计算机网络原理复习第五章
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(完整版)计算机⽹络(第⼆版)胡亮等编著第五章习题及答案复习指南:本章共有5.1-5.7七节内容,没有在考试之外的。
5.1-5.2,⽤时25min。
5.3-5.4,⽤时90min。
5.5,⽤时30min。
5.6,⽤时60min。
5.7,⽤时35min。
参考上课⽤时,可推测重点章节为5.3,5.4,5.6。
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5.5,5.7掌握概念。
5.1,5.2简单了解。
课后习题:5.1 通讯⼦⽹的最⾼层是哪⼀层?5.2 ⽹络层的两个主要功能是什么?5.3 在OSI模型中,⽹络层提供了哪两种服务?5.4 ⾯向连接的⽹络服务完成⼀次传输需要哪⼏个过程?5.5 说明⾯向连接的服务和⾯向⽆连接的服务的优缺点。
5.6 说明为什么在⽹络中各个结点对虚电路进⾏独⽴编号。
5.7 第三层交换机与传统的路由器相⽐有哪些优点?5.8 路由选择的最基本要求是什么?5.9 什么是⾮适应性路由选择?什么是适应性路由选择?5.10 什么是拥塞?拥塞产⽣的原因是什么?拥塞对系统有什么影响?5.11 拥塞控制的⽅法有哪些?5.12 在流量控制中,如果采⽤数据报⽅式⼯作,容易产⽣什么样的死锁?如果采⽤虚电路的⽅式⼯作,容易产⽣什么样的死锁?5.13 常⽤的计算最短路径的⽅法有哪两种?5.14 ⽐较距离向量路由和链状状态路由?OSPF属于哪类路由协议?BGP协议属于哪类协议?习题参考答案:5.1 通讯⼦⽹的最⾼层是哪⼀层?⽹络层是通讯⼦⽹的最⾼层,也是主机和通讯⼦⽹的接⼝。
5.2 ⽹络层的两个主要功能是什么?交换和路由。
交换是在两个或者多个设备之间建⽴临时链接,使没有物理链路直接相连的两个或者多个设备之间能够通信。
路由是选择从⼀点到另⼀点发送数据包的最佳路径。
5.3 在OSI模型中,⽹络层提供了哪两种服务?OSI: ⾯向连接的⽹络服务(CONS)和⾯向⽆连接的⽹络服务(CLNS)。
TCP/IP: ⾯向⽆连接的⽹络服务(CLNS)。
5.4 ⾯向连接的⽹络服务完成⼀次传输需要哪⼏个过程?发送者发送⼀个连接请求包,接收者使⽤⼀个连接确认包进⾏确认,发送者传输数据,发送者发送⼀个连接终⽌请求包,接收者使⽤⼀个连接终⽌包进⾏确认。
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。
第五章广域网(P167)1、试从多个方面比较虚电路和数据报这两种服务的优缺点。
答:从占用通信子网资源方面看:虚电路服务将占用结点交换机的存储空间,而数据报服务对每个其完整的目标地址独立选径,如果传送大量短的分组,数据头部分远大于数据部分,则会浪费带宽。
从时间开销方面看:虚电路服务有创建连接的时间开销,对传送小量的短分组,显得很浪费;而数据报服务决定分组的去向过程很复杂,对每个分组都有分析时间的开销。
从拥塞避免方面看:虚电路服务因连接起来的资源可以预留下来,一旦分组到达,所需的带宽和结点交换机的容量便已具有,因此有一些避免拥塞的优势。
而数据报服务则很困难。
从健壮性方面看:通信线路的故障对虚电路服务是致命的因素,但对数据报服务则容易通过调整路由得到补偿。
因此虚电路服务更脆弱。
答:(1)在传输方式上,虚电路服务在源、目的主机通信之前,应先建立一条虚电路,然后才能进行通信,通信结束应将虚电路拆除。
而数据报服务,网络层从运输层接收报文,将其装上报头(源、目的地址等信息)后,作为一个独立的信息单位传送,不需建立和释放连接,目标结点收到数据后也不需发送确认,因而是一种开销较小的通信方式。
但发方不能确切地知道对方是否准备好接收,是否正在忙碌,因而数据报服务的可靠性不是很高。
(2)关于全网地址:虚电路服务仅在源主机发出呼叫分组中需要填上源和目的主机的全网地址,在数据传输阶段,都只需填上虚电路号。
而数据报服务,由于每个数据报都单独传送,因此,在每个数据报中都必须具有源和目的主机的全网地址,以便网络结点根据所带地址向目的主机转发,这对频繁的人—机交互通信每次都附上源、目的主机的全网地址不仅累赘,也降低了信道利用率。
(3)关于路由选择:虚电路服务沿途各结点只在呼叫请求分组在网中传输时,进行路径选择,以后便不需要了。
可是在数据报服务时,每个数据每经过一个网络结点都要进行一次路由选择。
当有一个很长的报文需要传输时,必须先把它分成若干个具有定长的分组,若采用数据报服务,势必增加网络开销。
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。
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,而是保存这些报文的边界。
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。
发送方TCP对应用程序交下来的报文数据块,视为无结构的字节流〔无边界约束,课分拆/合并〕,但维持各字节5—09端口的作用是什么?为什么端口要划分为三种?答:端口的作用是对TCP/IP体系的应用进程进行统一的标志,使运行不同操作系统的计算机的应用进程能够互相通信。
熟知端口,数值一般为0~1023.标记常规的效劳进程;1024~491515—10试说明运输层中伪首部的作用。
答:用于计算运输层数据报校验和。
5—11某个应用进程使用运输层的用户数据报UDP,然而继续向下交给IP层后,又封装成IP 数据报。
既然都是数据报,可否跳过UDP而直接交给IP层?哪些功能UDP提供了但IP没提提供?答:不可跳过UDP而直接交给IP层IP数据报IP报承当主机寻址,提供报头检错;只能找到目的主机而无法找到目的进程。
UDP提供对应用进程的复用和分用功能,以及提供对数据差分的过失检验。
5—12一个应用程序用UDP,到IP层把数据报在划分为4个数据报片发送出去,结果前两个数据报片丧失,后两个到达目的站。
过了一段时间应用程序重传UDP,而IP层仍然划分为4个数据报片来传送。
结果这次前两个到达目的站而后两个丧失。
试问:在目的站能否将这两次传输的4个数据报片组装成完整的数据报?假定目的站第一次收到的后两个数据报片仍然保存在目的站的缓存中。
答:不行重传时,IP数据报的标识字段会有另一个标识符。
仅当标识符相同的IP数据报片才能组装成一个IP数据报。
前两个IP数据报片的标识符与后两个IP数据报片的标识符不同,因此不能组装成一个IP数据报。
计算机网络技术(复习资料)李新宇第一章:计算机网络概述名词解释:【计算机网络】:将分布在不同地理位置、具有独立功能的多台计算机及其外部设备、用通信设备和通信线路连接起来,在网络操作系统和通信协议及网络管理软件的管理协调下,实现资源共享、信息传递的系统。
【访问节点】:又称端节点,是指拥有计算机资源的用户设备,主要起信源和信宿的作用。
【转接节点】:又称中间节点,直至那些在网络通信中起数据交换和转接作用的网络节点,这些节点拥有通信资源,具有通信功能。
【混合节点】:也称为全功能节点,是指那些既可以作为访问节点又可以作为转接节点的网络节点。
【通信链路】:是指两个网络节点之间传输信息和数据的线路。
【物理链路】:是一条点到点的物理线路,中间没有任何交换节点。
【逻辑链路】:是具备数据传输控制能力,在逻辑上起作用的物理链路。
【资源子网】:提供访问网络和处理数据的能力,由主机系统、终端控制器和终端组成。
【通信子网】:是计算机网络中负责数据通信的部分,主要完成数据的传输、交换以及通信控制。
它由网络节点、通信链路组成。
【网络硬件系统】:是指构成计算机网络的硬件设备,包括各种计算机系统、终端及通信设备。
【对等网】:在计算机网络中,倘若每台计算机的地位平等,都可以平等地使用其他计算机内部的资源,每台计算机磁盘上的空间和文件都为公共资源,这种网络就称为对等网。
填空题:1、1969年12月,Internet的前身――――美国的ARPANET 投入运行,标志着我妈常称的计算机网络的诞生、这个计算机互联的网络系统是一种分组交换网。
2、计算机网络是现代通信技术与计算机技术结合的产物。
3、计算机网络是由网络硬件系统和网络软件系统构成的。
从拓扑结构看计算机网络是由网络节点和通信链路构成的;从逻辑功能上看,计算机网络则是由资源子网和通信子网组成的。
4、计算机网络中的节点由称网络单元,一般可分为三类:访问节点、转接节点和混合节点5、通信链路分为物理链路和逻辑链路两类。
计算机网络技术第五章知识点计算机网络技术的第五章通常涵盖了网络层的相关重要知识。
网络层作为计算机网络体系结构中的关键层次,承担着数据分组的路由选择和转发等核心任务。
网络层的主要功能之一是路由选择。
简单来说,就是确定数据分组从源节点到目的节点的最佳路径。
这就好比我们在出行时需要规划一条最优的路线,网络中的数据分组也需要找到一条最快捷、最可靠的路径来传输。
为了实现路由选择,网络层使用了各种各样的路由算法。
其中,距离矢量路由算法和链路状态路由算法是比较常见的两种。
距离矢量路由算法通过相邻路由器之间交换路由信息来更新路由表。
每个路由器会告诉邻居自己到各个目的地的距离(通常用跳数来衡量)。
然而,这种算法可能会存在计数到无穷大的问题,导致路由环路的出现。
链路状态路由算法则相对更加复杂和准确。
每个路由器需要了解整个网络的拓扑结构和链路状态信息,然后通过计算最短路径来构建路由表。
这种算法能够有效地避免路由环路,但计算量较大,对路由器的性能要求较高。
除了路由选择,网络层还负责数据分组的转发。
当数据分组到达路由器时,路由器会根据路由表中的信息将其转发到下一个合适的节点。
转发的过程通常是基于目的地址进行的。
网络地址转换(NAT)也是网络层的一个重要概念。
在私有网络中,使用的是私有 IP 地址,这些地址不能在公共网络中直接使用。
NAT 技术可以将私有 IP 地址转换为合法的公共 IP 地址,从而实现私有网络与公共网络的通信。
IPv4 是当前广泛使用的网络层协议,但由于其地址空间有限,IPv6 逐渐得到推广。
IPv6 具有更大的地址空间、更好的安全性和扩展性。
在网络层中,还涉及到一些控制和管理机制,比如拥塞控制。
当网络中的数据流量过大,导致网络拥塞时,需要采取相应的措施来缓解拥塞,保证网络的正常运行。
常见的拥塞控制方法包括慢开始、拥塞避免、快重传和快恢复等。
另外,网络层的服务质量(QoS)也是一个重要的方面。
不同的应用对网络性能有不同的要求,比如实时性要求较高的语音和视频通信需要较低的延迟和抖动,而文件传输则对可靠性要求较高。
计算机网络谢希仁第五章:运输层1、试说明运输层在协议栈中的作用?运输层的通信和网络层的通信有什么重要的区别?为什么运输层是必不可少的?答:(1)首先,从通信和信息处理的角度来看,运输层向它上面的应用层提供通信服务,并为高层用户屏蔽了下层通信通信子网的细节。
其次,运输层的另一个重要功能就是复用和分用功能。
第三,运输层对传输的报文提供了差错检测机制。
第四,根据应用的不同,运输层还采用不同的运输层协议提供不同的服务。
(2)网络层为主机之间提供逻辑通信,而运输层为应用进程之间提供端到端的逻辑通信,如下图所示:(3)虽然无连接的运输服务和无连接的网络服务十分相似,但是运输层依然有它存在的必要性,因为:事实上,网络层是通信子网的一个组成部分,假设网络服务质量不可靠,频繁地丢失分组,网络层系统崩溃或不停的发出网络重置,这将发生什么情况呢?因为用户不能对通信子网加以控制,所以无法采用更好的通信处理机来解决网络层服务质量低劣的问题,更不可能通过改进数据链路层纠错能力来改善低层的条件。
因此,解决这一问题的唯一可行的办法就是在网络层的上面增加一层,即运输层。
运输层的存在使得运输服务比网络服务更可靠,分组的丢失、残缺,甚至网络重置都可以被运输层检测到,并采用相应的补救措施,而且由于运输服务独立于网络服务,故可以采用一个标准的原语集提供运输服务。
2、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:如果下层的网络十分可靠,例如提供虚电路服务,那么用于完成数据传输的运输层协议就不需要做太多的工作。
当网络层仅使用提供不可靠的数据报服务时,运输层就需要使用一些复杂的协议,以便能够提供更优质的服务。
3、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连接的?答:在网络层IP提供的是无连接的服务,但是在运输层TCP提供的服务是面向连接的。
但是最终,该应用程序使用的还是面向连接的传输服务。
4、试用画图解释运输层的复用。