2013-2014高级计算机网络考试.doc

校训：耐劳苦、尚俭朴、勤学业、爱国家 重庆大学研究生试卷（2011版） 第 5 页 共 5 页 命题（组题）人： 符云清 审题人：符云清 命题时间：2013.12.23 研究生院制学院 专业（领域） 类别 （ 学术 、专业 ） 学号 姓名 封线密重庆大学研究生高级计算机网络课程试卷 2013 2014 学年 第 一 学期（春、秋）开课学院： 软件学院 课程编号： 考试日期： 20131227 考试时间： 150 分钟题 号一二三四五六七八考试平时课程成绩得 分注：1.大标题用四号宋体、小标题及正文推荐用小四号宋体；2.可按A4纸缩小打印一、某单位的网络拓扑由4个路由器（Router0、Router1、Router2和Router3）组成，具体的网络拓扑结构如下图所示，其中Router0的E0端口的IP地址为7，Router3的E1端口的IP地址为77，各子网的计算机总数不超过10台，Host A和Host C采取静态配置，DHCP Server所在子网的主机全部为DHCP客户端。 1） 请配置各路由器端口的IP地址，并给出主机Host A、主机Host B、Host C 及DHCP Server的TCP/IP配置。 （6分）2） 假设网络采用静态路由方式，请给出各路由表配置（8分）。3） 列出从Host A发送数据到Host C的具体通信过程，并给出每一步中报文的网络层和数据链路层的封装（给出PCI中的源地址和目的地址）。（7分）4） 请给出DHCP客户端与DHCP Server的通信过程，并给出每一步中报文的网络层和数据链路层的封装情况。（4分）。二、某单位的网络拓扑结构如下图所示，该网络的具体配置情况如下：Host A : IP: , subnet mask , Default Gateway: Host B : IP: , subnet mask , Default Gateway: Host C: IP: , subnet mask , Default Gateway: Router0: E0: , E1: , E2: Router1: E0: , E1: Router2: E0: , E1: , E2:1）假设网络采用动态路由协议RIP，试给出各路由表的生成详细过程。（10分）2） 从Host A 上运行Ping Host B -t 和Ping Host C -t，详细说明运行结果，若ping不通，解析原因并进行故障排除。（5分）3）假设网络连接介质采用UTP，每段连接线缆长度均为100m，传输速率为10Mbps，Ethernet帧的PDU最大为1526字节，电磁波传输速率约为3X108m/s，并设路由器、交换机和HUB的缓冲、排队、处理的平均总延迟为170us。在这种情况下，试分析网络通信是否在问题，若有问题请解析的原因并排除故障。（10分）三、 由8个路由器（Router0Router7）组网结构如下图所示，图中各边上的数字为对应链路的通信代价。发送节点S在Router0下，其中路由器Router2、Router5、Router6和Router7下有组播组M的成员节点。（20分）1） 试给出S发送数据到组播组M对应的最优组播有源树，并说明得到该最优组播有源树的算法（10分）。2） 试给出该组播有源树对应的组播路由表，并解析“一次组播，指定多个接收方接收，且所有的链路最多使用1次”是如何做到的。（10分）四、 1）试用C语言或伪代码给出Sender-Initiated Reliable Multicast协议的详细描述并分析协议的时间复杂度。(20分)/p-784446476366.html 2）分析该协议的主要问题，并给出相应的解决方案（10分）。共享树的构建：二、共享树的建立，共享树的建立过程1、主机发送IGMP membership report加入组，叶路由器在本地路由表中添加（*，G）项，并添加链接主机的接口到出接口列表，2.向RPF接口发出PIM JOIN消息（RPF通过单播路由表指向RP的接口）3.如果是多路访问网络，则此工作由DR来完成，通过DR向上建立共享树。由此消息一直向上传递，直到DR。共享树建立完毕，注意稀疏模式是一种按需的模式，没有主机加入的链路上不会产生相关共享树。4.置于转发状态的接口，如果三分钟没有收到来自下游邻居或主机的加组消息，则该接口计时器到0时，将删除该接口，如果一个（*，G）条目下的接口为空，那么将启动（*，G）条目的超时计时器，三分钟后如果仍无邻居，则删除（*，G）条目5.共享树剪枝，共享树剪枝是由叶路由器或下游邻居的剪枝消息引起的，这和密集模式大致一样6.为了适应路由表可能的更新，节点每5S做一次RPF校验。四。共享树到源树的切换（SWITCHOVER）1.在叶路由器收到第一个由共享树的数据包时，开启共享树到源树的转换（默认情况下），非默认情况下将在达到组播数据速率阀值时启动2.叶路由器如果RP计算的RPF接口和源计算出的RPF接口是同一个接口，将只朝着源的RPF方向发出（S,G）JOIN消息，开始构建源树（最短路径树）。如果RP计算的RPF接口和源计算出的RPF接口不是同一个接口，那么将同时发出带RP位的（S,G）剪枝消息，该消息由于带了RP位，将沿着共享树向上传递，上游一直到RP都会创建一个（S,G）条目，该条目将从（*，G）复制出接口，并以RP为RPF接口的计算准则，将收到该消息的接口从转出接口列表中剪除，以RP计算RPF接口，生成一个（S,G）条目。这样保证未达到阀值的路由器仍能从共享树正确的接收到消息。3.一个很重要的原则是，当路由表里有（*，G）和（S,G）时，将以（S,G）为准转发数据。同时该过程触发的是两条路线，一条顺着最短路径注册源树，另一条从源树和共享树的分叉口开始向共享树进行带RP位的（S,G）剪枝消息，使共享树的相关枝叶上都生成了仍将RPF指向RP的（S,G）转发条目，然而RP上的（S,G）条目是在源注册后就生成的，他只剪除相应出接口，直至剪完。4.最终相关达到阀值得路由器将从源树（SPT）接收到组播数据。组播树SPT:原树，路径短，延迟小，如果源太多，组太多占用资源太大（s.g）RPT:共享树，占用资源小，但非优路径（这里指的非优路径指从源地到组的2棵树之和）（*.g）表示任何源到RP都能找到组播路由表组播路由表关心源在那里，而不像单播路由表关心目的地在哪RPF:：从本地存在的（s.g）持续时间/维持时间s：可能为*,也可能为一个地址，如果是一个地址，是最优的路径，但如果很多的话，会占用很大资源g：组地址持续时间：即此条目存在了多久维持时间：默认3分钟后消失，如果期间有流量触发了，则继续存在，而持续时间也会增加多播路由表的几个要素：1、源2、目的3、入接口4、RPF邻居5、出接口共享树的形成：一、PC发出一个igmp join（）消息给last router。二、R5形成共享树条目（*，G），并且向R4发出一个Pim join(*,)的加入消息。三、R4形成（*，G），并且向R3发起一个Pim join(*,)的加入消息。四、R3形成（*，G）源树的形成：一、source发出流量给first route（R1）二、R1将源发过来的组播信息流的组播包封装为单播包(unicast register packet),发送到RPregister包的封装：DIP:|SIP:||serverIP三、RP收到register packet后，做三件事1、解封装，并沿共享树发下去2、产生（S，G）条目，并且RPF校验指向源3、向source发起一个（S，G）的加入四、R2形成源树（S，G），并且向R1发起一个（S，G）的加入。五、R1形成源树（S，G），接着做两件事：1、沿（S，G）源树发出组播(真正的组播）2、封装unicast register packet继续发六、RP从（S，G）收到multicast packet后，向first-hop router （R1）发出register-stop包。七、R1收到register-stop包后，停止单播register packet八、last router切换到源树，向源发出（S，G）的join消息二进制搜索算法：二进制搜索算法的思路是：通过定义读写器与多个标签之间一组规定的指令序列，从中选出