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计算机网络复习题及答案1.1. 说明使用ethereal捕获一个WWW数据包的操作过程。分析该包的HTTP首部、TCP首部、IP首部、以太网帧首部时，应该实施的操作都有哪些？答：启动ethereal后,按Ctrl+K,运行Capture Options对话框,在interface中指定要抓包的接口网卡,单击Capture Filter,弹出Capture Filter对话框,选择HTTP TCP port80(HTTP)后,按OK返回Capture Options对话框,然后按Start就开始抓包了.抓包结束后,在数据包列表中选中要分析的包,中间的协议树就会显示选定的数据包所属的协议信息.当分析该包的HTTP首部、TCP首部、IP首部、以太网帧首部时,只需要在协议树中选中要分析的协议,最下边就以十六进制形式显示选中的内容.1.2. TCP套接字编程与UDP套接字编程有何不同？答：套接字是应用进程和TCP之间的门户，应用程序开发者在套接字的应用层端可以控制所有东西，唯一不能控制的是运输层端。1首先因为UDP是一种无连接的服务，即在两个进程之间没有创建管道是所需的初始握手阶段，2因为UDP没有管道，所以当一个进程需要向另一个进程发送数据时，该发送进程需要为这些字节附上目的进程地址，并且该过程中的每批字节都必须附有目的进程地址，3UDP为通信进程提供的是不可靠的运输服务，它并不确保数据报将到达他的最终目的地。4没有流与套接字相联系。2. 现截获了三个以太网帧Frame#15 #17，如下：00 80 c8 5a e3 88 00 60 2f 87 01 03 08 00 45 08 00 2c d1 22 40 00 3f 06 8a 27 8c 80 63 05 8c 80 64 74 00 14 04 2d fb a1 19 8d 00 00 00 00 60 02 40 00 5e 3c 00 00 02 04 05 b4Frame#15 Server端 Client端Frame#16 Client端 Server端00 60 2f 87 01 03 00 80 c8 5a e3 88 08 00 45 00 00 2c 81 0e 40 00 80 06 99 43 8c 80 64 74 8c 80 63 05 04 2d 00 14 00 38 bb 3e fb a1 19 8e 60 12 22 38 c0 7c 00 00 02 04 05 b400 80 c8 5a e3 88 00 60 2f 87 01 03 08 00 45 08 00 28 d1 23 40 00 3f 06 8a 2a 8c 80 63 05 8c 80 64 74 00 14 04 2d fb a1 19 8e 00 38 bb 3f 50 10 44 70 b6 01 00 00Frame#17 Server端 Client端这3个包的主要是建立一个TCP连接，试问：(1)写出这一个TCP连接的套接字对（Socket Pair）。用16进制值的形式表示。答：srvSock(8c 80 63 05, 00 14) cliSock(8c 80 64 74, 04 2d)(2)对这一个TCP连接而言，双方电脑中，那一端电脑是所谓的主动请求者（active open）？那一端电脑是所谓的被动请求者（passive open）？答：server是所谓的主动请求者，(3) 对使用这一个TCP连接的“Server端”与“Client端” 而言，其各自的 “起始序号 (ISN: Initial Sequence Number)” 各为何值？ 答：server 端：fb a1 19 8d client端：00 38 bb 3e 3. 现截获了一个以太网帧Frame#4，如下： 00 80 c8 5a e3 88 00 60 2f 87 01 03 08 00 45 10 00 5e c9 56 40 00 3f 06 91 b9 8c 80 63 05 8c 80 64 74 00 15 04 2c fa fc a9 1a 00 38 17 1c 50 18 44 70 36 b2 00 00 32 32 30 20 6d 61 69 6c 2e 74 68 75 2e 65 64 75 2e 74 77 20 46 54 50 20 73 65 TCP Data72 76 65 72 20 28 56 65 72 73 69 6f 6e 20 36 2e 位置30 30 29 20 72 65 61 64 79 2e 0d 0aFrame#4 Server端 Client端在解析Frame#4包内“TCP-Data” 长度是多少？要求提出2种方法。答：第一种：用IP数据报中的数据报长度来求，即：00 5e=94 94-40=54个字节。第二种：Length(TCP-Data) = Length(Frame) - Length(Frame header) = 108bytes - ( 14 + 20 + 20) = 54bytes4.1. 说明路由器的体系结构，以及各部件的功能 。答：路由器由输入端口.交换结构.输出端口.路由选择处理器四部分组成.输入端口要完成将一条输入的物理链路端接到路由器的物理层功能,要实现与输入链路令一侧的数据链路层功能互操作所需的链路层功能,要完成查找与转发功能以便转发到路由器交换结构部分的分组能出现在适当的输出端口;交换结构将路由器的输入端口连接到它的输出端口,交换结构完全包容在路由器中,即它是一个网络路由器中的网络;输出端口存储经过交换结构转发给它的分组,并将这些分组发送到输出链路.因此输出端口完成与输入端口顺序相反的数据链路层和物理层功能;选路处理器执行选路协议,维护选路信息与转发表和完成路由器中的网络管理功能.4.2. 在一个具体的网络环境（端系统+路由器）中跟踪一个包的处理过程。5. 说明IGMP协议在TCP/IP协议栈中所处的位置，并给出IGMP报文格式。IGMP报文中的最大响应时间（maximum response time）的作用是什么？答：IGMP报文是装载(封装)在IP数据报中的,从体系结构上讲它是位于IP之上的;IGMP报文格式: 8 16 32类型最大相应时间校验和多播组地址因为路由器收到成员资格报告报文时,相连接口上所有主机同时也收到该报文(如在同一局域网情况下),每个成员资格报告报文中都含有响应主机已加入组的多播地址.注意相连的路由器并不关心那些主机已加入了指定的多播组,甚至也不关心同一局域网中有多少主机已加入了同一个组.在任一情况下,路由器的工作都是相同的.因为路由器实际上只关心与其相连的主机中有一个还是多个属于某给定的多播组,所以它将希望仅和与其相连的每个组中的主机之一进行通信.主机在收到成员资格查询报文以后和发送有关给定多播组的成员资格报告报文以前,会等待一段时间,时间长度是一个介于零和最大响应时间值之间的随机值.如果主机观察到一个来自其它某个相连主机的有关该给定多播组的成员资格报告报文,则它会抑制其待发出的成员资格报告报文,因为该主机现在知道相连路由器已经知道有一台或多台主机加入了该多播组.避免了不必要的成员资格报文传输. 类型 ：IGMP的消息类型：1多播路由器向主机发送的查询membership_query 消息（类型=0x11）2主机向多播路由器发送的报告（或响应） membership_report 消息（类型=0x16）3退出报告（或响应）leave_report 消息（类型=0x17）最大响应时间的作用是定义查询必须在多长时间内应答。6. 说明IGMP报文是如何封装在IP分组中的。并说明IP分组首部关键字段（e.g. 协议字段、TTL字段、目的IP地址）的值。（在题目的背面）答：IGMP报文是作为IP的有效载荷承载的, IP分组首部关键字段:协议字段值是2, TTL字段值是1，因为IGMP的作用范围是局域网,查询报文的目的IP地址是，在子网上的所有主机和路由器 成员关系报告目的IP地址是该组的多播地址,退出报告的目的IP地址是，是在子网上的所有路由器7. 给出D类IP多播地址的表示范围。IP多播如何将D类IP多播地址映射为以太网多播地址？若一个IP多播地址为，其对应的以太网物理地址是什么？答：答: D类IP多播地址的表示范围是从到55,已被分配的约定多播组：是“所有主机”组，包括本地网中参与多播的主机和路由器, 是本地网络中的所有多播路由器组;IP多播将D类IP多播地址映射为以太网多播地址的方法是将D类IP地址的低23位放到专用的以太网多播地址“01.00.5E.00.00.00”的低23位; 若一个IP多播地址为，其对应的以太网物理地址是01.00.5E.18.3C.9IP多播将D类IP多播地址映射为以太网多播地址的方法：D类IP地址的低23位放到专用的以太网多播地址：“01.00.5E.00.00.00”的低23位，例如：D类IP多播地址被映射为01:00:5E:00:00:01，原题被影射为01.00.5E.18.3C.098. 以太网上的路由器收到多播IP分组，其多播组地址为：。当主机检查其多播组地址表时找到了这个组地址。假设，这个路由器转发接口的IP地址是，而对应的物理地址为：4A 22 45 12 E1 E2。试说明路由器怎样将这个IP分组封装成以太网帧，并怎样将它发送给各接收站。试给出IP分组首部关键字段的值，以及以太网帧的除了校验和字段外的所有其它字段值。这个路由器需要ARP吗？答：路由器将IP多播映射成MAC层多播,转发给各接收站.封装了此IP分组的以太网帧由前同步码10101011加映射后的多播目的地址01.00.5E.11.12.4加源地址4A 22 45 12 E1 E2加类型为IP的08 00和IP数据包作为以太网帧数据组成;IP分组首部关键字段有源IP地址:此多播IP发送方的地址和目的IP地址和IP包的数据组成; 根据D类地址约定，IP多播地址的前4位是固定的，IP多播地址中有5位没有映射到MAC层多播地址。 因此，某个主机可以接收不是它所属的组的MAC层多播数据包。 然而，一旦确定了目标IP地址，这些数据包就会被IP丢弃. 这个路由器不需要ARP. This router doesnt need ARP , because it creates DestAddress(mac) from its own mac and muticast ip. 9. 什么是多播树？多播树分为哪些类型？答：多播树：本地多播路由器与其他多播路由器联系，传送组成员关系信息，建立多播路由，多播树分为：共享树（Shared Tree，ST）和源根节点的最短路径树（SRSPT），简称源端基准树。10. 说明无线网络的组成元素都有哪些？其功能分别是什么？答:无线网络802.11体系结构的基本组成部件是蜂窝,又称基本服务集,一个BSS通常包括一个或多个无线站点和一个称为接入点(AP)的中央基站,无线站点和中央基站之间使用802.11无线MAC协议通信.多个AP可以连接在一起形成一个分发系统.11. 没什么无线网络协议采用CSMA/CA，而不采用CSMA/CD。请分析这两个协议的特点。答:无线网络协议不采用CSMA/CD的原因有两个,一是因为要进行检测冲突需要同时进行发送(自己的信号)和接收(判断其它站点的传输是否干扰自己的传输).这个代价可能很高.二是因为即使有冲突检测,并且发送时没有侦听到冲突,在接收方仍然可能发生冲突.后一种情况是由无线网络的特殊性(如隐藏终端问题和距离原因无线媒体传输信号强度的衰减)造成的.所以无线网采用了避免冲突(因此命名为CSMA/CA)而不是检测冲突及从冲突中恢复的访问协议;两协议都是多路访问载波监听协议,只是CSMA/CD在发送同是进行冲突检测,而CSMA/CA不进行冲突检测, 但采用了避免冲突的机制,利用ACK信号来避免冲突的发生，也就是说，只有当客户端收到网络上返回的ACK信号后才确认送出的数据已经正确到达目的.12. 假设共有4个站进行码分多址CDMA通信。4个站的码片序列为：A: (-1 -1 -1 +1 +1 -1 +1 +1) B: (-1 -1 +1 -1 +1 +1 +1 -1)C: (-1 +1 -1 -1 -1 -1 +1 -1) D: (-1 +1 -1 +1 +1 +1 -1 -1)现收到这样的码片序列：(-1 +1 -3 +1 -1 -3 +1 +1)。问哪个站发送数据了？发送的站发送的是0还是1？说明判断方法。答：306页，A：1，B：-1，C：1，D：013. 802.11如何处理隐藏终端问题？802.11中的地址3字段的作用是什么？答: 802.11在MAC层上引入了一个新的Send/Clear to Send(RTS/CTS)选项，当这个选项打开后，一个发送工作站传送一个RTS信号，随后等待访问接入点回送RTS信号，由于所有的网络中的工作站能够听到访问接入点发出的信号，所以CTS能够让他们停止传送数据，这样发送端就可以发送数据和接受ACK信号而不会造成数据的冲突，这就间接解决了hidden node问题; 802.11中的地址3字段指出了无线站点要通过接入点(AP)转发到的目的路由器地址.14. 什么是Wi-Fi? 什么是Ad hoc？基础设施模式和自组织模式各有什么特答: Wi-Fi（wireless fidelity（无线保真）的缩写）实质上是一种商业认证，具有Wi-Fi认证的产品符合IEEE 802.11b无线网络规范，它是当前应用最为广泛的WLAN标准，采用波段是2.4GHz。IEEE 802.11b无线网络规范是IEEE 802.11网络规范的变种，最高带宽为11 Mbps，在信号较弱或有干扰的情况下，带宽可调整为5.5Mbps、2Mbps和1Mbps，带宽的自动调整，有效的保障了网络的稳定性和可靠性Ad hoc网络又叫自组（self organization）网，自愈网或是对等网，它是一种逻辑意义上的组网方式，即强调在不依赖基础网络设施的前提下由一定范围内的移动终端动态的建立可以互联的网络。同时它还将现有的主要网络中广泛应用的中央控制管理的功能进行分布式处理，由网络各个节点同步完成，从而提高了网络抗干扰，抗故障的能力，也使其成为在许多特殊场合进行网络互联应用的主要方案。一个完整的Ad-hoc无线局域网是一组作为独立局域网连接的计算机，每一台计算机都带有无线网卡，无需AP，计算机之间就可互相连接，实现资源共享。Ad-hoc无线局域网应用于一个部门内或者在家工作的情况。基础设施模式通常包括一个或多个无线站点和一个称为接入点(AP)的中央基站,无线站点和中央基站之间使用802.11无线MAC协议通信.多个AP可以连接在一起形成一个分发系统. 自组织模式只有多个无线站点没有接入点(AP)15. 说明移动IP支持移动通信的机制。答:移动标准由代理发现,向本地代理注册,数据报间接选路三部分组成;当一个移动的IP节点到达一个新网络时,通过代理通告或代理请求方式发现外部代理,路由器发现报文含有路由器的IP地址,和该移动节点所需的附加信息,如本地代理比特,外部代理比特,注册需求比特,M.G封装比特,转交地址(COA)字段;该移动节点向外部代理发送一个移动IP注册报文(含有外部代理通告的COA,本地代理的地址HA,移动节点的固定地址MA,请求的注册寿命和64bit的注册标识),外部代理接收注册报文,并记录移动节点的固定IP地址,然后向本地代理发送一个移动IP注册报文,本地代理接收注册请求并检查真伪和正确性,本地代理把移动节点的固定IP和COA绑定在一起,在将来,到达该本地代理的数据报与发往移动节点的数据报将被封装并以隧道方式传给COA,本地代理发送一个移动IP注册响应,外部代理收到注册响应后转发给移动节点.16. IPv6对IPv4作了那些改进？试举出几个IPv6新出现的技术。答：1、IPv6对IPv4作的改进：推迟地址资源枯竭时间 VLSM（变长子网掩码）：地址结构由二级变为三级，更精细地分配地址CIDR（无类型域间选路）：取消地址分类，引入路由聚类，超网联结，对传统地址分配方案的一次革命NAT（网络地址转换）：内部地址和外部地址转换，“增加”可用的地址空间减少路由表项 CIDR（无类型域间选路）路由聚类 层次化路由设计新的协议来提高QoS 支持实时业务的RTP/RTCP（Real Time Protocol / Real Time Control Protocol）；支持资源预留的RSVP（Resource reSerVation Protocol）；支持加密认证的SSL（Secure Socket Layer）； 等等2、IPv6新出现的技术：双协议栈、隧道技术、邻居发现协议（NDP）、IPsec17. 关于IPv6地址，请回答如下问题：l 分析IPv6地址结构特点。l 被请求节点多播地址是如何形成的？l 由48比特MAC地址如何形成单播地址中的网络接口标识符（64位）？l 分别写出与IPv4地址6相兼容的和映射的IPv6地址、未指定地址、回路地址。l 若接口的标识符为0:123/48，试写出相对应的本地链路地址和本地站点(site)地址。l 若某主机子网地址为581E:1456:2314:ABCD:1211，接口标识符为48位，试确定该主机所连接的子网地址。答：（1）因特网具有树状的拓扑层次结构。为了能更好地表示这种层次结构，IPv6引入了具有多层次结构可聚合地址。因特网各个层次的机构在地址中都分配有属于自己的标识（地址前缀），并且每个机构标识的分配都是基于它所直接从属的上一级机构标识。因特网中不同层次的路由系统只能分辨出地址中位于它所在层次以上的子网标识，亦即，低层次的网络结构在高层次的节点中是透明的。这样，低层次子网在高层次上被聚合到一块，共同拥有高层次的子网号，由高层次路由器路由表中的一项来表示。 IPv6的地址有3种类型：单播、任意播和多播。单播有本地链路、本地站点、可聚合全球、回环、未指定和IPv4兼容地址。任意播有可聚合全球、本地站点和本地链路。多播有指定地址和请求节点地址。（2）flags四位：0 0 0 Tn T=0: 表示这一多播地址是well-known多播地址，是永久性地分配给对应的组的。n T=1： 表示这一多播地址是暂时性地分配给对应的组的。Scop四位：限制多播组成员的分布范围0001 本节点范围0010 本链路范围0101 本站点范围1000 本 地 组织1110 全 局 范围1111 等其它未定义组 ID标识多播组，它在作用域内是唯一的。永久分配的组 ID 独立于作用域，在所有scop值下有唯一意义。暂时分配的组 ID 仅与特定的作用域相关。（3）48位的mac地址的第一个字节的次低位由0变成1，然后在24位后加入fffe，每16位用冒号隔开，形成64位网络接口标示符。（4）兼容的地址是0：0：0：0：0：0：CAC4：4910映射的地址是0：0：0：0：0：FFFF:CAC4:4910未指定地址是0：0：0：0：0：0：0：0回路地址是 IPv6的Loopback地址：:1 （5）48位的地址映射成64位的地址是 0200:00ff:fe00:0123相对应的链路地址是fe80：0：0：0：0200：00ff：fe00：0123 相对应的本地站点地址是fec0:0:0:0:0200:00ff:fe00:0123:若某主机子网地址为581E:1456:2314:ABCD:1211，接口标识符为48位，试确定该主机所连接的子网地址581E:1456:2314:ABCD:/6418. 试比较IPv4首部和IPv6报文基本首部。答：IPv4 首部格式：最少20字节、12 个字段IPv6 基本首部： 40 字节, 8 个字段1， 首部长度固定2， 删除首部中校验和功能3， 删除各路由器的分片处理功能4， 增加了流标识（flow label）和传输类别（traffic class）字段 19. 若IPv6分组由基本首部和TCP报文段（假设TCP报文段的总长度是256字节）组成，试表示这个分组，并给出每一个字段的值。答：IPv6 基本首部 TCP首