❶ 计算机网络（四）——网络层
网际层的IP协议及配套协议 ：
(1) 从收到的分组的首部提取 目的 IP 地址 D 。
(2) 先判断是否为直接交付，对路由器直接相连的网络逐个检查：用各网络的 子网掩码和 D 逐位相“与” ，看是否和相应的网络地址匹配。若匹配，则将分组直接交付。否则就是间接交付，执行 (3)。
(3) 若路由表中有目的地址为 D 的 特定主机路由 ，则将分组传送给指明的下一跳路由器；否则，执行 (4)。
(4) 对路由表中的每一行，将 子网掩码和 D 逐位相“与” 。若结果与该行的目的网络地址匹配，则将分组传送给该行指明的下一跳路由器；否则，执行 (5)。
(5) 若路由表中有一个默认路由，则将分组传送给路由表中所指明的默认路由器；否则，执行 (6)。
(6) 报告转发分组出错。
从匹配结果中选择具有最长网络前缀的路由：最长前缀匹配
OSPF 的其他特点：
❷ 计算机网络练习
1、总线型、星型、环型、树型。
2、网络连接设备和网络介质的连接排列方式
3、从高到底是应用层、表示层、会话层、传输层、网络层、数据链
路层、物理层
4、面向连接的字节流
5、IP分组
6、综合布线系统
7、Dynamic Host Configuration Protocol动态主机设置协议
8、交换机
9、数据传输
10、网络层 路由选择 分组转发
二、
1、D
2、C
3、B
4、B
5、D
6、C
7、D
8、C
9、A
10、C
三、
2.实用的停止等待协议的思路？
实用的数据链路层协议应考虑到：传输数据的信道不是可靠的（即
不能保证所传的数据不产生差错），并且还需要对数据的发送端进
行流量控制。
接收方通过确认帧进行流量控制。通过差错控制编码与否认帧，解
决了帧出错的问题造成的死锁问题。
发送端超时重发能够解决数据帧丢失带来的死锁问题。通过镇标号
解决帧重复问题。
3.滑动窗口协议的思路？
TCP协议采用滑动窗口协议来解决了端到端的流量控制。TCP协
议在工作时，如果发送端的TCP协议软件每传输一个数据分组后，必
须等待接收端的确认才能够发送下一个分组，由于网络传输的时延
，将有大量时间被用于等待确认，导致传输效率低下。为此TCP在进
行数据传输时使用了滑动窗口机制。
TCP滑动窗口用来暂存两台计算机问要传送的数据分组。每台运
行TCP协议的计算机有两个滑动窗口：一个用于数据发送，另一个用
于数据接收。
TCP协议软件依靠滑动窗口机制解决传输效率和流量控制问题。
它可以在收到确认信息之前发送多个数据分组。这种机制使得网络
通信处于忙碌状态，提高了整个网络的吞吐率，它还解决了端到端
的通信流量控制问题，允许接收端在拥有容纳足够数据的缓冲之前
对传输进行限制。在实际运行中，TCP滑动窗口的大小是可以随时调
整的。收发端TCP协议软件在进行分组确认通信时，还交换滑动窗口
控制信息，使得双方滑动窗口大小可以根据需要动态变化，达到在
提高数据传输效率的同时，防止拥塞的发生。
2.简述OSI的七层模型
建立七层模型的主要目的是为解决异种网络互连时所遇到的兼
容性问题。它的最大优点是将服务、接口和协议这三个概念明确地
区分开来：服务说明某一层为上一层提供一些什么功能，接口说明
上一层如何使用下层的服务，而协议涉及如何实现本层的服务；这
样各层之间具有很强的独立性，互连网络中各实体采用什么样的协
议是没有限制的，只要向上提供相同的服务并且不改变相邻层的接
口就可以了。网络七层的划分也是为了使网络的不同功能模块（不
同层次）分担起不同的职责，从而带来如下好处：
（1）减小设计的复杂程度 ，便于后期维护的故障定位
（2）利于技术革新，某一层的新技术应用不影响整个模型
（3）便于标准化的推进
OSI共分为七层，从上到下分别为：应用层、表示层、会话层、
传输层、网络层、数据链路层、物理层
每层的作用简述如下：
a、应用层为用户的应用程序提供接入网络的接口。
b、表示层将用户数据进行相应的编码或格式转换。
c、会话层区分通信中的不同上层程序，为每个进程建立单独的
链接，并维护和管理通信的过程。
d、传输层为数据的可靠传输提供一种安全可靠的方式。
e、网络层完成数据在网络中的实际传输，确定地址和最佳路径
f、数据链路层使用硬件地址来定位远程主机，传输数据并进行
必要的流量控制和差错校验。
g、物理层传输比特流。将链路层的数据用高低不同的电平值表
示发送到物理线路上。物理层规定了设备的接口形状、针脚个数、
针脚不同电平值的含义。
4.简述TCP协议与UDP协议
tcp传输控制协议，是一种提供面向连接的可靠的字节流服务的传输
层协议。通过三次握手、确认重传、滑动窗口等机制来实现上述的
服务，这就要求在tcp报文中应该有相应的控制信息，如：序列号和
确认号，窗口位等等。tcp传输的可靠性较高，但效率较低。
udp用户数据包协议，是一种提供面向无连接的不可靠的传输层协议
。因为不要求可靠性，所以UDP报文中的控制信息较少。另外UDP协
议都用于对数据可靠性要求不高，但对通讯实时性较高的场所。
1.综合布线系统的优点有哪些？
a、结构清晰，便于管理维护
b、材料统一先进，适应发展需要
c、灵活性强，适应各种不同需求
d、便于扩充，节约费用又提高了系统的可靠性
4.简述路由器与交换机的区别
交换机是二层设备，能完成冲突域的划分，但交换机所连接的设备
同处于一个广播域。交换机是根据数据帧中的MAC地址进行转发的。
他不会对数据帧的地址进行修改。
路由器是三层设备，能完成对冲突域和广播域的划分。路由器所连
接的设备都处于单独的冲突域和广播域。路由器是根据三层的数据
包中的IP地址来进行转发的。但路由器会在进行二层封装是改变原
数据帧中的源地址。
❸ 计算机网络第4章
《计算机网络》第04章在线测试
《计算机网络》第04章在线测试
第一题、单项选择题（每题1分，5道题共5分）
1、1. TCP/IP体系结构的网络层提供的服务是（ C）。
A、虚电路服务 B、电路服务
C、数据报服务 D、无差错服务
2、2. IP地址202.196.64.4的类型是（B ）。
A、D类 B、C类
C、B类 D、A类
3、3. 如果想组建一个约可以连接四万多台主机的网络，进行网络规划时，需要选择的IP地址类型为（C ）。 A. B. C. D.
A、D类 B、C类
C、B类 D、A类
4、4. 主机A发送IP分组给B，中间经过3个路由器。那么在IP分组的发送过程中，需要使用的ARP的次数为（ D）。
A、1次 B、2次
C、3次 D、4次
5、5. 某自治系统采用RIP协议，若该自治系统内的路由器R1收到其邻居路由器R2的距离向量中包含信息＜net1,16＞，则可能得出的结论是（D ）。
A、R1可以经过R2到达net1，跳数为17 B、R1可以到达net1，跳数为16
C、R2可以经过R1到达net1，跳数为17 D、R1不能经过R2到达net1
第二题、多项选择题（每题2分，5道题共10分）
1、1. IP提供的服务有（ BCD）。
A、面向连接
B、面向无连接
C、不可靠
D、尽最大努力
E、保证数据不丢失
2、2. 进行IP数据报分片的设备是（ ）。ACE / ACDE是错误的
A、源主机
B、目的主机
C、交换机
D、网卡
E、路由器
3、3. 导致发送ICMP目的地不可达报告报文的情况有（ ABCD）。
A、网络不可达
B、主机不可达
C、协议不可达
D、端口不可达
E、路由器不可达
4、4. 划分子网后IP地址的组成部分有（ ABD）。
A、网络号
B、子网号
C、层次号
D、主机号
E、子网掩码
5、5. IP数据报首部中，控制分片和重组的字段有（ABC ）。
A、标识
B、标志
C、片偏移
D、协议
E、报头长度
第三题、判断题（每题1分，5道题共5分）
1、1. 一个主机可以有多个公用IP地址，多个主机也可以使用同一个公用IP地址。（F ）
正确 错误
2、2. 假设一个IP数据报的首部长度为20字节，数据部分为3000字节，“DF”标志位等于0。现在要通过一个MTU＝1520字节的网络传送IP数据报，则该数据报需要划分2个分片。（ F）
正确 错误
3、3. OSPF报文不使用UDP，而是直接使用IP数据报进行传送的。 （ T）
正确 错误
4、4. 采用默认路由，路由器可以减少路由表所占用的空间和搜索路由表所用的时间。（ T）
正确 错误
5、5. IP数据报中“首部校验和”字段仅对首部进行校验，不对数据区进行校验。(T )
正确 错误
❹ 计算机网络习题
这个是按章节来的，你自己找一下吧
第一章习题答案
1． 填空题
(1) 计算机网络按网络的覆盖范围可分为_局域网_、城域网和__广域网__。
(2) 从计算机网络组成的角度看，计算机网络从逻辑功能上可分为 通信 子网和__资源__子网。
(3) 计算机网络的拓扑结构有 星型 、树型、 总线型 、环型和网状型。
第二章习题答案
1．填空题
(1) 调制解调器的作用是实现 模拟/数字 信号和 数字/模拟 信号之间的变换。
(2) 在数据通信过程中，接收端要通过差错控制检查数据是否出错，而采用反馈重发纠错的方法有 停等ARQ 方式和连续ARQ方式，连续ARQ方式又包括选择方式和
GO-BACK-N方式。
(3) 脉冲编码调制的过程简单地说可分为三个过程，它们是 抽样 、 量化和编码。
(4) 在数字通信信道上，直接传送基带信号的方法称为 基带传输 。
(5) 通信信道按传输信号的类型可划分为 模拟 信道和 数字 信道。
(6) 数字数据在数字信道上传输前需进行 编码 ，以便在数据中加入时钟信号；
(7) 数字数据的基本调制技术包括幅移键控、 频移键控 和相移键控。
2．选择题
(1) 通过改变载波信号的相位值来表示数字信号1、0 的编码方式是 C 。
A．ASK B．FSK C．PSK D．NRZ
(2) 在网络中，将语音与计算机产生的数字、文字、图形与图像同时传输，将语音信号数字化的技术是 B ；
A．差分Manchester编码 B．PCM技术
C．Manchester编码 D．FSK方法
(3) 下面关于卫星通信的说法，错误的是 C 。
A．卫星通信通信距离大，覆盖的范围广
B．使用卫星通信易于实现广播通信和多址通信
C．卫星通信的好处在于不受气候的影响，误码率很低
D．通信费用高，延时较大是卫星通信的不足之处
(4) 电缆屏蔽的好处是 B 。
A．减少信号衰减 B．减少电磁干扰辐射
C．减少物理损坏 D．减少电缆的阻抗
(5) 在下列多路复用技术中， B 具有动态分配时隙的功能。
A．同步时分多路复用 B．统计时分多路复用
C．频分多路复用 D．波分多路复用
(6) 下面有关虚电路和数据报的特性，正确的是 C 。
A．虚电路和数据报分别为面向无连接和面向连接的服务
B．数据报在网络中沿同一条路径传输，并且按发出顺序到达
C．虚电路在建立连接之后，分组中只需要携带连接标识
D．虚电路中的分组到达顺序可能与发出顺序不同
(7) 在数字通信中，使收发双方在时间基准上保持一致的技术是 B 。
A．交换技术 B．同步技术 C．编码技术 D．传输技术
(8) 在同一时刻，通信双方可以同时发送数据的信道通信方式为 D 。
A．半双工通信 B．单工通信 C．数据报 D．全双工通信
(9) 对于脉冲编码调制来说，如果要对频率为600Hz的语音信号进行采样，若传送PCM信号的信道带宽是3KHz，那么采样频率应该取 B ，就足够可以重构原语音信号的所有信息。
A．1.2KHz B．6KHz C．9KHz D．300Hz
第三章习题答案
1. 填空题
(1) 在TCP/IP参考模型的传输层上， 用户数据报 协议实现的是不可靠、无连接的数据报服务，而 传输控制 协议一个基于连接的通信协议，提供可靠的数据传输。
(2) 在计算机网络中，将网络的层次结构模型和各层协议的集合称为计算机网络的体系结构。其中，实际应用最广泛的是 TCP/IP 协议，由它组成了Internet的一整套协议。
2. 选择题
(1) 国际标准化组织ISO提出的不基于特定机型、操作系统或公司的网络体系结构OSI模型中，第一层和第三层分别为 A 。
A．物理层和网络层 B．数据链路层和传输层
C．网络层和表示层 D．会话层和应用层
(2) 在下面给出的协议中， D 属于TCP/IP的应用层协议。
A．TCP和FTP B．IP和UDP
C．RARP和DNS D．FTP和SMTP
(3) 在下面对数据链路层的功能特性描述中，不正确的是 A 。
A．通过交换与路由，找到数据通过网络的最有效的路径
B．数据链路层的主要任务是提供一种可靠的通过物理介质传输数据的方法
C．将数据分解成帧，并按顺序传输帧，并处理接收端发回的确认帧
D．以太网数据链路层分为LLC和MAC子层，在MAC子层使用CSMA/CD的协议
(4) 网络层、数据链路层和物理层传输的数据单位分别是 C 。
A．报文、帧、比特 B．包、报文、比特
C．包、帧、比特 D．数据块、分组、比特
(5) 在OSI 参考模型中能实现路由选择、拥塞控制与互连功能的层是 C 。
A．传输层 B．应用层 C．网络层 D．物理层
第四章习题答案
1. 填空题
(3) IEEE 802局域网标准将数据链路层划分为 逻辑链路控制 子层和 媒体访问控制 子层。
(4) 在令牌环中，为了解决竞争，使用了一个称为 令牌 的特殊标记，只有拥有的站才有权利发送数据。令牌环网络的拓扑结构为 环型 。
(5) 决定局域网特性的主要技术有 拓扑结构 、传输介质和 介质访问控制技术 。
(6) 载波监听多路访问/冲突检测的原理可以概括为 先听后发 、边听边发、__冲突停发___________、随机重发；
2. 选择题
(1) 光纤分布数据接口FDDI采用 C 拓扑结构。
A．星型 B．总线型 C．环型 D．树型
(2) Ethernet Switch的100Mbit/s全双工端口的带宽为 C 。
A．100Mbit/s B．10/100Mbit/s C．200Mbit/s D．20Mbit/s
(3) 对于采用集线器连接的以太网，其网络逻辑拓扑结构为 C ；
A．总线结构 B．星型结构
C．环型结构 D．以上都不是
(4) 有关VLAN的概念，下面说法不正确的是 C 。
A．VLAN是建立在局域网交换机和ATM交换机上的，以软件方式实现的逻辑分组
B．可以使用交换机的端口划分虚拟局域网，且虚网可以跨越多个交换机
C．使用IP地址定义的虚网与使用MAC地址定义的虚网相比，前者性能较高
D．VLAN中的逻辑工作组各节点可以分布在同一物理网段上，也可以分布在不同的物理网段上
(5) 在常用的传输介质中， A 的带宽最宽，信号传输衰减最小，抗干扰能力最强。
A．光纤 B．同轴电缆 C．双绞线 D．微波
(6) IEEE802.3物理层标准中的10BASE-T标准采用的传输介质为A 。
A．双绞线 B．粗同轴电缆 C．细同轴电缆 D．光纤
第五章习题答案
1.选择题
(1)． A 是整个结构化布线系统的骨干部分。
A．垂直竖井系统 B．平面楼层系统
C．机房子系统 D．布线配线系统
(2)．水平布线系统是结构化布线系统中的六个子系统之一，下面关于水平布线系统的说法不正确的是 A 。
A．在一个多层的建筑物中，水平布线系统是整个结构化布线系统的骨干部分。
B．水平布线系统起着支线的作用，一端连接用户工作区，另一端连接垂直布线系统或设备间；
C．水平布线系统包括了用于连接用户设备的各种信息插座及相关配件（软跳线、连接器等）；
D．将垂直布线的干线线路延伸到用户工作区的通信插座；
第六章习题答案
1.选择题
(1) 下列 D 不是网络操作系统软件。
A．Windows NT Server B．NetWare
C．UNIX D．SQL Server
(2) 网络操作系统的系统容错技术中不包括 D
A．硬盘镜像 B. 事务跟踪系统 C. 电源备份 D. 用户鉴权
(3) 下列 D 属于网络操作系统的容错技术。
A．用户帐户 B. 用户密码 C. 文件共享 D. 磁盘镜像与磁盘双工
(4) 为了保证服务器中硬盘的可靠性，可以采用磁盘镜像技术，其标准是 C 。
A．RAID 5 B. RAID 3 C. RAID 1 D. RAID 0
第七章习题答案
1． 选择题
(1) 可以为程序员提供高层、跨平台、多协议的接口功能的软件称为 D 。
A．服务端开发软件 B．用户端开发软件
C．网络协议 D．中间件
(2) 在Client/Server结构中，客户机使用一条SQL命令将服务请求发送到 B ，由它将每一条SQL命令的执行结果回送给客户机。
A．文件服务器 B．数据库服务器
C．应用服务器 D．对象服务器
(3) 客户机提出服务请求，网络将用户请求传送到服务器 服务器执行用户请求，完成所要求的操作并将结果送回用户，这种工作模式称为___A________。
A．Client/Server 模式 B．对等模式
C．CSMA/CD模式 D．Token Ring 模式
第八章习题答案
1． 选择题
(1) X.25网络是一种 D 。
A．企业内部网 B．帧中继网 C．局域网 D．公用分组交换网
(2) 网桥工作在互连网络的 B 。
A．物理层 B．数据链路层 C．网络层 D．传输层
(3) 路由器运行于OSI模型的 B 。
A．数据链路层 B．网络层 C．传输层 D．应用层
(4) 帧中继技术本质上是 D 交换技术。
A．报文 B．线路 C．信元 D．分组
(5) 在计算机网络中，能将异种网络互连起来，实现不同网络协议相互转换的网络互连设备是___B_________。
A．集线器 B．路由器 C．网关 D．中继器
(6) 对于缩写词X.25、ISDN、PSTN和DDN，分别表示的是 。
A. 数字数据网、公用电话交换网、分组交换网、帧中继
B. 分组交换网、综合业务数字网、公用电话交换网、数字数据网
C. 帧中继、分组交换网、数字数据网、公用电话交换网
D. 分组交换网、公用电话交换网、数字数据网、帧中继
(7) 英文单词Hub、Switch、Bridge、Router、Gateway代表着网络中常用的设备，它们分别表示为 A 。
A. 集线器、网桥、交换机、路由器、网关
B. 交换机、集线器、网桥、网关、路由器
C. 集线器、交换机、网桥、网关、路由器
D. 交换机、网桥、集线器、路由器、网关
(8) 综合业务数字网的基本速率接口和基群速率接口的传输速率分别为 B 。
A. 128Kbit/s和1.544Mbit/s
B. 144Kbit/s和2.048Mbit/s
C. 144Kbit/s和1.544Mbit/s
D. 64Kbit/s和2.048Mbit/s
第九章习题答案
1.填空题
(1) HTTP协议是基于TCP/IP之上的，WWW服务所使用的主要协议，HTTP会话过程包括连接、请求 、应答和断开 。
(2) IP地址中主机部分如果全为1，则表示__有限广播地址___地址，IP地址中主机部分若全为0，则表示__网络___地址。
(3) WWW客户机与WWW服务器之间的应用层传输协议是 HTTP ；
HTML是WWW网页制作的基本语言。
(4) FTP能识别的两种基本的文件格式是文本 文件和 二进制 文件。
(5) 在一个IP网络中负责主机IP地址与主机名称之间的转换协议称为__域名系统__，负责获取与某个IP地址相关的MAC地址的协议称为__地址解析协议_。
(6) 在Internet中URL的中文名称是_统一资源定位器__；我国的顶级域名是_cn______。
(7) Internet中的用户远程登录，是指用户使用 TELNET 命令，使自己的计算机暂时成为远程计算机的一个仿真终端。
(8) 发送电子邮件需要依靠简单邮件传输协议，该协议的主要任务是负责邮件服务器之间的邮件传送。
2.选择题
(1) 在下面的IP地址中， C 属于C类地址。
A．141.0.0.0 B．3.3.3.3
C．197.234.111.123 D．23.34.45.56
(2) 在Intranet服务器中， D 作为WWW服务的本地缓冲区，将Intranet用户从Internet中访问过的主页或文件的副本存放其中，用户下一次访问时可以直接从中取出，提高用户访问速度，节省费用。
A．WWW服务器 B．数据库服务器
C．电子邮件服务器 D．代理服务器
(3) 在给主机配置IP地址时，合法的是 A 。
A．129.9.255.18 B．127.21.19.109
C．192.5.91.255 D．220.103.256.56
(4) HTTP是 D 。
A．统一资源定位器 B．远程登录协议
C．文件传输协议 D．超文本传输协议
(5) ARP协议的主要功能是B 。
A．将物理地址解析为IP地址B．将IP地址解析为物理地址
C．将主机域名解析为IP地址D．将IP地址解析为主机域名
(6) 使用匿名FTP服务，用户登录时常常使用 A 作为用户名。
A．anonymousB．主机的IP地址
C．自己的E-mail地址 D．节点的IP地址
第十章习题答案
1.填空题
(1) 网络安全遭到破坏时，所能采取的基本行动方案有 主动方式和被动方式。
(2) 防火墙是指一个由软件和硬件系统组合而成的专用“屏障”，其功能是防止非法用户入侵、非法使用系统资源以及执行安全管制措施。
2． 选择题
(1) 在企业内部网与外部网之间，用来检查网络请求分组是否合法，保护网络资源不被非法使用的技术是____B______。
A．防病毒技术 B．防火墙技术 C．差错控制技术 D．流量控制技术
(2) 网络安全机制主要解决的是 C。
A. 网络文件共享 B. 因硬件损坏而造成的损失
C. 保护网络资源不被复制、修改和窃取 D. 提供更多的资源共享服务
(3) 为了保证计算机网络信息交换过程的合法性和有效性，通常采用对用户身份的鉴别。下面不属于用户身份鉴别的方法是D。
A. 报文鉴别 B. 身份认证 C. 数字签名 D. 安全扫描
❺ 计算机网络谢希仁编着的第六版第四章课后习题答案
第4 章 网络层
4-01网络层向上提供的服务有哪两种？试比较其优缺点。
答案：虚电路服务和数据报服务。
虚电路的优点：虚电路服务是面向连接的，网络能够保证分组总是按照发送顺序到达目的站，且不丢失、不重复，提供可靠的端到端数据传输；目的站地址仅在连接建立阶段使用，每个分组使用短的虚电路号，使分组的控制信息部分的比特数减少，减少了额外开销；端到端的差错处理和流量控制可以由分组交换网负责，也可以由用户机负责。虚电路服务适用于通信信息量大、速率要求高、传输可靠性要求高的场合。
虚电路的缺点：虚电路服务必须建立连接；属于同一条虚电路的分组总是按照同一路由进行转发；当结点发生故障时，所有通过出故障的结点的虚电路均不能工作。
数据报的优点：数据报服务不需要建立连接；每个分组独立选择路由进行转发，当某个结点发生故障时，后续的分组可以另选路由，因而提高了通信的可靠性。数据报服务的灵活性好，适用于传输可靠性要求不高、通信子网负载不均衡、需要选择最佳路径的场合。
数据报的缺点：数据报服务是面向无连接的，到达目的站时不一定按发送顺序，传输中的分组可能丢失和重复，提供面向无连接的、不可靠的数据传输；每个分组都要有目的站的全地址；当网络发生故障是，出故障的结点可能会丢失数据，一些路由可能会发生变化；端到端的差错处理和流量控制只由主机负责。
答案太多传不上来，留下邮箱可以发给你..........
❻ 计算机网络第4章（网络层）
计算机网络微课堂 的笔记整理
笔记也放到了 我的github 和 我的gitee 上
一种观点：让网络负责可靠交付
发送方 发送给 接收方 的所有分组都沿着同一条虚电路传送
另一种观点：网络提供数据报服务
发送方 发送给 接收方 的分组可能沿着不同路径传送
A类地址
B类地址
C类地址
练习
IP 地址的指派范围
一般不使用的特殊的 IP 地址
IP 地址的一些重要特点
(1) IP 地址是一种分等级的地址结构 。分两个等级的好处是：
(2) 实际上 IP 地址是标志一个主机（或路由器）和一条链路的接口 。
(3) 用转发器或网桥连接起来的若干个局域网仍为一个网络 ，因此这些局域网都具有同样的网络号 net-id。
(4) 所有分配到网络号 net-id 的网络，无论是范围很小的局域网，还是可能覆盖很大地理范围的广域网，都是平等的。
在 ARPANET 的早期，IP 地址的设计确实不够合理：
如果想要将原来的网络划分成三个独立的网路
所以是否可以从主机号部分借用一部分作为子网号
基本思路
划分为三个子网后对外仍是一个网络
举例
例子1
例子2
默认子网掩码
无分类域间路由选择 CIDR (Classless Inter-Domain Routing)。
举例
给定一个IPv4地址快，如何将其划分成几个更小的地址块，并将这些地址块分配给互联网中不同网络，进而可以给各网络中的主机和路由器接口分配IPv4地址
划分子网的IPv4就是定长的子网掩码
举例
无分类编址的IPv4就是变长的子网掩码
举例
举例
源主机如何知道目的主机是否与自己在同一个网络中，是直接交付，还是间接交付？
主机C如何知道路由器R的存在？
路由器收到IP数据报后如何转发？
假设IP数据报首部没有出错，路由器取出IP数据报首部各地址字段的值
接下来路由器对该IP数据报进行查表转发
路由器是隔离广播域的
静态路由配置
举例
默认路由
举例
默认路由可以被所有网络匹配，但路由匹配有优先级，默认路由是优先级最低的
特定主机路由
举例
有时候，我们可以给路由器添加针对某个主机的特定主机路由条目
一般用于网络管理人员对网络的管理和测试
静态路由配置错误导致路由环路
举例
假设将R2的路由表中第三条目录配置错了下一跳
这导致R2和R3之间产生了路由环路
聚合了不存在的网络而导致路由环路
举例
正常情况
错误情况
解决方法
网络故障而导致路由环路
举例
解决方法
添加故障的网络为黑洞路由
❼ 计算机网络第四章（网络层）
4.1、网络层概述
简介
网络层的主要任务是 实现网络互连 ，进而 实现数据包在各网络之间的传输
这些异构型网络N1~N7如果只是需要各自内部通信，他们只要实现各自的物理层和数据链路层即可
但是如果要将这些异构型网络互连起来，形成一个更大的互联网，就需要实现网络层设备路由器
有时为了简单起见，可以不用画出这些网络，图中N1~N7，而将他们看做是一条链路即可
要实现网络层任务，需要解决一下主要问题：
网络层向运输层提供怎样的服务（“可靠传输”还是“不可靠传输”）
在数据链路层那课讲过的可靠传输，详情可以看那边的笔记：网络层对以下的 分组丢失 、 分组失序 、 分组重复 的传输错误采取措施，使得接收方能正确接受发送方发送的数据，就是 可靠传输 ，反之，如果什么措施也不采取，则是 不可靠传输
网络层寻址问题
路由选择问题
路由器收到数据后，是依据什么来决定将数据包从自己的哪个接口转发出去？
依据数据包的目的地址和路由器中的路由表
但在实际当中，路由器是怎样知道这些路由记录？
由用户或网络管理员进行人工配置，这种方法只适用于规模较小且网络拓扑不改变的小型互联网
另一种是实现各种路由选择协议，由路由器执行路由选择协议中所规定的路由选择算法，而自动得出路由表中的路有记录，这种方法更适合规模较大且网络拓扑经常改变的大型互联网
补充 网络层（网际层） 除了 IP协议 外，还有之前介绍过的 地址解析协议ARP ，还有 网际控制报文协议ICMP ， 网际组管理协议IGMP
总结
4.2、网络层提供的两种服务
在计算机网络领域，网络层应该向运输层提供怎样的服务（“ 面向连接 ”还是“ 无连接 ”）曾引起了长期的争论。
争论焦点的实质就是： 在计算机通信中，可靠交付应当由谁来负责 ？是 网络 还是 端系统 ？
面向连接的虚电路服务
一种观点：让网络负责可靠交付
这种观点认为，应借助于电信网的成功经验，让网络负责可靠交付，计算机网络应模仿电信网络，使用 面向连接 的通信方式。
通信之前先建立 虚电路 (Virtual Circuit)，以保证双方通信所需的一切网络资源。
如果再使用可靠传输的网络协议，就可使所发送的分组无差错按序到达终点，不丢失、不重复。
发送方 发送给 接收方 的所有分组都沿着同一条虚电路传送
虚电路表示这只是一条逻辑上的连接，分组都沿着这条逻辑连接按照存储转发方式传送，而并不是真正建立了一条物理连接。
请注意，电路交换的电话通信是先建立了一条真正的连接。
因此分组交换的虚连接和电路交换的连接只是类似，但并不完全一样
无连接的数据报服务
另一种观点：网络提供数据报服务
互联网的先驱者提出了一种崭新的网络设计思路。
网络层向上只提供简单灵活的、 无连接的 、 尽最大努力交付 的 数据报服务 。
网络在发送分组时不需要先建立连接。每一个分组（即 IP 数据报）独立发送，与其前后的分组无关（不进行编号）。
网络层不提供服务质量的承诺 。即所传送的分组可能出错、丢失、重复和失序（不按序到达终点），当然也不保证分组传送的时限。
发送方 发送给 接收方 的分组可能沿着不同路径传送
尽最大努力交付
如果主机（即端系统）中的进程之间的通信需要是可靠的，那么就由网络的 主机中的运输层负责可靠交付（包括差错处理、流量控制等） 。
采用这种设计思路的好处是 ：网络的造价大大降低，运行方式灵活，能够适应多种应用。
互连网能够发展到今日的规模，充分证明了当初采用这种设计思路的正确性。
虚电路服务与数据报服务的对比
对比的方面 虚电路服务 数据报服务
思路 可靠通信应当由网络来保证 可靠通信应当由用户主机来保证
连接的建立 必须有 不需要
终点地址 仅在连接建立阶段使用，每个分组使用短的虚电路号 每个分组都有终点的完整地址
分组的转发 属于同一条虚电路的分组均按照同一路由进行转发 每个分组独立选择路由进行转发
当结点出故障时 所有通过出故障的结点的虚电路均不能工作 出故障的结点可能会丢失分组，一些路由可能会发生变化
分组的顺序 总是按发送顺序到达终点 到达终点时不一定按发送顺序
端到端的差错处理和流量控制 可以由网络负责，也可以由用户主机负责 由用户主机负责
4.3、IPv4
概述
分类编制的IPv4地址
简介
每一类地址都由两个固定长度的字段组成，其中一个字段是 网络号 net-id ，它标志主机（或路由器）所连接到的网络，而另一个字段则是 主机号 host-id ，它标志该主机（或路由器）。
主机号在它前面的网络号所指明的网络范围内必须是唯一的。
由此可见， 一个 IP 地址在整个互联网范围内是唯一的 。
A类地址
B类地址
C类地址
练习
总结
IP 地址的指派范围
一般不使用的特殊的 IP 地址
IP 地址的一些重要特点
(1) IP 地址是一种分等级的地址结构 。分两个等级的好处是：
第一 ，IP 地址管理机构在分配 IP 地址时只分配网络号，而剩下的主机号则由得到该网络号的单位自行分配。这样就方便了 IP 地址的管理。
第二 ，路由器仅根据目的主机所连接的网络号来转发分组（而不考虑目的主机号），这样就可以使路由表中的项目数大幅度减少，从而减小了路由表所占的存储空间。
(2) 实际上 IP 地址是标志一个主机（或路由器）和一条链路的接口 。
当一个主机同时连接到两个网络上时，该主机就必须同时具有两个相应的 IP 地址，其网络号 net-id 必须是不同的。这种主机称为 多归属主机 (multihomed host)。
由于一个路由器至少应当连接到两个网络（这样它才能将 IP 数据报从一个网络转发到另一个网络），因此 一个路由器至少应当有两个不同的 IP 地址 。
(3) 用转发器或网桥连接起来的若干个局域网仍为一个网络 ，因此这些局域网都具有同样的网络号 net-id。
(4) 所有分配到网络号 net-id 的网络，无论是范围很小的局域网，还是可能覆盖很大地理范围的广域网，都是平等的。
划分子网的IPv4地址
为什么要划分子网
在 ARPANET 的早期，IP 地址的设计确实不够合理：
IP 地址空间的利用率有时很低。
给每一个物理网络分配一个网络号会使路由表变得太大因而使网络性能变坏。
两级的 IP 地址不够灵活。
如果想要将原来的网络划分成三个独立的网路
所以是否可以从主机号部分借用一部分作为子网号
但是如果未在图中标记子网号部分，那么我们和计算机又如何知道分类地址中主机号有多少比特被用作子网号了呢？
所以就有了划分子网的工具： 子网掩码
从 1985 年起在 IP 地址中又增加了一个“ 子网号字段 ”，使两级的 IP 地址变成为 三级的 IP 地址 。
这种做法叫做 划分子网 (subnetting) 。
划分子网已成为互联网的正式标准协议。
如何划分子网
基本思路
划分子网纯属一个 单位内部的事情 。单位对外仍然表现为没有划分子网的网络。
从主机号 借用 若干个位作为 子网号 subnet-id，而主机号 host-id 也就相应减少了若干个位。
凡是从其他网络发送给本单位某个主机的 IP 数据报，仍然是根据 IP 数据报的 目的网络号 net-id，先找到连接在本单位网络上的路由器。
然后 此路由器 在收到 IP 数据报后，再按 目的网络号 net-id 和 子网号 subnet-id 找到目的子网。
最后就将 IP 数据报直接交付目的主机。
划分为三个子网后对外仍是一个网络
优点
1. 减少了 IP 地址的浪费 2. 使网络的组织更加灵活 3. 更便于维护和管理
划分子网纯属一个单位内部的事情，对外部网络透明 ，对外仍然表现为没有划分子网的一个网络。
子网掩码
(IP 地址) AND (子网掩码) = 网络地址 重要，下面很多相关知识都会用到
举例
例子1
例子2
默认子网掩码
总结
子网掩码是一个网络或一个子网的重要属性。
路由器在和相邻路由器交换路由信息时，必须把自己所在网络（或子网）的子网掩码告诉相邻路由器。
路由器的路由表中的每一个项目，除了要给出目的网络地址外，还必须同时给出该网络的子网掩码。
若一个路由器连接在两个子网上，就拥有两个网络地址和两个子网掩码。
无分类编址的IPv4地址
为什么使用无分类编址
无分类域间路由选择 CIDR (Classless Inter-Domain Routing)。
CIDR 最主要的特点
CIDR使用各种长度的“ 网络前缀 ”(network-prefix)来代替分类地址中的网络号和子网号。
IP 地址从三级编址（使用子网掩码）又回到了两级编址 。
如何使用无分类编址
举例
路由聚合（构造超网）
总结
IPv4地址的应用规划
给定一个IPv4地址快，如何将其划分成几个更小的地址块，并将这些地址块分配给互联网中不同网络，进而可以给各网络中的主机和路由器接口分配IPv4地址
定长的子网掩码FLSM（Fixed Length Subnet Mask）
划分子网的IPv4就是定长的子网掩码
举例
通过上面步骤分析，就可以从子网1 ~ 8中任选5个分配给左图中的N1 ~ N5
采用定长的子网掩码划分，只能划分出2^n个子网，其中n是从主机号部分借用的用来作为子网号的比特数量，每个子网所分配的IP地址数量相同
但是也因为每个子网所分配的IP地址数量相同，不够灵活，容易造成IP地址的浪费
变长的子网掩码VLSM（Variable Length Subnet Mask）
无分类编址的IPv4就是变长的子网掩码
举例
4.4、IP数据报的发送和转发过程
举例
源主机如何知道目的主机是否与自己在同一个网络中，是直接交付，还是间接交付？
可以通过 目的地址IP 和 源地址的子网掩码 进行 逻辑与运算 得到 目的网络地址
如果 目的网络地址 和 源网络地址 相同 ，就是 在同一个网络 中，属于 直接交付
如果 目的网络地址 和 源网络地址 不相同 ，就 不在同一个网络 中，属于 间接交付 ，传输给主机所在网络的 默认网关 （路由器——下图会讲解）,由默认网关帮忙转发
主机C如何知道路由器R的存在？
用户为了让本网络中的主机能和其他网络中的主机进行通信，就必须给其指定本网络的一个路由器的接口，由该路由器帮忙进行转发，所指定的路由器，也被称为 默认网关
例如。路由器的接口0的IP地址192.168.0.128做为左边网络的默认网关
主机A会将该IP数据报传输给自己的默认网关，也就是图中所示的路由器接口0
路由器收到IP数据报后如何转发？
检查IP数据报首部是否出错：
若出错，则直接丢弃该IP数据报并通告源主机
若没有出错，则进行转发
根据IP数据报的目的地址在路由表中查找匹配的条目：
若找到匹配的条目，则转发给条目中指示的吓一跳
若找不到，则丢弃该数据报并通告源主机
假设IP数据报首部没有出错，路由器取出IP数据报首部各地址字段的值
接下来路由器对该IP数据报进行查表转发
逐条检查路由条目，将目的地址与路由条目中的地址掩码进行逻辑与运算得到目的网络地址，然后与路由条目中的目的网络进行比较，如果相同，则这条路由条目就是匹配的路由条目，按照它的下一条指示，图中所示的也就是接口1转发该IP数据报
路由器是隔离广播域的
4.5、静态路由配置及其可能产生的路由环路问题
概念
多种情况举例
静态路由配置
举例
默认路由
举例
默认路由可以被所有网络匹配，但路由匹配有优先级，默认路由是优先级最低的
特定主机路由
举例
有时候，我们可以给路由器添加针对某个主机的特定主机路由条目
一般用于网络管理人员对网络的管理和测试
多条路由可选，匹配路由最具体的
静态路由配置错误导致路由环路
举例
假设将R2的路由表中第三条目录配置错了下一跳
这导致R2和R3之间产生了路由环路
聚合了不存在的网络而导致路由环路
举例
正常情况
错误情况
解决方法
黑洞路由的下一跳为null0，这是路由器内部的虚拟接口，IP数据报进入它后就被丢弃
网络故障而导致路由环路
举例
解决方法
添加故障的网络为黑洞路由
假设。一段时间后故障网络恢复了
R1又自动地得出了其接口0的直连网络的路由条目
针对该网络的黑洞网络会自动失效
如果又故障
则生效该网络的黑洞网络
总结
4.6、路由选择协议
概述
因特网所采用的路由选择协议的主要特点
因特网采用分层次的路由选择协议
自治系统 AS ：在单一的技术管理下的一组路由器，而这些路由器使用一种 AS 内部的路由选择协议和共同的度量以确定分组在该 AS 内的路由，同时还使用一种 AS 之间的路由选择协议用以确定分组在 AS之间的路由。
自治系统之间的路由选择简称为域间路由选择，自治系统内部的路由选择简称为域内路由选择
域间路由选择使用外部网关协议EGP这个类别的路由选择协议
域内路由选择使用内部网关协议IGP这个类别的路由选择协议
网关协议 的名称可称为 路由协议
常见的路由选择协议