计算机网络与因特网18-30习题讲解.ppt

1、习题课,Ch18,已知IP地址 218.193.48.48/27 23.136.43/16 求地址类型,网络位数、子网位数、主机位数,子网掩码,子网掩码支持的子网数量、一个子网的主机数量。 C类，24，3，5，255.255.255.224，8，32230 A类，8，8，16，255.255.0.0，256，65534,Ip 地址分类,1 A类IP地址 网络地址的最高位必须是“0”， 地址范围从1.0.0.0 到126.0.0.02 B类IP地址 网络地址的最高位必须是“10”，地址范围从128.0.0.0到191.255.255.2553 C类IP地址 网络地址的最高位必须是“110”。范围

2、从192.0.0.0到223.255.255.255。,A/B/C类地址位,子网位,主机位,子网掩码中全部置“1”,子网掩码中全部置“0”,Ch19,一、简述3种地址解析的方法的原理。 1、查表（Table lookup）。 地址联编或映射信息存储在内存当中的一张表里，当软件要解析一个地址时，可在其中找到所需结果。查表方法需要一张包含地址联编信息的表，表中的每一项是一个二元组（ P，H），P是协议地址，H是指等价的物理地址。每一项对应于网络中的一个站。项包含两个域，一个是站的I P地址，另一个是站的硬件地址。给出下一站的I P地址N，软件就开始搜索表，直到发现某一项的I P地址域与N匹配，则该

3、项的硬件地址域中的值被输出。,2、相近形式计算（Closeformcomputation）。仔细地为每一台计算机挑选协议地址，使得每台计算机的硬件地址可通过简单的布尔和算术运算得出它的协议地址。当一台计算机连入一个动态编址的网络时，该网的管理员必须为它挑选一个硬件地址和一个I P地址，并且所挑选的两个地址值应使地址解析非常简单。,3、消息交换（Message exchange）。 计算机通过网络交换消息来解析一个地址。一台计算机发出某个地址联编的请求消息后，另一台计算机返回一个包含所需信息的应答消息。当某台计算机需要解析一个I P地址时，会通过网络发送一个请求消息，之后会收到一个应答。发送出去

4、的消息包含了对指定协议地址进行解析的请求，应答消息包含了对应的硬件地址。,2、简述ARP发送和接收端的操作过程。 发送 (1) 主机A首先查看自己的ARP表，确定其中是否包含有主机B对应的ARP表项。如果找到了对应的MAC地址，则主机A直接利用ARP表中的MAC地址，对IP数据包进行帧封装，并将数据包发送给主机B。 (2)如果主机A在ARP表中找不到对应的MAC地址，则将缓存该数据报文，然后以广播方式发送一个ARP请求报文。ARP请求报文中的发送端IP地址和发送端MAC地址为主机A的IP地址和MAC地址，目标IP地址和目标MAC地址为主机B的IP地址和全0的MAC地址。由于ARP请求报文以广播

5、方式发送，该网段上的所有主机都可以接收到该请求，但只有被请求的主机（即主机B）会对该请求进行处理。,接收 (3)主机B比较自己的IP地址和ARP请求报文中的目标IP地址，当两者相同时进行如下处理：将ARP请求报文中的发送端（即主机A）的IP地址和MAC地址存入自己的ARP表中。之后以单播方式发送ARP响应报文给主机A，其中包含了自己的MAC地址。 (4)主机A收到ARP响应报文后，将主机B的MAC地址加入到自己的ARP表中以用于后续报文的转发，同时将IP数据包进行封装后发送出去。,Ch20,1、给出下面图形的路由器设备的路由表，格式参考书P321图例20.3,R1： 目的地掩码下一站 10.0

6、.0.0 255.0.0.0直接传递 20.0.0.0255.0.0.010.0.0.4 30.0.0.0255.0.0.010.0.0.4 40.0.0.0255.0.0.010.0.0.4,R2： 目的地掩码下一站 10.0.0.0255.0.0.0直接传递 20.0.0.0255.0.0.0直接传递 30.0.0.0255.0.0.0直接传递 40.0.0.0255.0.0.020.0.0.2,R3 目的地掩码下一站 10.0.0.0255.0.0.020.0.0.1 20.0.0.0255.0.0.0直接传递 30.0.0.0255.0.0.020.0.0.1 40.0.0.0255.

7、0.0.0直接传递,R4： 目的地掩码下一站 10.0.0.0255.0.0.030.0.0.1 20.0.0.0255.0.0.030.0.0.1 30.0.0.0255.0.0.0直接传递 40.0.0.0255.0.0.030.0.0.1,R5： 目的地掩码下一站 10.0.0.0255.0.0.040.0.0.1 20.0.0.0255.0.0.040.0.0.1 30.0.0.0255.0.0.040.0.0.1 40.0.0.0255.0.0.0直接传递,Ch21,从C1向C5发送一个IP报文（报文总长1200B），给出此IP报文在N1、N2、N3、N4、N5中的每个分片的大小及其

8、偏移量。 （IP报头20字节）,关键：IP报文的大小大于所在当前网络的MTU时，才需要分片，且各片应尽可能大，但是必须小于帧的MTU，而且分片的大小必须为8的整数倍，最后一片可以不是8的倍数。,分片结果：分片偏移量分片大小 N101180B N20776B 97404B N30576B 72200B 97404B N40576B 72200B 97404B N50576B 72200B 97404B,Ch23,一、ICMP对IP数据传输采取了哪些控制措施？,二、理解TraceRoute和Ping的原理。 TraceRoute：是利用ICMP及IP header的TTL（Time To Live

9、）通过Traceroute我们可以知道信息从你的计算机到互联网另一端的主机是走的什么路径。 首先，traceroute送出一个TTL是1的IP datagram到目的地，当路径上的第一个路由器收到这个datagram时，它将TTL减1。此时，TTL变为0了，所以该路由器会将此datagram丢掉，并送回一个ICMP time exceeded消息，traceroute 收到这个消息后，便知道这个路由器存在于这个路径上，接着traceroute 再送出另一个TTL是2 的datagram，发现第2 个路由器. traceroute 每次将送出的datagram的TTL 加1来发现另一个路由器，这

10、个重复的动作一直持续到某个datagram 抵达目的地。,Ping：利用它可以检查网络是否能够连通，用好它可以很好地帮助我们分析判定网络故障。使用I C M P回应请求和回应应答报文来实现。当调用p i n g程序时，它发送一个包含I C M P回应请求的报文给目的地，然后等待一段很短的时间。如果没有收到应答，则重新传送请求。如果重传的请求仍没有收到应答（或收到一个I C M P目的不可达报文），p i n g声称该远程机器为不可达。远端主机上的I C M P软件应答该回应请求报文。按照协议只要收到回应请求， I C M P软件必须发送回应应答。,三、考虑如何利用ICMP协议对一个网络上的时延

11、性能进行监控？ ICMP时间戳请求和应答消息都包含初始、接收和传送时间戳。产生ICMP时间戳请求的主机可以使用这三个时间戳估算远程主机的本地时间 。 往返时间，它的值是收到回答时的时间值减去发送请求时的时间值。,Ch24,1、TCP如何考虑数据传输连接的建立和拆除？ 建立：在TCP中建立连接采用三次握手的方法。,拆除：4次挥手为了释放连接，每方均可发送一个FIN=1的TCP数据报，表明本方已无数据发送。当FIN数据报被确认后，那个方向的连接即告关闭。当两个方向上的连接均关闭后，该连接就被完全释放了。一般情况下，释放一个连接需要4个TCP数据报：每个方向均有一个FIN数据报和一个ACK数据报。,

12、2、TCP如何考虑流量控制和拥塞控制？ TCP使用滑动窗口机制来进行流量控制。 当一个连接建立时，连接的每一端分配一个缓冲区来保存输入的数据。 当数据到达时，接收方发送确认ACK，并包含一个窗口通告（剩余的缓冲区空间的数量叫窗口）。 如果发送方收到一个零窗口通告，将停止发送，直到收到一个正的窗口通告。 使用了窗口机制以后，提高了网络的吞吐量。,TCP拥塞控制四个主要过程 慢启动阶段 拥塞避免阶段 快速重传 快速恢复阶段,慢启动,T C P不会重发大量的数据以致于充满接收方的缓冲区（即接收方的窗口尺寸）。相反， T C P开始时只发送一个包含数据的消息。如果确认没有丢失，T C P就将发送的数据

13、量加倍，即发送两个消息。如果对应的两个确认来了， T C P就再发四个，如此这般。指数增长一直持续到T C P发送的数据达到接收方通告窗口的一半，这时， T C P将降低增长率，按线性增长窗口大小。,1.通过图示简述RIP协议对距离-向量算法的增强过程。 RIP协议的对距离-向量路由算法的增强 相同开销路径的处理 过时路径的处理,Ch25,相同开销路径的处理,相同开销路径的处理问题 图中，路由器R3、R4对H1的广播都会包含(网络1, 距离=2)的信息，除非被新的更短路径取代或者路径出现异常断路。 H1会接收到两个相同的路由向量信息。 解决策略 采取先入为主策略，先到的路由信息直接计算存储到路

14、由表中 如果收到的新路由距离信息和路由表中已有的路由距离信息相等，则直接抛弃，不进行更新路由表操作,过时路径的处理,过时路径的处理问题 如果H1中存储去往N1的路由信息为（网络1，距离=2），在P1出现断路的情况下，需要对出错的路由情况进行标记，进行路由的更新。 解决策略 对应每个路由信息设定一个时钟，用来标记当前路由信息从被更新到目前经历的时间 如果时钟收到当前路由信息的广播信息，则时钟清零 如果时钟一段时间没有收到当前路由信息的广播信息，则删除当前路由条目，等待新的路径广播信息,2.简述RIP/OSPF/BGP协议的原理及其应用。p264,RIP协议的原理 一种内部网关协议，使用距离向量算

15、法来传播路由信息，运行RIP的路由器广播它所能到达的目标以及到达的每个目标的距离，相邻的路由器接收这些信息并更新自己的路由表。 应用：适合于小规模的自治系统,OSPF 使用链路-状态算法来传播路由信息的内部网关协议。每个参与OSPF的路由器定期探测相邻的路由器，然后广播一条链路状态消息，接收该消息的路由用Dijkstra算法计算最短路径。 允许管理员将自治系统中的路由器和网络划分成多个区域，所以OSPF更适合处理含有大量路由器的互连网络。,BGP协议原理： 一种外部网关协议，用于全球Internet的自治系统之间的路由信息的交换。ISP使用BGP获取其他ISP和权威路由服务器的路由信息。从任意

16、一台计算机到任意目的的数据报都会按正确的路由转发。 采取距离-向量路由算法 提供可靠传输，保证路由信息的准确和完整 应用：自治系统之间的路由协议,ch27-28,1、Client-Server模式的产生原因及其功能 产生原因： 虽然互联网系统提供基础的通信服务，但协议软件并不能启动与一台远程计算机的通信，也不能接受一台远程计算机的通信。相反，通信中必须有两个应用程序参加：一个启动通信，一个接受通信。 C/S模式“最有用的功能在于客户与服务器之间的任意交互。”特点：(1).客户应用并不限于只能访问一个服务。同一个应用能够先是某个服务的客户，以后又成为另一个服务的客户。 (2).客户应用访问某一服

17、务时并不限于一个服务器。在有些服务中，不同的服务器（可能运行在不同的计算机上）会提供不同的信息。在另一些服务中，所有服务器提供相同的信息，客户可能通过向多个服务器发出请求来提高性能它使用最先应答的服务器所发送的信息。 (3).服务器进行其他C/S交互不受限制提供某种服务的服务器可能成为另一个服务的客户。,客户端程序： 1 .在需要时，客户端可以进行远程访问，但也执行本地访问。 2 .由用户直接调用的，并执行一个会话。 3 .用户可以PC机上进行本地操作。 4 .客户端主动向服务器发出请求。 5 .在需要时，可以一次访问多个服务器，但是每次只能积极访问一个服务器。 6 .不需要特殊的硬件或一个复

18、杂的操作系统。 服务器程序： 1 .致力于提供一个服务，但可以在同一时间处理多个远程客户端。 2 .调用一个系统时自行启动，并可以继续执行过多次会话。 3 .在共享计算机上运行。 4 .被动的等待远程客户联系。 5 .接受客户端的请求，但提供了一个单一的服务。 6 .需要性能高的硬件和先进的作业系统。,应用程序的基本网络接口：由操作系统提供、进程的通信端点。 一个socket的信息含义 协议类型 本地地址 本地端口号 远端地址 远端端口号,2、Socket接口及其在Client-Server模式中的执行模式。,套接字接口是应用程序与协议软件之间的接口，它定义一组操作。应用程序通过传输协议进行交

19、互时可以对其进行操作。 Socket过程：创建套接字并返回一个整型描述符； Bind过程：套接字创建后，服务器使用bind过程提供一个协议端口号，服务器通过它等待通信。 Listen过程：在说明一个端口后，服务器必须通知操作系统将这个套接字设为被动模式，使之能等待客户的通信。 Accept 过程：服务器接受连接并为该连接创建一个新的套接字并返回给调用者。服务器使用该套接字与客户连接。 Connect 过程：客户端与指定服务器连接。 Send /Recv：发送与接受。 Close ：关闭连接。,客户具有初始化与服务器之间的联系的任务； 服务器必须在客户尝试进行初始联系前作为一个程序在运行；（创建

20、socket进行监听） 客户端创建一个套接字来与服务器连接，套接字对象详细说明服务器进程的地址，也就是服务器的IP地址和进程的端口号；（请求联系） 服务器程序必须用套接字来对客户的初始联系进行响应。（接受，创建socket进行通信）,Socket在Client-Server模式中的执行模式。,ch30,1、若已经建立了一条TCP连接，为什么要传送邮件时还要建立一条TCP连接？ 答：由Client 建立一个TCP联接到Server的熟知端口25请求服务。然后Server 指定 一 个临时的端口与Client交互。这就需要再建立一个TCP连接 。以使25端口能继续监听其它Client的连接请求。,2、在SMTP中，若在两个用户间只发送1行的报文，则要交换的命令和响应共有多少行。 Server:220 Service Ready Client:HELO Server:250 OK Client:MAIL FROM: Server:250 OK Client:RCPT TO: Server:250 OK Client:DATA Server:354 Start mail input; end with Client: Hello World! Client: S