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计算机网络第8版第四章答案

发布时间:2023-09-07 09:49:17

计算机网络 关于IP地址、规划子网的问题。课后习题 往详细解答

260台电脑需要9位主机号,62台电脑需要7位主机号,2台电脑需要3位主机号。所以可以这样划分:
260台主机的子网:128.168.0.0/23。其中大约有2的9次方-3-260=249个IP地址为空闲地址。
62台主机的子网:128.168.1.0/25。其中有2的7次方-3-62=63个空闲地址。
2台主机的子网:128.168.1.128/29。其中有8-3-2=2个空闲地址。
注:1.减3是减去网络地址、广播地址、网关地址。
2.这样划分还有很大的一块网络没有使用,可以留待他用。这样做只是最经济的划分方法。
空闲的地址块是128.168.1.136/29---128.168.1.248/29和128.168.2.0/23-128.168.254.0/23。

⑵ 求计算机网络安全教程 课后答案(石志国的)

第1章 一、选择题
1. 狭义上说的信息安全,只是从自然科学的角度介绍信息安全的研究内容。
2. 信息安全从总体上可以分成5个层次,密码技术 是信息安全中研究的关键点。 3. 信息安全的目标CIA指的是机密性,完整性,可用性。
4. 1999年10月经过国家质量技术监督局批准发布的《计算机信息系统安全保护等级划分准则》将计算机安全保护划分为以下5个级别。 二、填空题
1. 信息保障的核心思想是对系统或者数据的4个方面的要求:保护(Protect),检测(Detect),反应(React),恢复(Restore)。
2. TCG目的是在计算和通信系统中广泛使用基于硬件安全模块支持下的可信计算平台Trusted Computing Platform,以提高整体的安全性。
3. 从1998年到2006年,平均年增长幅度达50%左右,使这些安全事件的主要因素是系统和网络安全脆弱性(Vulnerability)层出不穷,这些安全威胁事件给Internet带来巨大的经济损失。
4. B2级,又叫结构保护(Structured Protection)级别,它要求计算机系统中所有的对象都要加上标签,而且给设备(磁盘、磁带和终端)分配单个或者多个安全级别。 5. 从系统安全的角度可以把网络安全的研究内容分成两大体系:攻击和防御。 三、简答题
1. 网络攻击和防御分别包括哪些内容? 答:①攻击技术:网络扫描,网络监听,网络入侵,网络后门,网络隐身 ②防御技术:安全操作系统和操作系统的安全配置,加密技术,防火墙技术,入侵检测,网络安全协议。
2. 从层次上,网络安全可以分成哪几层?每层有什么特点? 答:从层次体系上,可以将网络安全分为4个层次上的安全:
(1)物理安全 特点:防火,防盗,防静电,防雷击和防电磁泄露。
(2)逻辑安全 特点:计算机的逻辑安全需要用口令、文件许可等方法实现。
(3)操作系统 特点:操作系统是计算机中最基本、最重要的软件。操作系统的安全是网络安全的基础。
(4)联网安全 特点:联网的安全性通过访问控制和通信安全两方面的服务来保证。 第2章 一、选择题
1. OSI参考模型是国际标准化组织制定的模型,把计算机与计算机之间的通信分成7个互相连接的协议层。
2. 表示层服务的一个典型例子是用一种一致选定的标准方法对数据进行编码。。 3. 子网掩码是用来判断任意两台计算机的IP地址是否属于同一子网络的根据。。 4. 通过ICMP协议,主机和路由器可以报告错误并交换相关的状态信息。 5. 常用的网络服务中,DNS使用 UDP协议。 二、填空题
1. 网络层的主要功能是完成网络中主机间的报文传输,在广域网中,这包括产生从源端到目的端的路由。
2. TCP/IP协议族包括4个功能层:应用层、传输层、网络层和网络接口层。这4层概括了
第1章 一、选择题
1. 狭义上说的信息安全,只是从自然科学的角度介绍信息安全的研究内容。
2. 信息安全从总体上可以分成5个层次,密码技术 是信息安全中研究的关键点。 3. 信息安全的目标CIA指的是机密性,完整性,可用性。
4. 1999年10月经过国家质量技术监督局批准发布的《计算机信息系统安全保护等级划分准则》将计算机安全保护划分为以下5个级别。 二、填空题
1. 信息保障的核心思想是对系统或者数据的4个方面的要求:保护(Protect),检测(Detect),反应(React),恢复(Restore)。
2. TCG目的是在计算和通信系统中广泛使用基于硬件安全模块支持下的可信计算平台Trusted Computing Platform,以提高整体的安全性。
3. 从1998年到2006年,平均年增长幅度达50%左右,使这些安全事件的主要因素是系统和网络安全脆弱性(Vulnerability)层出不穷,这些安全威胁事件给Internet带来巨大的经济损失。
4. B2级,又叫结构保护(Structured Protection)级别,它要求计算机系统中所有的对象都要加上标签,而且给设备(磁盘、磁带和终端)分配单个或者多个安全级别。 5. 从系统安全的角度可以把网络安全的研究内容分成两大体系:攻击和防御。 三、简答题
1. 网络攻击和防御分别包括哪些内容? 答:①攻击技术:网络扫描,网络监听,网络入侵,网络后门,网络隐身 ②防御技术:安全操作系统和操作系统的安全配置,加密技术,防火墙技术,入侵检测,网络安全协议。
2. 从层次上,网络安全可以分成哪几层?每层有什么特点? 答:从层次体系上,可以将网络安全分为4个层次上的安全:
(1)物理安全 特点:防火,防盗,防静电,防雷击和防电磁泄露。
(2)逻辑安全 特点:计算机的逻辑安全需要用口令、文件许可等方法实现。
(3)操作系统 特点:操作系统是计算机中最基本、最重要的软件。操作系统的安全是网络安全的基础。
(4)联网安全 特点:联网的安全性通过访问控制和通信安全两方面的服务来保证。 第2章 一、选择题
1. OSI参考模型是国际标准化组织制定的模型,把计算机与计算机之间的通信分成7个互相连接的协议层。
2. 表示层服务的一个典型例子是用一种一致选定的标准方法对数据进行编码。。 3. 子网掩码是用来判断任意两台计算机的IP地址是否属于同一子网络的根据。。 4. 通过ICMP协议,主机和路由器可以报告错误并交换相关的状态信息。 5. 常用的网络服务中,DNS使用 UDP协议。 二、填空题
1. 网络层的主要功能是完成网络中主机间的报文传输,在广域网中,这包括产生从源端到目的端的路由。
2. TCP/IP协议族包括4个功能层:应用层、传输层、网络层和网络接口层。这4层概括了

2
相对于OSI参考模型中的7层。
3. 目前E-mail服务使用的两个主要协议是 简单邮件传输协议和邮局协议。 4. ping指令通过发送ICMP包来验证与另一台TCP/IP计算机的IP级连接,应答消息的接收情况将和往返过程的次数一起显示出来。
5. 使用“net user”指令查看计算机上的用户列表 三、简答题
2. 简述TCP/IP协议族的基本结构,并分析每层可能受到的威胁及如何防御。 答:
第4章 一、选择题
1. 踩点就是通过各种途径对所要攻击的目标进行多方面的了解(包括任何可得到的蛛丝马迹,但要确保信息的准确),确定攻击的时间和地点。
2. 对非连续端口进行的,并且源地址不一致、时间间隔长而没有规律的扫描,称之为慢速扫描。 二、填空题
1. 扫描方式可以分成两大类:慢速扫描和乱序扫描。
2. 被动式策略是基于主机之上,对系统中不合适的设置、脆弱的口令及其他同安全规则抵触的对象进行检查。
3. 一次成功的攻击,可以归纳成基本的五个步骤,但是根据实际情况可以随时调整。归纳起来就是“黑客攻击五部曲”,分别为:隐藏IP、踩点扫描、获得系统或管理员权限、种植后门和在网络中隐身 三、简答题与程序设计题
2. 黑客在进攻的过程中需要经过哪些步骤?目的是什么? 答:(1)隐藏IP:IP隐藏使网络攻击难以被侦破。(2)踩点扫描:踩点是通过各种途径对所要攻击的目标进行多方面的了解,确定攻击的时间和地点。扫描的目的是利用各种工具在攻击目标的IP地址或地址段上的主机上寻找漏洞。(3)获得系统或管理员权限:得到管理员权限的目的是连接到远程计算机,对其控制,达到自己攻击的目的。(4)种植后门:为了保持长期对胜利胜利果实的访问权,在已经攻破的计算机上种植一些供自己访问的后门。(5)在网络中隐身:清除登陆日志及其他相关的日志,防止管理员发现。
5. 扫描分成哪两类?每类有什么特点?可以使用哪些工具进行扫描、各有什么特点? 答:(1)网络扫描一般分为两种策略:一种是主动式策略;另外一种是被动式策略。
(2)被动式策略 特点:基于主机之上的,对系统中不合适的设置、脆弱的口令及其他同安全规则相抵触的对象进行检查,被动式扫描不会对系统造成破坏。工具及特点:GetNTUser:系统用户扫描;PortScan:开放端口扫描;Shed:共享目录扫描。
(3)主动式策略 特点:基于网络的,它通过执行一些脚本文件模拟对系统进行攻击的行为并记录系统的反应,从而发现其中的漏洞。主动式扫描对系统进行模拟攻击可能会对系统造成破坏。工具及特点:X-Scan-v2.3 :对指定IP地址段(单机)进行安全漏洞检测。 6. 网络监听技术的原理是什么?
答:原理:在局域网中与其他计算机进行数据交换时,数据包发往所有连在一起的主机,也就是广播,在报头中包含目的机正确地址。因此只有与数据包中目的地址一致的那台主机才会接受数据包,其他的机器都会将包丢弃。但是,当主机工作在监听模式下时,无论接收到的数据包中目的地址是什么,主机都将其接收下来。然后对数据包进行分析,就得到了局域网中通信的数据。一台计算机可以监听同一网段内所有的数据包,不能监听不同网段的计算

⑶ 谢希仁计算机网络答案

答:a=τ/T0=τC/L=100÷(2×108)×1×109/L=500/L,信道最大利用率Smax =1/(1+4.44a),最大吞吐量Tmax=Smax×1Gbit/s帧长512字节时,a=500/(512×8)=0.122, Smax =0.6486,Tmax=648.6 Mbit/s帧长1500字节时,a=500/(1500×8)=0.0417,Smax =0.8438 ,Tmax=843.8 Mbit/s帧长64000字节时,a=500/(64000×8)=0.000977,Smax =0.9957,Tmax=995.7 Mbit/s可见,在端到端传播时延和数据发送率一定的情况下,帧长度越大,信道利用率越大,信道的最大吞吐量月越大。

⑷ 《计算机网络-自顶向下方法》第四章-网络层 要点

网络层的作用:实现主机到主机的通信服务,将分组从一台发送主机移动到一台接收主机。

1、转发涉及分组在单一的路由器中从一条入链路到一条出链路的传送。
2、路由选择涉及一个网络的所有路由器,它们经路由选择协议共同交互,以决定分组从源到目的地结点所采用的路径。计算这些路径的算法称为路由选择算法。

每台路由器都有一张转发表,路由器通过检查到达分组首部字段的值来转发分组,然后使用该值在该路由器的转发表中索引查找。路由选择算法决定了插入路由器转发表中的值。

路由选择算法可能是集中式的,或者是分布式的。但在这两种情况下,都是路由器接收路由选择协议报文,该信息被用于配置其转发表。

网络层也能在两台主机之间提供无连接服务或连接服务。同在运输层的面向连接服务和无连接服务类似,连接服务需要握手步骤,无连接服务不需要握手。但它们之间也有差异:
1、 在网络层中,这些服务是由网络层向运输层提供的主机到主机的服务。在运输层中,这些服务则是运输层向应用层提供的进程到进程的服务。
2、 在网络层提供无连接服务的计算机网络称为数据报网络;在网络层提供连接服务的计算机网络称为虚电路网络。
3、 在运输层实现面向连接的服务与在网络层实现连接服务是根本不同的。运输层面向连接服务是在位于网络边缘的端系统中实现的;网络层连接服务除了在端系统中,也在位于网络核心的路由器中实现。(原因很简单:端系统和路由器都有网络层)

虚电路网络和数据报网络是计算机网络的两种基本类型。在作出转发决定时,它们使用了非常不同的信息。

IP地址有32比特,如果路由器转发表采用“蛮力实现”将对每个可能的目的地址有一个表项。因为有超过40亿个可能的地址,这种选择完全不可能(即使用二分查找也十分慢)。
我们转发表的表项可以设计为几个表项,每个表项匹配一定范围的目的地址,比如有四个表项

(你可能也会考虑到,IP地址有32比特,如果每个路由器设计为只有2个表项,那么也只需要有32个路由器就可以唯一确定这40亿个地址中的一个。)

最长前缀匹配规则,是在转发表中寻找最长的匹配项,并向与最长前缀匹配相关联的链路接口转发分组。这种规则是为了与因特网的编址规则相适应。

1、输入端口
“使用转发表查找输出端口”是输入端口最重要的操作(当然还有其他一些操作)。输入端口执行完这些所需的操作后,就把该分组发送进入交换结构。如果来自其他输入端口的分组当前正在使用交换结构,一个分组可能会在进入交换结构时被暂时阻塞,在输入端口处排队,并等待稍后被及时调度以通过交换结构。
2、交换结构
交换结构的三种实现方式

3、输出端口
分组调度程序 处理在输出端口中排队的分组
4、路由选择处理器

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IP协议版本4,简称为IPv4;IP协议版本6,简称为IPv6。

如上图所示,网络层有三个主要的组件
1、IP协议
2、路由选择协议
3、ICMP协议 (Internet Control Message Protocol, 因特网控制报文协议)

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不是所有链路层协议都能承载相同长度的网络层分组。有的协议能承载大数据报,而有的协议只能承载小分组。例如,以太网帧能够承载不超过1500字节的数据,而某些广域网链路的帧可承载不超过576字节的数据。

一个链路层帧能承载的最大数据量叫做最大传送单元(Maximun Transmission Unit, MTU)

所以链路层协议的MTU严格限制着IP数据报的长度。这也还不是主要的问题,问题在于发送方与目的地路径上的每段链路可能使用不同的链路层协议,且每种协议可能具有不同的MTU。

举个例子:假定从某条链路收到一个IP数据报,通过检查转发表确定出链路,并且该出链路的MTU比该IP数据报的长度要小。那么如何将这个过大的IP分组压缩进链路层帧的有效载荷字段呢?

解决办法是,将IP数据报中的数据分片成两个或更多个较小的IP数据报,用单独的链路层帧封装这些较小的IP数据报;然后向输出链路上发送这些帧。每个这些较小的数据报都被称为片(fragment)。

路由器完成分片任务。同时,为了使得网络内核保持简单,IPv4设计者把数据报的重组工作放到端系统中,而非放到网络路由器中。

前提:一个4000字节的数据报(20字节IP首部加上3980字节IP有效载荷)到达一台路由器,且必须被转发到一条MTU为1500字节的链路上。假定初始数据报贴上的标识号为777。

这意味着初始数据报中3980字节数据必须被分配到3个独立的片(其中的每个片也是一个IP数据报)

IP分片:

IP地址有32比特,分为网络号和主机号。
IP地址的网络部分(即网络号)被限制为长度为8、16或24比特,这是一种称为分类编址的编址方案。具有8、16和24比特子网地址的子网分别被称为A、B和C类网络。

但是它在支持数量迅速增加的具有小规模或中等规模子网的组织方面出现了问题。一个C类(/24)子网仅能容纳多大2^8 - 2 = 254台主机(2^8 = 256, 其中的两个地址预留用于特殊用途),这对许多组织来说太小了。然而一个B类(/16)子网可支持多达65534台主机,又太大了。这导致B类地址空间的迅速损耗以及所分配的地址空间的利用率低。

广播地址255.255.255.255。当一台主机发出一个目的地址为255.255.255.255的数据报时,该报文会交付给同一个网络中的所有主机。

某组织一旦获得了一块地址,它就可以为本组织内的主机与路由器接口逐个分配IP地址。既可手工配置IP地址,也可以使用动态主机配置协议(Dynamic Host Configuration Protocol, DHCP)自动配置。DHCP还允许一台主机得知其他信息,如它的子网掩码、它的第一跳路由器地址(常称为默认网关)与它的本地DNS服务器的地址。

由于DHCP具有能将主机连接进一个网络相关方面的自动能力,它又被称为即插即用协议。

DHCP是客户-服务器协议。客户通常是新达到的主机,它要活的包括自身使用的IP地址在内的网络配置信息。在最简单的场合下,每个子网将具有一台DHCP服务器。如果在某子网中没有服务器,则需要一个DHCP中继代理(通常是一台路由器),这个代理知道用于该网络的DHCP服务器的地址。

DHCP协议工作的4个步骤:

网络地址转换(Network Address Translation, NAT)

ICMP通常被认为是IP的一部分,但从体系结构上将它是位于IP之上的,因为ICMP报文是承载在IP分组中的。即ICMP报文是作为IP有效载荷承载的,就像TCP与UDP报文段作为IP有效载荷被承载那样。

众所周知的ping程序发送一个ICMP类型8编码0的报文到指定主机。看到该回显请求,目的主机发回一个类型0编码0的ICMP回显回答。大多数TCP/IP实现直接在操作系统中支持ping服务器,即该服务器不是一个进程。

新型IPv6系统可做成向后兼容,即能发送、路由和接收IPv4数据报,要使得已部署的IPv4系统能够处理IPv6数据报,最直接的方式是采用一种双栈方法。

1、链路状态(Link State, LS)算法:属于全局式路由选择算法,这种算法必须知道网络中每条链路的费用。费用可理解为链路的物理长度、链路速度,或与该链路相关的金融上的费用。链路状态算法采用的是Dijkstra算法。

2、距离向量(Distance-Vector, DV)算法:属于迭代的、异步的和分布式的路由选择算法。
“迭代的”,是因为此过程一直要持续到邻居之间无更多信息要交换为止。
“异步的”,是因为它不要求所有结点相互之间步伐一致地操作。
“分布式的”,是因为每个结点都要从一个或多个直接相连邻居接收某些信息,执行计算,然后将其计算结果分发给邻居。
DV算法的方程:

其中,dx(y)表示从结点x到结点y的最低费用路径的费用,c(x, v)是结点x到结点v的费用,结点v指的是所有x的相连结点,所以x的所有相连结点都会用minv方程计算。

(N是结点(路由器)的集合,E是边(链路)的集合)

为了减少公共因特网的路由选择计算的复杂性以及方便企业管理网络,我们将路由器组织进自治系统。

在相同AS中的路由器全都运行同样的路由选择算法,且拥有彼此的信息。在一个自治系统内运行的路由选择算法叫做自治系统内部路由选择协议。

当然,将AS彼此互联是必需的,因此在一个AS内的一台或多台路由器将有另外的任务,即负责向在本AS之外的目的地转发分组。这些路由器被称为网关路由器。

分为自治系统内部的路由选择和自治系统间的路由选择

1、因特网中自治系统内部的路由选择:路由选择信息协议(Routing Information Protocol, RIP)
2、因特网中自治系统内部的路由选择:开放最短路优先(Open Shortest Path First, OSPF)
3、自治系统间的路由选择:边界网关协议(Broder Gateway Protocol, BGP)

为什么要使用不同的AS间和AS内部路由选择协议?

实现广播的方法
1、无控制洪泛。该方法要求源结点向它的所有邻居发送分组的副本。当某结点接收了一个广播分组时,它复制该分组并向它的所有邻居(除了从其接收该分组的那个邻居)转发之。
致命缺点: 广播风暴 ,如果图具有圈,那么每个广播分组的一个或多个分组副本将无休止地循环。
2、受控洪泛。用于避免广播风暴,关键在于正确选择何时洪泛分组,何时不洪泛分组。受控洪泛有两种方法:序号控制洪泛、反向路径转发(Reverse Path Forwarding, RPF)
3、生成树广播。虽然序号控制洪泛和RPF能避免广播风暴,但是它们不能完全避免冗余广播分组的传输。

多播:将分组从一个或多个发送方交付到一组接收方

每台主机有一个唯一的IP单播地址,该单播地址完全独立于它所参与的多播组的地址。

因特网网络层多播由两个互补组件组成:因特网组管理协议(Internet Group Management Protocol, IGMP)和多播路由选择协议

IGMP只有三种报文类型:membership_query报文,membership_report报文,leave_group报文。

与ICMP类似,IGMP报文也是承载在一个IP数据报中。

因特网中使用的多播路由选择
1、距离向量多播路由选择协议
2、协议无关的多播路由选择协议

⑸ 求计算机网络 答案

一:第一阶段可以追溯到20世纪50年代。那时人们开始将彼此独立发展的计算机技术与通信技术结合起来,完成了数据通信与计算机通信网络的研究,为计算机网络的出现做好了技术准备,奠定了理论基础。
二:计算机网络的分类方式有很多种,可以按地理范围、拓扑结构、传输速率和传输介质等分类。

⑴按按照计算机之间的距离和网络覆盖面来分可分为
①局域网LAN(Local Area Network)

局域网地理范围一般几百米到10km之内,属于小范围内的连网。如一个建筑物内、一个学校内、一个工厂的厂区内等。局域网的组建简单、灵活,使用方便。

②城域网MAN(Metropolitan Area Network)

城域网地理范围可从几十公里到上百公里,可覆盖一个城市或地区,是一种中等形式的网络。

③广域网WAN(Wide Area Network)

广域网地理范围一般在几千公里左右,属于大范围连网。如几个城市,一个或几个国家,是网络系统中的最大型的网络,能实现大范围的资源共享,如国际性的Internet网络。

⑵按传输速率分类

网络的传输速率有快有慢,传输速率快的称高速网,传输速率慢的称低速网。传输速率的单位是b/s(每秒比特数,英文缩写为bps)。一般将传输速率在Kb/s—Mb/s范围的网络称低速网,在Mb/s—Gb/s范围的网称高速网。也可以将Kb/s网称低速网,将Mb/s网称中速网,将Gb/s网称高速网。

网络的传输速率与网络的带宽有直接关系。带宽是指传输信道的宽度,带宽的单位是Hz(赫兹)。按照传输信道的宽度可分为窄带网和宽带网。一般将KHz—MHz带宽的网称为窄带网,将MHz—GHz的网称为宽带网,也可以将kHz带宽的网称窄带网,将MHz带宽的网称中带网,将GHz带宽的网称宽带网。通常情况下,高速网就是宽带网,低速网就是窄带网。

⑶按传输介质分类

传输介质是指数据传输系统中发送装置和接受装置间的物理媒体,按其物理形态可以划分为有线和无线两大类。

①有线网

传输介质采用有线介质连接的网络称为有线网,常用的有线传输介质有双绞线、同轴电缆和光导纤维。

●双绞线是由两根绝缘金属线互相缠绕而成,这样的一对线作为一条通信线路,由四对双绞线构成双绞线电缆。双绞线点到点的通信距离一般不能超过100m。目前,计算机网络上使用的双绞线按其传输速率分为三类线、五类线、六类线、七类线,传输速率在10Mbps到600Mbps之间,双绞线电缆的连接器一般为RJ-45。

●同轴电缆由内、外两个导体组成,内导体可以由单股或多股线组成,外导体一般由金属编织网组成。内、外导体之间有绝缘材料,其阻抗为50Ω。同轴电缆分为粗缆和细缆,粗缆用DB-15连接器,细缆用BNC和T连接器。

●光缆由两层折射率不同的材料组成。内层是具有高折射率的玻璃单根纤维体组成,外层包一层折射率较低的材料。光缆的传输形式分为单模传输和多模传输,单模传输性能优于多模传输。所以,光缆分为单模光缆和多模光缆,单模光缆传送距离为几十公里,多模光缆为几公里。光缆的传输速率可达到每秒几百兆位。光缆用ST或SC连接器。光缆的优点是不会受到电磁的干扰,传输的距离也比电缆远,传输速率高。光缆的安装和维护比较困难,需要专用的设备。

②无线网

采用无线介质连接的网络称为无线网。目前无线网主要采用三种技术:微波通信,红外线通信和激光通信。这三种技术都是以大气为介质的。其中微波通信用途最广,目前的卫星网就是一种特殊形式的微波通信,它利用地球同步卫星作中继站来转发微波信号,一个同步卫星可以覆盖地球的三分之一以上表面,三个同步卫星就可以覆盖地球上全部通信区域。

⑷按拓扑结构分类

计算机网络的物理连接形式叫做网络的物理拓扑结构。连接在网络上的计算机、大容量的外存、高速打印机等设备均可看作是网络上的一个节点,也称为工作站。计算机网络中常用的拓扑结构有总线型、星型、环型等。

①总线拓扑结构

总线拓扑结构是一种共享通路的物理结构。这种结构中总线具有信息的双向传输功能,普遍用于局域网的连接,总线一般采用同轴电缆或双绞线。

总线拓扑结构的优点是:安装容易,扩充或删除一个节点很容易,不需停止网络的正常工作,节点的故障不会殃及系统。由于各个节点共用一个总线作为数据通路,信道的利用率高。但总线结构也有其缺点:由于信道共享,连接的节点不宜过多,并且总线自身的故障可以导致系统的崩溃。

②星型拓扑结构

星型拓扑结构是一种以中央节点为中心,把若干外围节点连接起来的辐射式互联结构。这种结构适用于局域网,特别是近年来连接的局域网大都采用这种连接方式。这种连接方式以双绞线或同轴电缆作连接线路。

星型拓扑结构的特点是:安装容易,结构简单,费用低,通常以集线器(Hub)作为中央节点,便于维护和管理。中央节点的正常运行对网络系统来说是至关重要的。

③环型拓扑结构

环型拓扑结构是将网络节点连接成闭合结构。信号顺着一个方向从一台设备传到另一台设备,每一台设备都配有一个收发器,信息在每台设备上的延时时间是固定的。

这种结构特别适用于实时控制的局域网系统。

环型拓扑结构的特点是:安装容易,费用较低,电缆故障容易查找和排除。有些网络系统为了提高通信效率和可靠性,采用了双环结构,即在原有的单环上再套一个环,使每个节点都具有两个接收通道。环型网络的弱点是,当节点发生故障时,整个网络就不能正常工作。

④树型拓扑结构

树型拓扑结构就像一棵“根”朝上的树,与总线拓扑结构相比,主要区别在于总线拓扑结构中没有“根”。这种拓扑结构的网络一般采用同轴电缆,用于军事单位、政府部门等上、下界限相当严格和层次分明的部门。

树型拓扑结构的特点:优点是容易扩展、故障也容易分离处理,缺点是整个网络对根的依赖性很大,一旦网络的根发生故障,整个系统就不能正常工作。
三:计算机网络,是指将地理位置不同的具有独立功能的多台计算机及其外部设备,通过通信线路连接起来,在网络操作系统,网络管理软件及网络通信协议的管理和协调下,实现资源共享和信息传递的计算机系统。简单地说,计算机网络就是通过电缆、电话线或无线通讯将两台以上的计算机互连起来的集合
四:通信子网和资源子网
五:1969年12月, Internet的前身--美国的ARPA网投入运行,它标志着我们常称的计算机网络的兴起。这个计算机互联的网络系统是一种分组交换网。分组交换技术使计算机网络的概念、结构和网络设计方面都发生了根本性的变化,它为后来的计算机网络打下了基础。

⑹ 计算机网络。。。急用,谢谢。。

1、答案:B 分析:A是与粗同轴电缆连接的接口,C是与细同轴电缆连接的接口;D光纤接口用来连接光纤线缆的物理接口
2、答案:B 分析:以太网最小和最大尺寸是65B和1518B,没错
3、答案:D 分析:常用的介质访问控制方式有时分多路复用(TDM)、带冲突检测的载波监听多路访问介质控制(CSMA/CD)和令牌环(Token Ring)。而TokenRing介质访问控制方法遵循的标准是IEEE802.5
4、答案:A 分析:中文的意思是“载波监听多路访问/冲突检测”,主要是:先听后说,边听边说;一旦冲突,立即停说。
5、答案:B 分析:10代表10Mbps,每秒钟10兆比特的传输速率;base代表基带传输,不用调制信号的传输方式;5代表同轴电缆能有500米的传输距离;2代表双绞线能穿185米,按200米算了。
6、答案:A 分析:在OSI/RM模型中有七层,而在局域网中协议结构一般不包括网络层
7、答案:A 分析:LAN是局域网缩写,而局域网可分为物理层和数据链路层,而数据链路又可分为逻辑链路层LLC和介质访问控制MAC两个子层
8、答案:C 分析:全双工以上都支持,而能扩展网段距离只有100base-fx
9、答案:C 分析:Internet前身是“阿帕网(ARPANET)”
10、答案:C 分析:数据在两个VLAN(虚拟局域网)之间传输需要通过三层交换机或路由器来实现
11、答案:C 分析:广播域是一个二层概念,而路由器是一个三层设备,可以隔离广播。
12、答案:A 分析:其实媒体访问控制的另一个名就是介质访问控制。可参考第7题解释。
13、答案:B 分析:0-—127。A类网络号码范围是0.0.0.0---127.0.0.0;128—191。B类,网络号码范围是128.0.0.0--191.254.0.0 ;192--223。C类,网络号码范围是192.0.0.0--223.254.254.0。

14、答案:D 分析:电子邮件协议有SMTP、POP3、IMAP4;而SNMP是网络管理协议。
15、答案:A 分析:网络接口卡是在OSI/RM模型中第二层设备,OSI/RM有七层分别为:物理层、数据链路层、网络层、传输层、会话层,表示层,应用层
16、答案:D 分析:A类子网掩码是(255.X.X.X)B类子网掩码是(255.255.X.X)C类子网掩码是(255.255.255.X) -X我在0-255之间
17、答案:B 分析:IPV4采用32b,而IPV6采用128b

⑺ 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

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