概述
网络互连的动机是什么:广域网最初连网的要求主要出自两点:健壮的分布式系统需求和资源共享需求。,网络通过那些技术互连?1、传感技术。
2、通信技术。
3、计算机技术
计算机网络与因特网体系结构
计算机网络的分类,根据拓扑结构总线型网、环型网、星型网、格状网、覆盖范围分类广域网\城域网\局域网\个域网。无线网络分类无线个域网WPAN;无线广域网WWAN。无线城域网WMAN;无线局域网WLAN
因特网TCP/IP模型分哪几个层次1应用层2传输层3网络层4网络接口层,IOS协议结构分哪几个层次1应用层2表示层3会话层4传输层5网络层6数字链路层7物理层,它们协议层之间的对应关系。
对TCP/IP实体网络,能对网络及其中的设备协议分析,网络中数据包从一端传到另外一端过程中包是怎样变化的。(参见作业答案)
在TCP/IP协议簇中,各个协议在协议中哪一层次tcp,udp在传输层,ip在网络层,以太网,令牌环,ppp在网络接口。
传输层、网络层、链路层分别识别什么地址,这些地址长度有几位?                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                               
IP地址
1、IP地址分类A类、B类、C类、D类用于组播;特殊用途和E类保留地址,可以用于实验目的。和每一类的用途。
3、各种特殊IP地址的意义。
网络地址该地址用于标识网络,不能分配给主机,因此不能作为数据的源地址和目的地址。
直接广播地址  直接广播向某个网络上所有的主机发送报文。TCP/IP规定,主机号各位全部为“1”的IP地址用于广播,叫作广播地址。直接广播地址只能作为目的地址
有限广播地址受限广播地址是在本网络内部进行广播的一种广播地址。受限广播  地址只能作为目的地址。路由器隔离受限广播,因特网不支持全网络范围的广播。
本网络地址 本网络本主机地址的点分十进制表示为:0.0.0.0。
本网络本主机地址只能作为源地址。
环回地址 环回地址(Loopback Address)是用于网络软件测试以及本机进程之间通信的特殊地址。
4、子网及掩码的概念子网掩码是一个32位地址,用于屏蔽IP地址的一部分以区别网络标识和主机标识,并说明该IP地址是在局域网上,还是在远程网上
。和用处1便于网络设备尽快地区分本网段地址和非本网段的地址:2 将子网进一步划分,缩小子网地址空间。将一个网段划分多个子网段,便于网络管理。。
5、无类地址的概念。CIDR去掉了A类地址、B类地址和C类地址的概念,采用了无类地址的概念,不再由地址的前几个比特来预先定义网络类别。每一个地址仅仅包含网络号部分和主机号部分。整个IP地址空间被分割为一些不同大小的块。每一块对应一个物理网络。
6、给出网络的主机数目以及可分配的地址段,要求能给各子网分配网络地址,并给出子网掩码(参见作业)。
地址解析
ARP的概念和用途:地址解析协议ARP使IP能够获得与某个给定IP地址相关的主机物理地址。
源主机与目的主机位于同一子网中(1)检查本地ARP高速缓存(2)向目的主机发送ARP请求(3)将请求者的地址信息写入ARP高速缓存 (4)向请求者发送ARP响应(5)请求方更新ARP高速缓存、
源主机与目的主机位于不同子网中的ARP协议地址解析过程(1)检查本地高速缓存(2)向下一跳路由器发送ARP请求(3)缓存ARP请求(4)路由器将ARP应答传给源主机(5)源主机刷新自己的ARP高速缓存(6)源主机向路由器发送数据(7)路由器进行转发前查询ARP高速缓存(8)向目的主机发送ARP请求(9)刷新ARP高速缓存(10)目的主机将ARP应答发送回路由器(11)路由器刷新高速缓存(12)路由器向目的主机转发数据。
3、RARP的概念:反向地址解析协议RARP可以实现从物理地址到IP地址的转 换和用途。
4、RARP的地址解析过程。1)无盘计算机以广播方式发出携带本机物理地址的RARP请求。注意这里的广播是帧的广播,即目的MAC地址为全“1”。
(2)网上所有的计算机均收到该请求,但只有提供RARP服务的RARP服务器处理请求并根据请求者的物理地址查物理地址-IP地址映射表,然后形成应答。应答以单播方式发送。
IP协议
1、IP数据分片和。
当数据报被分片时,每个分片都会得到一个首部。分片首部的大部分内容和原数据报相同,如IP地址、版本号、协议和数据报标识等,所不同的是标志字段、数据报总长度和片偏移。分片既可以带也可以不带原数据报的选项.
在IP数据报中与分片相关的字段是标识字段、标志字段和片偏移字段。
1)数据报标识是分片所属数据报的关键信息,是分片重组的依据。
2)标志字段由3位构成,低两位有效,最高位未用;D位表示是否允许该数据报分片;M位表示该片是否是分片的最后一片。
3)片偏移字段指出本片数据在原始数据报数据区中的偏移量。由于各分片独立传输,其到达信宿机的顺序无法保证,需
要片偏移为重组提供顺序信息。
重组
分片可以在信源机或传输路径上的任何一台路由器上进行,而分片的重组只能在信宿机上进行。
信宿机在进行分片的重组时,采用了一组重组定时器。开始重组时,启动定时器,如果重组定时器超时时,仍然未能完成重组(由于某些分片未及时到达信宿机),信宿机的IP层将丢弃该数据报,并产生一个超时错误,报告给信源机。
片重组的控制主要根据数据报首部中的标识、标志和片偏移字段。
数据报的分片和重组操作对用户和应用程序的编程人员都是透明的,分片和重组操作由网络操作系统自动完成。
第七章 IP路由
1、动态路由:动态路由:路由器使用路由协议进行路由表的动态建立和维护。
和静态路由概念:需要以手工方式在路由表中添加条目。
2、内部网关协议用于自治系统内部的路径信息交换和路由表刷新。、外部网关协议概念。用于自治系统之间的路径信息交换和路由表刷新。
3、自治系统的概念。自治系统是由独立管理机构所管理的一组网络和路由器组成的系统。
4、怎样运用RIP协议和BGP协议在自治系统内部和自治系统之间建立路由表?建立路由表后,在网络上两个主机通信,如何查路由表路?(参见给出的复习实例)
网络分为三个自治系统AS1,AS2,AS3。自治系统内部的路由器运行内部路由协议RIP或OSPF,本例指定运行RIP协议。自治系统之间的路由器运行外部路由协议BGP、EGP,本例指定运行BGP。R11是自治系统内的路由器,运行的是RIP协议。R1、R2、R3是自治系统之间的路由器,对自治系统内运行内部路由协议RIP,对自治系统之间运行外部路由协议BGP。即自治系统之间的路由器运行两套路由协议,有两套路由表。
一 各自治系统内,路由器运行RIP协议。根据自身与网络相连的路由口的地址配置,知道与其相连的网络地址(路由器相应口的地址配置与其直接相连网络地址一致,一般用手工静态配置)。并加入默认路由项,以便让目的网络地址不在该网络的包从默认路由指引的路径出去。默认表项目的地址可设为该自治系统边界路由器地址。从而建立起初始内部路由表。
R1的初始内部路由表
目的网络 跳数 下一跳
网络2 1 -
网络3 1 -
0.0.0.0 1 R1
R11的初始内部路由表
目的网络 跳数 下一跳
网络1 1 -
网络2 1 -
0.0.0.0 1 R1
R2的初始内部路由表
目的网络 跳数 下一跳
网络4 1 -
0.0.0.0 1 R2
R3的初始内部路由表
目的网络 跳数 下一跳
网络5 1 -
0.0.0.0 1 R3
二 内部路由器之间发送RIP报文交换信息更新路由表
自治系统AS1内,R11发送RIP报文将自身路由表信息传给R1,R1根据R11
的路由信息更新路由表。
R11                  R1                          R1
目的网络 跳数 + 目的网络 跳数 下一跳 = 目的网络 跳数 下一跳
网络1 1  网络2 1 -  网络1 2 R11
网络2 1  网络3 1 -  网络2 1 -
网络3 1 -
0.0.0.0 1 R1
自治系统AS1内,R1发送RIP报文将自身路由表信息传给R11,R11根据R1的路由信息更新路由表。
R1                  R11                        R11
目的网络 跳数 + 目的网络 跳数 下一跳 = 目的网络 跳数 下一跳
网络1 2  网络1 1 -  网络1 1 -
网络2 1  网络2 1 -  网络2 1 -
网络3 1  0.0.0.0 1 R1  网络3 2 R1
0.0.0.0 1 R1
三自治系统之间的路由器R1、R2、R3运行BGP协议,根据自身内部路由表信息建立初始外部路由表。
R1的初始外部路由表
信宿网络 下一跳 路径
网络1 - AS1
网络2 - AS1
网络3 - AS1
R2的初始外部路由表
信宿网络 下一跳 路径
网络4 - AS2
R3的初始外部路由表
信宿网络 下一跳 路径
网络5 - AS3
四 自治系统之间的路由器R1、R2、R3运行BGP协议,相互发送BGP报文传递路由表信息,更新外部路由表。
R2向R1发送BGP报文,通告R2的外部路由表信息,R1根据R2的路由表信息更新外部路由表。
R2                  R1                          R1
信宿网络 路径 + 信宿网络 下一跳 路径 = 信宿网络 下一跳 路径
网络4 AS2  网络1 - AS1  网络1 - AS1
网络2 - AS1  网络2 - AS1
网络3 - AS1  网络3 - AS1
网络4 R2 AS1,AS2
R3向R1发送BGP报文,通告R3的外部路由表信息,R1根据R3的路由表信息更新外部路由表。
R3                  R1                              R1
目的网络 路径 + 目的网络 下一跳 路径 = 目的网络 下一跳 路径
网络5 AS3  网络1 - AS1  网络1 - AS1
网络2 - AS1  网络2 - AS1
网络3 -- AS1  网络3 - AS1
网络4 R2 AS1,AS2  网络4 R2 AS1,AS2
网络5 R3 AS1,AS3
R1向R2发送BGP报文,通告R1的外部路由表信息,R2根据R1的路由表信息更新外部路由表。
R1                      R2                          R2
目的网络 路径 + 目的网络 下一跳 路径 = 目的网络 下一跳 路径
网络1 AS1  网络4 - AS2  网络1 R1 AS2,AS1
网络2 AS1      网络2 R1 AS2,AS1
tcp ip协议各自的含义是什么网络3 AS1      网络3 R1 AS2,AS1
网络4 AS1,AS2      网络4 - AS2
网络5 AS1,AS3      网络5 R1 AS2,AS1,AS3
R1向R3发送BGP报文,通告R1的外部路由表信息,R3根据R1的路由表信息更新外部路由表。
R1                      R3                                R3
目的网络 路径 + 目的网络 下一跳 路径 = 目的网络 下一跳 路径
网络1 AS1  网络5 - AS3  网络1 R1 AS3,AS1
网络2 AS1      网络2 R1 AS3,AS1
网络3 AS1      网络3 R1 AS3,AS1
网络4 AS1,AS2      网络4 R1 AS3,AS1,AS2
网络5 AS1,AS3      网络5 - AS3
五 经
过初始路由表建立和路由信息更新之后,得到网络最终路由表。
内部路由表为:
R1
目的网络 跳数 下一跳
网络1 2 R11
网络2 1 -
网络3 1 -
R11                 
目的网络 跳数 下一跳
网络1 1 -
网络2 1 -
网络3 2 R1
0.0.0.0 1 R1
R2
目的网络 跳数 下一跳
网络4 1 -
0.0.0.0 1 R2
R3
目的网络 跳数 下一跳
网络5 1 -
0.0.0.0 1 R3
外部路由表为
R1               
目的网络 下一跳 路径
网络1 - AS1
网络2 - AS1
网络3 - AS1
网络4 R2 AS1,AS2
网络5 R3 AS1,AS3
R2 
目的网络 下一跳 路径
网络1 R1 AS2,AS1
网络2 R1 AS2,AS1
网络3 R1 AS2,AS1
网络4 - AS2
网络5 R1 AS2,AS1,AS3
R3
目的网络 下一跳 路径
网络1 R1 AS3,AS1
网络2 R1 AS3,AS1
网络3 R1 AS3,AS1
网络4 R1 AS3,AS1,AS2
网络5 - AS3
为反映网络变化,动态的路由表项都有一个生存期。因此,路由器之间需要过一段时间相互发送RIP、BGP报文,更新路由表。
六 若网络1中的主机A要传送包到达网络5中的主机B,路径选择过程如下:
1、A首先根据其系统中配置的网关(即包从直接相连的路由器的出口地址),将包传到与所在网络直接相连的路由器R11上。
2、R11根据包的目标地址网络5查路由表(参见第五中的最终路由表),发现路由表中不到目标地址对应的项。从而将包按照默认路由表项送到AS1的边界路由器。
3、R1根据包的目标地址网络5查内部路由表(参见第五中的最终路由表),发现路由表中不到目标地址对应的项。于是查其外部路由表,发现目标地址应该递送到自治系统AS3的边界路由器R3。
4、R3接收到包之后查内部路由表,发现目的网络是与路由器直接相连的网络,于是将包直接在网络中交付给主机B。
第八章 传输层协议
1、掌握IP协议建立连接当客户端要和服务器建立连接时,发起一个主动打开端口的请求(临时端口)。然后进入三次握手过程:
第一次握手:由要建立连接的客户向服务器发出连接请求段,该段首部的同步标志SYN被置为1,并在首部中填入本次连接的客户端的初始段序号SEQ(例如SEQ=26500)。
第二次握手:服务器收到请求后,发回连接确认(SYN+ACK),该段首部中的同步标志SYN被置为1,表示认可连接,首部中的确认标志ACK被置为1,表示对所接收的段的确认,与ACK标志相配合的是准备接收的下一序号(ACK 26501),该段还给出了自己的初始序号(例如SEQ=29010)。对请求段的确认完成了一个方向上连接。第三次握手:客户向服务器发出的确认段,段首部中的确认标志ACK被置为1,表示对所接收的段的确认,与ACK标志相配合的准备接收的下一序号被设置为收到的段序号加1(ACK 29011)。完成了另一
个方向上的连接。
、传输数据
、拆除连接TCP采用和三次握手类似的方法。这里可以将断开连接操作视为在两个方向上分别断开连接操作构成。一方发出断开连接请求后并不马上拆除连接,而是等待对方的确认,对方收到断开连接请求后,发送确认报文,这时拆除的只是单方向上连接(半连接)。对方发送完数据后,再通过发送断开连接请求来断开另一个方向上的半连接。这个具体过程和步骤。
TCP流量控制的原因和原理。(参考复习材料)
主机1上的进程A与主机B上的进程通过TCP协议连接通信,在建立连接的时候传输层给进程A分配发送
缓冲,给B分配接受缓冲。A交付的数据放在发送缓冲区中,待传输层处理。传送到主机2,交付至传输层,由接收缓冲暂时存储,待B接收。由A向B发送数据,若A发送数据过快,量过大,且B处理不及时,接收缓冲就会被占满。接收缓冲被占满后,后面传过来的数据就会因无法存储而丢弃。因此要根据接收缓冲区的空余空间大小来发送数据量,每次所发的数据量不超过缓存空间空余量。
二 流量控制的方法
(1)A与B开始建立连接的时候,A向B发送请求包,B向A发送应答包。B在应答包的TCP头部“窗口大小”字段内填入当时计算出接收缓冲空余容量(发送窗口)。A收到应答包后,获悉发送窗口大小,下次发送的数据量就会确保小于等于发送窗口。
(2)三次握手建立TCP连接之后,A每发送一个数据包给B,B都要向A,发送一个应答包,这个包的TCP头部的窗口大小字段记录B接收缓存的空余量。下次发送的数据量就会确保小于等于发送窗口。
3、给出TCP流量控制中拥塞窗口变化图,能解释其变化过程(参见图8-10)。给出拥塞窗口初始值、门限值、超时值,画拥塞窗口变化曲线图。
4、TCP拥塞控制的原因和原理。(参考复习材料)
拥塞的原因
进程A与进程B建立TCP连接通信,它们之间发送的数据都通过路径上的路由器。路由器先接收数据,然后存储在在路由器缓冲中,再根据目的地址转发包。若经过路由器的包过多无法及时处理,则路由器缓冲被占满,后面来的包就被丢弃。
拥塞控制的方法
为避免拥塞,进程通信过程中要预测拥塞,一旦包时延过大或者超时,就认为拥塞可能会产生,进程往链路上传递的包数量要减少。当拥塞消除,可以增加包的投放。具体控制方法参照书上138页图8-10的说明。
5、TCP差错控制的几种方法。检错和纠错
6、TCP的区别                    UDP协议
面向连接                          无连接
高可靠                          高效率
一次传输交换大量报文            一次传输交换少量信息
复杂