計算機網(wǎng)絡體系結構習題參考答案

1、第3章計算機網(wǎng)絡體系結構三、 簡答題1. 為什么要采用分層的方法解決計算機的通信問題？通過分層的方法，使得計算機網(wǎng)絡復雜的通信處理問題轉化成為若干相對較小的層次內的局部問題，對其進行的研究和處理變得相對容易。2. “各層協(xié)議之間存在著某種物理連接，因此可以進行直接的通信。”這句話對嗎？ 不對。物理連接只存在于最底層的下面。各層協(xié)議之間只存在著稱為“對等層通信”的邏輯連接。3. 請簡要敘述服務與協(xié)議之間的區(qū)別。通過協(xié)議的規(guī)定，下一層可以為上一層提供服務，但是對于上一層的服務用戶來說下面的協(xié)議是透明的。協(xié)議是存在于對等層之間的，是水平的；服務存在于直接相鄰的兩個層次之間，是垂直的。4. 請描述一下

2、通信的兩臺主機之間通過OSI模型進行數(shù)據(jù)傳輸?shù)倪^程。發(fā)送數(shù)據(jù)的具體過程為：要進行通信的源用戶進程首先將要傳輸?shù)臄?shù)據(jù)送至應用層并由該層的協(xié)議根據(jù)協(xié)議規(guī)范進行處理，為用戶數(shù)據(jù)附加上控制信息后形成應用層協(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)范對收到的應用層協(xié)議數(shù)據(jù)單元進行處理，給應用層協(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，最后由物理層實現(xiàn)比特流形式的傳送。當比特流沿著傳輸介質經(jīng)過各種傳輸設備后最終到達了目標系統(tǒng)。此后，接收數(shù)據(jù)的具體過程為：按照發(fā)送數(shù)據(jù)的逆過程，比特流從物理層開始逐層向上傳送，在每一層都按照該層

3、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，依此類推直至最終的、通信的目的用戶進程。5. 請簡述虛電路服務的特點。虛電路服務要求發(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，適用于長報文的通信，一般應用于穩(wěn)定的專用網(wǎng)絡。6. 請簡述無連接服務的特點。無連接服務無需事先建立連接。各個分組攜帶全部信息，依據(jù)網(wǎng)絡的實際情況，獨立選擇路由到達目的端。它只提供盡最大努力的服務，因此不能保證傳輸?shù)目煽啃?。獨立選擇路由的模式也不能保證分組到達的順序性。但是其

4、操作靈活且魯棒性較強，適合于短報文傳輸以及對實時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)絡層次。”這句話對嗎？正確。源端主機上某個程序的進程利用傳輸層報文的首部字段和控制報文與目的端主機上的目標程序進程進行對話，從而實現(xiàn)程序（進程）之間的信息交互。8. 請畫出TCP/IP模型的結構圖。應用層傳輸層網(wǎng)際層網(wǎng)絡接口層9. TCP/IP模型中傳輸層的協(xié)議有哪些？傳輸控制協(xié)議TCP和用戶數(shù)據(jù)報協(xié)議UDP。10. TCP/IP模型中網(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. 請說明IP協(xié)議

5、分片處理的過程。若IP分組經(jīng)過的某中間網(wǎng)絡的MTU值小于生成分組數(shù)據(jù)的初始網(wǎng)絡的MTU值時，必須要將分組分割成適合該中間網(wǎng)絡傳輸要求的小的分組，這個過程稱為分片。一般是將IP分組的數(shù)據(jù)部分按照8個字節(jié)的整數(shù)倍進行等分，并從零開始計數(shù)。只有第1個分片擁有IP分組完整的首部信息，后續(xù)分片只復制原IP分組首部的部分信息（無選項字段）。此時每個分片分組的片偏移字段值設為該分片的數(shù)據(jù)內容的第1個字節(jié)在原始的IP分組中的位置，同時標志字段的DF位為0，最后一個分片的MF位為0，其它分片的MF位為1。所有的分片將在目的主機上進行重組。重組時，接收端將標識符字段值相同的且MF位為1的各個分片緩存起來，直到某個

6、分片的MF為0為止。隨后將這些分片的數(shù)據(jù)內容進行重新的組合，從而恢復出原始的IP分組信息。12. 請說明ARP協(xié)議和RARP協(xié)議的區(qū)別。ARP協(xié)議用于查詢已知IP地址的目的主機的硬件地址信息。RARP協(xié)議處理的是通信設備知道自己的物理地址，但是不知道IP地址的問題。13. 請說明TCP協(xié)議校驗和字段的計算方法。發(fā)送端先將校驗和字段全部置0。然后將偽首部連同UTCP報文一起拆分成若干16位的二進制位串。若TCP報文的數(shù)據(jù)部分不是偶數(shù)個字節(jié)，則在最后添加一個全0字節(jié)。隨后按照二進制反碼計算這些16位二進制位串的和。最后將此值的二進制反碼記入校驗和字段并發(fā)送。接收端首先將收到的TCP報文附加上偽首部

7、信息以及可能的填充字節(jié)信息，然后將這些內容拆分成16位的二進制位串。最后按照二進制反碼求這些16位二進制位串的和，如果結果是全1則表明傳輸無誤。14. 什么是IP地址？IP地址由哪些部分組成？TCP/IP模型的網(wǎng)際層為每一個連接在網(wǎng)絡上的設備接口分配了一個全世界獨一無二的32位標識符作為該設備接口的唯一標識。這個全世界獨一無二的32位標識符稱為IP地址。32比特的IP地址分為兩個部分，分別是網(wǎng)絡號部分和主機號部分。15. IP地址與硬件地址的區(qū)別是什么？IP地址是網(wǎng)際層級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)絡接口層）使用的地址概念。數(shù)據(jù)鏈路層“看不見”數(shù)據(jù)報的IP地址，而

8、網(wǎng)際層也看不見硬件地址。16. 請說明IP地址的分類以及各類IP地址的范圍。網(wǎng)絡類型第一個可用的網(wǎng)絡號最后一個可用的網(wǎng)絡號最大網(wǎng)絡數(shù)每個網(wǎng)絡的最大主機數(shù)IP地址總范圍可分配給主機的IP地址范圍A112627-2=126224-2=16777214.0.1B128.0191.255214=16384216-2=65534C221=209715228-2=254DE17. 對于傳統(tǒng)的IP地址而言，請說明127.0.0.4和190.233.255.255的含義是什么？前者用于計算機的環(huán)回測試，后者表示一個B類網(wǎng)絡的廣播地址。18. 某單位擁有一個B類地址網(wǎng)絡。現(xiàn)欲在其中劃分7個子網(wǎng)，則子網(wǎng)掩碼是什么

9、？每個子網(wǎng)最多可以有多少臺主機？255.255.240.0 4094。19. 128.14.32.0/20包含多少個地址？其最大地址和最小地址是什么？212個。最大地址為，最小地址為。20. IPv6分組的擴展首部是否為數(shù)據(jù)報的首部？為什么？擴展首部都不屬于IPv6數(shù)據(jù)報的首部，而是與數(shù)據(jù)部分共同被定義為有效載荷（payload）或凈負荷。因為擴展首部提供的是數(shù)據(jù)報的擴展功能，是可選的。數(shù)據(jù)報的首部專指基礎首部。21. TCP/IP模型的應用層可以與OSI模型的哪個層次相對應？應用層、表示層和會話層。22. TCP/IP模型的網(wǎng)絡接口層可以與OSI模型的哪個層次相對應？數(shù)據(jù)鏈路層和物理層。23

10、. 請簡述TCP/IP模型與OSI模型的區(qū)別。首先，TCP/IP模型的應用層囊括了OSI模型的應用層、表示層和會話層三層的功能。實踐證明將表示層和會話層單獨作為獨立的層次會造成網(wǎng)絡結構復雜、功能冗余，可以將它們的功能劃歸其它層次實現(xiàn)。TCP/IP模型在這一點上做得較好而OSI模型在此處卻留下了一個敗筆。其次，TCP/IP模型只有一個未作任何定義的網(wǎng)絡接口層，而OSI模型則完整的定義了數(shù)據(jù)鏈路層和網(wǎng)絡層。實際上這兩層是完全不同的，物理層必須處理實際的物理傳輸媒介的各種特性，而數(shù)據(jù)鏈路層只關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)侥康亩恕CP/IP模型在這一點上工作做得不夠。除上述差異之外，兩個模型的特點對比還有：TCP/IP模型沒有明顯地區(qū)分服務、接口和協(xié)議的概念，而OSI模型卻做了詳細的工作，從而符合了軟件工程實踐的規(guī)范和要求；TCP/IP模型是專用的，不適合描述除TCP/IP模型之外的