第二章  网络体系结构参考答案
简答题
1．什么是网络体系结构？ 为什么要定义网络体系结构？
网络的体系结构定义：指计算机网络的各层及其协议的集合(architecture)。或精确定义为这个计算机网络及其部件所应完成的功能。计算机网络的体系结构综合了OSI和TCP/IP的优点，本身由5层组成：应用层、运输层、网络层、物理层和数据链路层。
2．什么是网络协议？它在网络中的作用是什么？
在计算机网络中要做到有条不紊地交换数据，就必须遵守一些事先约定好的规则。这些规则明确规定交换数据的格式以及有关的同步问题。为进行网络中的数据交换而建立的规则、标准或约定称为网络协议。
3．什么是OSI参考模型？各层的主要功能是什么？
OSI模型基于国际标准化组织ISO的建议，各层使用国际标准化协议。可理解为当数据从一个
站点到达另一个站点的工作分割成7种不同的任务，而且这些任务都是按层次来管理。这一模型被称作 ISO OSI开放系统互联参考模型，因为它是关于如何把相互开放的系统连接起来的，所以常简称它为OSI模型。
应用层提供与用户应用有关的功能。包括网络浏览、、不同类文件系统的文件传输、虚拟终端软件、过程作业输入、目录查询和其他各种通用和专用的功能等。
表示层完成某些特定功能。例如，解决数据格式的转换。表示层关心的是所传输信息的语法和语义，而表示层以下各层只关心可靠地传输比特流。
    会话层进行高层通信控制，允许不同机器上的用户建立会话（session）关系。会话层允许进行类似运输层的普通数据传输，并提供对某些应用有用的增强服务会话，也可用于远程登录到分时系统或在两台机器之间的文件传递。会话层服务之一是管理对话，会话层允许信息同时双向传输，或只能单向传输。若属于后者，则类似于“单线铁路”，会话层会记录传输方向。一种与会话有关的服务是令牌管理（token management）。
运输层基本功能是从会话层接收数据，必要时把它分成较小的单元传递，并确保到达对方的
各段信息正确无误。这些任务都必须高效率地完成。从某种意义上讲，运输层使会话层不受硬件技术变化的影响。
网络层确定分组从源端到目的端的“路由选择”。路由既可以选用网络中几乎保持不变的静态路由表，也可以在每一次会话开始时条件决定（例如，通过终端对话决定），还可以根据当前网络的负载状况，动态地为每一个分组决定路由。
数据链路层主要任务是加强物理传输原始比特的功能。发送方把输入数据组成数据帧方式（典型的帧为几百或几千字节），按顺序传送各帧，并处理接收方送回的确认帧。
物理层负责提供和维护物理线路，并检测处理争用冲突，提供端到端错误恢复和流控制。提供为建立维护和拆除物理链路所需的机械的、电气的、功能的和规程的特性。物理层涉及到通信在信道上传输的原始比特流。
4．试说明IP地址与物理地址的区别。为什么要使用这两种不同的地址。
IP地址（Internet Protocol Address） 用于确定因特网上的每台主机，它是每台主机唯一性的标识。联网设备用物理地址标识自己，例如网卡地址。
TCP／IP用IP地址来标识源地址和目标地址，但源和目标主机却位于某个网络中，故源地址和目标地址都由网络号和主机号组成，但这种标号只是一种逻辑编号，而不是路由器和计算机网卡的物理地址。对于一台计算机而言，IP地址是可变的，而物理地址是固定的。
5．子网掩码为255.255.255.0 代表什么意义？
有三种含义，其一是一个A类网的子网掩码，对于A类网络的IP地址，前8位表示网络号，后24位表示主机号，使用子网掩码255.255.255.0表示前8位为网络号，中间16位用于子网段的划分，最后8位为主机号。
第二种情况为一个B类网，对于B类网络的IP地址，前16位表示网络号，后16位表示主机号，使用子网掩码255.255.255.0表示前16位为网络号，中间8位用于子网段的划分，最后8位为主机号。
第三种情况为一个C类网，这个子网掩码为C类网的默认子网掩码。
6．一个网络的子网掩码为255.255.255.248,问每个子网能够连多少个主机？
255.255.255.248即11111111.11111111.11110000.11111000，每一个子网上的主机为
（23）-2=6台。
7、 一个A类网络和一个B类网络的子网号Subnet-id分别为16位1和8位1 。问这两个网络的子网掩码有何不同？
A类网络： 01111111 11111111 11111111 00000000    给定子网号（16位“1”）
则子网掩码为255. 255. 255. 0
B类网络： 10111111 11111111 11111111 00000000    给定子网号（8位“1”）
则子网掩码为255. 255. 255. 0
8． 一个A类网络的子网掩码为255.255.0.255,它是否为一个有效的子网掩码？
答：255.255.0.255是子网掩码无效
因为大多数Internet地址在字节边界上分级十分容易，即有类寻址法。子网掩码确定IP地址中哪部分是网络号和哪部分是本机主机地址。IPv4的子网掩码也是32位，它由左边全是1和后边的全是0的32位组成。例如：
11111111 11111111 11111000 00000000    = 255.255.248.0为有效子网掩码。
而按无类寻址法，可在32位IP地址中的任何点，即不是仅仅在字节边界而是在二进制位边界上划分子网。
9．C类网络使用子网掩码有无实际意义？为什么？
有实际意义。C类子网IP地址的32位中，前24位用于确定网络号，后8位用于确定主机号，如果划分子网，可以选择后8位中的高位，这样做可以进一步划分网络，但是代价是主机数相应减少。
10．试辩认以下IP地址的网络类别：
1128.36.199.3
221.12.240.17
3183.194.76.253
4192.12.69.248
589.3.0.1
6200.3.6.2
答：
128.36.199.3              B类
21.12.240.17              A类
183.194.76.253            A类
osi参考模型的作用
192.12.69.248              C类
89.3.0.1                  A类
200.3.6.2                  C类
11．单位分配到一个B类IP地址，其net-id为129.250.0.0.该单位有4000台机器，分布在16个不同在地点。请分析①如选用子网掩码为255.255.255.0是否合适,②如果合适试给每一个地
点分配一个子网号码，并算出每个主机号码的最小值和最大值。
答：
B类地址前2个比特规定为10，网络号占14比特，后16比特用于确定主机号，即最多允许16384台主机。B类地址范围为128.0.0.0至 191.255.255.255。因此，129.250.0.0是B类IP地址中的一个。
题中选用子网掩码为255.255.255.0。说明在后16比特中用前8比特划分子网，最后8比特确定主机，则每个子网最多有28-2=254台主机。
题中说明该单位有4000台机器，分布在16个不同的地点。但没有说明这16个不同的地点各拥有多少台机器。如果是“平均”分配在16个子网中，即16个子网中任何一个地点不超过254台主机数，则选用这个子网掩码是可以的，如果某个子网中的机器数超过了254台，则选择这样的子网掩码是不合适的。如果机器总数超过4064台，选择这样的子网掩码也是不合适的。
从以上所选子网掩码为255.255.255.0可知16个子网的主机共16×254=4064台主机。设计在
主机号前网络地址域和子网中“借用”4个比特作为16个子网地址。这16个地点分配子网号码可以选用129.250.nnn.0至129.250.nnn .255，其中nnn可以是0～15，16～31，32～47，48～63，64～79，80～95，96～111，112～127，128～143，144～159，160～175，176～191，192～207，208～223，224～239，240～255。可以按这些成组设计子网中的一组或分别选用其中的16个。而每个子网中主机号码为1至254。