《计算机网络原理与应用》课程课后作业-第4章网络层：数据平面

第四章网络层1.网络层向上提供的服务有哪两种？是比较其优缺点。

网络层向运输层提供“面向连接”虚电路（Virtual Circuit）服务或“无连接”数据报服务前者预约了双方通信所需的一切网络资源。

优点是能提供服务质量的承诺。

即所传送的分组不出错、丢失、重复和失序（不按序列到达终点），也保证分组传送的时限，缺点是路由器复杂，网络成本高；后者无网络资源障碍，尽力而为，优缺点与前者互易2.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？网络互联可扩大用户共享资源范围和更大的通信区域进行网络互连时，需要解决共同的问题有：不同的寻址方案不同的最大分组长度不同的网络接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3.作为中间设备，转发器、网桥、路由器和网关有何区别？中间设备又称为中间系统或中继(relay)系统。

物理层中继系统：转发器(repeater)。

数据链路层中继系统：网桥或桥接器(bridge)。

网络层中继系统：路由器(router)。

网桥和路由器的混合物：桥路器(brouter)。

网络层以上的中继系统：网关(gateway)。

4.试简单说明下列协议的作用：IP、ARP、RARP和ICMP。

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。

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。

RARP：是解决同一个局域网上的主机或路由器的硬件地址和IP地址的映射问题。

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。

5.IP地址分为几类？各如何表示？IP地址的主要特点是什么？分为ABCDE 5类;每一类地址都由两个固定长度的字段组成，其中一个字段是网络号net-id，它标志主机（或路由器）所连接到的网络，而另一个字段则是主机号host-id，它标志该主机（或路由器）。

《计算机网络(第五版)》习题答案第一章：计算机网络和因特网概述习题1.1问题：计算机网络是如何定义的？答案：计算机网络是一个由连接在一起的通信设备组成的集合，用于相互通信和共享资源。

习题1.2问题：计算机网络的主要组成部分是什么？答案：计算机网络由以下几个主要组成部分组成：- 主机：即计算机，可以是个人电脑、服务器等，连接到网络以发送和接收数据。

- 通信链路：用于连接主机的物理路径，如以太网、光纤等。

- 网络设备：用于在网络中传送数据，如交换机、路由器。

- 协议：定义了在网络中数据交换的规范和方法。

第二章：应用层习题2.1问题：应用层的主要功能是什么？答案：应用层主要负责为用户提供各种网络服务和应用程序的接口。

习题2.2问题：常见的应用层协议有哪些？答案：常见的应用层协议有： - HTTP：超文本传输协议，用于在Web浏览器和Web服务器之间传输数据。

- SMTP：简单邮件传输协议，用于电子邮件的发送。

- FTP：文件传输协议，用于在客户端和服务器之间传输文件。

- DNS：域名系统，用于将域名映射到IP地址。

第三章：传输层习题3.1问题：传输层的作用是什么？答案：传输层的主要作用是在源主机和目的主机之间提供可靠的数据传输。

习题3.2问题： UDP和TCP之间有什么区别？答案： - UDP（用户数据报协议）是无连接的，不提供可靠性保证，适用于实时应用和数据量小的应用。

- TCP（传输控制协议）是面向连接的，提供可靠的数据传输和流量控制机制，适用于需要可靠性和顺序性的应用。

第四章：网络层习题4.1问题：网络层的主要功能是什么？答案：网络层主要负责将数据从源主机传输到目的主机，提供路径选择和数据包转发功能。

习题4.2问题：常见的路由选择算法有哪些？答案：常见的路由选择算法有： - 静态路由选择：管理员手动配置路由。

- 动态路由选择：根据网络状况和链路负载自动选择路由。

- 最短路径优先算法：选择路径上路径最短的路由。

计算机网络第四版(课后练习答案)计算机网络第四版（课后练习答案）第一章：计算机网络与因特网1. 计算机网络的基本概念与体系结构计算机网络是指将分散的、独立的计算机系统通过通信设备和线路连接起来，实现信息共享和资源共享的系统。

它由硬件、软件和协议等组成，并遵循一定的体系结构。

2. 因特网的发展与组成因特网是全球最大的计算机网络，由大量的自治系统（AS）组成，采用TCP/IP协议族作为通信协议，实现全球范围内的信息交流和资源共享。

第二章：物理层1. 传输媒体的基本概念和分类传输媒体是信息在计算机网络中传输的介质，主要包括双绞线、同轴电缆、光纤和无线媒体等，根据传输方式分类可分为有线传输媒体和无线传输媒体。

2. 信道复用与调制信道复用是指多路复用技术，用于将多个通信信道中的数据通过一个物理通道传输。

调制技术是将数字信号转换为模拟信号的过程，常用的调制方式有ASK、FSK、PSK等。

第三章：数据链路层1. 数据链路层的基本概念和功能数据链路层在物理层之上，提供有点到点的数据传输服务，主要功能包括帧的封装与解封装、错误检测与纠正、流量控制和访问控制等。

2. 介质访问控制介质访问控制是指多个计算机节点在共享传输媒体时的竞争与协调机制，主要包括载波侦听、轮询、令牌传递和CSMA等。

第四章：网络层1. 网络层的基本概念与功能网络层是计算机网络中的核心层，负责将分组从源节点传输到目的节点，主要功能包括寻址与路由、分组的转发与接收、拥塞控制和互联互通等。

2. 网际协议（IP）IP协议是因特网中最主要的协议之一，它定义了数据报的格式和传输规则，实现了数据包的路由和转发功能，是因特网的核心协议之一。

第五章：运输层1. 运输层的基本概念与功能运输层负责对网络层传输的数据进行可靠或无需可靠地传输，主要功能包括端到端的连接建立与释放、数据的分段与重组、流量控制和拥塞控制等。

2. 传输控制协议（TCP）TCP是因特网中最重要的运输层协议之一，它提供可靠的、面向连接的数据传输服务，通过确认应答和超时重传等机制，保证了数据的可靠性和可恢复性。

第四章网络层1、网络层向上提供得服务有哪两种？就是比较其优缺点。

网络层向运输层提供“面向连接”虚电路(Virtual Circuit)服务或“无连接”数据报服务前者预约了双方通信所需得一切网络资源。

优点就是能提供服务质量得承诺。

即所传送得分组不出错、丢失、重复与失序(不按序列到达终点),也保证分组传送得时限,缺点就是路由器复杂,网络成本高;后者无网络资源障碍,尽力而为,优缺点与前者互易2、网络互连有何实际意义？进行网络互连时,有哪些共同得问题需要解决？网络互联可扩大用户共享资源范围与更大得通信区域进行网络互连时,需要解决共同得问题有:不同得寻址方案不同得最大分组长度不同得网络接入机制不同得超时控制不同得差错恢复方法不同得状态报告方法不同得路由选择技术不同得用户接入控制不同得服务(面向连接服务与无连接服务)不同得管理与控制方式3、作为中间设备,转发器、网桥、路由器与网关有何区别？中间设备又称为中间系统或中继(relay)系统。

物理层中继系统:转发器(repeater)。

数据链路层中继系统:网桥或桥接器(bridge)。

网络层中继系统:路由器(router)。

网桥与路由器得混合物:桥路器(brouter)。

网络层以上得中继系统:网关(gateway)。

4、试简单说明下列协议得作用:IP、ARP、RARP与ICMP。

IP协议:实现网络互连。

使参与互连得性能各异得网络从用户瞧起来好像就是一个统一得网络。

网际协议IP就是TCP/IP体系中两个最主要得协议之一,与IP协议配套使用得还有四个协议。

ARP协议:就是解决同一个局域网上得主机或路由器得IP地址与硬件地址得映射问题。

RARP:就是解决同一个局域网上得主机或路由器得硬件地址与IP地址得映射问题。

ICMP:提供差错报告与询问报文,以提高IP数据交付成功得机会因特网组管理协议IGMP:用于探寻、转发本局域网内得组成员关系。

5、IP地址分为几类？各如何表示？IP地址得主要特点就是什么？分为ABCDE 5类;每一类地址都由两个固定长度得字段组成,其中一个字段就是网络号net-id,它标志主机(或路由器)所连接到得网络,而另一个字段则就是主机号host-id,它标志该主机(或路由器)。

计算机网络谢希仁第四章：网络层1、网络层向上提供的服务有哪两种？试比较其优缺点。

（教材109）答：网络层向上提供了数据报和虚电路两种服务，其优缺点的比较如下：(1)虚电路是面向连接的，提供的服务可以保证数据传输的可靠性和投递顺序的正确性；数据报是无连接的，只提供尽最大努力的交付，不能保证传输的可靠性和投递顺序的正确性。

(2)网络采用数据报传输方式可大大简化网络层的结构；虚电路让电信网络负责保证可靠通信所采取的措施，使得电信网的结点交换机复杂而昂贵。

但是相对而言，采用数据报时，由主机负责端到端的可靠性，包括差错处理和流量控制，因此主机的处理负担较大。

（3）虚电路有连接建立和释放阶段，数据传输启动慢；数据报不用建立连接，数据传输启动快。

（4）为了在交换结点进行存储转发，在使用数据报时，每个分组必须携带完整的地址信息。

而在使用虚电路的情况下，每个分组不需要携带完整的目的地址，只需要有一个简单的虚电路号码标识，这就使得虚电路分组中的控制信息部分的比特数减少，从而减少了系统开销。

（5）虚电路在连接建立的阶段确定数据传输的路由，属于同一条虚电路的分组均按照同一条路由进行转发；数据报对每个分组都独立的做路由选择。

显然，在数据传输阶段，数据报的路由处理负担较大。

但是在网络出现故障的情况下，所有通过故障结点的虚电路都不能工作，而数据报可以灵活的选择替代路由。

2、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？（教材110）答：（1）单一的网络无法满足各种用户的多种需求，因此，把许多种不同类型的物理网络互相连接在一起，可以实现更大范围内的通信。

实际中使用的TCP/IP 协议，定义了一种抽象的网络，隐藏了互连的各种不同物理网络的细节，使得互连后的网络像一个单一的大网络。

（2）进行网络互连时，需要解决的共同的问题：不同的寻址方案、不同的最大分组的长度、不同的网络接入机制、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（面向连接的服务和无连接的服务）、不同的网络管理和控制方式等。

计算机网络技术课后习题1-4章计算机网络技术是指通过计算机网络将计算机连接起来以实现信息交流和资源共享的技术。

在计算机网络技术的学习过程中，进行课后习题是提高理论应用能力的有效方法。

本文将对计算机网络技术课后习题1-4章进行讨论。

通过解答这些习题，读者能够更加深入地理解和掌握计算机网络技术的相关知识。

第一章习题第一章主要介绍了计算机网络的基本概念和发展历程。

习题1-4章的内容主要涵盖了网络基本概念、网络体系结构和网络性能等方面的问题。

以下是对部分习题的解答：1. 什么是计算机网络？请解释其基本概念及组成部分。

计算机网络是指通过通信链路和交换设备将地理位置不同的计算机和网络设备连接起来，实现信息传输和资源共享的系统。

计算机网络的基本概念包括通信链路、交换设备和协议等。

其中，通信链路是指实现计算机之间传输信息的物理通道；交换设备是指在计算机网络中实现信息交换和路由选择的设备；协议是指计算机进行通信和数据交换时所遵守的一套规则和约定。

2. 请解释OSI参考模型的七层结构，并列举每层的功能和协议。

OSI参考模型是一种将计算机网络通信过程划分为七个分层并分别进行功能描述的模型。

它包括以下七个层次：物理层、数据链路层、网络层、传输层、会话层、表示层和应用层。

- 物理层：负责将比特流发送到物理介质上，并负责物理接口的电气特性和机械特性。

- 数据链路层：负责将原始的比特数据组合成帧，并负责帧的传输和错误检测。

- 网络层：负责数据的路由选择和分组转发，以及网络地址的分配和寻址。

- 传输层：负责在主机之间提供端到端的可靠和透明的数据传输。

- 会话层：负责建立和维护数据传输的会话，并提供会话的控制和同步。

- 表示层：负责数据的格式化和编解码，以确保不同系统之间的数据格式兼容性。

- 应用层：提供应用程序之间的数据交换和协作服务。

3. 解释分组交换和电路交换的原理和特点。

分组交换是一种数据传输方式，它将数据分割成固定大小的数据包进行传输。

第4章网络层一、课程引入1.OSPF的名字是开放最短路径优先(Open Shortest Path First)，是为克服 RIP 的缺点在 1989 年开发出来的。

2.OSPF 的原理很简单，但实现起来却较复杂。

二、新课讲授第4章网络层4.5.3 内部网关协议 OSPF1. OSPF 协议的基本特点⏹“开放”表明 OSPF 协议不是受某一家厂商控制，而是公开发表的。

⏹“最短路径优先”是因为使用了 Dijkstra 提出的最短路径算法 SPF⏹采用分布式的链路状态协议 (link state protocol)。

⏹注意：OSPF 只是一个协议的名字，它并不表示其他的路由选择协议不是“最短路径优先”。

2.三个要点：⏹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。

⏹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。

⏹“链路状态”就是说明本路由器都和哪些路由器相邻，以及该链路的“度量”(metric)。

⏹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。

3.链路状态数据库 (link-state database：(1)由于各路由器之间频繁地交换链路状态信息，因此所有的路由器最终都能建立一个链路状态数据库。

(2)这个数据库实际上就是全网的拓扑结构图，它在全网范围内是一致的（这称为链路状态数据库的同步）。

(3)OSPF 的链路状态数据库能较快地进行更新，使各个路由器能及时更新其路由表。

(4)OSPF 的更新过程收敛得快是其重要优点。

4.OSPF 的区域 (area)：(1)为了使 OSPF 能够用于规模很大的网络，OSPF 将一个自治系统再划分为若干个更小的范围，叫做区域。

(2)每一个区域都有一个 32 位的区域标识符（用点分十进制表示）。

(3)区域也不能太大，在一个区域内的路由器最好不超过 200 个。

5.OSPF 的其他特点：(1)OSPF 对不同的链路可根据 IP 分组的不同服务类型 TOS 而设置成不同的代价。

第4 章网络层4-01网络层向上提供的服务有哪两种？试比较其优缺点。

答案：虚电路服务和数据报服务。

虚电路的优点：虚电路服务是面向连接的，网络能够保证分组总是按照发送顺序到达目的站，且不丢失、不重复，提供可靠的端到端数据传输；目的站地址仅在连接建立阶段使用，每个分组使用短的虚电路号，使分组的控制信息部分的比特数减少，减少了额外开销；端到端的差错处理和流量控制可以由分组交换网负责，也可以由用户机负责。

虚电路服务适用于通信信息量大、速率要求高、传输可靠性要求高的场合。

虚电路的缺点：虚电路服务必须建立连接；属于同一条虚电路的分组总是按照同一路由进行转发；当结点发生故障时，所有通过出故障的结点的虚电路均不能工作。

数据报的优点：数据报服务不需要建立连接；每个分组独立选择路由进行转发，当某个结点发生故障时，后续的分组可以另选路由，因而提高了通信的可靠性。

数据报服务的灵活性好，适用于传输可靠性要求不高、通信子网负载不均衡、需要选择最佳路径的场合。

数据报的缺点：数据报服务是面向无连接的，到达目的站时不一定按发送顺序，传输中的分组可能丢失和重复，提供面向无连接的、不可靠的数据传输；每个分组都要有目的站的全地址；当网络发生故障是，出故障的结点可能会丢失数据，一些路由可能会发生变化；端到端的差错处理和流量控制只由主机负责。

4-02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？答案：网络互连暗含了相互连接的计算机进行通信，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。

存在问题有：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。

计算机网络课后习题答案（第四章2）(2009-12-14 18:26:17)转载标签：课程-计算机教育21某单位分配到一个B类IP地址，其net-id为该单位有4000台机器，分布在16个不同的地点。

如选用子网掩码为，试给每一个地点分配一个子网掩码号，并算出每个地点主机号码的最小值和最大值4000/16=250，平均每个地点250台机器。

如选为掩码，则每个网络所连主机数=28-2=254>250，共有子网数=28-2=254>16，能满足实际需求。

可给每个地点分配如下子网号码地点：子网号（subnet-id）子网网络号主机IP的最小值和最大值1：00000001：00000010：00000011：00000100：00000101：00000110：00000111：00001000：00001001：00001010：00001011：00001100：00001101：00001110：00001111：00010000一个数据报长度为4000字节（固定首部长度）。

现在经过一个网络传送，但此网络能够传送的最大数据长度为1500字节。

试问应当划分为几个短些的数据报片各数据报片的数据字段长度、片偏移字段和MF标志应为何数值IP数据报固定首部长度为20字节总长度(字节)数据长度(字节)MF片偏移原始数据报4000398000数据报片11500148010数据报片2150014801185数据报片310401020037023分两种情况（使用子网掩码和使用CIDR）写出因特网的IP成查找路由的算法。

见课本P134、P13924.试找出可产生以下数目的A类子网的子网掩码（采用连续掩码）。

（1）2，（2）6，（3）30，（4）62，（5）122，（6）250.（1），（2），（3），（4），（5），（6）以下有4个子网掩码。

哪些是不推荐使用的为什么（1），（2），（3），（4）。

只有（4）是连续的1和连续的0的掩码，是推荐使用的26.有如下的4个/24地址块，试进行最大可能性的聚会。