计算机网络典型题讲解

计算机网络典型题讲解2课程特点、重点特点：知识面广、知识点琐碎（主线）

重点：数据链路层：流量控制和可靠传输机制、介质访问控制

网络层：

IPv4地址编址方法、路由算法传输层：流量控制与拥塞控制算法

3第一章三种交换

计算机网络主要性能指标网络体系结构

4电路交换对象：电话过程：连接建立---数据传输---连接释放说明：连接分为物理连接和逻辑连接物理连接：线路连接，物理层逻辑连接：数据准备，传输层TCP面向连接：符合三个过程，保证质量，连接建立耗时面向无连接：有数据就发送，没有要求接收方做准备，没有质量保证，数据传输耗时面向连接的协议：HDLC（高级数据链路控制）、TCP面向无连接的协议：CSMA/CD、IP、UDP每一层都有面向连接协议和面向无连接协议，如网络层分为：数据包和虚电路电路交换处于物理层，没有数据处理能力，体现独享思想，无法体现计算机网络以资源共享为主要目的

5分组交换

对象：网络层设备过程：无连接建立---数据传输---无连接释放说明：分组：控制信息部分+纯数据部分（如打+篮球）控制信息部分：动词，使接收方知道如何处理数据部分纯数据部分：名词，是接收方接收的对象计算机网络围绕控制信息部分进行研究分组交换特点：存储转发分组交换处理数据的对象：结点结点分为：端结点、中间结点（转接结点）端结点：数据初始发送方和最终的接收方，传输层具体研究中间结点：数据转接方，传输层以下具体研究物理层：集线器、中继器数据链路层：网桥、交换机网络层：路由器6分组交换

分组交换体现资源共享资源：链路和结点链路：一条完整的电缆，中间设备没有数据处理能力，如中继器链路是数据链路层主要研究的对象链路被逐段占用，结点（网络层）可以被多个来自不同地方的数据共享分组到达中间结点采用并行处理方式课本的作业10体现了电路交换与分组交换的不同课本的作业11体现了分组交换的分组的形成7计算机网络主要性能指标

计算机网络涉及通信与计算机通信的传输单元为：码元，即电平信号计算机的处理单元为：信息传输速率：码元速率：波特率信息速率：bps,1Kbps=103bps带宽频率，HZ信息理想最大速率,bps吞吐量：信息经过某个接口实际最大速率，涉及传输层往返时间RTT：发送端到接收端的一个来回，判断发送的数据是否超时8计算机网络主要性能指标

时延发送时延:端结点的发送时延：整个数据量的发送时间转接结点的发送时延：一个分组数据量的发送时间传播时延：排队时延：进入转接结点的缓存时间处理时延：转接结点处理时间排队和处理时延一般可忽略不计时延计算是计算机网络的基础，特别是发送时延与传播时延发送时延在传输层中有所涉及传播时延在数据链路层中有所涉及课本作业10题，用计算的方式比较电路和分组交换时延：是数据（一个报文或分组，甚至比特）从网络或链路的一段传送到另一端所需要的时间。发送时延：是从发送数据帧的第一个比特算起，到该帧的最后一个比特发送完毕所需的时间。发送时延=数据帧长度(b)/信道带宽(b/s)[信道带宽就是数据率]传播时延：电磁波在信道中需要传播一定的距离而花费的时间。传播时延=信道长度(m)/电磁波在信道上的传播速率(m/s)处理时延：主机或路由器处理所收到的分组的时间。排队时延：分组在输入队列中排队等待处理，在输出队列中等待转发，就形成了排队时延。总时延=发送时延+传播时延+处理时延+排队时延试在下列条件下比较电路交换和分组交换。要传送的报文共x（bit）。从源点到终点共经过k段链路，每段链路的传播时延为d（s），数据率为b(b/s)。在电路交换时电路的建立时间为s(s)。在分组交换时分组长度为p(bit)，且各结点的排队等待时间可忽略不计。问在怎样的条件下，分组交换的时延比电路交换的要小？（提示：画一下草图观察k段链路共有几个结点。）答：在电路交换中，电路的建立时延是s,报文的发送时延是x/b,报文的传播时延是：kd,故总时延为：x/b+kd+s;在分组交换中,报文的发送时延是(x/p)*(p/b);K段传输中，有(k-1)次的储存转发延迟,(p/b)*(k-1);传播时延是kd;故总时延是：（x/p）*(p/b)+(p/b)*(k-1)+kd=x/b+kd+(p/b)*(k-1);当s>(k-1)*(p/b)时，电路交换的时延比分组交换的时延大，当x>>p,相反。在上题的分组交换网中，设报文长度和分组长度分别为x和(p+h)(bit),其中p为分组的数据部分的长度，而h为每个分组所带的控制信息固定长度，与p的大小无关。通信的两端共经过k段链路。链路的数据率为b(b/s)，但传播时延和结点的排队时间均可忽略不计。若打算使总的时延为最小，问分组的数据部分长度p应取为多大？（提示：参考图1-12的分组交换部分，观察总的时延是由哪几部分组成。）答：总时延：y=(x/p)*((p+h)/b)+(k-1)*((p+h)/b)+kd两边求导，并令其值为0得p=[(xh)/(k-1)]^0.512计算机网络体系结构

协议、服务、层和接口的组合，为计算机网络体系结构协议:规章制度的集合，协议控制信息（首部）+数据协议的数据识别只能在同一层次的进行不同层次间的关系为服务下层为上层服务通过接口本层中的数据为SDU，为了能让对方同层知道如何处理SDU，在SDU前加上PCI，共同构成PDU层名作用研究对象数据单位所属子网应用层为应用进程提供服务应用进程报文资源子网传输层端到端的连接传输端口报文、报文段资源子网网络层寻找合适路径到目标网络网络分组通信子网数据链路层无差错地控制帧在链路上的传输主机帧通信子网物理层透明传输比特流接口比特通信子网13计算机网络体系结构

三个分界应用层：应用进程与体系结构的分界物理层：传输介质与体系结构的分界网络层与传输层：通信子网与资源子网的分界资源子网与通信子网工作相互配合两个质量工作数据链路层：通信子网数据处理的第一道壁垒传输层：资源子网数据处理的第一道壁垒数据链路层在质量保证上的工作方式与传输层一样14典型题

在OSI参考模型中，自下而上第一个提供端到端服务的层次是（）

A．数据链路层B.传输层C.会话层D.应用层下列选项中，不属于网络体系结构中所描述的内容是（）

A．网络的层次B．每一层使用的协议

C．协议的内部实现细节D．每一层必须完成的功能在下图所示的采用“存储-转发”方式分组的交换网络中，所有链路的数据传输速度为100mbps，分组大小为1000B，其中分组头大小20B，若主机H1向主机H2发送一个大小为980000B的文件，则在不考虑分组拆装时间和传播延迟的情况下，从H1发送到H2接收完为止，需要的时间至少是（）BC80.16msA15第二章物理层奈氏准则、香农定理、数据率与码元转换

调制解调多路复用16奈氏准则、香农定理、数据率与码元转换物理层主要研究对象为接口物理层主要研究内容为信号和信息衡量传输介质中信号的速度奈氏准则：在理想状况下，最高码元速度码间串扰：传输介质中信号内部的相互干扰，导致失真衡量传输介质中信息的速度香农定理：在实际状况下，最高传输速率数据编码可以提高数据传输率17调制解调数字信号是离散的波，模拟信号是连续的波数字信号只能在数字信道传输，模拟信号只能在模拟信道传输数字信号转换为其他信号的过程为调制数字信号转换为其他数字信号数字信号转换为模拟信号其实质是用新生成的波替代原来的波用不同振幅的波替代原来的波，调幅用不同频率的波替代原来的波，调频用不同相位的波替代原来的波，调相18多路复用将多种不同用户信息混合一起，发送给接收方（多路复用）接收方将混杂的信息筛选，找出有用的信息（研究点）将多种不同频率的信号混于一起在同一时间发送，频分频分适用于模拟信道传输消耗频率带宽，但是节约时间将一种频率在不同时间发送，用时间区分用户，时分时分适用于数字信道传输消耗时间，但是节约带宽时分分为同步时分和异步时分（统计时分）同步时分严格按照时间区分用户异步时分在A的时间内，如果A不发数据，则下一用户替补，用地址区分用户19多路复用在同一时间适用同一频率发送不同用户数据，码分每个发送站的地址码、地址码的反码唯一发送站工作发送站如果发送1，则将地址码发送；发送0，则将地址码的反码发送所有发送站的数据叠加，发送给接收站接收站工作接收站知道所有发送站的地址码接收站用接收的混合数据分别与所有发送站的地址码求内积内积的结果还原（即除以地址码的位数）如果结果为1，则该发送站发送的为1如果结果为-1，则该发送站发送的为0如果结果为0，则该发送站没有发送数据课后作业体现CDMA的接收站如何区分数据共有4个站进行码分多址通信。4个站的码片序列为A：（－1－1－1＋1＋1－1＋1＋1）B：（－1－1＋1－1＋1＋1＋1－1）C：（－1＋1－1＋1＋1＋1－1－1）D：（－1＋1－1－1－1－1＋1－1）现收到这样的码片序列S：（－1＋1－3＋1－1－3＋1＋1）。问哪个站发送数据了？发送数据的站发送的是1还是0？答：S·A=（＋1－1＋3＋1－1＋3＋1＋1）／8=1，

A发送1S·B=（＋1－1－3－1－1－3＋1－1）／8=－1，B发送0S·C=（＋1＋1＋3＋1－1－3－1－1）／8=0，

C无发送S·D=（＋1＋1＋3－1＋1＋3＋1－1）／8=1，

D发送1

把接受到的数据与每一组相乘，除以项数，结果得1则发送了，发送数据为1。结果得－1，则也发送了，发送为零，结果得零，则没发送。21典型题

在无噪声情况下，若某通信链路的带宽为3kHz，采用4个相位，每个相位具有4种振幅的QAM调制技术，则该通信链路的最大数据传输速率是

A．12kbpsB.24kbpsC.48kbpsD.96kbps

1；答案选B分析：过程4*4*3k/2=24kbps,注意1byte=8bit34：A分析：Rb=RBlog2N,RB=2W;W是带宽（单位：波特率）。22第三章数据链路层数据链路层作用

三个基本问题CSMA/CD数据链路层设备23数据链路层作用数据链路层是第一个面向网络的数据处理壁垒功能：无差错地控制数据帧在链路上的传输数据链路层的数据单位为：帧，即0、1代码的集合，有一定的数据格式能够进行质量保证，体现在无差错，对帧内的数据验证链路，是指一条完整的电缆，中间设备没有数据处理功能。主要研究两个具有数据处理功能的设备间的直接通信方式，即小范围内寻找主机的方式。数据链路层是通信的实际执行者，因为是实际链路上的传输网络层是通信的决策者，利用IP逻辑地址判断目标主机是否与源主机处于同一网络如果处于同一网络，即小范围的通信，则要求数据链路层直接找目标主机即可如果不处于同一网络，即大范围通信，则要求数据链路层找网络的网关数据链路层无论是找目标主机，还是找网关，是根据物理地址（硬件地址、MAC地址）进行的24三个基本问题如何让接收站知道帧数据的到来？（帧的形成）帧的数据格式，开始定界控制符SOH（这些控制符根据具体协议而定）和帧结束定界控制符EOT如PPP协议的定界符为F（FLAG)控制符如果作为纯数据出现在DATA字段中，接收站产生误解，怎么办？（透明传输）消除二义性，如果控制符出现在DATA字段充当纯数据，则发送方需要将这些字符转义，在ESC（转义字符，根据具体协议而定）+控制字符如PPP协议的控制字符F，如何转义面向字符：F=7E，转为7D5E，如果7D5E为纯数据，则将7D变为7D5D面向位：F=01111110，发送方如果在DATA中发现有5个1连续出现，则随后加入0，目的是避免连续的6个1出现。接收站，则在收到的数据中发现有5个1出现，就看后面位，如果是0则，是数据，删除0，否则为控制字符SOHDATAEOF25三个基本问题如何让接收站知道帧数据内部是正确的？（帧的校验）CRC能够检查帧内部的数据是否正确，其精度高于奇偶校验发送站和接收站共同约定一个除数。该除数的位数减1，为校验位的位数。发送站工作在准备发送数据的后面，补充校验位的位置当不知道校验位数据的时候，应当用0填充填充好的整个数据除以约定好的除数，求出的余为真正的校验位接收站工作将真正的校验数据填充，发送接收的数据除以约定好的除数，求出的余如果为0，则正确，接受；否则，丢弃CRC的冗余位为帧校验序列CRC并不能做到可靠服务可靠服务为：能够保证帧丢失，帧重复，帧乱序该如何处理的方式（确认，超时重传）课后作业有类似的题目，请注意26CSMA/CD

局域网的发展经历了总线形、环形、星形等网络拓扑结构。其中总线形为局域网技术的基础，虽然总线形现不用，但是建立在总线形的数据格式（即数据协议）仍然在用。总线形，是多个用户公用一条传输介质。第一章的多路复用，不灵活，需要复用器和分用器用软件协议进行控制，分为轮询与随机，轮询涉及到复杂的控制。故现用随机以太网的两个标准：DIXV2和IEEE802.3IEEE802.3认为数据链路层分为LLC（数据处理）和MAC（硬件访问控制）LLC，涉及到可靠服务，即HDLC实际上，现在的以太网LLC弱化，突出体现了MAC作用MAC层的工作，是控制多个站共享传输介质适配器充当MAC具体工作实现者，即CSMA/CD的执行者27CSMA/CD

数据链路层丢弃传统的可靠服务传输层可做物理层做的不错，曼彻斯特编码（局域网数字信道中常用编码）为了CSMA/CDCSMA/CD总线上有三种频率，一种空闲，一种有数据，一种出现冲突（陡然增高）（1）CSMA：发送站发送数据前，监听总线，总线如果为空，则发数据，否则监听直到空闲为止。如果监听总线是空闲的，但是是因为其他发送站发送数据的电磁波没有到达当前发送站，故是虚假的空闲。（电磁波的传播时延）（2）CD：发送站一边发数据，一边监听总线，如果冲突出现，则停止发送数据，否则继续发送数据是不是发送站一直要监听总线？为了提高效率，发送站只需要听一段时间，就可以确定以后都不会出现冲突考虑到发送的数据到达总线最远端处，发生冲突的极限现象，要求发送站监听时间为28CSMA/CD

冲突出现，所有的站该怎么做？（3）发现冲突的站，发送干扰信号，告诉所有人停止是否对冲突的站进行惩罚？（4）冲突站进入二进制退避算法选择基本退避时间，一般为按照谢版教材，使用比特时间（在一个时间内发送的数据量）衡量CSMA/CD时间，10Mbps的退避时间为512b，100Mbps的退避时间为512b，但是从秒来衡量不一样，10Mbps的退避时间为51.2us，100Mbps的退避时间为5.12us从[0,1,2…2k-1]中随机选择一数r，其中k为冲突次数，如果k>10，则k=10，k=16，则放弃数据帧计算退避时间：512r几个时间CSMA的监听时间，96比特时间（发送方清缓存时间）CD的监听时间，发现冲突，发送站发送干扰信号时间，32或者48比特时间干扰信号自己传播时延同时，发送站进入二进制退避时间29CSMA/CD

MAC帧格式考试重点CD的监听时间发送数据的时候，一定要听，发的时间不能小于听的时间前导码（8个字节）目的地址（6个字节）源地址（6个字节）类型（2个字节）数据（46---1500字节）FCS(4个字节）课后作业有类似的题目，请注意30数据链路层设备数据链路层设备地址都为MAC，物理地址网桥透明网桥自学习：根据MAC帧的源地址，填充修改网桥转发表数据帧的转发（1）源地址与目标地址都在转发表中，而且处于同一接口中，丢弃（2）源地址与目标地址都在转发表中，而且处于同一接口中，根据转发表的接口，转发（3）目标地址不在转发表中，对除了源接口外的所有接口广播防止路径不唯一性，导致的不断兜圈子的问题，采用生成树算法源路由网桥采用先确定路径，然后发数据的方法路径的确定由源发送站决定交换机多端口快速网桥帧校验工作存储转发方式：严格检查帧直连通方式：不检查数据帧无碎片方式：检查最短帧长是否为64B31典型题

36.以太网交换机进行转发决策时使用的PDU地址是

A．目的物理地址B.目的IP地址C.源物理地址D.源IP地址37.在一个采用CSMA/CD协议的网络中，传输介质是一根完整的电缆，传输速率为1Gbps，电缆中的信号传播速度是200000km/s。若最小数据帧长度减少800比特，则最远的两个站点之间的距离至少需要

A．增加160mB.增加80mC.减少160mD.减少80m47、某局域网采用CSMA/CD协议实现介质访问控制，数据传输速率为10MBPS,主机甲和主机乙之间的距离为2KM，信号传播速度是200000KMS.请回答下列问题，并给出计算过程。 （1）若主机甲和主机乙发送数据时发生冲突，则从开始发送数据时刻起，到两台主机均检测到冲 突时刻止，最短需经多长时间？最长需经过多长时间？（假设主机甲和主机乙发送数据过程中，其 他主机不发送数据） （2）若网络不存在任何冲突与差错，主机甲总是以标准的最长以大网数据锁（1518字节）向主机 乙发送数据，主机乙每成功收到一个数据锁后，立即发送下一个数据锁，此时主机甲的有效数据传 输速率是多少？（不考虑以大网锁的前导码）32第四章网络层两种服务

IP协议ARP协议ICMP协议RIP协议33两种服务分组交换分为：数据报服务和虚电路服务数据报服务面向无连接，第1章的分组交换，其实是数据报服务现在常用的网络层服务，因为其成本低，没有建立连接的时间但是，其数据传输过程耗时，因为需要中间设备（路由器）再处理转发虚电路服务面向连接，在数据传输前，建立逻辑连接，让中间设备（路由器）记下源地址和虚电路号码，以便数据到来后，直接转发现在不常用，因为其成本较高，建立连接过程较慢，在路由器处耗时但是，一旦连接建立，其数据传输过程耗时小，因为中间设备（路由器）只需根据地址和虚电路号码转发网络层中的两种服务，再次说明每个层次为上层服务都是有两种服务的，一是面向无连接，一是面向连接，视具体情况而用34IP协议IP地址IP地址出现原因物理地址的不统一，是根据物理网络的技术和标准不同而不同，以太网要求物理地址48位，6个字段物理地址内没有网络信息，前三个字段是厂商唯一编号，后三个字段是厂商内部的设备唯一编号需要一个人为的具有网络信息，能够在庞大广域网中找目标主机所处网络的网络信息IP地址由网络信息字段+主机信息字段构成IP地址有网络信息字段，根据网络信息，找网络找一个网络，其实就是找这个网络的代理设备（路由器），找这个设备，需要主机信息字段主机信息字段如果全为0，为本网络的网络号码主机信息字段如果全为1，为本网络的广播信息IP地址32位，4个字段，用十进制表示。IP地址是IP协议的核心。35IP协议IP地址IP地址分为有类与无类分类：IP地址的使用者（该部分在三年考研中基本没有涉及）大网络：A类，第一个字段网络号，后三个字段为主机号，第一个字段的第一位标示0（0—127，其中0和127不可用，10为私有IP地址段）中网络：B类，前两个字段网络号，后两个字段为主机号，第一字段的前两位标示10（128—191，其中128不可用，172.16为私有IP地址段）小网络：C类，前三个字段网络号，后一个字段为主机号，第一字段的前两位标示11（192—224，其中192不可用，192.168为私有IP地址段）无类：打破类的界限，提高了IP地址使用率，能够简化路由表内容。如/20，标示该IP地址的前20位为网络部分，成为网络前缀表示法IP地址根据版本分为IPV4（32位）和IPV6（128位）36IP协议网络层的主要作用（对下）决策判断作用。通过源地址网络与目标地址网络的判断，指挥数据链路层具体执行。在源地址：指挥数据链路层直接找目标主机或者找网关（当前网络的路由器）在路由器：通过路由表的网络判断，直接找目标主机或者找下一个路由器（网络判断的实现）体现网络构成的形式：子网划分和超网合并体现网络构成的重要参数：子网掩码（分组转发的实现）源主机：根据已经配置好的IP地址、子网掩码和网关，进行网络判断路由器：根据路由表转发分组，路由表如何形成？路由协议（对同层）提供数据处理方式信息。如，告诉路由器该分组是否允许分段，分组如果解析是按照IPV4还是IPV6格式，分组是否生命周期已经到了，分组内的纯数据是交给传输层处理，还是交给ICMP处理等等。（数据处理方式信息的提供）IP协议37IP协议子网掩码IP地址由网络部分+主机部分构成源主机或路由器如何通过IP地址，获取真正有用的网络部分呢？应该有一个辅助的参数，该参数将网络部分保留，将无用的主机部分消除异或运算，该参数的位数与IP地址位数一致，其中网络部分应该全为1，主机部分全为0子网掩码体现网络的构成如A类网络默认子网掩码为如有一个A类网络的子网掩码为，这说明该网络内又划分两个子网38IP协议子网划分现在的子网划分都是在无类的基础上，摒弃了传统的A、B、C类的概念子网划分原因网络内的管理方便减少ARP协议广播的范围子网划分的原则在网络内部划分，即不能影响对外网络的标示。对外大网络号不变。只能占用部分主机位，作为网络内的划分的小网络的标示。子网划分的方法设m为本网络准备划分的网络个数，n为准备占用主机位的个数如，准备划分4个子网，则占用几个主机位？2个主机位，分别标示：00,01,10,11有一/22网络，能划分几个C类网络？分别为：/24，/24，/24，/24子网划分是对一个网络的细化，只能对内，而对外让使用大网络号码，即改变当前路由器的路由表，但是对别的路由器的路由表没有影响39IP协议超网合并超网合并是在无类的基础上。超网合并的原因路由表记录的冗余超网合并的原则在网络外部划分，即不能影响网络内部的标示。对内主机位不变。只能合并对外的网络位，找出最长网络相同位。超网合并的方法从网络前缀位开始，从右向左，舍弃网络位，并判断合并结果是否符合当前网络个数如，上表4个网络合并，从24位向左，如果第23位，放弃一位，这一位能表示2个网络，而当前是4个网络，所以再向左放弃一位，共两位，能表示4个网络，表示的四个网络是否就是当前的4个网络，若是，则合并结束，若不是，则再重新合并超网合并结果的判断，是当前的超网划分的子网是否是原来的几个网络。遇到不能合并的，即不连续网络，则放弃合并，只将连续的网络合并超网合并是对外网的合并，只能对外，只改变外部路由器的路由表，但是对内的路由器的路由表没有影响，当前路由器将记录结果通过CIDR方式发送给其他路由器如上表，合并结果为/22，说明前22位这四个网络位一致，而起最长。X学院到我校网络的路由记录网络号码下一路由器/24（Y学院办公楼）（Y学院对外路由器）/24（Y学院教学楼）（Y学院对外路由器）/24（Y学院实验楼）（Y学院对外路由器）/24（Y学院家属楼）（Y学院对外路由器）X学院到我校网络的路由记录（合并后的）网络号码下一路由器/22（Y学院）（Y学院对外路由器）40IP协议子网划分和超网合并都体现在对子网掩码的设置上。主机上的设置：该图体现已经子网划分路由器上的设置：该表体现已经超网合并X学院到我校网络的路由记录（合并后的）网络号码下一路由器/22（Y学院）（Y学院对外路由器）41IP协议分组转发过程源主机处理将源主机的IP地址与当前设置的子网掩码相与得出NET1，目标IP地址与当前设置的子网掩码相与得出NET2。判断NET1与NET2是否一致。如果一致，则指挥数据链路层直接交付，即直接找目标主机如果不一致，则指挥数据链路层间接交付，即交付给设置的网关路由器处理（1）通过路由表的下一条字段，找出直接交付的记录，如没有直接交付记录，则转向（5）（2）提取分组中的目标主机IP地址，从第一条记录开始。（3）与路由表中的当前记录子网掩码字段（或者截取网络前缀位），得出目标网络号。判断目标网络号是否与当前记录网络字段的网络号一致，做标记。如果所有记录都查询完毕，转向（7），否则转向（3）（4）在标记集合中，查询最长网络前缀记录，根据“下一跳”转发，转入（8）（5）根据“下一跳”字段，找出特定主机路由，如果有，则根据“下一跳”转发，否则转入（6）（6）根据“下一跳”字段，找出间接交付记录集，如果有转入（2），否则转入（7）（7）当前路由器存在默认路由否，如果有转发，否则转入（8）（8）丢弃数据分组，产生差错报告。查询最长网络前缀记录：如果在目标网络存在多条记录与之匹配，则选择最长网络前缀，因为这是最具体的。提高路由表查询速度的方法----二叉树查询42IP协议体现IP分组工作以及信息控制的形式—IP协议首部协议首部长度：4个字节为1个单位标示、标志、片偏移：为了分组分段而存在，路由器所连接的网络要求通过的数据量可能不同，所以分段将具有相同标识的段组合MF：是否为分组的最后一段DF：允许路由器分段否，一般为允许，否则路由器丢弃分组片偏移：每个分段在原始分组中的位置，8个字节为一个偏移单位TTL：每经过一个路由，路由器自动将TTL减1，如果等于0，当前分组丢弃协议：告诉网络层，收到这个分组后，数据部分应交给那个协议再处理，如ICMP首部校验和：简单的16位相加求反，只对首部校验，提高速度43ARP协议围绕IP协议的三个协议：ARP、ICMP、RIP网络层是决策判断，数据链路层是具体执行，在执行过程中一定用到MAC地址，否则MAC帧就无法封装，无法真实发送源主机的帧封装源主机与目标主机在同一网络，则源主机数据链路层应该直接交付，源主机应该将目标主机的MAC地址封装入MAC帧的目标物理地址字段中若不在同一网络，源主机数据链路层应该间接交付，源主机应该将网关的MAC地址封装入MAC帧的目标物理地址中路由器的帧封装中间结点路由器网络层判断，根据目标IP地址所属网络，找出下一跳，路由器将分组转给数据链路层，数据链路层根据网络层的要求，应该将下一跳的MAC地址封装入MAC帧的目标物理地址中为了方便找到对方的MAC地址，也考虑到对方的MAC地址会改变，设备中应该有缓存。缓存空间有限，不可能把所有的MAC地址记录，故需要通过已知的IP地址找到未记录的MAC地址，ARP协议44ARP协议ARP协议过程网络层是决策判断，数据链路层是具体执行，在执行过程中一定用到MAC地址，否则MAC帧就无法封装，无法真实发送查找当前ARP缓存，目标IP地址和对应的MAC地址是否存在如果存在，则提取MAC地址，封装成帧如果不存在，则转入ARP过程发送广播帧，即网络层，产生新的ARP请求分组数据链路层将请求分组封装成帧，其中源MAC地址为发送站的，目标MAC地址为（48个1，为广播地址，因为不知道对方的MAC，所以进行广播）所有站都收到广播帧，过滤主要以ARP请求包中的目标IP地址过滤发送响应帧填入详细信息缓存ARP在链路上使用，没有封装IP协议中考查ARP过程中地址变化考查缓存变化45ICMP协议IP分组，使用不可靠IP协议传输数据，如果发生丢包，该如何处理ICMP具有针对丢包或者网络故障进行诊断说明的功能终点不可达：主机或者路由器不能将数据包发送，由于硬件或者协议而不可达源点抑制：由于拥塞丢包，提醒发送方再发送数据时，要降低发送速率时间超时：TTL为0，或者分组的所有分段并未完整到达，而丢包参数问题：IP数据包首部参数值错误而丢包重定向：告诉发送方，再次发送数据包时，请使用别的转接结点46RIP协议路由器中的路由表决定了分组的路径，路由表如何形成？RIP是基于距离向量的路由选择协议网络中的路由器个数最大15，16代表不可达（小范围）RIP应为应用层协议，调用UDP协议RIP三要素谁给我的信息：相邻路由器给我的什么信息：他们的路由表（信息量大）什么时候给我的：定时发送（有延迟）RIP协议过程消化（将其他路由器发送过来的路由表，转换为新表）如：收到来自于R2的<NET1,2，R1>信息（如果R2到NET1，下一跳为R1，需要2跳），当前路由器转换为<NET1,3，R2>信息（如果我自己到NET1，下一跳为R2，需要3跳）。吸收（将对照新表内容，调整修改原有路由表内容）新表记录在原有表中不存在，则添加到原有表中新表记录在原有表中存在，而下一跳也一样，用新的替代原有的新表记录在原有表中存在，而下一跳不一样，则比较距离，使用距离短的若不在RIP协议存在问题慢收敛问题：好消息传播的快，坏消息传播的慢47OSPF协议OSPF是基于最短路径优先的路由选择协议路径由权重决定，权重有多个因素构成（小范围）封装在IP协议中OSPF三要素谁给我的信息：所有路由器（洪泛法）给我的什么信息：他们的链路状态（信息量小），根据链路状态，构成全网拓补结构图什么时候给我的：触发式发送，有链路变化就发送48典型题

某公司网络拓扑图如下图所示，路由器R1通过接口E1、E2分别连接局域网1、局域网2，通过接口L0连接路由器R2，并通过路由器R2连接域名服务器与互联网。R1的L0接口的IP地址是；R2的L0接口的IP地址是，L1接口的IP地址是，E0接口的IP地址是；域名服务器的IP地址是。（1）将IP地址空间/24划分为两个子网，分配给局域网1、局域网2，每个局域网分配的地址数不少于120个，请给出子网划分结果。说明理由或给出必要的计算过程。（2）请给出R1的路由表，使其明确包括到局域网1的路由、局域网2的路由、域名服务器的主机路由和互联网的路由。请采用路由聚合技术，给出R2到局域网1和局域网2的路由。49典型题

35、某自治系统采用RIP协议，若该自治系统内的路由器R1收到其邻居路由器R2的距离矢量中包含信息＜net1，16＞，则可能得出的结论是（A）

A：R2可以经过R1到达net1，跳数为17 B：R2可以到达net1，跳数为16 C：R1可以经过R2到达net1，跳数为17 D：R1不能进过R2到达net136、若路由器R因为拥塞丢弃IP分组，则此时R可以向发出该IP分组的源主机发送的ICMP报文件类型是（C）

A：路由重定向B：目的不可达

C：源抑制D：超时37、某网络的IP地址为/24采用长子网划分，子网掩码为48，则该网络的最大子网个数，每个子网内的最大可分配地址个数为（B）

A：32，8B：32，6 C：8，32D：8，3038、下列网络设备中，能够抑制网络风暴的是（C）

Ⅰ中继器Ⅱ集线器Ⅲ网桥Ⅳ路由器

A：仅Ⅰ和ⅡB：仅Ⅲ C：仅Ⅲ和ⅣD：仅Ⅳ50典型题

51第五章传输层UDP的简单化

TCP可靠服务TCP流量控制TCP拥塞控制TCP三次握手

52UDP的简单化传输层是资源子网面向网络的第一道壁垒面向无连接方式：

UDP协议面向连接方式：TCP协议如何标示应用进程？使用传输层的端口号熟知端口：服务器上公开的，能够使客户端联系的端口，如80为WEB服务端口短暂端口：客户端与服务器联系的随机选择使用的端口传输层处理的对象为“端”，指“端口”，也指“端结点”，意味着本章不涉及中间设备，只涉及最初发送端和最终接收端。UDP协议面向报文的：应用层给多少数据，不进行处理直接封装（直接加UDP首部）传输不进行可靠服务：即对数据报文丢失、乱序、重复等情况不做任何处理体现在UDP报文首部的简单，字段少，5个字段其中，首部校验方式和IP一样，进行16位字相加求反，不同点是对所有数据进行校验，并且为了校验，产生12字节的伪首部，但是该伪首部没有进行传输。53TCP可靠服务针对数据的丢失、乱序、重复等情况，该如何处理？数据链路层没有进行可靠服务，详见“数据链路层”意味着通信子网没有做可靠服务资源子网需要承担可靠服务资源子网的可靠服务于通信子网的可靠服务方式一致TCP协议面向字节流：应用层给的数据，进行处理分段，以适应网络层要求。SOCKET：套接字=IP+端口，为一整体，找唯一主机的唯一应用进程可靠服务需要的策略编号：能够使发送端清楚知道该发送哪一数据，接收端清楚知道现在接收的是哪些数据。确认：接收端正确接收数据（发送目标是自己，数据校验通过，数据最后完整排序等），则向发送端发送确认信息。超时重传：用RTT（第一章计算机网络主要性能指标）衡量发送端将数据发送到接收端，接收端给出确认，到达发送端的时间。如果超出这个时间，就认为数据丢失，发送端重新发送数据。简单停等协议发送端，每发送一数据段，就停止等待如果收到接收端的对当前数据段确认，发送下一数据段如果超时（在RTT时间内，没有收到确认)，则重传该数据段接收端，接收到数据后如果验证正确，则发送确认如果不正确，则丢弃数据段，不理睬54TCP可靠服务简单停等协议可能情况发送的数据丢失：（发）超时重传确认丢失：（发）超时重传；（接）重复确认确认迟到：（发）超时重传；（接）重复确认，并将重复的数据丢弃提高线路利用率（滑动窗口）连续的ARQ（自动重传请求）协议（考研的重点：数据段编号及线路利用率）发送端连续发送多个数据段（发送窗口），然后停止等待接收端连续收到多个数据段（接收窗口），对正确的最后一个数据段进行确认（累计确认）发送端发送的数据量（发送窗口的值）是由接收端的接收数据量（接收窗口的值）和网络拥塞的程度决定的不考虑网络拥塞的情况下，详见谢版课后作业5-19确认号码：是接收端期望收到下一个数据段的编号问题，GOBACKN:发5个数据段，确认为3，则发送端重传3,4,5选择重传ARQ协议不支持累计确认功能，谁正确，确认谁。接收窗口值为1不考虑网络拥塞的情况下55TCP可靠服务TCP协议格式顺序号：编号，编号的位数决定了发送窗口的值，按字节编号确认号：接收方期望下次收到数据段（分组）的编号URG：紧急指针，说明后面有紧急数据，让接收方先提取ACK：标志当前数据是否为确认数据PSH：缓存没有满，使用“推”命令出缓存RST：TCP连接复位SYN：TCP连接请求FIN：TCP连接中断请求窗口大小：对方下次应该发送的数据量例：（09年考研题）38.主机甲和主机乙间已建立一个TCP连接，主机甲向主机乙发送了两个连续的TCP段，分别包含300字节和500字节的有效载荷，第一个段的序列号为200，主机乙正确接收到两个段后，发送给主机甲的确认序列号是

A．500

B.700

C.800

D.1000

56TCP流量控制由接收方通过TCP协议中的“窗口大小”字段控制发送方的发送量按照收到的确认段中的窗口值，从还没有发送，即将发送的数据中控制零窗口问题：接收方没有缓存，确认中的窗口为0，发送方收到确认后，等待接收方只有接到发送方的数据后，才通过确认修改窗口值发送方等窗口值，接收方等数据，空等待为每个连接都设置一个持续计时器。只要一方收到零窗口通知，启用该计时器，计时完毕后，主动发送探测数据报段。例：（10年考研）39、主机甲和主机乙之间已建立一个TCP连接，TCP最大段长度为1000字节，若主机甲的当前拥塞窗口为4000字节，在主机甲向主机乙连接发送2个最大段后，成功收到主机乙发送的第一段的确认段，确认段中通告的接收窗口大小为2000字节，则此时主机甲还可以向主机乙发送的最大字节数是（）

A：1000B：2000 C：3000D：400057TCP拥塞控制慢开始算法和拥塞避免算法（1）设置慢开始门限（2）发送窗口为1个报文段，开始传输（3）经过一个RTT后确认计算为原来窗口值的2倍值如果计算的结果值大于或者等于慢开始门限，则发送窗口值为原来窗口值加1，传输。否则，发送窗口值为原来窗口值的2倍，传输超时新的慢开始门限=原有慢开始门限值的一半转入（2）其中，从发送第一个报文段开始，在慢开始门限以下过程，为慢开始算法其中，从超出慢开始门限，逐步加1算法，为拥塞避免算法有三个界点值，一是最初的一个报文段，这是慢开始算法的初始值；二是慢开始门限，小于这个值，执行乘2运算，大于或等于这个值，执行加1运算；三是超时，超时意味拥塞出现，这个时候就重新从初始值开始执行，并分析出现拥塞原因是数据量过大，于是降低预警界限（慢开始门限=原有慢开始门限的一半）58TCP拥塞控制快重传和快恢复当接收方非连续收到三个后续报文段，如收到0，1，3，4，5。分析这不是超时，意味这拥塞没有出现，但是为什么不连续（报文段2没有到来）？即将出现网络拥塞，需要控制接收方：连续发送对报文段2的确认（告诉发送方，我想要报文段2），三次发送发：收到连续的三个重复确认后将报文段2重传，不必等待报文段2的计时器超时（快重传）将慢开始门限降为当前发送窗口值的一半（快恢复）进入拥塞避免算法，每经过一个RTT，发送窗口值为原来发送窗口值加1（快恢复）59TCP拥塞控制例：一个TCP连接总是以1KB的最大段发送TCP段，发送方有足够多的数据要发送。当拥塞窗口为16KB时发生了超时，如果接下来的4个RTT（往返时间）时间内的TCP段的传输都是成功的，那么当第4个RTT时间内发送的所有TCP段都得到肯定应答时，拥塞窗口大小是

A．7KB B.8KB C.9KB D.16KB例：39、主机甲和主机乙之间已建立一个TCP连接，TCP最大段长度为1000字节，若主机甲的当前拥塞窗口为4000字节，在主机甲向主机乙连接发送2个最大段后，成功收到主机乙发送的第一段的确认段，确认段中通告的接收窗口大小为2000字节，则此时主机甲还可以向主机乙发送的最大字节数是（A）

A：1000B：2000C：3000D：400060TCP三次握手TCP是依靠三次握手建立连接涉及到了TCP首部的“编号seq”字段、“确认ACK”字段，“确认编号ack”字段，“SYN”字段了解为什么是三次握手？解决无效的连接问题。过程如下：例：61TCP连接的释放TCP是依靠四次握手释放连接涉及到了TCP首部的“编号seq”字段、“确认ACK”字段，“确认编号ack”字段，“FIN”字段