第3章-計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)(習(xí)題答案)

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上第3章計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)一、 填空題1. 協(xié)議主要由（語(yǔ)法）、（語(yǔ)義）和（同步）三個(gè)要素組成。2. OSI模型分為（物理層）、（數(shù)據(jù)鏈路層）、（網(wǎng)絡(luò)層）、（傳輸層）、（會(huì)話(huà)層）、（表示層）和（應(yīng)用層）七個(gè)層次。3. OSI模型分為（資源子網(wǎng)）和（通信子網(wǎng)）兩個(gè)部分。4. 物理層定義了（機(jī)械特性）、（電氣特性）、（功能特性）和（規(guī)程特性）四個(gè)方面的內(nèi)容。5. 數(shù)據(jù)鏈路層處理的數(shù)據(jù)單位稱(chēng)為（幀）。6. 數(shù)據(jù)鏈路層的主要功能有（鏈路管理）、（成幀）、（信道共享）、（幀同步）、（流量控制）、（差錯(cuò)控制）、（透明傳輸）和（尋址）。7. 在數(shù)據(jù)鏈路層中定義的地址通常稱(chēng)為（硬件地址

2、）或（物理地址）。8. 網(wǎng)絡(luò)層所提供的服務(wù)可以分為兩類(lèi)：（面向連接的）服務(wù)和（無(wú)連接的）服務(wù)。9. 傳輸層的功能包括（服務(wù)選擇）、（連接管理）、（流量控制）、（擁塞控制）和（差錯(cuò)控制）等。二、 名詞解釋同步 協(xié)議 實(shí)體 對(duì)等層 對(duì)等層通信 服務(wù) CIDR 協(xié)議數(shù)據(jù)單元 服務(wù)數(shù)據(jù)單元同步同步指的是廣義的、在一定條件下發(fā)生什么事情的特性，而且條件和時(shí)間有關(guān)，具有時(shí)序的含義。協(xié)議計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中意圖進(jìn)行通信的結(jié)點(diǎn)必須要遵守一些事先約定好的規(guī)則。這些為進(jìn)行數(shù)據(jù)交換而建立的規(guī)則、標(biāo)準(zhǔn)或約定即稱(chēng)為協(xié)議，也稱(chēng)為網(wǎng)絡(luò)協(xié)議。實(shí)體任何接收或者發(fā)送數(shù)據(jù)的硬件單元或者軟件進(jìn)程模塊都可以稱(chēng)為通信實(shí)體，簡(jiǎn)稱(chēng)實(shí)體。對(duì)等層不同的

3、網(wǎng)絡(luò)結(jié)點(diǎn)，若它們遵循的是同一種網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)的話(huà)，那么在不同結(jié)點(diǎn)上完成同樣功能的層次稱(chēng)為對(duì)等層。對(duì)等層通信在分層的網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)中，每個(gè)層次只知道自己從上層接收來(lái)數(shù)據(jù)并處理后再傳遞給下一層，結(jié)果通信目的方該層次的對(duì)等層就收到與己方處理的一模一樣的數(shù)據(jù)。就好像在兩個(gè)對(duì)等層之間有一條“通道”直接把數(shù)據(jù)傳送過(guò)去一樣，這種情況就稱(chēng)為對(duì)等層通信。服務(wù)下一層能被上一層看見(jiàn)的功能稱(chēng)為服務(wù)。協(xié)議數(shù)據(jù)單元、服務(wù)數(shù)據(jù)單元對(duì)等層上傳送的數(shù)據(jù)單位稱(chēng)為協(xié)議數(shù)據(jù)單元，而直接相鄰的兩個(gè)層次之間交換的數(shù)據(jù)單位稱(chēng)為服務(wù)數(shù)據(jù)單元。兩者服務(wù)的對(duì)象是不同的。CIDR無(wú)分類(lèi)域間路由選擇（Classless Inter-Domain Rou

4、ting，CIDR）不使用A類(lèi)、B類(lèi)和C類(lèi)地址的網(wǎng)絡(luò)號(hào)以及子網(wǎng)號(hào)，也不劃分子網(wǎng)。它將32位的IP地址前面連續(xù)的若干位指定為網(wǎng)絡(luò)號(hào)，而后面的位則指定為主機(jī)號(hào)，網(wǎng)絡(luò)號(hào)的位數(shù)可以自由定義。三、 簡(jiǎn)答題1. 為什么要采用分層的方法解決計(jì)算機(jī)的通信問(wèn)題？通過(guò)分層的方法，使得計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)復(fù)雜的通信處理問(wèn)題轉(zhuǎn)化成為若干相對(duì)較小的層次內(nèi)的局部問(wèn)題，對(duì)其進(jìn)行的研究和處理變得相對(duì)容易。2. “各層協(xié)議之間存在著某種物理連接，因此可以進(jìn)行直接的通信?！边@句話(huà)對(duì)嗎？ 不對(duì)。物理連接只存在于最底層的下面。各層協(xié)議之間只存在著稱(chēng)為“對(duì)等層通信”的邏輯連接。3. 請(qǐng)簡(jiǎn)要敘述服務(wù)與協(xié)議之間的區(qū)別。通過(guò)協(xié)議的規(guī)定，下一層可以為上

5、一層提供服務(wù)，但是對(duì)于上一層的服務(wù)用戶(hù)來(lái)說(shuō)下面的協(xié)議是透明的。協(xié)議是存在于對(duì)等層之間的，是水平的；服務(wù)存在于直接相鄰的兩個(gè)層次之間，是垂直的。4. 請(qǐng)描述一下通信的兩臺(tái)主機(jī)之間通過(guò)OSI模型進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸?shù)倪^(guò)程。發(fā)送數(shù)據(jù)的具體過(guò)程為：要進(jìn)行通信的源用戶(hù)進(jìn)程首先將要傳輸?shù)臄?shù)據(jù)送至應(yīng)用層并由該層的協(xié)議根據(jù)協(xié)議規(guī)范進(jìn)行處理，為用戶(hù)數(shù)據(jù)附加上控制信息后形成應(yīng)用層協(xié)議數(shù)據(jù)單元再送至表示層；表示層根據(jù)本層的協(xié)議規(guī)范對(duì)收到的應(yīng)用層協(xié)議數(shù)據(jù)單元進(jìn)行處理，給應(yīng)用層協(xié)議數(shù)據(jù)單元附加上表示層的控制信息后形成表示層的協(xié)議數(shù)據(jù)單元再將它傳送至下一層。數(shù)據(jù)按這種方式逐層向下傳送直至物理層，最后由物理層實(shí)現(xiàn)比特流形式的傳送。

6、當(dāng)比特流沿著傳輸介質(zhì)經(jīng)過(guò)各種傳輸設(shè)備后最終到達(dá)了目標(biāo)系統(tǒng)。此后，接收數(shù)據(jù)的具體過(guò)程為：按照發(fā)送數(shù)據(jù)的逆過(guò)程，比特流從物理層開(kāi)始逐層向上傳送，在每一層都按照該層的協(xié)議規(guī)范以及數(shù)據(jù)單元的控制信息完成規(guī)定的操作，而后再將本層的控制信息剝離，并將數(shù)據(jù)部分向上一層傳送，依此類(lèi)推直至最終的、通信的目的用戶(hù)進(jìn)程。5. 請(qǐng)簡(jiǎn)述虛電路服務(wù)的特點(diǎn)。虛電路服務(wù)要求發(fā)送分組之前必須建立連接，即虛電路。之后所有的分組都沿著虛電路依次進(jìn)行傳送。在所有分組傳送完畢后要釋放連接。它可以提供順序、可靠的分組傳輸，適用于長(zhǎng)報(bào)文的通信，一般應(yīng)用于穩(wěn)定的專(zhuān)用網(wǎng)絡(luò)。6. 請(qǐng)簡(jiǎn)述無(wú)連接服務(wù)的特點(diǎn)。無(wú)連接服務(wù)無(wú)需事先建立連接。各個(gè)分組攜帶

7、全部信息，依據(jù)網(wǎng)絡(luò)的實(shí)際情況，獨(dú)立選擇路由到達(dá)目的端。它只提供盡最大努力的服務(wù)，因此不能保證傳輸?shù)目煽啃?。?dú)立選擇路由的模式也不能保證分組到達(dá)的順序性。但是其操作靈活且魯棒性較強(qiáng)，適合于短報(bào)文傳輸以及對(duì)實(shí)時(shí)性和可靠性要求不高的環(huán)境。7. “傳輸層是真正端到端的網(wǎng)絡(luò)層次?！边@句話(huà)對(duì)嗎？正確。源端主機(jī)上某個(gè)程序的進(jìn)程利用傳輸層報(bào)文的首部字段和控制報(bào)文與目的端主機(jī)上的目標(biāo)程序進(jìn)程進(jìn)行對(duì)話(huà)，從而實(shí)現(xiàn)程序（進(jìn)程）之間的信息交互。8. 請(qǐng)畫(huà)出TCP/IP模型的結(jié)構(gòu)圖。應(yīng)用層傳輸層網(wǎng)際層網(wǎng)絡(luò)接口層9. TCP/IP模型中傳輸層的協(xié)議有哪些？傳輸控制協(xié)議TCP和用戶(hù)數(shù)據(jù)報(bào)協(xié)議UDP。10. TCP/IP模型中

8、網(wǎng)際層的協(xié)議有哪些？網(wǎng)際協(xié)議IP、因特網(wǎng)控制報(bào)文協(xié)議ICMP、地址解析協(xié)議ARP、逆向地址解析協(xié)議RARP以及因特網(wǎng)組管理協(xié)議IGMP。11. 請(qǐng)說(shuō)明IP協(xié)議分片處理的過(guò)程。若IP分組經(jīng)過(guò)的某中間網(wǎng)絡(luò)的MTU值小于生成分組數(shù)據(jù)的初始網(wǎng)絡(luò)的MTU值時(shí)，必須要將分組分割成適合該中間網(wǎng)絡(luò)傳輸要求的小的分組，這個(gè)過(guò)程稱(chēng)為分片。一般是將IP分組的數(shù)據(jù)部分按照8個(gè)字節(jié)的整數(shù)倍進(jìn)行等分，并從零開(kāi)始計(jì)數(shù)。只有第1個(gè)分片擁有IP分組完整的首部信息，后續(xù)分片只復(fù)制原IP分組首部的部分信息（無(wú)選項(xiàng)字段）。此時(shí)每個(gè)分片分組的片偏移字段值設(shè)為該分片的數(shù)據(jù)內(nèi)容的第1個(gè)字節(jié)在原始的IP分組中的位置，同時(shí)標(biāo)志字段的DF位為0

9、，最后一個(gè)分片的MF位為0，其它分片的MF位為1。所有的分片將在目的主機(jī)上進(jìn)行重組。重組時(shí)，接收端將標(biāo)識(shí)符字段值相同的且MF位為1的各個(gè)分片緩存起來(lái)，直到某個(gè)分片的MF為0為止。隨后將這些分片的數(shù)據(jù)內(nèi)容進(jìn)行重新的組合，從而恢復(fù)出原始的IP分組信息。12. 請(qǐng)說(shuō)明ARP協(xié)議和RARP協(xié)議的區(qū)別。ARP協(xié)議用于查詢(xún)已知IP地址的目的主機(jī)的硬件地址信息。RARP協(xié)議處理的是通信設(shè)備知道自己的物理地址，但是不知道IP地址的問(wèn)題。13. 請(qǐng)說(shuō)明TCP協(xié)議校驗(yàn)和字段的計(jì)算方法。發(fā)送端先將校驗(yàn)和字段全部置0。然后將偽首部連同UTCP報(bào)文一起拆分成若干16位的二進(jìn)制位串。若TCP報(bào)文的數(shù)據(jù)部分不是偶數(shù)個(gè)字節(jié)，

10、則在最后添加一個(gè)全0字節(jié)。隨后按照二進(jìn)制反碼計(jì)算這些16位二進(jìn)制位串的和。最后將此值的二進(jìn)制反碼記入校驗(yàn)和字段并發(fā)送。接收端首先將收到的TCP報(bào)文附加上偽首部信息以及可能的填充字節(jié)信息，然后將這些內(nèi)容拆分成16位的二進(jìn)制位串。最后按照二進(jìn)制反碼求這些16位二進(jìn)制位串的和，如果結(jié)果是全1則表明傳輸無(wú)誤。14. 什么是IP地址？IP地址由哪些部分組成？TCP/IP模型的網(wǎng)際層為每一個(gè)連接在網(wǎng)絡(luò)上的設(shè)備接口分配了一個(gè)全世界獨(dú)一無(wú)二的32位標(biāo)識(shí)符作為該設(shè)備接口的唯一標(biāo)識(shí)。這個(gè)全世界獨(dú)一無(wú)二的32位標(biāo)識(shí)符稱(chēng)為IP地址。32比特的IP地址分為兩個(gè)部分，分別是網(wǎng)絡(luò)號(hào)部分和主機(jī)號(hào)部分。15. IP地址與硬件地

11、址的區(qū)別是什么？IP地址是網(wǎng)際層級(jí)以上各層使用的地址概念，而硬件地址是數(shù)據(jù)鏈路層和物理層（網(wǎng)絡(luò)接口層）使用的地址概念。數(shù)據(jù)鏈路層“看不見(jiàn)”數(shù)據(jù)報(bào)的IP地址，而網(wǎng)際層也看不見(jiàn)硬件地址。16. 請(qǐng)說(shuō)明IP地址的分類(lèi)以及各類(lèi)IP地址的范圍。網(wǎng)絡(luò)類(lèi)型第一個(gè)可用的網(wǎng)絡(luò)號(hào)最后一個(gè)可用的網(wǎng)絡(luò)號(hào)最大網(wǎng)絡(luò)數(shù)每個(gè)網(wǎng)絡(luò)的最大主機(jī)數(shù)IP地址總范圍可分配給主機(jī)的IP地址范圍A112627-2=126224-2=1.0.0.0127.255.255.2551.0.0.1126.255.255.254B128.0191.255214=16384216-2=65534128.0.0.0191.255.255.255128.0

12、.0.1191.255.255.254C192.0.0223.255.255221=28-2=254192.0.0.0223.255.255.255192.0.0.1223.255.255.254D224.0.0.0239.255.255.255E240.0.0.0247.255.255.25517. 對(duì)于傳統(tǒng)的IP地址而言，請(qǐng)說(shuō)明127.0.0.4和190.233.255.255的含義是什么？前者用于計(jì)算機(jī)的環(huán)回測(cè)試，后者表示一個(gè)B類(lèi)網(wǎng)絡(luò)的廣播地址。18. 某單位擁有一個(gè)B類(lèi)地址網(wǎng)絡(luò)?，F(xiàn)欲在其中劃分7個(gè)子網(wǎng)，則子網(wǎng)掩碼是什么？每個(gè)子網(wǎng)最多可以有多少臺(tái)主機(jī)？255.255.240.0。4094

13、。19. 128.14.32.0/20包含多少個(gè)地址？其最大地址和最小地址是什么？212個(gè)。最大地址為128.14.47.255，最小地址為128.14.32.0。20. IPv6分組的擴(kuò)展首部是否為數(shù)據(jù)報(bào)的首部？為什么？擴(kuò)展首部都不屬于IPv6數(shù)據(jù)報(bào)的首部，而是與數(shù)據(jù)部分共同被定義為有效載荷（payload）或凈負(fù)荷。因?yàn)閿U(kuò)展首部提供的是數(shù)據(jù)報(bào)的擴(kuò)展功能，是可選的。數(shù)據(jù)報(bào)的首部專(zhuān)指基礎(chǔ)首部。21. TCP/IP模型的應(yīng)用層可以與OSI模型的哪個(gè)層次相對(duì)應(yīng)？應(yīng)用層、表示層和會(huì)話(huà)層。22. TCP/IP模型的網(wǎng)絡(luò)接口層可以與OSI模型的哪個(gè)層次相對(duì)應(yīng)？數(shù)據(jù)鏈路層和物理層。23. 請(qǐng)簡(jiǎn)述TCP/I

14、P模型與OSI模型的區(qū)別。首先，TCP/IP模型的應(yīng)用層囊括了OSI模型的應(yīng)用層、表示層和會(huì)話(huà)層三層的功能。實(shí)踐證明將表示層和會(huì)話(huà)層單獨(dú)作為獨(dú)立的層次會(huì)造成網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)復(fù)雜、功能冗余，可以將它們的功能劃歸其它層次實(shí)現(xiàn)。TCP/IP模型在這一點(diǎn)上做得較好而OSI模型在此處卻留下了一個(gè)敗筆。其次，TCP/IP模型只有一個(gè)未作任何定義的網(wǎng)絡(luò)接口層，而OSI模型則完整的定義了數(shù)據(jù)鏈路層和網(wǎng)絡(luò)層。實(shí)際上這兩層是完全不同的，物理層必須處理實(shí)際的物理傳輸媒介的各種特性，而數(shù)據(jù)鏈路層只關(guān)心如何從比特流中區(qū)分名為幀的數(shù)據(jù)單元以及如何將幀可靠地傳輸?shù)侥康亩?。TCP/IP模型在這一點(diǎn)上工作做得不夠。除上述差異之外，兩個(gè)模型的特點(diǎn)對(duì)比還有：TCP/IP模型沒(méi)有明顯地區(qū)分服務(wù)、接口和協(xié)議的概念，而OSI模型卻做了詳細(xì)