计算机网络-网络层(四)

| 分类 计算机网络  | 标签 网络层 

##习题解答

###1. 网络层向上提供的服务有哪两种?试比较其优缺点。

这个问题其实本质是问:在计算机网络中,可靠交付应该由网络还是主机完成。所以,答案有两种:

  • 网络负责可靠交付:硬件非常昂贵,而且因特网的规模是电话无法匹敌的,如果使用这种方式,硬件上基本无法完成。所以保证数据非常准确的优点就没有意义了
  • 主机负责可靠交付:崭新的思路,因为电话非常简单,没有差错处理能力,但计算机有这个能力。使用这种方式,可以保证因特网的数据快速、高效的传输,如果因为意外出错的话,可以通过差错检验重新发送一次。况且有的数据不需要100%数据完整性(UDP的视频通话,掉帧完全可以发生,不需要保证每一帧都有效),所以可以根据需要在主机端进行选择

###2. 网络互连有何实际意义?进行网络互连时,有哪些共同的问题需要解决?

网络互连采用了分治的思想,一个过于庞大的网络,无论是不同网络之间的路由选择,还是本网络内主机间的通信,都会过于复杂。比如中国和美国处于一个网络中,99%情况下,中国人是不会和美国人有通信的,但是中国人发送的数据报还是会发送到本网络的所有主机,所以美国人人手一份,然后丢弃。这样就极大的浪费了资源,而且导致网络上数据报拥堵。采用小块的网络互连,既保证了每个网络内部的高效通信,也保证了需要外网的时候,有方法和外网主机通信。

而且因为需求不同,每个网络内部可以自由使用不同的网络架构(比如有线、无线、卫星通信等),只要在不同网络之间遵守共同的约定(IP协议),那么,不同网络之间就可以透明通信。

需要解决的问题很多,因为每个网络内部都可以自由选择架构。那么对于数据报的处理就会有很多问题:

  • 不同的最大分组
  • 不同的差错检验
  • 不同的差错恢复
  • 不同的数据管理
  • 不同的路由选择

###3. 作为中间设备,转发器、网桥、路由器和网关有何区别?

  • 转发器:物理层
  • 网桥:数据链路层
  • 路由器:网络层
  • 网关:网络层以上

转发器和网桥作为物理设备,它们只是把一个网络的主机数目扩大了,但是仍是一个网络;路由器是连接网络的设备,有了它可以扩大网络的规模,使得不同网络之间可以通信;网关由于复杂,目前应用的还比较少。

###4. 试简单说明下列协议的作用:IP/ARP/RARP/ICMP。

  • IP:网络层协议,TCP/IP体系中最重要的协议之一。规定网络传输过程中,数据报的格式
  • ARP:将IP地址转换为硬件地址
  • RARP:将硬件地址转换为IP地址,目前已废弃。因为DHCP协议包含了RARP协议
  • ICMP:更有效的转发IP数据报和提高交付成功的机会

###5. IP地址分为几类?各如何表示?IP地址的主要特点是什么?

IP地址分为5类,A/B/C/D/E。根据CIDR表示为:

  • A类:0开头/8
  • B类:10开头/16
  • C类:110开头/24
  • D类:1110开头(多播地址)
  • E类:1111开头,保留以后使用

特点就是:网络号+主机号。

###7. 试说明IP地址与硬件地址的区别。为什么要使用者两种不同的地址?

首先要清楚,IP地址和硬件地址是没有任何关系的。IP地址是逻辑地址,硬件地址是物理地址。一个是虚拟的,一个是真实的。为什么使用这两种地址呢?MAC地址只认识硬件,北京的主机理论上是可以和洛杉矶的主机通信的,但他们必须在同一个网络内(广播方式)。但实际上我们可以采用更加聪明的方式:用IP地址判断是否为同一个网络,如果是同一个网络就采用广播,不是同一个网络,就采用路由转发。这样保证了互联网数据报的数量尽可能少,也保证了任何相连网络的主机都可以进行通信。

###8. IP地址方案与我国的电话号码体制的主要不同点是什么?

一个IP可以同时和多个IP通信,但是一个电话不能同时和多个电话通信。

###9.


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