计算机网络：路由表的生成

计算机⽹络练习及答案1.⽹络设备⼯作于OSL参考模型的哪层中继器|——物理层集线器——数据链路层⼆层交换机——数据链路层三层交换机——数据链路层路由器——⽹络层⽹桥——⽹络层调制解调器——数据链路层2.什么是计算机⽹络？答：利⽤通信线跑将具有独⽴功能的计算机连接起来⽽形成的计算机集合，计算机之间可以借助通信线路传递信息、共享软件、硬件和数据等资源。

3.局域⽹的特点是什么？答：①局域⽹覆盖的范围⽐较⼩，通常不超过⼏⼗公⾥，甚⾄只在⼀个建筑或⼀个房间内。

②信息传输速率⾼（通常在10Mb/s—100Mb/s之间），误码率低（通常低于10e—8e）,因此利⽤局域⽹进⾏的数据传输快速可靠。

③⽹络的经营权和管理权属于某个单位，易于维护和管理。

④决定局域⽹的性技关键技术要素是拓扑结构，传输媒体和媒体的访问控制技术。

4.什么是数据的封装、拆包？答：为了实现对等层通信，当数据需要通过⽹络从⼀个节点传送到另⼀节点前必须在数据的头部（和尾部）加⼊特定的协议头（和协议尾），这种增加数据头部（和尾部）的过程叫做数据打包或数据封装，同样，在数据到达接收节点的对等层后，接收⽅将识别、提取和处理发送⽅对等层增加的数据头部（和尾部）。

接收⽅这种将增加的数据头部（和尾部）去除的过程叫做数据拆包或数据解封。

5.简述以太⽹CSMA/CD介质访问控制⽅法发送和接收的⼯作原理。

答：①以太⽹使⽤CSMA/CD介质访问控制⽅法，CSMA/CD的发送流程可以概括为“先听后发、冲突停⽌、延迟重发”②在接收的过程中凤太⽹中的各节点同样需要监测信道的状态，如果发现信号畸变，说明信道中有两个或多个节点同时发送数据，有冲突发⽣，这时必须停⽌接收，并将接收到的数据丢弃，如果在整个接收过程，没有冲突，接收节点在收到⼀个完整的数据后可对数据进⾏接收处理。

6.请写出ELA-568B的排线顺序。

答：橙⽩、橙、绿⽩、蓝、蓝⽩、绿、棕⽩、棕7.IP路由表通常包括三项内容，它们是：答：⽬的⽹络地址、“下⼀个”、路由器的IP地址。

计算机网络中的路由与转发原理计算机网络的发展已经成为了现代社会不可或缺的一部分，而其中的路由与转发技术则是网络通信的核心。

本文将详细介绍计算机网络中的路由与转发原理，并分步骤进行阐述。

一、引言计算机网络中的路由与转发是指在网络中进行数据传输时，通过选择最佳路径将数据包从源主机到目标主机进行传送的过程。

路由与转发技术的高效与否对网络通信速度和质量有着重要的影响。

二、路由与转发的基本概念1. 路由器（Router）路由器是位于网络中的专用设备，它根据网络规则和配置表决定数据包的转发路径。

路由器通常具有多个网络接口，能够连接不同的网络。

2. 转发（Forwarding）转发是指路由器根据数据包的目标地址选择合适的接口将数据包发送到下一个节点的过程。

转发过程包括查找路由表、匹配目标地址和转发数据包。

三、路由与转发的步骤1. 数据包的源主机向目标主机发送数据包。

2. 路由器接收到数据包后，首先进行数据包的解析，提取出数据包的目标地址。

3. 路由器查找路由表，根据目标地址找到最佳路径。

路由表中通常包含目标地址和下一跳的信息。

4. 路由器根据路由表中的信息选择合适的接口将数据包发送到下一个节点。

5. 下一个节点（也可能是路由器）继续进行转发过程，直到数据包到达目标主机。

四、路由与转发的原理1. 路由选择算法路由选择算法是指在路由器中根据路由表决定最佳路径的算法。

常见的路由选择算法有静态路由、动态路由和距离矢量路由等。

2. 路由表的生成与更新路由表的生成与更新是指路由器根据网络拓扑和路由选择算法自动计算和更新路由表的过程。

路由器可以通过协议交换路由信息，如开放最短路径优先协议（OSPF）和边界网关协议（BGP）等。

3. 网络地址转换（NAT）网络地址转换是指在进行路由与转发时，将源主机的内部地址转换成外部可用的公共地址的过程。

NAT技术可以有效地解决IPv4地址不足的问题。

五、路由与转发的优化与改进1. 多路径路由多路径路由是指在选择最佳路径时，考虑路由器之间的拥塞情况和网络负载，选择多个路径进行数据传输，从而提高网络的带宽利用率和传输效率。

计算机网络（一）试题及答案计算机网络是指将地理位置不同的具有独立功能的多台计算机及其外部设备，通过通信线路连接起来，在网络操作系统，网络管理软件及网络通信协议的管理和协调下，实现资源共享和信息传递的计算机系统。

1. 第二代计算机网络的主要特点是（） [单选题] *A、多个主机互联互通(正确答案)B、以单机为中心的联机系统C、国际网络体系结构标准化D、各计算机制造厂商网络结构标准化2. 世界上第一个计算机网络是（） [单选题] *A、ARPANET(正确答案)B、ChinaNetC、InternetD、CERNET3. 一个计算机网络的主要组成部分不包括（） [单选题] *A、若干数据库(正确答案)B、一个通信子网C、一系列通信协议D、若干主机4. OSI 模型是分层的模型，那么使用此模型的主要目的是什么（） [单选题] *A、加快通信的速度。

B、使得每一层彼此独立。

C、使得修改某一层的协议时，可以不影响其他层的协议。

(正确答案)D、增加通信的可靠性。

5. 什么是 MAC 地址（） [单选题] *A、电脑的地址。

B、集线器的地址。

C、交换机的地址。

D、网卡的地址。

(正确答案)6. 集线器的 MAC 地址是什么（） [单选题] *A、00:01:02:03:04:05B、127.0.0.1C、ff:ff:ff:ff:ff:ffD、集线器没有 MAC 地址(正确答案)7. OSI 模型的两个黄金法则是什么（） [单选题] *A、切勿混淆层级，并尊重施加的标准。

B、切勿产生环路，并尽可能避免冲突。

C、清楚地标识机器，并为它们提供一致的寻址。

D、仅在相邻层之间进行通信，并尊重各层的独立性。

(正确答案)8. 在一个以太网帧中，位于最开头的是什么信息（） [单选题] *A、帧的大小。

B、目的 MAC 地址。

(正确答案)C、源 MAC 地址。

D、目的 IP 地址。

9. 系统可靠性最高的网络拓扑结构是（） [单选题] *B、网状型(正确答案)C、星型D、树型10. 一座大楼内的一个计算机网络系统，属于（） [单选题] *A、PANB、LAN(正确答案)C、MAND、WAN11. 下列关于广域网的叙述，错误的是（） [单选题] *A、广域网能连接多个城市或国家并能提供远距离通信B、广域网一般会包含OSI参考模型的7个层次(正确答案)C、大部分广域网都采用存储转发方式进行数据交换D、广域网可以提供面向连接和无连接两种服务模式12. 在以下传输介质中，带宽最宽，抗干扰能力最强的是（） [单选题] *A、双绞线B、无线信道C、同轴电缆D、光纤(正确答案)13. 下列只能简单再生信号的设备是（） [单选题] *A、网卡B、网桥C、中继器(正确答案)14. 随着微型计算机的广泛应用，大量的微型计算机是通过局域网连入到广域网的，而局域网与广域网的互联一般是通过（）设备实现的。

计算机网络中的路由算法优化和实现计算机网络是现代社会中不可或缺的一部分，它承载了信息传输和交流的重任。

路由算法是其核心部分，经过多年的发展和优化，现今的路由算法已经越来越完善和高效。

本文将从路由算法的基础概念入手，探讨其原理与应用，同时也会介绍一些最新的研究成果和未来发展趋势。

一、路由算法的基本概念路由算法的主要功能是将分组从源节点传输到目的节点，其核心思想是在网络中选择一条通路，使得分组能够沿着这条通路尽快到达目的节点。

在了解路由算法的原理之前，我们需要首先介绍几个相关的基础概念：1. 路由器：路由器是计算机网络中完成路由算法的一种网络设备，通常位于网络的关键节点处，负责转发和路由分组。

2. 路由表：路由表是路由器中存储的一张表，用于存储网络拓扑结构和路由策略等信息。

其中最基本的是目的节点地址和下一跳节点地址。

3. 路由算法：路由算法是为了解决路由问题而设计的一种算法，它能够选择最优的通路，使得分组能够高效地到达目的节点。

4. 路由协议：路由协议是路由器之间相互交流的一种协议，它用于传递路由表信息和更新路由信息。

上述几个概念是路由算法的基础，理解这些概念之后，我们就可以深入探讨路由算法的实现和优化。

二、常见的路由算法常见的路由算法主要包括距离向量算法、链接状态算法、路径向量算法和源路由算法等。

每种算法都有其优缺点，根据不同的网络环境和应用场景，选择不同的路由算法也不同。

1. 距离向量算法距离向量算法又称为Bellman-Ford算法，其思想是将网络视为一个有向图，每个节点维护一个路由表，表中包含到达各个目的节点的最短路径信息。

该算法的主要优点是简单易懂，适用于小型网络环境，但其缺点是收敛速度慢、容易产生路由环路等问题。

2. 链接状态算法链接状态算法又称为Dijkstra算法，其思想是在网络中选择一个最优的通路，使得分组能够快速到达目的节点。

该算法的主要优点是稳定性好、收敛速度快、路由表计算准确，但其缺点是网络规模较大时计算复杂度高，需要较大的存储资源。

南昌航空大学实验报告年月日课程名称：计算机网络与通信实验名称：网络层协议分析班级：学生姓名：邓佳威学号： 2212893107 指导教师评定：签名：一、实验目的分析ARP协议报文首部格式及其解析过程；分析ICMP报文格式和协议内容并了解其应用；分析IP报文格式、IP地址的分类和IP层的路由功能；分析TCP/IP协议中网络层的分片过程。

二、实验内容（一）ARP协议分析1.实验原理（1）ARP协议ARP（address resolution protocol）是地址解析协议的简称，在实际通信中，物理网络使用硬件地址进行报文传输，IP地址不能被物理网络所识别。

所以必须建立两种地址的映射关系，这一过程称为地址解析。

用于将IP地址解析成硬件地址的协议就被称为地址解析协议（ARP协议）。

ARP是动态协议，就是说这个过程是自动完成的。

在每台使用ARP的主机中，都保留了一个专用的内存区（称为缓存），存放最近的IP地址与硬件地址的对应关系。

一旦收到ARP应答，主机就将获得的IP地址和硬件地址的对应关系存到缓存中。

当发送报文时，首先去缓存中查找相应的项，如果找到相应项后，遍将报文直接发送出去；如果找不到，在利用ARP进行解析。

ARP缓存信息在一定时间内有效，过期不更新就会被删除。

（2）同一网段的ARP解析过程处在同一网段或不同网段的主机进行通信时，利用ARP协议进行地址解析的过程不同。

在同一网段内通信时，如果在ARP缓存中查找不到对方主机的硬件地址，则源主机直接发送ARP 请求报文，目的主机对此请求报文作出应答即可。

（3）不同网段的ARP解析过程位于不同网段的主机进行通信时，源主机只需将报文发送给它的默认网关，即只需查找或解析自己的默认网关地址即可。

（二）ICMP协议分析1.实验原理（1）ICMP协议ICMP（internet control message protocol）是因特网控制报文协议[RFC792]的缩写，是因特网的标准协议。

指向路由的原理指向路由（Routing）是指在计算机网络中，根据路由表中的信息，将数据包从源主机发送到目的主机的过程。

它是实现数据传输的关键技术之一，也是互联网正常运行的基础。

指向路由的原理涉及到许多概念和技术，下面我将详细介绍。

一、路由器和路由表的概念路由器（Router）是网络中用来实现指向路由功能的设备，它通过接收和发送数据包来连接不同的网络，并根据路由表中的信息，将数据包从一个接口转发到另一个接口。

路由器通常具有多个接口，每个接口连接到一个网络。

路由表（Routing Table）是路由器内部存储的一张表格，包含了网络地址（IP 地址）与下一跳的映射关系。

每个网络地址都对应着一个下一跳，下一跳表示数据包经过当前网络之后应该发往的下一个网络。

路由表的生成和维护是路由器运行的一个重要任务，它通过学习邻居路由器的信息和传递的数据包，更新自身的路由表，以实现数据包的正确转发。

二、数据包的转发原理当一个数据包到达路由器时，路由器首先根据数据包的目的IP地址，在路由表中查找对应的下一跳。

路由表中的下一跳一般是一个接口地址，表示数据包应该从该接口转发出去。

如果找到了对应的下一跳，路由器就将数据包发送到相应的接口。

如果没有找到下一跳，路由器将数据包丢弃。

在数据包转发的过程中，路由器还需要进行地址转换（NAT）等操作，以满足网络中的需求。

三、路由表的生成和维护路由表的生成和维护是实现指向路由的关键环节，主要通过路由协议来完成。

常用的路由协议有RIP、OSPF、BGP等。

RIP（Routing Information Protocol）是一种基于距离向量算法的内部网关协议（IGP），通过周期性地向邻居路由器广播自己的路由表信息，以实现路由表的生成和更新。

OSPF（Open Shortest Path First）是一种链路状态算法的内部网关协议，通过建立链路状态数据库，并通过算法计算出最短路径，从而生成路由表。

网络路由技术中的链路状态路由协议详解引言：网络需要一个高效可靠的路由协议来帮助数据包找到最佳路径传输，而链路状态路由协议就是其中一种常用的技术。

本文将详细解析链路状态路由协议（Link State Routing Protocol），探讨其原理、特点以及应用。

一、链路状态路由协议的概念与原理链路状态路由协议，简称LSRP（Link State Routing Protocol），是一种基于链路状态信息的路由协议。

其核心原理是通过收集和分发网络各节点之间的链路状态信息，构建一张网络拓扑图，并根据路由算法计算出最佳路径。

具体而言，链路状态路由协议包括以下主要步骤：1. 链路状态信息收集：每个节点在网络中定期广播链路状态更新消息，包括本节点与相邻节点的连接状态、带宽、延迟等信息。

2. 链路状态信息传播：收到链路状态更新消息的节点，将其拆解并储存为数据库（Link State Database），同时将更新消息广播给其他相邻节点。

3. 拓扑图构建：每个节点根据链路状态信息数据库，构建出网络的拓扑图，通过表示节点和连接关系的图结构来模拟网络实际情况。

4. 最短路径计算：基于构建的网络拓扑图，每个节点使用最短路径算法（如Dijkstra算法）计算到达目标节点的最佳路径。

5. 路由表生成：根据最短路径计算结果，每个节点生成路由表，记录到达其他节点的最佳路径和对应的下一跳节点。

二、链路状态路由协议的特点和优势链路状态路由协议具有以下几个特点和优势：1. 网络拓扑图准确性高：链路状态路由协议通过收集全网的链路状态信息，可以准确的构建出网络的拓扑图。

相对于其他路由协议，如距离向量路由协议，链路状态路由协议的网络拓扑图更加准确和可靠。

2. 路由计算效率高：通过最短路径算法，链路状态路由协议能够快速计算出最佳路径，并将其记录在路由表中。

由于链路状态信息数据库只需存储全局信息一次，而不是记录所有节点之间的距离，因此运算效率更高。

计算机网络的路由和转发技术计算机网络是当今信息交流的重要手段，而其中的路由和转发技术则扮演着至关重要的角色。

本文将介绍计算机网络中的路由和转发技术，并探讨其在网络通信中的作用和应用。

一、路由和转发的概念路由（Routing）是指在计算机网络中确定数据从源节点到目标节点的路径的过程。

它涉及到选择合适的路径以便数据包能够有效地从源节点传输到目标节点。

路由的基本目标是选择最佳路径，以实现网络资源的高效利用和数据传输的稳定性。

转发（Forwarding）则是路由的一部分过程，它发生在每个网络节点上，负责将数据包从一个接口转发到下一个合适的接口，使数据最终到达目标节点。

转发是根据路由表中存储的信息进行决策的，它的目标是快速而准确地转发数据包，实现网络的高速传输。

二、路由协议的分类在计算机网络中，路由协议用于确定数据包的路径和路由表的生成，根据其工作原理和应用场景的不同，可以分为以下几类。

1. 静态路由协议静态路由协议是一种人工配置的路由协议，网络管理员手动指定路径和路由表项。

静态路由协议适用于网络规模较小或网络环境相对稳定的情况下，具有配置简单、消耗较少的优点，但对网络拓扑的变化响应较慢。

2. 动态路由协议动态路由协议使用算法来自动决策最佳路径，并与其他路由器交换信息以更新路由表。

常见的动态路由协议有RIP（Routing Information Protocol）、OSPF（Open Shortest Path First）、BGP（Border Gateway Protocol）等，它们能够根据网络拓扑的变化和实时数据量调整路由路径，具有适应性强的优点。

三、经典的路由转发算法和技术路由转发算法和技术是路由器在接收到数据包后进行决策和转发的关键过程，下面介绍几种经典的算法和技术。

1. 源路由算法源路由算法是一种通过源节点指定完整路径的路由方式，源节点在发送数据包时就将完整路径信息包含在数据包中。

这种算法在网络规模较小、稳定性较高的情况下使用较多，但对网络负载较大。