郑州大学研究生高级计算机网络期末历年试题(最终)

实用文档2012年试卷（9分）《第三章第2题》试比较IPv6的单播地址、多播地址和任播地址，他们分别在什么情况下使用？类型特点何时使用单播点对点通信时使用的地址，仅标识一个接口。点对点通信时。多播标识一组接口，该组包括属于不同系统的多个接口，源结点利用多播功能只需要生成一个报文，即可以将其分发给多个接受者一对多的网络传播模式，一个发送方同时与多个接收方进行通信。任播向任播地址发送的分组并未被分发给组内的所有成员，而只发往由该地址标识的“最近的”那个接口网络上可能有多个服务器同时提供相同的服务（10分）《第五章第1题》假设一个节点所在网络的前缀为48位，子网号为16位，根据无状态地址自动配置技术，该节点自动生成的IPv6可聚合全局单播地址为2001:da8:5000:4d027:88ff:fec4:1603，请根据IPv6地址编址技术，回答下列问题：请分析IPv6地址的结构，说明该IPv6地址的网络前缀和子网号，以及节点的网卡地址。IPv6地质结构可以看作是由两部分构成的，IPv6地址的类型由地址的高n位指定，称为格式前缀。如下图所示，n的值是可变的，不同类型的IP地址，它们的格式前缀FP的位数不一样。格式前缀FP（n位）地址的其余部分（128-n）IPv6地址结构网络前缀：2001:da8:5000:4::/48子网号：d027节点的网卡地址：88:c4:16:03并以此IPv6地址为例，说明IPv6无状态地址自动配置过程。生成临时本地链路地址。验证本地链路地址在本地链路上的唯一性。获得需要配置的信息。配置。（6分）《第四章的13题》试比较AH和ESP这两个IPsec机制。（10分）《第四章第9题》从源结点A到目的结点B传送一个IPv6分组。为了使IPv6分组的传递按顺序经过R1\R2\R3\R4路由器，则需要使用一个0类型的源路由选择扩展首部。在这个IPv6分组传送过程中，其基本首部和0类型源路由选择扩展首部的值会有所变化。请完成下列表格，把相关字段的值填写到表格中的空白单元中。表4-3IPv6分组传输过程中的基本首部和源路由选择扩展首部分组所在链路基本首部源路由选择扩展首部源地址目的地址扩展首部长度剩余路由段数地址[1]地址[2]地址[3]地址[4]A->R1AR184R2R3R4BR1->R2AR283R1R3R4BR2->R3AR382R1R2R4BR3->R4AR481R1R2R3BR4->BAB80R1R2R3R45、（11分）《第四章第11题》假设一个有效载荷为4349B的原IPv6分组，需要从节点A传送到结点B。已经探测到从A到B的路由MTU，即PMTU为1500B。所以源结点A必须对这个IPv6分组进行分片处理。请问需要分几个分片？并且根据各分片情况填写表4-4的空白单元。目的节点收到各分片后进行重组，请分析重组后的IPv6分组的有效载荷长度，要求给出计算过程。分片分组有效载荷长度M标志位分片偏移量11456102145611813145613624505435表4-4IPv6分组基本首部和分片扩展首部相关字段值（5分）《第八章》请以IGMPv2为例，说明主机加入一个多播组的过程？在这个过程中，为了降低IGMP报文的发送数量，采取了什么措施？当主机内的一个进程想要加入到一个新的多播组时，主机就在它的进程表中增加或更新维护相关表项。如果进程表中原来没有关于这个多播组的表项，则增加一个表项，表项内容包括进程号、所请求加入的多播组地址和进程计数值等相关信息，并且这个主机需要向路由器发送成员关系报告报文；如果进程表中原来已经有关于这个多播组的表项，主机就没有必要发送成员关系报告报文，因为这个主机已经是这个多播组的成员，它已经可以接受这个多播组的分组了。通过报告抑制机制，有助于将网络中IGMP报文数量减少到最小。（14分）《第九章第6题》在PIM-SM多播路由协议中，涉及到3课多播转发树：源到汇聚点RP的基于源的树、RP到多播组成员的共享树，以及源到多播组成员的基于源的树。请说明源在初始传送多播分组时所进行的操作。如何建立源到RP的基于源的树？什么时候需要从共享树切换到基于源的树（源到多播组成员）？如何切换？与源主机相连的DR指定路由器将多播分组封装在PIM-SM注册Register报文中，注册报文再封装到IP分组中，IP分组以单播方式转发给RP。RP接收到源主机发来的第一个多播分组后，RP将建立一个新的路由表项（S，G），并向多播源S发送（S，G）源指定join报文，join报文一跳一跳被转发到多播源。沿途经过的路由器在自己的多播路由表中建立一个（S，G）表项，最终建立在多播源主机S与RP之间的一棵SPT树。接收节点的DR接收多播分组的比特率超过某个特定阈值，当满足这个条件时，此DR就可以开始建立基于源的树SPT，即建立一棵从这一特定多播源S到该多播组成员的SPT树。DRd首先建立多播路由表表项（S，G），并向多播源S发送关于（S，G）的加入join报文。当join报文最终到达多播源的指定路由器DRs时，就建立了一棵从源S到DRd路由器的最短路径SPT。（12分）《第十章内容P295-296》如第9题（10分）《第十章第19、21题》试比较AdHoc网络的DSR和DSDV这两个路由协议。DSR的主要特征是采用源路由，也就是说，源节点需要知道到目的节点的逐跳完整路由。为了减少路由发现过程的开销，每个节点都包含一个路由缓存区。当adhoc网络中的某个节点要向目的节点发送数据包，而不知道到达目的的节点的路由时，便启用路由发现机制动态地确定一条路由。DSDV的基本思想是，网络中的每个移动节点都是一个路由器，维护着一张路由表，在路由表里一一记录了网络中所有可能的目的地以及到达这些目的地的跳数。目的节点赋予每个条目一个序列号。序列号使移动节点能将新路由与旧路由区分开来，从而避免了路由环路的形成。（6分）《第十章第8题》为了避免冲突，CSMA/CA采用了哪些机制？1)协议使用信道空闲评估（CCA）算法来决定信道是否空闲2)使用RTS、CTS和ACK帧减少冲突（9分）《第十一章第13、14题》移动IPv6新定义了一些协议机制。请说明移动首部、家乡地址选项和第2类路由首部这3个机制对移动性的支持。（8分）《第十一章内容》在移动IP网络中，假设移动主机的家乡地址为/16，移动主机的转交地址（外地代理地址）为/8，通信者主机的地址为4/24，家乡代理地址为0/16。试回答下列问题：请给出从通信者主机发送给家乡代理的IP数据报的源和目的IP地址。源：4/24目的：0/16假设使用隧道技术，请分别给出家乡代理发送给外地代理的IP数据报的外层和内层的源和目的IP地址。外层源：0/16外层目的：/8内层源：4/24内层目的：/16请给出外地代理发送给移动主机的IP数据报的源和目的IP地址。源：目的：请给出移动主机发送给通信者主机的IP数据报的源和目的IP地址。源：目的：4/242013年试卷（4分）《第三章第1题（2）》（1）判断这个IPv6地址3FFE::1010：2A2A::1是否正确？若有误，请说明原因；（2）请把这个压缩的IPv6地址2001:410:0:1：：45FF展开为非压缩表示形式。有误，IPv6地址不支持双压缩。2001:0140:0000:0001:0000:0000:0000:45FF2、（6分）《第三章第1题（9）》请说明下列各IPv6地址的地址类型。（1）FE80::12 （2）FEC0::24A2（3）FE02::0 （4）::/128（5）::1/128 （6）FF02::23、（5分）《第五章第1题》根据无状态地址自动配置技术，该节点自动生成的一个可聚合全局单播IPv6地址为FF02:30:0:6:D027:88FF:FEC4:1603/48，子网号为16位。请根据IPv6地址编址技术，分析该IPv6地址的结构，说明该IPv6地址的网络前缀和子网号，以及节点的网卡地址（用16进制表示）。4、（16分）《第四章第8题》从源结点A到目标节点B传送一个IPv6分组。为了使IPv6分组的传递顺序经过RTA、RTB、RTC路由器，则需要使用一个0类型的源路由选择扩展首部。在这个IPv6分组传送过程中，其基本首部和0类型源路由选择扩展首部的值会有所变化。请给出在4段不用的路由阶段（源节点->RTA、RTA->RTB、RTB->RTC、RTC->目标节点）传输的IPv6分组相关字段（即源地址、目标地址、剩余路由段数、地址向量表）的值。（20分）《第一章第33题》先后截获了两个以太网帧（帧1#和帧2#），帧中包括的内容分别用16进制表示如下（左边第一列的4位数是地址）。假设这些以太网帧都通过了错误校验。根据协议的封装关系，请参照教材中所定义的以太网帧、IPv6数据报，以及相关数据包的定义格式进行分析，然后回答下列问题：帧1#和帧2#中都封装了IPv6分组，这两个IPv6分组包括扩展首部吗？若有，请说明是什么扩展首部？若没有，请说明其有效载荷部分封装了什么协议的数据包？没有扩展首部，ICMP协议请对这两个IPv6分组中所封装的数据包进行详细分析，给出所封装数据包的每个字段的意义及作用？1）类型字段，说明ICMP6报文的类型2）代码字段，设置为03）校验和字段，保留整个ICMPv6报文的校验和4）保留字段，保留不用，其值必须等于05）目的IPv6地址字段，存放目的主机的IPv6地址6）可选字段，包含一些可选参数请说明先后发送这两个数据包的作用，即他们可能在那些方面得到应用。邻结点请求报文和邻结点通告报文可以完成ARP的功能，还可以用来测试目的主机的连通性。P1286、（10分）《第八章第1题》以太网上的路由器收到多播IP分组，其组地址为。该路由器转发接口的IP地址是其对应的物理地址为4A:22：45：12：E1：E2。请回答下列问题：（1）当路由器检查其多播组表时找到了相应的表项。试说明路由器怎样将这个IP分组封装成以太网帧，并将它发送给多播组成员。试给出这个以太网帧的所有字段的值。这个路由器需要ARP服务吗？若路由器在它的组表中找不到该组地址的表项时会怎么样？（10分）《第九章第6题》关于PIM-SM多播路由协议，请回答下列问题：（1）描述汇聚点RP到多播组成员的共享树的建立过程；（2）请描述多播源将多播分组发送给RP的过程。（9分）《第十章第8题》请描述802.11的CSMA/CA的工作机制。（10分）《第十章第19、21题》试比较AdHoc网络的DSR和DSDV这两个路由协议。DSR的主要特征是采用源路由，也就是说，源节点需要知道到目的节点的逐跳完整路由。为了减少路由发现过程的开销，每个节点都包含一个路由缓存区。当adhoc网络中的某个节点要向目的节点发送数据包，而不知道到达目的的节点的路由时，便启用路由发现机制动态地确定一条路由。DSDV的基本思想是，网络中的每个移动节点都是一个路由器，维护着一张路由表，在路由表里一一记录了网络中所有可能的目的地以及到达这些目的地的跳数。目的节点赋予每个条目一个序列号。序列号使移动节点能将新路由与旧路由区分开来，从而避免了路由环路的形成。10、（10分）《第十一章第13题》为了更好地支持节点的移动性，IPv6新定义了一些协议机制。请简要说明这些协议机制。P333-p334（9分）《第三章第2题》试比较IPv6的单播地址、多播地址和任播地址，他们分别在什么情况下使用？·单播地址（UnicastAddress）：用来标识单一网络接口。目标地址是单播地址的数据包将发送给以这个地址标识的网络接口。

·任播地址（AnycastAddress）：用来标识一组网络接口（通常属于不同的节点）。目标地址是任播地址的数据包将发送给其中路由意义上最近的一个网络接口。适合于“One-to-One-of-Many”（一对组中的一个）的通讯场合。接收方只需要是一组接口中的一个即可，如移动用户上网就需要因地理位置的不同，而接入离用户最近的一个接收站，这样才可以使移动用户在地理位置上不受太多的限制。

·多播地址（MulticastAddress）：用来标识一组网络接口的标识（通常属于不同的节点）。发送到多播地址的数据包发送给本组中所有的网络接口。在IPv6中没有IPv4中的广播地址（BroadcastAddress），用多播地址取代。这种IP地址类型适合于“One-to–Many（一对多（组）”）的通讯场合。课后题第一章ARP和RARP的功能分别是什么？18、请解释“被路由的协议”和“路由协议”的含义。什么是内部网关协议和外部网关协议？RIP、OSPF协议分别属于哪一类路由协议？BGP路由协议呢？答：被路由协议是一些用于定义数据报内字段格式并且为用户的通讯传输提供一种机制的协议（也就是网络层地址中提供了足够的信息使得数据包能够根据编制方从一个主机传递到另一个主机的任何网络协议）。路由协议通过在\t"/item/%E8%B7%AF%E7%94%B1%E5%8D%8F%E8%AE%AE/_blank"路由器之间共享路由信息来支持\t"/item/%E8%B7%AF%E7%94%B1%E5%8D%8F%E8%AE%AE/_blank"可路由协议。内部\t"/item/%E5%86%85%E9%83%A8%E7%BD%91%E5%85%B3%E5%8D%8F%E8%AE%AE/_blank"网关\t"/item/%E5%86%85%E9%83%A8%E7%BD%91%E5%85%B3%E5%8D%8F%E8%AE%AE/_blank"协议（\t"/item/%E5%86%85%E9%83%A8%E7%BD%91%E5%85%B3%E5%8D%8F%E8%AE%AE/_blank"IGP）是在一个自治\t"/item/%E5%86%85%E9%83%A8%E7%BD%91%E5%85%B3%E5%8D%8F%E8%AE%AE/_blank"网络内\t"/item/%E5%86%85%E9%83%A8%E7%BD%91%E5%85%B3%E5%8D%8F%E8%AE%AE/_blank"网关（\t"/item/%E5%86%85%E9%83%A8%E7%BD%91%E5%85%B3%E5%8D%8F%E8%AE%AE/_blank"主机和\t"/item/%E5%86%85%E9%83%A8%E7%BD%91%E5%85%B3%E5%8D%8F%E8%AE%AE/_blank"路由器）间交换\t"/item/%E5%86%85%E9%83%A8%E7%BD%91%E5%85%B3%E5%8D%8F%E8%AE%AE/_blank"路由信息的\t"/item/%E5%86%85%E9%83%A8%E7%BD%91%E5%85%B3%E5%8D%8F%E8%AE%AE/_blank"协议。外部网关协议（EGP）是一个在自治系统网络中两个邻近的网关主机（每个都有它们自己的路由）间交换路由信息的协议。RIP、OSPF协议分别属于内部路由协议。BGP路由协议属于外部网关协议。19、什么情况下会产生ICMP目的不可达报文？ICMP回声请求/响应报文的作用是什么？ICMP报文是如何封装的？答：当路由器收到一份IP数据报但又不能转发时，就要发送一份ICMP“主机不可达”差错报文；当路由器sun发现找不到能到达主机gemini的路由时，它就响应一个主机不可达的回显请求报文。它是TCP/IP协议族的一个子协议，用于在IP主机、路由器之间传递控制消息。控制消息是指网络通不通、主机是否可达、路由是否可用等网络本身的消息。这些控制消息虽然并不传输用户数据，但是对于用户数据的传递起着重要的作用。ICMP封装在IP报进行传输。ICMP报文本身被封装在IP数据报的数据区中，而这个IP数据报又被封装在帧数据中。在计算ICMP、TCP、UDP报文的校验和时为什么要加上伪首部？如何利用伪首部计算校验和？伪首部的目的是为了让UDP包接受者确定发送和接受的UDP包是来自正确的源且是发给自己的。但是收到的UDP包只有源和目的的UDP端口号，并没有IP地址信息，所以要重新构造个伪头部，加上源IP和目的IP（从IP包中拿来），再计算校验和以确定数据包的正确性。其目的是让UDP两次检查数据是否已经正确到达目的地，第一次，通过伪首部的IP地址检验，UDP可以确认该数据报是不是发送给本机IP地址的；第二，通过伪首部的协议字段检验，UDP可以确认IP有没有把不应该传给UDP而应该传给别的高层的数据报传给了UDP。试述TCP或UDP协议中端口的作用。应用层的各种应用进程通过相应的端口与传输层进行交互。发送方的应用进程发送一个数据时，它使用端口将数据交给传输层，实现出书层的复用功能；接收方的传输层通过端口将数据提交给应用进程，实现传输层的分用功能。应用层中的各种不同的服务器应用进程不断地检测分配给它们的数值端口号，以便发现是否有某个客户应用进程要和它通信。有的应用层协议使用TCP端口号进行通信，有的使用UDP端口号进行通信。22、什么是套接字？说明它的组成部分及作用源IP地址和目的IP地址以及源端口号和目的端口号的组合称为套接字。通过将这3个参数结合起来，与一个“插座”Socket绑定，应用层就可以和传输层通过套接字接口，区分来自不同应用程序进程或网络连接的通信，实现数据传输的并发服务。在TCP/IP模型中，为什么要设置无线连接的传输协议UDP？UDP是一种无连接的、不可靠的传输层协议，它在IP分组所提供的服务上增加了端口功能和差错检测功能，有了端口号，传输层就能实现复用和分用功能，提供进程到进程之间的通信。因为UDP具有TCP所望尘莫及的速度优势。虽然TCP协议中植入了各种安全保障功能，但是在实际执行的过程中会占用大量的系统开销，无疑使速度受到严重的影响。反观UDP由于排除了信息可靠传递机制，将安全和排序等功能移交给上层应用来完成，极大降低了执行时间，使速度得到了保证。这就是UDP和TCP两种协议的权衡之处。24、TCP段首部中“源端口号”字段、“确认号”字段和“窗口大小”字段的作用分别是什么？请说明控制标志位SYN、ACK和FIN的作用。1)源端口号和目的端口号：定义了发送该TCP段应用进程端口号和接收该报文段的应用进程端口号。这两个字段用于实现TCP的复用和分用功能。2)确认号：是期望受到对方的下一个报文段的数据的第一个字节的序号，也就是期望收到的下一个报文段首部的序号字段的值。3)窗口大小：用来控制对方发送的数量，接收方利用该字段说明其接收能力，依此告诉发送方最多能发送多少字节的数据。4)SYN:同部位，该标志位用来建立连接,让连接双方同步序列号。5)FIN:终止位，表示发送端已没有数据要求传输了，希望释放连接。6)ACK:确认标志位。如果为1,表示包中的确认号时有效的。否则,包中的确认号无效。25、在客户向服务器发送的请求报文中，源端口号和目的端口号是如何使用的？26、用图示的方法说明TCP连接建立的过程。文字说明1.第一次握手：建立连接时，客户端发送syn包(seq=x)到服务器，并进入SYN_SEND状态，等待服务器确认；2.第二次握手：服务器收到syn包，必须确认客户的SYN（ack=j+1），同时自己也发送一个SYN包（seq=y），即SYN+ACK包，此时服务器进入SYN_RECV状态；3.第三次握手：客户端收到服务器的SYN＋ACK包，向服务器发送确认包ACK(ack=y+1)，此包发送完毕，客户端和服务器进入ESTABLISHED状态，完成三次握手。4.完成三次握手，客户端与服务器开始传送数据.27、什么是URL？其格式如何？URL是统一资源定位符，URL的一般形式是：<URL的访问方式>://<主机>:<端口>/<路径>在DNS中，为什么在资源记录中包含“time-to-live”字段?TTL是TimeToLive的缩写，该字段指定IP包被路由器丢弃之前允许通过的最大网段数量。29、请说明在电子邮件系统中，SMTP协议和pop3协议的作用。SMTP即简单邮件传输协议,它是一组用于由源地址到目的地址传送邮件的规则，由它来控制信件的中转方式。SMTP协议属于TCP/IP协议簇，它帮助每台计算机在发送或中转信件时找到下一个目的地。POP3，即“邮局协议版本3”。本协议主要用于支持使用客户端远程管理在服务器上的电子邮件，提供了SSL加密。POP服务器是用来收信的，而且每个Email地址一般只有一个。如果你要同时收取多个邮箱的信件，就必须挨个设置每个邮箱的POP3服务器地址。SMTP则是负责邮件服务器与邮件服务器之间的寄信的通讯协定。30、试说明FTP协议所使用的20号端口和21号端口的作用。20号端口：文件传输协议，用于数据连接。21号端口：文件传输协议，用于控制连接。以一个主动模式的FTP连接为例，其建立要遵循以下步骤：客户端打开一个随机的端口（端口号大于1024，在这里，我们称它为x），同时一个FTP进程连接至服务器的21号命令端口。此时，源端口为随机端口x，在客户端，远程端口为21，在服务器。客户端开始监听端口（x+1），同时向服务器发送一个端口命令（通过服务器的21号命令端口），此命令告诉服务器客户端正在监听的端口号并且已准备好从此端口接收数据。这个端口就是我们所知的数据端口。服务器打开20号源端口并且建立和客户端数据端口的连接。此时，源端口为20，远程数据端口为（x+1）。客户端通过本地的数据端口建立一个和服务器20号端口的连接，然后向服务器发送一个应答，告诉服务器它已经建立好了一个连接。31、在因特网上浏览信息时，浏览器和WWW服务器之间传输Web网页时使用什么协议？ http、tcp、icmp、ip、ARP32、简要分析下列协议的功能，并说明它们在TCP/IP协议族中所处的位置，以及协议数据的封装关系：Telnet：提供远程登录（终端仿真）服务，好象比较古老的BBS就是用的这个登陆。UDP则是面向无连接服务的管理方式的协议。FTP：提供应用级的文件传输服务，说的简单明了点就是远程文件访问等等服务；SMTP：电子邮件协议。TCP是一个基于连接的协议。DNS：域名解析服务，也就是如何将域名映射成IP地址的协议。IP：在相互连接的网络之间传递IP数据报。网络层：IP、ICMP、ARP、RARP、RIP、OSPF、BGP传输层：提供端对端的接口TCP、UDP、DNS、POP应用层：文件传输，虚拟终端，电子邮件，FTP、TELNET、SMTP第二章试分析IPv4存在的问题？答：（1）IPv4地址资源即将枯竭。IPv4地址结构不合理，造成地址分配浪费严重；用户数目迅猛增加，地址需求剧增；（2）路由成为新的瓶颈。网络数目增加导致骨干路由器维护的路由表庞大；IPv4地址结构层次性差，选择路由时，查找路由表的时间长；IPv4分组首部长度可变，不利于硬件处理；分组独立选路，没有利用分组传送的相关性；路由器需要处理分片，分片增加了路由器的处理负担。（3）缺乏服务质量QoS保证。实时性差；安全性差；缺少服务多样性；请说明IPv6技术特点？答：（1）巨大的地址空间。（2）全球可达性（3）编址层次等级（4）路由聚合（5）多重地址（6）无状态地址自动配置（7）重新编址（8）多播技术（9）任播功能（10）高效首部（11）流标识（12）扩展首部（13）移动性（14）安全性（15）平稳过渡相对于IPv4地址，IPv6地址不仅仅是空间的扩大。请说明IPv6地址编址技术？答：IPv6的使用，不仅能解决网络地址资源数量的问题，而且也解决了多种接入设备连入互联网的障碍。在IPv4网络中，导致路由效率低的主要原因有哪些？IPv6中针对这些问题，采取了怎样的措施？答：主要原因有：（1）网络数目增加导致骨干路由器维护的路由表庞大；（2）IPv4地址结构层次性差，选择路由时，查找路由表的时间长；（3）IPv4分组首部长度可变，不利于硬件处理；（4）分组独立选路，没有利用分组传送的相关性；（5）路由器需要处理分片，分片增加了路由器的处理负担。采取措施：路由聚合、多重地址、无状态地址自动配置、重新编址第三章关于IPv6地址，请回答如下问题。分析IPv6地址结构特点。1、巨大的地址空间；2、全球可达性；3、编址层次等级；4、路由聚合；5、多重地址；6、无状态地址自动分配；7、重新编址；8、多播技术；9、任播功能；10、高效首部；11、流标识；12、扩展首部；13、移动性；14、安全性；15、平稳过度若一个IPv6地址简写为3FFE::A2B3：0：0：DC69，则请写出该地址的非简写形式。3FFE:0000:0000:0000:A2B3:0000:0000:DC69写出IPv4地址6的IPv6兼容地址。::CA:C4:49:1若一个主机网卡接口的MAC地址为00：0D：87：04：6F：30，试写出该接口相对应的EUI-64格式的网络接口标识符。假设该主机连接在前缀为3FFE：3202:1001：：/48，并且在子网地址为2的网络上，请写出该主机接口的IPv6可聚合全局单播地址。EUI-64格式的网络接口标识符00：0D：87:FF:FE:04：6F：30Pv6可聚合全局单播地址3FFE：3202:1001:2:020D:87FE:FE04:6F30请说明IPv6地址FF02：：1/128所代表的意义。site-local本地站点单播地址仅仅在单个站点范围内有意义，在其它站点上可以重复使用。与本地链路地址能够默认启用不同，必须指定本地站点地址。类似于IPv4的私有地址，任何没有接收到提供商所分配的可聚合全局单播IPv6地址空间的组织机构，可以使用本地站点地址。一个本地站点前缀和地址可以赋予站点内的任何节点和路由器。但是，本地站点地址不能在IPv6全球因特网上路由。子网ID可以用于站点子网划分，该字段允许一个站点创建多达254个(或216个)不同的IPv6子网（/64前缀）。每个子网使用不同的IPv6前缀。注意：一个IPv6节点可以有多个单播IPv6地址，在使用可聚合全局单播地址时，能够使用本地站点地址。这时，由DNS决定使用哪个地址。期望站点的本地站点地址和可聚合全局单播地址前缀使用相同的子网标识符。请写出IPv6单播地址3FFE：3201:3001:1:020D：87FF：FE04：6F30所对应的被请求结点多播地址。FF02：：1：FF04:6F30由48位MAC地址如何形成单播地址中的64位网络接口标识符？接口ID用于标识一个链路上的网络接口。相当于IPv4地址中的主机号（hostfield），且可以把硬件地址直接放在InterfaceID中。IPv6使用的是IEEEEUI-64格式。48位的以太网MAC地址按如下方式映射成64位的InterfaceID：若某主机子网地址为581E:1456：2314：ABCD::1211，接口标识符为64位，试确定该主机所连接的子网地址。ABCD请将表3-11左列中IPv6地址或前缀所代表的意义，填写在右列中。回环：::/128未指定：::/128，只能用作尚未取得正式地址的主机的源地址使用。本地链路：fe80::/10本地站点：fec0::/10FF01::1（本地接口范围内的所有节点多播地址。一个接口可能属于多个多播组。）FF02::1（本地链路范围内的所有节点多播地址，取代了IPv4直接广播地址和有限广播地址(55)）Pv4兼容：0:0:0:0:0:0::/96可聚合全局单播：2001::/16,2002::/16,3ffe::/16被请求节点地址：ff02::1:ff00:0/104指定地址：ff00::/8所有路由器多播地址（ff01::2,ff02::2,ff05::2）FF01::2（本地接口范围内的所有路由器多播地址）FF02::2（本地链路范围内的所有路由器多播地址）FF05::2（本地站点范围内的所有路由器多播地址）本地节点范围的所有节点多播地址(FF01::1/128)本地链路范围的所有节点多播地址(FF02::1/128)分配的可聚合全局单播地址，2000::/3接口上的每个单播/任播地址的被请求节点地址（ff02::1:ffxx:xxxx/128）各个接口上已加入的组的多播地址（ff00::/8）每个接口的本地链路地址，fe80::/10。每个接口一个单播地址（一般是一个本地站点地址，一个或多个可聚合全局单播地址）。环回地址(::1/128)IP地址形式IP地址或前缀的意义：：/128：：1/128：：FFFF：：：FF02：：1FF02：：2FF02：：1：FF01：000AFE80：：/10FEC0：：/10试比较任播、单播和多播。答案：单播(unicast):是指封包在计算机网络的传输中，目的地址为单一目标的一种传输方式。它是现今网络应用最为广泛，通常所使用的网络协议或服务大多采用单播传输，例如一切基于TCP的协议。组播(multicast):也叫多播，多点广播或群播。指把信息同时传递给一组目的地址。它使用策略是最高效的，因为消息在每条网络链路上只需传递一次，而且只有在链路分叉的时候，消息才会被复制。广播(broadcast):是指封包在计算机网络中传输时，目的地址为网络中所有设备的一种传输方式。实际上，这里所说的“所有设备”也是限定在一个范围之中，称为“广播域”。任播(anycast):是一种网络寻址和路由的策略，使得资料可以根据路由拓朴来决定送到“最近”或“最好”的目的地。使用C语言编写4个函数，分别实现下列功能。将IPv6的二进制地址格式表示形式转换为冒号十六进制表示形式。将IPv4地址转换为对应的IPv6兼容地址。将IPv4地址转换为对应的IPv6映射地址。对于任意一个IPv6地址，显示该地址的所有可能的地址类型。答案：第四章1、比较IPv4分组首部和IPv6分组基本首部的特点。答案：IPV4分组首部由12个固定长度的字段共20B和若干选项构成，IPV6只有8个字段40B的固定首部长度。版本号为4，就认为是IPV4分组，为6，就认为是IPV6分组；在以太网传送IPV4分组时，以太网帧帧类型字段值是十六进制数0x8000,IPV6则为0x86DD。IPV4中的首部长度、服务类型、标识符、标志、分片偏移量和首部校验和这6个字段在IPV6中删除了。对总长度、协议类型和生存时间这3个字段的名称和部分功能进行了修改，对选项功能进行了全部修改。新增加了两个字段，即传输类别字段和流标识字段。IPV4中的首部长度、服务类型、标识符、标志、分片偏移量和首部校验和这6个字段在IPV6中删除了。对总长度、协议类型和生存时间这3个字段的名称和部分功能进行了修改，对选项功能进行了全部修改。新增加了两个字段，即传输类别字2、若IPv6分组由基本首部和TCP报文组成，假设TCP报文段的总长度是256B。试表示这个分组，并给出所能确定字段的值。3、请分析IPv6分组的扩展首部与IPv4分组的选项的区别。节点对IP分组的处理效率不同。IPv6分组传输途中，路由器仅在其IP地址与目的地址字段中的地址一致时，才加以处理；IPv4源路由选项嵌在基本首部中，虽然是一个可选项，但每个路由器都需要检查这个选项。4、请说明IPv6分组中“下一首部”字段的含义和作用。含义：形成一个扩展首部链。它相当于IPv4的协议字段或可选字段作用：标识紧跟在该首部后面的下一首部，用于指示上层协议5、RFC2460中都定义了哪些扩展首部？这些扩展首部在IPv6分组中的出现顺序如何？扩展首部：跳到跳扩展首部0、源路由选择扩展首部43、分片首部44、目的选项首部60、认证首部51、封装载荷首部50顺序：跳到跳扩展首部->目的选项扩展首部->源路由选择扩展首部->分片首部->认证首部->封装载荷首部->目的选项扩展首部6、在设计新的TLV可选项时，需要考虑的设计思想是什么？位于TLV可选项数据字段中的各个多字节子字段，应该在分组的自然边界上对齐。即n字节子字段应该放置在距离扩展首部的开始处n的整数倍字节偏移的位置上，其中n=1，2，4或8。在遵循扩展首部长度为8的整数倍字节的前提下，跳到跳扩展首部和目的选项扩展首部占有尽可能少的空间。当一个扩展首部需要携带TLV可选项时，选项的数目应该尽可能少，通常限制在一个。7、pad1和pad2这两种填充选项分别在什么情况下使用？答案：8、距离说明包含0类型源路由扩展首部的IPv6分组传输过程中，IPv6基本首部的目的地址字段和源路由扩展首部中的主要字段的变化过程，如表4-3所示。9、从源结点A到目的结点B传送一个IPv6分组。为了使IPv6分组的传递按顺序经过R1\R2\R3\R4路由器，则需要使用一个0类型的源路由选择扩展首部。在这个IPv6分组传送过程中，其基本首部和0类型源路由选择扩展首部的值会有所变化。请完成下列表格，把相关字段的值填写到表格中的空白单元中。10、IPv6分片机制有什么优点？与IPv4分片机制有什么不同？若需要对一个IPv6分组进行分片时，哪些部分是可以分片的？作用：源节点传送的分组长度大于源到目的节点之间的链路的最大传输单元MTU时用。IPv6与IPv4在分片机制上的本质区别：在IPv6中，路由器不负责对过长分组的拆分；对分组的拆分工作由发送分组的源节点完成。为保证分片与通路最大传输单元匹配，IPv6源节点必须知道通路的MTU。这可以通过MTU的发现技术来实现。可分片部分：由分组的目的节点处理的扩展首部，以及上层协议首部和数据。11、假设一个有效载荷为4349B的原IPv6分组，需要从节点A传送到结点B。已经探测到从A到B的路由MTU，即PMTU为1500B。所以源结点A必须对这个IPv6分组进行分片处理。请问需要分几个分片？并且根据各分片情况填写表4-4的空白单元。表4-4IPv6分组基本首部和分片扩展首部相关字段值分片分组有效载荷长度M标志位分片偏移量12什么是安全关联？AH和ESP扩展首部中的“安全参数索引SPI”字段和“序号”字段起什么作用？安全关联（SecurityAssociation，SA）。SA对发送方和接收方所使用的加密/认证算法、加密/认证模式、加密/认证密钥、对密钥和组合整体的时间限制，以及受保护数据的密级作出规定。接收方仅当拥有与到达的IP分组相符合的安全关联时，才能对这些IP分组进行认证和解密。SPI：32位。指定所使用的安全关联的伪随机数。与目的IP地址及安全协议相结合，能唯一确定该报文的安全组合。若SPI=0，表明没有安全关联与该IPv6分组相对应。序号：32比特，单调递增无符号计数值，用于防止重发攻击（anti-replayattack）。必须唯一，必须携带（由接收方决定是否使用），不能循环。13、请描述AH扩展首部和ESP扩展首部的作用。AH扩展首部可以证明数据的源IP地址，保障数据的完整性，以及防止相同分组的不断重放。ESP扩展首部除具有AH的所有功能外，还可以选择保障数据的机密性，为数据流提供有限的机密性保障。ipV6中的域名系统DNS有什么特点？新的DNS系统主要做了3点修改：定义了一个新的资源记录类型AAAA，它可以将一个域名映射到一个IPv6地址上。IPv4资源记录使用A类记录类型。定义了一个新的域IP6.INT，它支持逆向域名解析，即由IPv6地址映射为域名。IPv4地址也有类似的类型，即.。重定义了支持附加信息的查询过程，使之不仅能定位或处理IPv4地址，同样也能处理IPv4和IPv6地址共存的情况。1、无状态地址自动配置的目的是什么？答：使用邻结点探测机制获得一个IPv6地址，来实现支持“即插即用”—不需要任何人工干预，就能将一个结点插入IPv6网络，并在网络中启动。请列出当路由器通告一个网络前缀时，路由器通告报文所携带的主要信息。答： ICMPv6(类型=134)路由通告报文源地址：本地链路地址（路由器A）目的地址：所有结点多播地址(FF02::1/128)前缀：2001:410:0:1::/64生存期：无限期（有效/首选）什么的是重复地址探测（DAD）？答：DAD是无状态自动配置和结点启动时的一个NDP机制。在结点可以用无状态自动配置机制配置它的IPv6单播地址之前，必须在本地链路上验证要使用的临时地址是唯一的，并且未被使用。4、请填写表5-8，给出每个NDP机制使用的多播地址类型。表5-8填写NDP机制使用的多播地址类型NDP机制多播地址替代ARP网络前缀通告DAD前缀重新编址路由器重定向被请求结点的多播(ff02::1:ffxx:xxxx)所有路由器的多播(ff02::2)；所有结点的多播(ff02::1)被请求结点的多播(ff02::1:ffxx:xxxx)所有路由器的多播(ff02::2)；所有结点的多播(ff02::1)---------------------------试针对下列3中类型的IPv6表5-9IPv6多播地址的意义多播地址IP地址的意义应用举例FF02：:1FF02：:2FF02：:1：FF56:1234本地链路所有结点多播地址多播指定地址--本地链路所有路由器多播地址主机A的IPv6地址封装在IPv6分组中的ICMPv6路由器通告报文封装在IPv6分组中的ICMPv6路由器请求报文封装在IPv6分组中的ICMPv6路由器重定向报文假设结点A和B在同一条以太网链路上，都支持IPv6协议机制。结点A的本地站点地址为FEC0：：2:0:0:2：A，链路层地址为00-50-3E-E4-4C-00；结点B的本地站点地址为FEC0：:2：0：0：2：B,链路层地址为00-50-3E-E4-4B-01。请描述结点A解析结点B的MAC地址的工作过程。第六章试比较双协议栈、隧道、网络地址和协议转换这3种技术的特点。目前解决过渡问题基本技术主要有三种：双协议栈技术、隧道技术、网络地址转换／协议转换技术。●双协议栈技术IPv6和IPv4是功能相近的网络层协议，两者都基于相同的物理平台，而且加载于其上的传输层协议TCP(TransmissionControlProtoc01)和UDP(UserDatagramProtoc01)又区别不大。如果一台主机同时支持IPv6和IPv4两种协议，那么该主机既能与支持IPv4协议的主机通信，又能与支持IPv6协议豹主机通信，这就是双协议栈技术的工作机理。·隧道技术随着IPv6网络的发展，出现了许多局部的IPv6网络，但是这些IPv6网络需要通过IPv4骨干网络相连。将这些孤立的“IPv6岛”相互联通必须使用隧道技术。利用隧道技术可以通过现有的运行IPv4协议的Internet骨干网络将局部的IPv6网络连接起来，因而是IPv4向IPv6过渡的初期最易于采用的技术。·网络地址转换／协议转换技术网络地址转换／协议转换技术NAT-PT(NetworkAddressTranslation．ProtocolTranslation)通过与SlIT(StatelessIP／ICMPTranslation，无状态IP／ICMP转换)协议转换和传统的IPv4下的动态地址翻译(NAT)以及适当的应用层网关(ALG，ApplicationLayerGateway)相结合，实现了仅支持IPv6的主机与仅支持IPv4机器的大部分应用的相互通信。从已有的过渡技术可以看出，目前所有的方案都是针对某一种问题而提出的。这些过渡技术要想做到普遍适用，还有一定的困难，每一种技术都适用于某种或几种特定的网络情况，而且常常需要和其它的技术组合使用。在实际应用时还需要综合考虑各种实际情况来制定合适的过渡策略。对于某一类互连问题，设计者们可以找出新的方式，并随着网络技术的发展不断地改进和更新这种方式。第七章要实现IP多播功能，需要解决哪些问题？IP多播功能的实现需要满足三个基本要求：⑴需要有唯一一个标识多播组的机制。IP网络中通过多播编址技术来实现。⑵需要有多播组成员加入或退出多播组的机制。IGMP用来实现对多播组成员的管理。⑶在IP网络上高效传送多播分组到各个组成员的多播路由器协议。为什么使用单播和广播方式实现多播功能都没有使用IP多播技术的效率高？单播：主机之间“一对一”的通讯模式，网络中的交换机和路由器对数据只进行转发不进行复制。广播：主机之间“一对所有”的通讯模式，网络对其中每一台主机发出的信号都进行无条件复制并转发，所有主机都可以接收到所有信息（不管你是否需要），由于其不用路径选择，所以其网络成本可以很低廉。多播：主机之间“一对一组”的通讯模式，也就是加入了同一个组的主机可以接受到此组内的所有数据，网络中的交换机和路由器只向有需求者复制并转发其所需数据。单播中源主机要为每个组成员复制一个数据分组，加重了源主机的负担，并浪费网络带宽；多播中非组成员主机需要过滤丢弃不必要分组，增加了接收主机的负担，并浪费网络带宽。IP多播技术有效地解决了单点发送多点接收的问题。能够大量节约网络带宽，降低网络负载。可以利用网络的多播特性，方便地提供一些新的增值业务。请举例说明协议栈对帧的过滤过程。请描述IP多播的特点。1、一个多播分组可以跨越多个网络；2、多播组对主机数量没有限制；3、主机可随时加入或离开多播组；4、一台主机可以同时属于多个多播组；5、非成员主机可向任何多播组发送IP多播分组；6、IP多播路由器从一个网络到另一个网，向其目的节点转发IP多播分组。请说明IP多播的主要应用。远程学习，实时视频会议，信息发布：公司向客户发送信息，内部资源共享：信息分布在不同地方的分布式数据库中。6、IPv4使用D类IP地址表示多播组。请说明--25、--55和-55这3个D类IP地址空间的特点。7、多播组作用域使用哪些技术进行控制？1、依靠IP分组的TTL字段控制范围；2、确定管理范围8、给出D类IP多播地址的表示范围。IP多播如何将D类IP多播地址映射为以太网多播地址？若一个IP多播地址为，其对应的以太网物理地址是什么？9、试编写C语言函数，实现下列功能：判断给定的IP地址（点分十进制形式）是否为多播地址；判断给定的以太网地址是否为以太网多播地址。试编写C语言函数，实现下列功能：将给定的IP多播地址（点分十进制形式）转换为以太网多播地址（用十六进制表示）；将给定的以太网多播地址（用十六进制表示）转换为IP多播地址（点分十进制形式）。第八章以太网上的路由器收到多播IP分组，其GroupID为。当主机检查其多播组表时找到了这个地址。请回答下列问题：试说明路由器怎样将这个IP分组封装成以太网帧，并将它发送给各接收结点？给出这个以太网帧的所有字段的值。该路由器转发接口的IP地址是，而对应的物理地址为4A：22：45：12：E1：E2。这个路由器需要ARP的服务吗？若路由器在它的组表中找不到GroupID时会怎么样？IGMP为什么要采用报告抑制功能？另外，请说明IGMPv2的组成员离开多播组的过程。为改善IGMP协议的效率，避免不必要的通信。

要离开的主机发送一个离开组报文给网络上的所有路由器；查询路由器接收到离开组报文后，就会立即发送一个特定多播组查询报文到网络中；如果网络上还有该多播组的成员，则会在允许的延迟时间内发回一个响应报文，如果网络上已经没有该多播组的网络成员，则不会有主机响应，路由器就知道已经没有该组成员了，就停止转发该组的数据。请说明IGMP协议在TCP/IP协议栈中所处的位置，并给出IGMP报告格式。IGMP报文中的最大响应时间的作用是什么？IGMP报文是装载(封装)在IP数据报中的,从体系结构上讲它是位于IP之上的;IGMP报文格式:81632类型用来指定对这个查询报文进行响应的最大等待时间，主机必须在最大响应时间到达之前进行响应，发送成员关系报告报文。通过该值，路由器可以调节多播组成员的离开延迟。说明IGMP报文是如何封装在IP分组中的，并说明封装ICMP报文的IP分组首部关键字段（e.g.协议字段、TTL字段、目的IP地址）的值。封装IGMP报文的IP分组首部的三个字段协议字段，值为2，说明封装的是IGMP报文。TTL字段，值为1，表示IGMP报文只能在本网络传送。目的IP地址字段，其值随报文类型的不同而不同。协议字段值为2；TTL字段值为1；目的IP地址字段，如果是成员关系查询报文，则值为，如果是成员关系报告报文，值为被报告的多播地址，如果是离开组报文，值为第十章请解释下列概念：有基础设施模式、无基础设施模式、访问点AP、基本服务集BSS、基本服务区BSA、扩展服务集ESS、门桥（portal）、关联、暴露站、隐藏站。有基础设施模式：是一个无线网络中的术语，用于描述在一个802.11WLAN中的一组相互通信的移动设备。一个BSS可以包含AP（接入点），也可以不包含AP。基本服务集有两种类型：一种是基础设施模式的基本服务集，包含一个AP和若干个移动台；另一种是独立模式的基本服务集，由若干个移动台组成，其中的一个充当主移动台。每个基本服务集都一个唯一的标识，称为BSSID。注意区分BSA-BasicServiceArea这个概念，BSA称为基本服务区。在基本服务集中，所有无线设备关联到一个访问点上，该访问点连接其他有线设备（也可能不连接），并且控制和主导整个BSS中的全部数据的传输过程。BSS使用发射器的第二层地址（通常是MAC地址）作为其BSSID（基础服务集标识符），亦可以指定一个ESSID（扩展服务集标识符）来帮助记忆。BSS的覆盖范围称为基本服务区（BSA）或是蜂窝。只有在BSS为构成单元，BSA为其覆盖范围的情况下，BSS和BSA才可以互换。

访问点(AccessPoint)，一般俗称为网络桥接器，顾名思义即是当作传统的有线局域网络与无线局域网络之桥梁，因此任何一台装有无线网卡之PC均可透过AP去分享有线局域网络甚至广域网络之资源。除此之外，AP本身又兼具有网管之功能，可针对接有无线网络卡之PC作必要之控管。扩展服务集（ExtendedServiceSet扩展服务集合）DS和多个BSS允许IEEE802.11构成一个任意大小和复杂的无线网络。IEEE802.11b把这种网络称为扩展服务集网络。同样，ESS也有一个标识的名称，即ESSID。基本服务集英文名称BasicServiceSet（BSS），是一个无线网络中的术语，用于描述在一个802.11WLAN中的一组相互通信的移动设备。一个BSS可以包含AP（接入点），也可以不包含AP。隐藏站假设有3无线通信站ABC如下所示：A

B

-C

其中B在C的无线电波范围内，但A不在C的无线电波范围内。此时C正在向B传送数据，而A也试图向B传送数据。此时，A不能够监听到B正在忙（因为A在监听信道的时候什么也听不到，所以它会错误的认为此时可以向B传送数据了）。如果A向B传送数据，则将导致错误。此即隐藏站问题。其中C是A的隐藏站。暴露站假设有3无线通信站ABC如下所示：-A

B

C

其中B在A的无线电波范围内，但C不在A的无线电波范围内。此时A正在传送数据（向除B以外的某通信站），而B希望给C发送数据，但是错误地认为该传送过程将会失败（因为B会监听到一次传输，所以它会错误地认为此时不能向C发送数据）。此即暴露站问题。其中A是B的暴露站无线网络划分为那些类型？总的来说分两大类：手机上网方式和wifi无线局域网方式1、手机上网又有：GPRS，CDMA2000，WCDMA，TD-SCDMA，后3种是3G网络，对应中国3大运营商。国外还有更快的4G网络2、wifi无线局域网：IEEE802.11a：使用5GHz频段，传输速度54Mbps，与802.11b不兼容IEEE802.11b：使用2.4GHz频段，传输速度11MbpsIEEE802.11g：使用2.4GHz频段，传输速度54Mbps，可向下兼容802.11bIEEE802.11n：使用2.4GHz频段，传输速度理论值为300Mbit/s，现在淘宝上卖的都是802，11n的无线路由器产品请说明无线局域网的组成构件。无线局域网由无线网卡、无线接入点（AP）、计算机和有关设备组成，采用单元结构，将整个系统分成许多单元，每个单元称为一个基本服务组（BSS），BSS的组成有以下三种方式：一是集中控制方式，每个单元由一个中心站控制，网中的终端在该中心站的控制下与其他终端通信。尽管BSS区域较大，但其所建中心站的费用较昂贵。二是分布对等式，BSS中任意两个终端可直接通信，无需中心站转接。尽管BSS区域较小，但这种方式的结构简单，使用方便。三是集中控制式与分布对等式相结合的方式。一个无线局域网可由一个基本服务区（BSA）组成，一个BSA通常包含若干个单元，这些单元通过AP与某骨干网相连。骨干网可以是有线网，也可以是无线网。移动结点可以采用哪些方法与接入点建立关联？未搜到IEEE802.11定义了哪些帧间间隔？这些帧间间隔用在什么地方？802.11无线局域网协议的帧间间隔有：SIFS、DIFS、PIFS、EIFSSIFS，在802.11系列无线局域网中SIFS是固定值，SIFS是最小的帧间间隔，因此采用SIFS的节点具有访问无线链路的最高优先级。它等于节点从发送状态切换到接收状态并能正确解码所需要的时间，或者从接收状态转为发送状态所需要的时间，在SIFS过期后可能发送的数据包包括ACK、CTS帧，不同标准中规定的SIFS值不同。DIFS

DCFInterframeSpace(DIFS):在DCF协议中，节点在开始发送数据之前需要监测信道是否空闲。如果信道已经空闲，则节点仍需等待DIFS段时间才开始发送数据；而如果在DIFS时间段内任一时刻信道被监测为忙，则节点不得不推迟它的数据发送。PIFS

PCFInterframeSpace(PIFS):PCF使得AP等待PIFS而不是DIFS时间以访问信道，由于DIFS>PIFS>SIFS，因此AP总比普通节点具有更高的访问信道的优先级。EIFS

ExtendedInterframeSpace(EIFS):在前一帧出错的情况下，发送节点不得不延迟EIFS而不是DIFS时间段后再发送下一帧。请描述IEEE802.11的虚拟载波侦听机制。虚拟载波监听是由网络分配矢量（NetworkAllocationVector简称NAV）所提供。NAV本身就是一个定时器，用来制定媒介要占用多少时间，单位用微秒来计算。工作站会将NAV设计为预计使用的时间，这包括里整个操作必须用到的整个帧。其他工作站会将NAV倒数至零。当NAV不为零，表明媒介处于忙碌状态，此即虚拟载波功能。当NAV为零，表明媒介处于闲置状态。————————————或当其他节点通过源终端向目的终端发送的ACK帧以及目的终端对于源终端回应的CTS帧得知在某一时间段，这两个终端将要进行会话，则其他终端节点会停止侦听，进入休眠状态（节省能量），直到会话结束，则又开始侦听。这种机制就称做虚拟载波侦听。为什么在无线局域网中不使用CSMA/CD机制，而是使用CSMA/CA?CSMA/CD，带有冲突检测的载波侦听多路访问，这个协议解决了在Ethernet上的各个工作站如何在线缆上进行传输的问题，利用它检测和避免当两个或两个以上的网络设备需要进行数据传送时网络上的冲突。在802.11无线局域网协议中，冲突的检测存在一定的问题，这个问题称为"Near/Far"现象，这是由于要检测冲突，设备必须能够一边接受数据信号一边传送数据信号，而这在无线系统中是无法办到的。鉴于这个差异，在802.11中对CSMA/CD进行了一些调整，采用了新的协议CSMA/CA(CarrierSenseMultipleAccesswithCollisionAvoidance)或者DCF(DistributedCoordinationFunction)。CSMA/CA利用ACK信号来避免冲突的发生，也就是说，只有当客户端收到网络上返回的ACK信号后才确认送出的数据已经正确到达目的。CSMA/CA协议的工作流程是:一个工作站希望在无线网络中传送数据，如果没有探测到网络中正在传送数据，则附加等待一段时间，再随机选择一个时间片继续探测，如果无线网路中仍旧没有活动的话，就将数据发送出去。接受端的工作站如果受到发送端送出的完整的数据则回发一个ACK数据报，如果这个ACK数据报被接收端收到，则这个数据发送过程完成，如果发送端没有收到ACK数据报，则或者发送的数据没有被完整地收到，或者ACK信号的发送失败，不管是那种现象发生，数据报都在发送端等待一段时间后被重传。CSMA/CA通过这种方式来提供无线的共享访问，这种显式的ACK机制在处理无线问题时非常有效。然而不管是对于802.11还是802.3来说，这种方式都增加了额外的负担，所以802.11网络和类似的Ethernet网比较总是在性能上稍逊一筹。CSMA/CD和CSMA/CA的主要差别对比如下：CSMA/CD：带有冲突检测的载波侦听多路访问，发送包的同时可以检测到信道上有无冲突；CSMA/CA：带有冲突避免的载波侦听多路访问，发送包的同时不能检测到信道上有无冲突，只能尽量‘避免’；1.两者的传输介质不同,CSMA/CD用于总线以太,而CSMA/CA则用于无线局域网802.11b；2.检测方式不同,CSMA/CD通过电缆中电压的变化来检测，当数据发生碰撞时，电缆中的电压就会随着发生变化；而CSMA/CA采用能量检测(ED)、载波检测(CS)和能量载波混合检测三种检测信道空闲的方式；3.WLAN中，对某个节点来说，其刚刚发出的信号强度要远高于来自其他节点的信号强度，也就是说它自己的信号会把其他的信号给覆盖掉；4.本节点处有冲突并不意味着在接收节点处就有冲突；综上，在WLAN中实现CSMA/CD是比较困难的。请描述IEEE802.11的CSMA/CA的工作机制。当一个终端节点要向另一个终端节点发送数据时，先进行通道的预约。当终端A想要给终端B发送数据的时候，在侦听到信道空闲的前提下：1）终端A先向终端B发送一个控制帧RTS（RequestToSend）；2）终端B可以在可以接收数据的情况下：就会发送一个响应控制帧CTS（ClearToSend）；3）终端A接收到终端B发送的帧就开始发送要发的数据帧；4)终端B接收到终端A发送的数据帧后，经过一段时间，就会向终端A发送一个确认帧。CSMA/CA协议只能避免数据帧的冲突，不能避免控制帧的冲突。请说明IEEE802.11的二进制指数退避算法，它与以太网的退避算法有什么不同？二进制指数退避算法是退避算法之一。在CSMA/CD协议中，一旦检测到冲突，为降低再冲突的概率，需要等待一个随机时间，然后再使用CSMA方法试图传输。为了保证这种退避维持稳定，采用了二进制指数退避算法的技术，其算法过程如下：1.将冲突发生后的时间划分为长度为2t的时隙2.发生第一次冲突后，各个站点等待0或1个时隙在开始重传3.发生第二次冲突后，各个站点随机地选择等待0，1，2或3个时隙在开始重传4.第i次冲突后，在0至2的i次方减一间随机地选择一个等待的时隙数，在开始重传5.10次冲突后，选择等待的时隙数固定在0至1023（2的10次方减一）间6.16次冲突后，发送失败，报告上层。冻结退避计时器剩余时间的做法是为了使协议对所有站点更加公平。请进一步解释。站点每经历一个时隙的时间就检测一次信道。这可能发生两种情况，若检测到信道空闲，退避计时器就继续倒计时，若检测到信道忙，就冻结退避计时器的剩余时间，重新等待信道变为空闲并经过时间DIFS后，从剩余时间开始继续倒计时。如果退避计时器的时间减小到零时，就开始发送整个数据帧。IEEE802.11如何使用RTS和CTS预约信道？信道预定功能的工作过程，需要发送数据的主机首先向目的主机发送一个RTs帧，其中包含一次数据帧传畅到接收到对该数据帧的确认将占用信谊的时间周期。RTs的发送操作按照csMAcA中对普通数据帧定义的信道争用规则进行。主机成功地发送一个RTs帧，将会使发送方所覆盖区域内其他主机了解到该区域中的信道将被占用及占用的时间，主机因此会避开这个时间周期尝试发送数据。RTs的目标主机接收到RTs时，等待一个短帧间隔sIFs．返回一个对RTs的回复帧cTs。同样包含签个传馅周期将会占用信道的时间。cTs帧能够使接收方所覆盖区域中的其他主机了解信道将校占用，以及赖占用的时间。RTs请求主机在收到对RTs的确认cTs时，等待一个短帧间隔sIFs之后，开始发送数据帧。接收方收到该数据的后等待一个短帧间隔sIFs，返回确认帧。一个通过信道预定功能实现的数据帧传秸过程结束。网络中其他主机在接收到阳或cTs赖之后．根据RTscTs帧通告中占用信道的时间参数更新它们的网络分配向量P4Av。主机A和B互为对方的隐蔽站，因此采用普通的以MscA方案难免发生A和B同时使用信道而造成效据冲突。如果A向AP发送数据之前先发送一个到AP的请求发送数据帧RTs，AP随后返回一个到主机A的cx。有两个作用；一是通知A可以发送数据帧；二是通告区域内其他主机在此期间不要再尝试发送数据。采用这种信道预定机制，虽然B检测不到A发出的RTs帧，但却可以接收到AP返回给A的CTs帧。为什么在无线局域网上发送数据帧后，要求对方必须发送确认帧，而以太网就不需要对方给以确认？数据安全，就像蓝牙设备的对码一样，在IEEE802.11的数据帧中定义了4个数据字段。请说明不同情况下这4个地址字段的含义。持续时间（DurationID）用来记载网络分配矢量（NetworkAllocationVector，简称NAV）2目的地址最后的接收端，即负责将帧交付上层协议处理的工作站6源地址传送的来源6接收端地址负责处理该帧的无线工作站6顺序控制字段（Seq-Ctl）用来重组帧片段以及丢弃重复帧2发送端地址将帧传送至无线媒介的无线接口6帧校验序列（FCS）让工作站能够检查所受到的帧的完整性4比较IEEE802.3和IEEE802.11局域网找出他们之间的主要差别。IEEE802.3:描述物理层和数据链路层的MAC子层的实现方法，在多种物理媒体上以多种速率采用CSMA/CD访问方式，对于快速以太网该标准说明的实现方法有所扩展。早期的IEEE802.3描述的物理媒体类型包括：10Base2、10Base5、10BaseF、10BaseT和10Broad36等；快速以太网的物理媒体类型包括：100BaseT、100BaseT4和100BaseX等。

15无线Adhoc网络都具有那些主要特点？主要特征如下：(1)网络自主性无线Adhoc网相对常规通信网络而言，最大的区别就是可以在任何时刻、任何地点不需要现有信息基础网络设施。这也是个人通信的一种体现形式。(2)动态拓扑节点具有任意移动性。此外，无线传播条件的快速改变，也导致了网络拓扑需以不可预测的方式任意和快速地改变。(3)带宽限制和变化的链路容量无线Ad-hoc网络采用无线传输技术作为底层通信手段，其相对于有线信道具有较低的容量；并且由于多路访问、多径衰落、噪声和信号干扰等多种因素，使得移动节点的实际带宽小于理论上的最大带宽值。(4)能量限制节点移动节点依靠电池提供工作所需的能量。减少功耗将是影响网络协议设计的一个非常重要的因素。(5)多跳通信由于无线收发机的信号传播范围有限，Adhoc网络要求支持多跳通信。这种多跳通信由此也带来了隐藏终端、暴露终端和公平性等问题。(6)分布式控制无线Ad-hoc网络中的用户节点都兼备独立路由和主机功能，不存在一个网络中心控制点，用户节点之间的地位是平等的，网络路由协议通常采用分布式控制方式，因而具有很强的鲁棒性和抗毁性。而在常规通信网络中，由于存在基站、网控中心或路由器这样一类集中控制设备，用户终端与它们所处的地位不是对等的。(7)有限的安全性通常，移动无线网络由于采用无线信道、有限电源、分布式控制等原因，会比有线网络更易受到安全性的威胁。这些安全性的攻击包括窃听、电子欺骗和拒绝服务等攻击手段。请说明Adhoc路由的特点。17、根据网络逻辑视图，可以将Adhoc路由协议分为哪些类型？移动AdHoc网络的路由协议大致可以分为两种:表驱动路由和按需路由两大类｡1表驱动路由协议与按需驱动路由协议表驱动路由协议又称先应式路由协议中,每个节点中维持有一张路由表以存储网络中达到其它所有节点的路由信息,各个邻居节点之间周期性地广播路由信息分组来交换路由信息,维持更新路由｡表驱动路由协议的优势在于能够很快地从路由表中找到对应于目的地的路由表项,相对于反应式的路由协议,能够很好地控制分组传输的时延,因此比较适合于数据传输实时性要求很高的应用场合,不太适合网络拓扑变化非常迅速的场合,因为网络拓扑的迅速变化可能使得路由表中的路由信息很快失效｡按需路由协议又称反应式路由协议,运行该协议的节点不需要维持及时准确的路由信息,在需要发数据时才查找路由｡每个节点中都存在路由发现过程和路由维护过程,前者负责寻找相应的路由,后者负责维护一个已建立的路由,直至目的节点不可达或不再需要该路由｡和表驱动路由协议相比较,按需路由开销小,但数据传送时延较大等缺点｡2OLSR协议原理OLSR路由协议是由IETFMANET(MobileAdHocNETwork)工作组为无线移动AdHoc网提出的一种标准化的表驱动式优化链路状态路由协议｡节点之间需要周期性地交换各种控制信息,通过分布式计算来更新和建立自己的网络拓扑图,被邻节点选为多点中继站MPR(MultipointRelay)的节点需要周期性地向网络广播控制信息｡控制信息中包含了把它选为MPR的那些节点的信息(称为MPRSelector),只有MPR节点被用作路由选择节点,非MPR节点不参与路由计算｡OLSR还利用MPR节点有效地广播控制信息,非MPR节点不需要转发控制信息｡OLSR主要采用两种控制消息分组,HELLO分组和TC(TopologyControl)分组｡HELLO消息用于建立一个节点的邻居表,报文中可以包括邻居节点的地址以及本节点到邻居节点的延迟或开销,OLSR采用周期性地广播HELLO分组来侦听邻居节点的状态｡HELLO分组只在一跳的范围内广播,不能被转发｡与HELLO消息相反,TC分组必须被广播到全网｡节点在从自己的一跳邻居节点中选择MPR时计算的原则是:节点与MPR之间必须是双向对称链路,节点所发送的分组通过MPR的中继,能够到达所有对称的两跳邻居节点,如果能够满足这一点,那么MPR就能有效地进行TC分组的转发,同时,应该使MPR的数量尽量的少｡什么是按需要路由协议？什么是表驱动路由协议？如上所示DSR协议由路由发现和路由维护两部分组成。请说明路由发现的工作过程。路由寻找机制在源节点需要给目的节点发送一个分组并且还不知道到达目的节点的路由的时候使用。当源节点正在使用一条到达目的节点的源路由的时候，源节点使用路由维护机制可以检测出因为拓扑变化不能使用的路由，当路由维护指出一条源路由已经中断而不再起作用的时候，为了将随后的数据分组传输到目的节点，源节点能够尽力使用一条偶然获知的到达目的节点的路由，或者重新调用路由寻找机制找到一条新路由。在DSR路由协议中，路由寻找机制和路由维护机制均是完全按需操作，不需要某个网络层次的某种周期分组，如DSR不需要任何周期性的路由广播分组、链路状态探测分组。DSR路由协议的的所有状态都是“软状态”，因为任何状态的丢失都不会影响DSR路由协议的正确操作，因为所有状态都是按需建立，所有状态在丢失之后如果仍然需要的话则能够很容易得到迅速恢复。DSR路由协议的路由寻找机制和路由维护机制的操作使得单向链和不对称路由很容易得到支持。请说明AODV路由协议的路由建立过程。在网络资源充分的情况下，AODV协议可以通过定期广播hello报文来维护路由，一旦发现某一个链路断开，节点就发送ERROR报文通知那些因链路断开而不可达的节点删除相应的记录或者对已存在的路由进行修复。当一个节点需要给网络中的其他节点传送信息时，如果没有到达目标节点的路由，则必须先以多播的形式发出RREQ(路由请求)报文。RREQ报文中记录着发起节