计算机网络习题讲解25-31.ppt

1、,(25-31,Review),计算机网络与因特网习题解答,肖治民 20070531,25.1 通过图示简述RIP协议对距离-向量算法的增强过程。,A: 相同开销路径的处理 过时路径的处理,什么是距离-向量？,12.15 矢量距离路由（中文）,采取先入为主策略，先到的路由信息直接计算存储到路由表中。如果收到的新路由距离信息和路由表中已有的路由距离信息相等，则直接抛弃，不进行更新路由表操作,相同开销路径的处理,过时路径的处理,对应每个路由信息设定一个时钟，用来标记当前路由信息从被更新到目前经历的时间。如果时钟内收到当前路由信息的广播信息，则时钟重新启动。如果时钟一段时间没有收到当前路由信息的广播

2、信息，则删除当前路由条目，等待新的路径广播信息,25.2简述RIP/OSPF/BGP协议的原理及其应用。,RIP（原理） 采用广播或多播方式传送路径信息 支持缺省路由广播，路由器可以对特定外部路由设备指定缺省路由 基于无连接数据报协议（UDP）完成路由信息的发送和接收，速度优先 RIP（应用） RIP协议是其中最简单的一种动态路由协议 。RIP作为一个系统长驻进程而存在于路由器中，负责从网络系统的其它路由器接收路由信息，从而对本地IP层路由表作动态的维护，保证IP层发送报文时选择正确的路由。同时负责广播本路由器的路由信息，通知相邻路由器作相应的修改。,OSPF开放式最短路径优先（原理） OSP

3、F协议应用于一个自治系统内部 支持完整的CIDR的地址表示方法和子网结构，允许地址按照类别或子网两种方式进行目的端路由信息表示 采用链路-状态算法进行路由更新，路由传送的信息数据较少，每一台路由设备都需要进行整个自治系统内部的路由状况计算 OSPF（应用） 与RIP相比，OSPF支持在AS中分区域的路由。它支持更大规模的AS路由比其它IGPs。,BGP（原理） 自治系统之间的路由协议 采取距离-向量路由算法 提供可靠传输，保证路由信息的准确和完整 负责BGP路由的设备可以动态请求另一自治系统中的路由设备作为自己的外部邻机设备，以便互换路径信息 负责BGP路由的设备不断测试邻机设备状态，以互换路

4、径信息 BGP（应用） BGP是当前全球网络中重要的EGP。是AS之间互相交换路由信息的协议。,27-28.1 Client-Server模式的产生原因及其功能,虽然互联网系统提供基础的通信服务，但协议软件并不能启动与一台远程计算机的通信，也不能接受一台远程计算机的通信。，通信中必须有两个应用程序参加：一个启动通信，另一个接受通信。 一个通信所涉及的两个应用不能都在等待信息到达一个应用必须主动地启动交互，另一个则被动地等待。 客户（c l i e n t）和服务器（s e r v e r）的术语是指一个通信中所涉及的两个应用。主动启动通 信的应用称为客户，而被动等待通信的应用称为服务器。,Cl

5、ient software: Is an arbitrary application program that becomes a client temporarily when remote access is needed, but also performs other computation locally. Is invoked directly by a user, and executes only for one session. Run locally on a users personal computer. Actively initiates contact with

6、a server. Can access multiple services as needed, but actively contacts one remote server at a time. Does not require special hardware or a sophisticated operating system.,server software: Is an special-purpose, privileged program dedicated to providing one service, but can handle multiple remote cl

7、ients at the same time. Is invoked automatically when a system boots, and continues to execute through many sessions. Runs on a shared computer. Waits passively for contact from arbitrary remote clients. Accepts contact from arbitrary clients, but offers a single service. Requires powerful hardware

8、and a sophisticated operating system.,27-28.2 Socket接口及其在Client-Server模式中的执行模式,通信协议标准并不总会定义应用程序用来与该协议进行交互的A P I。相反，协议规定应该只提供一般操作，并允许各个操作系统去定义应用程序用来实现这些操作的具体A P I。因此，在应用程序发送数据时，一个协议标准可能只是建议某个操作，而由A P I来定义具体的函数名和每个参数的类型。套接字A P I现在成为了大多数接受的协议使用方式，并为许多操作系统所支持。,Server,Client,Server端: 1Socket过程：s o c k e

9、t过程创建一个套接字并返回一个整型描述符： 2Bind过程：服务器使用b i n d过程提供一个协议端口号，并通过它等待通信； 3Listen过程：在说明了一个协议端口后，服务器必须通知操作系统将这个套 接字设为被动模式以使它能被用来等待客户的通信。为了做到这一点，服务器调 用l i s t e n过程： 4Accept过程：使用面向连接传输协议的服务器必须调用a c c e p t过程来接受下一个连接请求。如果队列中已经有请求， a c c e p t立即返回一个新的套接字；如果还没有请求到达，系统挂起服务器直至有客户建立连接。,Client端: 1Socket过程：s o c k e t过

10、程创建一个套接字并返回一个整型描述符： 2Connect过程:客户使用c o n n e c t过程与指定服务器建立连接。,主要函数参数说明,descriptor = socket(protofamily，type，protocol) Protofamily： 1: AF-INET4 IPv4协议 2: AF-INET6 IPv6协议 3: AF-LOCAL Unix域协议 4: AF-ROUTE 路由插口 Type： 1. SOCK_STREAM（字节流插口）面向连接 2. SOCK_DGRAM (数据报插口）无连接服务 3.SOCK_RAW (原始插口）较低层协议，如IP、ICMP直接访问

11、 Protocol： 一般情况将其设置为0，除非用在原始插口上。,bind（socket， localaddr，addrlen） localaddr 结构定义： struct sockaddr_in u_char sin_len； /*地址总长*/ u_char sin_family； /*地址族AF_INET*/ u_short sin_port； /*协议端口号*/ /*16位端口号，网络字节顺序 */ struct in_addr sin_addr； /*计算机IP地址*/ /*32位IP地址，网络字节顺序*/ char sin_zero8； /*保留,未用（置为0）*/ ；,30. 1

12、、若已经建立了一条TCP连接，为什么要 传送邮件时还要建立一条TCP连接。,首先由Client 建立一个TCP联接到Server的熟知端口25请求服务 然后Server 指定 一 个临时的端口与Client交互。这就需要再建立一个TCP连接 。以使25端口能继续监听其它Client的连接请求。,Client:HELO:serverdomain1 Server:250 OK Client:MAIL FROM:XXXserverdomain1 Server:250 OK Client:RCPT TO:yyyserverdomain2 Server:250 OK Client:DATA Server

13、:354 Start mail input end with . Client: The message that be sent Client: . Server:250 OK Client: Quit Server:221 service closed,30.2、在SMTP中，若在两个用户间只发送1行的报文，则要交换的命令和响应共有多少行。,30.3、一个发信人要发送一个JPEG报文，试给出MIME首部。,MIME-Version: 1.0 Content-Type: Image/JPEG;boundary=xxx-yyy Content-Transfer-Encoding: base64

14、,MIME is a supplementary protocol that allows non-ASCII data to be sent through SMTP. it is not a mail protocol and cannot replace SMTP. it is only an extension to SMTP. it transforms non-ASCII data at the sender site to NVT(network virtual terminal) ASCII data and delivers it to the client SMTP to

15、be sent through the Internet. The server SMTP at the receiving side receives the NVT ASCII data and delivers it to MIME to be transformed back to the original data.,跟其他网络应用一样， F T P使用客户/服务器模式。用户运行一个本地F T P应用程序，该程序解释用户输入的命令。当用户输入o p e n命令并且指定一个远程计算机时，本地应用成为一个F T P客户，它用T C P建立与指定计算机上的F T P服务器之间的控制连接。客

16、户与服务器在通过控制连接进行通信时使用F T P协议。 在传输文件时， F T P并不通过控制连接来传送数据。相反，服务器为每个文件传输建立一个单独的数据连接，用它来发送文件并将之关闭。 当传输在进行时，客户与服务器之间打开了两个连接：一个控制连接和一个用于传输的数据连接。一旦传输完成，客户与服务器关闭数据连接，并且继续使用控制连接,31.1为什么客户发出的控制连接是主动打开，但发出的数据连接是被动打开。,奈奎斯特定理 在带宽为B的传输系统上所能达到的最大数据传输速率以每秒位数表示时可达到2B。更一般地，如果传输系统使用K种不同电压而不是两种，奈奎斯特定理指出，以每秒位数表示的最大数据传输速率

17、D为： D = 2 B l o g2 K B是带宽,REVIEW,主要网络设备,中继器 集线器 网桥 交换机 路由器 网关,中继器(REPEATER)：用来延长网络距离的互连设备。 集线器(HUB)：实际上就是一个多端口的中继器，集线器就是一种共享设备，HUB本身不能识别目的地址，数据包在以HUB为架构的网络上是以广播方式传输的，由每一台终端通过验证数据包头的地址信息来确定是否接收。如果发生碰撞还要重试。 网桥(BRIDGE)：工作在数据链路层，将两个局域网（LAN）连起来，根据MAC地址（物理地址）来转发帧，它可以有效地联接两个LAN，使本地通信限制在本网段内，并转发相应的信号至另一网段，网

18、桥通常用于联接数量不多的、同一类型的网段。可以隔离冲突域。,交换机(SWITCH) ：使用交换机也可以把网络“分段”，通过对照地址表，交换机只允许必要的网络流量通过交换机。通过交换机的过滤和转发，可以有效的避免共享冲突。 路由器(ROUTER)：用于连接多个逻辑上分开的，使用不同协议和体系结构的网络。它具有判断网络地址和选择路径的功能，过滤和分隔网络信息流。隔离广播域 。,两种主要的帧格式,TCP段格式,TCP报文头数据项：基本信息20B 程序端口号 源端口号：16bits 目标端口号：16bits 发送-接收端序列号 发送数据序列号：32bits 确认序列号：32bits 报头长度：4bit

19、s 操作类型码位：6bits 滑动窗口缓冲区大小：16bits 报头与数据的校验 校验和：32bits 选项字段：变长,IP地址分类,？每类地址在引入mask后所能带的子网与主机数量的计算,奈奎斯特采样定理,Nyquists sampling theorem(采样定理) states that if a continuous signal is sampled at a rate greater than twice the highest significant frequency, the original signal can be reconstructed from the samp

20、les(样本).,Synchronous Optical NETwork(SONET) 同步光纤网,TCP的特征,从应用程序的角度来看，T C P提供的服务有七个主要特征： 面向连接（ Connection Orientation）。T C P提供的是面向连接的服务。 点对点通信（P o i n t - To-Point Communication）,每一T C P连接有两个端点。 完全可靠性（Complete Reliability）。T C P确保通过一个连接发送的数据按发送时一样正确地送到，且不会发生数据丢失或乱序。 全双工通信（Full Duplex Communication）。一个

21、T C P连接允许数据在任何一个方向流动，并允许任何一个应用程序在任何时刻发送数据。T C P能够在两个方向上缓冲输入和输出的数据。 流接口（Stream Interface）。T C P提供了一个流接口，一个应用利用它可以发送一个连续的字节流穿过连接。 可靠的连接建立（ Reliable Connection Startup）。T C P要求当两个应用创建一个连接时，两端必须遵从新的连接。 友好的连接终止（Graceful Connection Shutdown）。T C P确保在关闭连接之前传递的所有数据的可靠性。 概括： T C P提供一个完全可靠的（没有数据重复或丢失）、面向连接的、全

22、双工的流传输服务，允许两个应用程序建立一个连接，并在任何一个方向上发送数据，然后终止连接。每一T C P连接可靠地建立，友好地终止，在终止发生之前的所有数据都会被可靠地传递。,T C P / I P协议系列包含了一个专门用于发送差错报文的协议，这一协议就叫互联网控制报文协议（Internet Control Message Protocol，I C M P）。该协议对I P的标准执行是必要的。两个协议是相互依赖的：I P在发送一个差错报文时要用到I C M P，而I C M P利用I P来传递报文。,ICMP概念,当一个I C M P报文被发送时发生的两层封装。I C M P报文被封装在一个数据报中，而数据报又被封装在帧中，然后在网上传输,ICMP的几种网络用途实现,I C M P报文测试可达性 p i n g使用I C M P回应请求和回应应答报文来实现。当调用p i n g程序时，它发送一个包含I C M