。

注：网络互连使不同结构的网络、不同类型的机器之间互相连通，实现更大范围和更广泛意义上的资源共享。

5.2 转发器、网桥和路由器都有何区别？答：1）转发器、网桥、路由器、和网关所在的层次不同。

转发器是物理层的中继系统。

网桥是数据链路层的中继系统。

路由器是网络层的中继系统。

在网络层以上的中继系统为网关。

2）当中继系统是转发器或网桥时，一般并不称之为网络互连，因为仍然是一个网络。

路由器其实是一台专用计算机，用来在互连网中进行路由选择。

一般讨论的互连网都是指用路由器进行互连的互连网络。

5.3 试简单说明IP、ARP、RARP和ICMP协议的作用。

答：IP：网际协议，TCP/IP 体系中两个最重要的协议之一，IP 使互连起来的许多计算机网络能够进行通信。

无连接的数据报传输. 数据报路由。

ARP（地址解析协议）实现地址转换，将IP地址映射成物理地址。

RARP（逆向地址解析协议）将物理地址映射成IP 地址。

ICMP：Internet 控制消息协议，进行差错控制和传输控制，减少分组的丢失。

注：ICMP 协议帮助主机完成某些网络参数测试，允许主机或路由器报告差错和提供有关异常情况报告，但它没有办法减少分组丢失，这是高层协议应该完成的事情。

IP 协议只是尽最大可能交付，至于交付是否成功，它自己无法控制。

第五章计算机网络设备习题与答案一、判断题1.（×）集线器上所有的端口独享同一个带宽。

2.（√）三层交换机的主要用于骨干网络和连接子网。

3.（√）路由协议是指路由选择协议，是实现路由选择算法的协议。

二、填空题1.网络适配卡又称网络接口卡，简称（网卡）。

2.网卡属于OSI参考模型中的（数据链路）层设备。

3.网卡按网络类型分类分为（以太网卡）、（令牌环网卡）和（ATM网卡）。

4.连接非屏蔽双绞线的连接头简称（RJ-45 ）连接头。

5.按传输速率，目前常用的网卡是（10/100Mbps自适应）网卡。

6.（集线器）是工作在OSI参考模型中物理层的一种连接多用个用户节点的设备。

7.自适应集线器又称（双速）集线器，其中内置了两条总线，分别工作在两种速率下。

8.集线器按可管理性可分为（不可网管集线器）和（可网管集线器）两种。

9.集线器按扩展能力可分为（独立集线器）和（堆叠式集线器）两种。

10.集线器之间的连接方法有（堆叠）和（级联）两种。

11.集线器上的BNC端口用于与（细同轴）电缆连接的端口。

12.集线器上的AUI端口用于与（粗同轴）电缆连接的端口。

13.网桥是工作在OSI参考模型中（数据链路）层的设备。

14.交换机的（帧）交换技术是目前应用最广的局域网交换技术。

15.（交换机）是组成网络系统的核心设备。

16. 交换机是OSI参考模型中（数据链路）层的网络设备。

17.（VLAN ）是交换机的重要功能，是建立一个可跨接不同物理局域网、不同类型网段的各站点的逻辑局域网。

18. 三层交换机是工作在OSI参考模型中（网络）层的设备。

19. 路由器是工作在OSI参考模型中（网络）层的设备，主要用于局域网和广域网的互联。

20.路由器的主要功能为（路径选择）、（数据转发）和（数据过滤）。

21.路由器是应用于（网状网）拓扑结构的计算机网络设备。

22.网络互联中常用的路由协议有（RIP ）、（OSPF ）和（IGRP ）三种。

（答案仅供参考如有不对请自己加以思考）第五章传输层一、习题1.在TCP协议中，采用（）来区分不同的应用进程。

A.端口号B.IP地址C.协议类型D.MAC地址2．下面信息中（）包含在TCP首部中而不包含在UDP首部中。

A.目标端口号B.序号C．源端口号 D.校验号3.在TCP/IP模型中，传输层的主要作用是在互联网络的源主机和目的主机对等实体之间建立用于会话的（）。

A.点到点连接B.操作链接C.端到端连接D.控制连接4.在TCP/IP网络中，为各种公共服务保留的端口号范围是（）。

A．1-255 B.0-1023C.1-1024D.1-655355.假设某应用程序每秒产生一个60B的数据块，每个数据块被封装在一个TCP报文中，然后在封装到一个IP数据报中。

那么最后每个数据报所含有的应用数据所占的百分比是（）（注意：TCP报文和IP数据报的首部没有附加字段。

）A.20%B.40%C.60%D.80%6.如果用户程序使用UDP协议进行数据传输，那么（）层协议必须承担可靠性方面的全部工作。

A.数据链路层B.网际层C.传输层D.应用层7.有一条TCP连接，它的最大报文段长度2KB，TCP拥塞窗口为24KB，这时候发生了超时事件，那么该拥塞窗口变成了（）。

A.1KBB.2KBC.5KBD.7KB8.TCP协议是面向连接的协议，提供连接的功能是（1）______的；采用（2）_______技术来实现可靠数据流的传送。

为了提高效率，又引入了滑动窗口协议，协议规定重传（3）_______的报文段，这种报文段的数量最多可以（4）________;TCP采用滑动窗口协议可以实现（5）_______。

（1）A.全双工 B.单工C.半双工D.单方向（2）A.超时重传 B.肯定确认C.超时重传和肯定确认D.丢失重传和否定性确认(3) A.未被确认及至窗口首端的所有报文段B.在计时器到时前未被确认的所有报文段C.未被确认及至退回N值的所有报文段D.未被确认的报文段（4）A.是任意的 B.1个C.大于发送窗口的大小D.等于发送窗口的大小（5）A.端到端的流量控制B.整个网络的拥塞控制C.端到端的流量控制和网络的拥塞控制D.整个网络的差错控制9.OSI 7层模型中，提供端到端的透明数据传输服务、差错控制和流量控制的层是（）。

第五章计算机网络设备一、网卡的功能网络适配卡又称网络接口卡，简称网卡。

提供了计算机和网络缆线之间的物理接口。

具有以下功能：(1)实现局域网中传输介质的物理连接和电气连接。

(2)代表着一个固定的地址。

(3)执行网络控制命令。

(4)实现OSI模型中的数据链路层的功能。

(5)对传送和接收的数据进行缓存。

(6)接照OSI协议物理层传输的接口标准，实现规定的接口功能。

二、网卡的工作原理网卡上有一定数目的缓存，当网上传来的数据到达本工作站时，首先被暂时存放在网卡的缓存中。

网卡使用中断请求来通知CPU在某个时候来处理新来的数据，CPU接收到网卡的申请后，会通知主板上的直接存储器访问芯片(DMA)，将数据送人内存中，而CPU一旦空闲便会处理网卡上的数据。

三、网卡的类型1.按总线的类型分类网卡按总线类型可分为ISA总线型网卡、PCI总线型网卡、PCMCIA总线型网卡、USB网络适配器。

2.接网络类型分类接网络类型网卡可分为以太网卡、令牌环网卡和ATM网卡等。

3.按网卡的连接头分类(1)BNC连接头。

(2)RJ-45连接头。

(3)AUI连接头。

(4)无线网卡。

(5)光纤网卡。

4.按传输速率分类网卡接其传输速率(即其支持的宽带)分为10Mbps网卡、100Mbps网卡、1000Mbps网卡以及10/100Mbps 自适应网卡，100/1000Mbps自适应网卡。

四、网卡的选择(1)选择性价比高的网卡。

(2)根据组网类型选择网卡。

(3)根据工作站选择合适总线类型的网卡。

(4)根据使用环境选择网卡。

(5)根据特殊要求选择网卡。

一、集线器的功能集线器(Hub)是一种连接多个用户节点的设备，每个经集线器连接的节点都需要一条专用电缆，集线器内部采用电气互连的结构。

集线器工作处于OSI模型中的物理层。

连接到集线器的节点发送信号时，首先通过与集线器相连接的电缆信号送到集线器，集线器将这个信号进行放大、重新定时，然后发送到所有节点；最后，信号到达目标节点，目标节点将发给它的信号收下。