計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)習(xí)題參考答案

1、第3章計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)三、 簡答題1. 為什么要采用分層的方法解決計(jì)算機(jī)的通信問題？通過分層的方法，使得計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)復(fù)雜的通信處理問題轉(zhuǎn)化成為若干相對較小的層次內(nèi)的局部問題，對其進(jìn)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(jìn)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(wù)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(wù)，但是對于上一層的服務(wù)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(wù)存在于直接相鄰的兩個(gè)層次之間，是垂直的。4. 請描述一下

2、通信的兩臺主機(jī)之間通過OSI模型進(jìn)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(jìn)行通信的源用戶進(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。當(dāng)比特流沿著傳輸介質(zhì)經(jīng)過各種傳輸設(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(jìn)程。5. 請簡述虛電路服務(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，適用于長報(bào)文的通信，一般應(yīng)用于穩(wěn)定的專用網(wǎng)絡(luò)。6. 請簡述無連接服務(wù)的特點(diǎn)。無連接服務(wù)無需事先建立連接。各個(gè)分組攜帶全部信息，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

4、操作靈活且魯棒性較強(qiáng)，適合于短報(bào)文傳輸以及對實(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@句話對嗎？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)行對話，從而實(shí)現(xiàn)程序（進(jìn)程）之間的信息交互。8. 請畫出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和用戶數(shù)據(jù)報(bào)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(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(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)過程稱為分片。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，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)識符字段值相同的且MF位為1的各個(gè)分片緩存起來，直到某個(gè)

6、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(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地址的問題。13. 請說明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)，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

7、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)一無二的32位標(biāo)識符作為該設(shè)備接口的唯一標(biāo)識。這個(gè)全世界獨(dú)一無二的32位標(biāo)識符稱為IP地址。32比特的IP地址分為兩個(gè)部分，分別是網(wǎng)絡(luò)號部分和主機(jī)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(luò)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(bào)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(luò)類型第一個(gè)可用的網(wǎng)絡(luò)號最后一個(gè)可用的網(wǎng)絡(luò)號最大網(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=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(jì)算機(jī)的環(huán)回測試，后者表示一個(gè)B類網(wǎng)絡(luò)的廣播地址。18. 某單位擁有一個(gè)B類地址網(wǎng)絡(luò)。現(xiàn)欲在其中劃分7個(gè)子網(wǎng)，則子網(wǎng)掩碼是什么

9、？每個(gè)子網(wǎng)最多可以有多少臺主機(jī)？255.255.240.0 4094。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，最小地址為。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)層次相對應(yīng)？應(yīng)用層、表示層和會話層。22. TCP/IP模型的網(wǎng)絡(luò)接口層可以與OSI模型的哪個(gè)層次相對應(yīng)？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(yīng)用層囊括了OSI模型的應(yīng)用層、表示層和會話層三層的功能。實(shí)踐證明將表示層和會話層單獨(dú)作為獨(dú)立的層次會造成網(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)侥康亩恕CP/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)對比還有：TCP/IP模型沒有明顯地區(qū)分服務(wù)、接口和協(xié)議的概念，而OSI模型卻做了詳細(xì)的工作，從而符合了軟件工程實(shí)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