计算机网络 第5章 网络层
计算机网络第五版答案完整版
《计算机网络》课后习题答案第一章概述1-10 试在下列条件下比较电路交换和分组交换。
要传送的报文共x（bit），从源站到目的站共经过k 段链路，每段链路的传播时延为d（s），数据率为C（bit/s）。
在电路交换时电路的建立时间为s（s）。
在分组交换时分组长度为p（bit），且各结点的排队等待时间可忽略不计。
问在怎样的条件下，分组交换的时延比电路交换的要小？答：对电路交换，当t=s 时，链路建立；当t=s+x/C，发送完最后一bit；当t=s+x/C+kd，所有的信息到达目的地。
对分组交换，当t=x/C，发送完最后一bit；为到达目的地，最后一个分组需经过k-1 个分组交换机的转发，每次转发的时间为p/C，所以总的延迟= x/C+(k-1)p/C+kd所以当分组交换的时延小于电路交换x/C+(k-1)p/C+kd＜s+x/C+kd 时，(k-1)p/C＜s1-11 在上题的分组交换网中，设报文长度和分组长度分别为x 和（p+h）（ bit），其中p 为分组的数据部分的长度，而h 为每个分组所带的控制信息固定长度，与p 的大小无关。
通信的两端共经过k 段链路。
链路的数据率为b（bit/s），但传播时延和结点的排队时间均可忽略不计。
若打算使总的时延为最小，问分组的数据部分长度p 应取为多大？答：分组个x/p，传输的总比特数：(p+h)x/p源发送时延：(p+h)x/pb最后一个分组经过k-1 个分组交换机的转发，中间发送时延：(k-1)(p+h)/b总发送时延D=源发送时延+中间发送时延D=(p+h)x/pb+(k-1)(p+h)/b 令其对p 的导数等于0，求极值p=√hx/(k-1)1-17 收发两端之间的传输距离为1000km，信号在媒体上的传播速率为2.3×108 。
试计算以下两种情况的发送时延和传播时延：（1）数据长度为107bit，数据发送速率为100kbit/s，传播距离为1000km，信号在媒体上的传播速率为2×108m/s。
计算机网络(第三版)第5章 习题答案
1．广义的网络互连可以在那几个层次上实现？分别需要用到哪些网络互连设备？答：广义的网络互连包括：物理层的互连、数据链路层互连、网络层互连、高层互连。
1）物理层的互连是在不同的电缆段之间复制位信号。
物理层的连接设备主要是中继器。
2）数据链路层互连是在网络之间存储转发数据帧。
互连的主要设备是网桥。
3）网络层互连是在不同的网络之间存储转发分组。
互连的主要设备是路由器。
4）传输层及以上各层的互连属于高层互连。
实现高层互连的设备是网关。
2．为什么说因特网可以在不可靠的网络层上实现可靠的传输服务？答：因为因特网的网络层使用数据报通信，没有应答，重传等保证机制，所以提供的是一种不可靠的网络服务；因特网的可靠传输服务主要由TCP协议来完成，TCP协议不仅保证可靠传输，还提供流量控制和拥塞控制等服务，这样TCP与IP协议的结合就可以完成可靠的网络传输服务。
3．有人说，既然局域网接入因特网需要使用路由器，而路由器已经能完成本地网络与因特网之间的连接问题，何必还要使用NAT或PAT？请你对这个疑问做出合理的解答。
答：（略）4．因特网中存在三种地址和两种地址转换机制，这两种机制的特点和区别是什么？这三种地址存在的意义何在？答：因特网上普遍存在的三种地址分别是主机域名，IP地址和局域网卡上的MAC地址，两种地址转换机制分别是DNS（用于完成主机域名到IP地址的转换，是一个全球性的分布式应用）和ARP（完成局域网内主机IP到MAC地址的转换，是一种局部性的应用）。
存在的意义是主机域名可以帮助人们记忆网络主机地址，因为它是用英文拼写，IP地址则是完成TCP/IP网络通信所必须，是用IP地址可以唯一性的确定通信所需的网络主机或路由器，所有域名也必须转换成IP地址之后才能用于网络通信。
MAC地址是网卡的物理地址，它由48位二进制数表示。
MAC地址是网卡的物理地址。
每块网卡都有一个唯一的MAC地址。
虽然此地址没法改变，但是可以通过软件的方法欺骗系统。
计算机网络技术第5章网络层ppt课件
5.2.1 在节点交换机中查找转发表
1. 广域网中的主机地址结构
+ 分组往往要经过许多节点交换机的存储转发才到达目的地。 + 每一个节点交换机中都有一个转发表，里面存放了到达每一个
主机的路由。那么广域网中的主机越多，查找转发表就越费时 间。 + 在广域网中一般采用层次地址结构:前一部分表示该主机所连接 的分组交换机的编号，后一部分表示所连接的分组交换机的端 口号（或主机号）。
3. 数据报和虚电路优缺点分析
1）传输短报文时数据报服务有优势 + 若报文长度较短，在128个字节之内，可采用128个
字节为分组长度，则往往一次传送一个分组就可以 了。这样，用数据报既迅速又经济。若用虚电路， 为了传送一个分组而建立虚电路和释放虚电路就很 浪费网络资源。 2）虚电路服务减少数据流量的额外开销 + 在交换节点进行数据存储转发时，若使用数据报， 每个分组必须携带完整的地址信息。而使用虚电路 时，每个分组不需要携带完整的目的地址，而仅需 要有个很简单的虚电路号码的标志，这就使分组的 控制信息部分比特数减少，因而减少了额外开销。
完成虚电路服务过程的步骤：
(1) 虚电路的建立 所谓建立一条虚电路，实际上就是填写源节点与目的节
点之间沿途各节点的入口出口表。 (2) 数据传送 虚电路建立后，所有待发的数据分组均由此虚电路传送。
这样，在传输一个分组时，分组头部不需要填入目的节 点的完整地址，只要带上虚电路号就可以了。 (3) 虚电路的释放 当数据传输结束后，源主机发一呼叫清除分组给目的主 机，目的主机送回一清除确认分组给源主机。至此，该 虚电路就释放了，即从入口出口表中删去相应信息。
– 当网络发生拥挤时，数据报服务可以迅速为单 个分组选择流量较少的路径。
中职计算机网络-第5章-计算机网络设备
中职计算机网络-第5章-计算机网络设备填空1、以太网卡拥有一个全球唯一的网卡地址，它是一个长度为48位的二进制数。
2、集线器工作处于OSI模型中的物理层。
3、集线器的级联方法有两种：使用UPLink端口级联和使用普通端口级联。
4、两台处于不同子网的主机通信，必须要通过路由器进行路由。
5、路由器的主要功能为：路径选择、数据转发、和数据过滤。
6、路由器一般有多个网络接口，包括局域网的网络接口和广域网的网络接口。
7、网络互联中常用的路由协议有：RIP（路由选择信息协议）、OSPF（开放式最短路径优先协议）、IGRP（内部网关路由协议）等。
8、路由表分静态路由表和动态路由表。
名词解释网卡：一种称为网络适配卡的设备充当计算机与网络的接口。
集线器：是一种连接多个用户节点的设备，每个经集线器连接的节点都需要一条专用电缆。
集线器的堆叠将若干集线器用电缆通过堆叠端口连接起来，以实现单台集线器端口数的扩充。
集线器的级联是指使用集线器普通的或特定的端口来进行集线器间的连接。
网桥（Bridge）也称桥接器，是连接两个局域网的存储转发设备，用它可以完成具有相同或相似体系结构网络系统的连接。
虚拟网：是在交换式局域网的基础上，结合网络软件建立起的一个可跨接不同物理局域网、不同类型网段的各站点的逻辑局域网，也称虚拟工作组。
路由协议是指路由选择协议，是实现路由选择算法的协议。
静态路由表：由系统管理员事先设置好固定的路由表称为静态路由表。
动态路由表：动态路由表是路由器根据网络系统的运行情况而自动调整的路由表。
调制解调器：计算机联网通信时，必须有能将数字信号转换为模拟信号及模拟信号转换成数字信号的转换装置，前者叫调制器，后者叫解调器，把两种功能做在同一台设备上，就称为调制解调器，即Modem。
收发器就是接收信号、发送信号的设备简答1、网卡有哪些主要的功能？（1）.实现局域网中传输介质的物理连接和电气连接；（2）.代表着一个固定的地址；（3）.执行网络控制命令；（4）.实现OSI模型中的数据链路层的功能；（5）.对传送和接收的数据进行缓存。
计算机网络(谢希仁第五版)-第五章_习题答案
第五章传输层5—01 试说明运输层在协议栈中的地位和作用，运输层的通信和网络层的通信有什么重要区别为什么运输层是必不可少的答：运输层处于面向通信部分的最高层，同时也是用户功能中的最低层，向它上面的应用层提供服务运输层为应用进程之间提供端到端的逻辑通信，但网络层是为主机之间提供逻辑通信（面向主机，承担路由功能，即主机寻址及有效的分组交换）。
各种应用进程之间通信需要“可靠或尽力而为”的两类服务质量，必须由运输层以复用和分用的形式加载到网络层。
5—02 网络层提供数据报或虚电路服务对上面的运输层有何影响答：网络层提供数据报或虚电路服务不影响上面的运输层的运行机制。
但提供不同的服务质量。
5—03 当应用程序使用面向连接的TCP和无连接的IP时，这种传输是面向连接的还是面向无连接的答：都是。
这要在不同层次来看，在运输层是面向连接的，在网络层则是无连接的。
<5—05 试举例说明有些应用程序愿意采用不可靠的UDP，而不用采用可靠的TCP。
答：VOIP：由于语音信息具有一定的冗余度，人耳对VOIP数据报损失由一定的承受度，但对传输时延的变化较敏感。
有差错的UDP数据报在接收端被直接抛弃，TCP数据报出错则会引起重传，可能带来较大的时延扰动。
因此VOIP宁可采用不可靠的UDP，而不愿意采用可靠的TCP。
5—06 接收方收到有差错的UDP用户数据报时应如何处理答：丢弃5—07 如果应用程序愿意使用UDP来完成可靠的传输，这可能吗请说明理由答：可能，但应用程序中必须额外提供与TCP相同的功能。
5—08 为什么说UDP是面向报文的，而TCP是面向字节流的答：发送方UDP 对应用程序交下来的报文，在添加首部后就向下交付IP 层。
UDP 对应用层交下来的报文，既不合并，也不拆分，而是保留这些报文的边界。
接收方UDP 对IP 层交上来的UDP 用户数据报，在去除首部后就原封不动地交付上层的应用进程，一次交付一个完整的报文。
计算机网络5章习题及参考答案(20080720)
第5章网络层1．给出两个适合于使用面向连接服务的示例应用，再给出两个最好使用无连接服务的例子。
答案：文件传送、远程登录和视频点播需要面向连接的服务，在另一方面，信用卡验证和其他的销售点终端、电子资金转移，以及许多形式的远程数据库访问最好使用无连接服务。
2．有没有虚电路服务需要以非顺序的方式投递分组的情况？请解释。
答案：有。
例如中断信号就应该跳过在它前面的数据，进行不遵从顺序的投递。
典型的例子是当一个终端用户键入退出（或kill）键时，由退出信号产生的分组应该立即发送，并且应该跳过当前队列中排在前面等待程序处理的任何数据（即已经键入但尚未被程序读取的数据）。
3．数据报网络把每个分组都作为独立的单元进行路由选择，虚电路网络则不必这样做，每个数据分组都遵循一个事先确定好的路由。
这个事实是否意味着虚电路网络不需要从任意源到任意目的地为分组进行路由选择的能力？答案：不对。
虚电路网络需要从任意源到任意目的地为连接建立分组选择路由的能力。
4. 图5-1的网络拓扑图中，每个圆圈代表一个网络结点，每一条线代表一条通信线路，线上的标注表示两个相邻结点之间的权值。
请根据Dijkstra最短通路算法找出图中A结点到其它每个结点的最短距离和下一站路由表。
在答案中要求：（1）依次列出每一步的工作结点（从S 中选出的u）；（2）给出从A结点到其它每个结点的最短距离和下一站路由表。
5-1 网络拓扑图答案：初始化：S = { B(2 )、C(3 )、D(4)、E(5)、F(6)、G(7)、H(8)、I(9)、J(10) } ；以下均用括号中的数字代表各结点。
1代表结点A。
目的节点 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10下一站- 2 3 0 0 0 0 0 0 0目的节点 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10最短距离- 8 4 ∞∞∞∞∞∞∞以下计算中，对数组R和数组D，只列出其下一站和最短距离。
While u 删去u的S (u,v) C=D(u) C<D(v)的v R 数组 D 数组巡环次+weight (u,v)5．给出连接建立时可能要协商的协议参数的3个例子。
第5章计算机网络思考题(上)
第五章思考题（上）5-1：网络层引言√在参考模型上，网络层的上层和下层分别是什么？√网络层的主要目标是什么？√虚电路网络中，是否不需要进行路径选择？√数据报网络中，路由表从何而来？√数据是怎样穿过数据报网络的？√数据是怎样穿过虚电路网络的？5-2：IP地址√IP的地址为什么要按类别分配？√你自己机器上的IP地址是多少？属于什么类别的IP地址？√什么是保留地址？√保留地址有哪些？5-3：子网规划√为什么要划分子网？√子网规划的任务是什么？√怎么来创建子网？√子网掩码码有什么用？√A、B、C三类地址的缺省掩码是什么？√子网规划的借位原则是怎样的？√子网规划时要考虑什么因素？5-4：IP寻址√什么是IP寻址？√什么是MAC寻址？√IP寻址和MAC寻址有什么不同？√只用IP寻址，或只用MAC寻址是否可以完成找到目的机的任务？√路由器处理分组的过程是怎样的？√路由表是怎样的表？包括哪些主要字段？5-5：IP分组√IP分组中包括哪些主要字段？√怎样知道IP分组的净载荷中封装的是什么数据段呢？√当路由器发现一个分组的TTL-1=0时，它会怎么对待这个分组？√怎么知道一个分组是否包含有选项呢？√尝试用WireShark抓取一个真实的分组，观察它的各字段值，并分析它。
5-6：什么是IPv6？√IPv4有哪些问题？√什么是IPv6？√IPv6的相关标准主要由哪个标准组织推出？√IPv6在中国的发展现状如何？5-7：IPv6地址√IPv4地址、MAC地址、IPv6地址分别是多少位二进制构成？√IPv6链路本地地址怎么生成？√IPv6地址自动配置过程是怎样的？√IPv6地址规划如何进行？5-8：IPv6分组√IPv6分组基本头部包括了哪些字段？√相比IPv4分组，IPv6分组做了哪些删改？√相比IPv4分组，IPv6分组做了增加吗？怎加了什么字段？5-9：IPv6过渡技术√隧道技术适合什么应用场景？√双栈技术适合什么应用场景？√地址番翻译/转换技术适合什么应用场景？√你认为全面取代IPv4的IPv6时代会很快到来吗？为什么？5-10：路由从何而来？√什么是静态路由？√静态路由有什么优点、缺点？√默认的静态路由有什么用处？√什么是动态路由？√为什么需要动态路由？（优点）√按照原理划分，动态路由分为几类？√路由算法的目的是什么？√路径的常用量度有哪些？5-11：距离矢量路由选择协议√什么距离矢量路由选择？√DV的工作原理是怎样的？√运行DV的好处是什么？5-12：路由信息协议RIP√什么RIP？√RIP的优点是什么？√RIP的缺点是什么？√RIP的基本工作原理是怎样的？√如何配置RIP？5-13：RIP为什么衰落？√DV的主要问题是什么？√定义一个路径代价的最大数产生了什么后果？√可以采用哪些方法来加快缓解路由环等问题？√RIP会彻底消失吗？。
计算机网络 谢希仁 第五章习题解答
计算机网络谢希仁第五章：运输层1、试说明运输层在协议栈中的作用？运输层的通信和网络层的通信有什么重要的区别？为什么运输层是必不可少的？答：（1）首先，从通信和信息处理的角度来看，运输层向它上面的应用层提供通信服务，并为高层用户屏蔽了下层通信通信子网的细节。
其次，运输层的另一个重要功能就是复用和分用功能。
第三，运输层对传输的报文提供了差错检测机制。
第四，根据应用的不同，运输层还采用不同的运输层协议提供不同的服务。
（2）网络层为主机之间提供逻辑通信，而运输层为应用进程之间提供端到端的逻辑通信，如下图所示：（3）虽然无连接的运输服务和无连接的网络服务十分相似，但是运输层依然有它存在的必要性，因为：事实上，网络层是通信子网的一个组成部分，假设网络服务质量不可靠，频繁地丢失分组，网络层系统崩溃或不停的发出网络重置，这将发生什么情况呢？因为用户不能对通信子网加以控制，所以无法采用更好的通信处理机来解决网络层服务质量低劣的问题，更不可能通过改进数据链路层纠错能力来改善低层的条件。
因此，解决这一问题的唯一可行的办法就是在网络层的上面增加一层，即运输层。
运输层的存在使得运输服务比网络服务更可靠，分组的丢失、残缺，甚至网络重置都可以被运输层检测到，并采用相应的补救措施，而且由于运输服务独立于网络服务，故可以采用一个标准的原语集提供运输服务。
2、网络层提供数据报或虚电路服务对上面的运输层有何影响？答：如果下层的网络十分可靠，例如提供虚电路服务，那么用于完成数据传输的运输层协议就不需要做太多的工作。
当网络层仅使用提供不可靠的数据报服务时，运输层就需要使用一些复杂的协议，以便能够提供更优质的服务。
3、当应用程序使用面向连接的TCP和无连接的IP时，这种传输是面向连接的还是面向连接的？答：在网络层IP提供的是无连接的服务，但是在运输层TCP提供的服务是面向连接的。
但是最终，该应用程序使用的还是面向连接的传输服务。
4、试用画图解释运输层的复用。
计算机网络_第5章习题答案解析
计算机⽹络_第5章习题答案解析第五章练习题答案5.1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？答：⽹络互连使得相互连接的⽹络中的计算机之间可以进⾏通信，也就是说从功能上和逻辑上看，这些相互连接的计算机⽹络组成了⼀个⼤型的计算机⽹络。
⽹络互连可以使处于不同地理位置的计算机进⾏通信，⽅便了信息交流，促成了当今的信息世界。
需要解决的问题有：不同的寻址⽅案；不同的最⼤分组长度；不同的⽹络介⼊机制；不同的超时控制；不同的差错恢复⽅法；不同的状态报告⽅法；不同的路由选择技术；不同的⽤户接⼊控制；不同的服务（⾯向连接服务和⽆连接服务）；不同的管理与控制⽅式；等等。
注：⽹络互连使不同结构的⽹络、不同类型的机器之间互相连通，实现更⼤范围和更⼴泛意义上的资源共享。
5.2转发器、⽹桥和路由器都有何区别？答：1）转发器、⽹桥、路由器、和⽹关所在的层次不同。
转发器是物理层的中继系统。
⽹桥是数据链路层的中继系统。
路由器是⽹络层的中继系统。
在⽹络层以上的中继系统为⽹关。
2）当中继系统是转发器或⽹桥时，⼀般并不称之为⽹络互连，因为仍然是⼀个⽹络。
路由器其实是⼀台专⽤计算机，⽤来在互连⽹中进⾏路由选择。
⼀般讨论的互连⽹都是指⽤路由器进⾏互连的互连⽹络。
5.3试简单说明IP、ARR RARP⼝ICMP协议的作⽤。
答：IP :⽹际协议，TCP/IP体系中两个最重要的协议之⼀，IP使互连起来的许多计算机⽹络能够进⾏通信。
⽆连接的数据报传输?数据报路由。
ARP（地址解析协议）实现地址转换，将IP地址映射成物理地址。
RARP（逆向地址解析协议）将物理地址映射成IP地址。
ICMP： Internet 控制消息协议，进⾏差错控制和传输控制，减少分组的丢失。
注：ICMP协议帮助主机完成某些⽹络参数测试，允许主机或路由器报告差错和提供有关异常情况报告，但它没有办法减少分组丢失，这是⾼层协议应该完成的事情。
IP协议只是尽最⼤可能交付，⾄于交付是否成功，它⾃⼰⽆法控制。
第5章 计算机网络技术基础 网络层的主要功能
计算机网络技术基础 主编 阚宝朋
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1. 网络地址 2. 广播地址
路由器B
路由器D
节点间通信利 用MAC地址
交换机A 路由器A 路由器C 路由器E
主机A
主机D
主机B 局域网通信利用MAC地址
互联网上利用IP地址进行寻址
计算机网络技术基础 主编 阚宝朋
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网络层与数据链路层的关系
2. 网络层要解决异构网络互联的问题，按照不同网络协议的格式完成数据的重新封装， 数据链路层实现的是保证两端链路的连通性，可以说数据链路层不能分辨异构的网络。
01100100 00011101 00000000 00000010 11111111 11111111 00000000 00000000
255. 255 . 0 . 0
计算机网络技术基础 主编 阚宝朋
100 . 29 . 0 . 0
表示方法： 100.29.0.0 / 16 前缀表示法
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3.子网掩码的作用
主机A 以太网 交通工具
路由器A
路由器B
路由器C
主机B
IP-VPN
ATM
无线网络
数据链路层负责区间的通信 行程表 网络层负责解决异构网络的问题，并负责将数据发给目的端
计算机网络技术基础 主编 阚宝朋
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计算机网络基础
精品在线开放课程
IP地址基础知识
网络基础
N
计算机网络技术基础 主编 阚宝朋
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IP地址基础知识
计算机网络技术基础 主编 阚宝朋
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计算机网络基础
精品在线开放课程
网络层提供的服务类型
网络基础
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计算机网络技术基础 主编 阚宝朋
计算机网络笔记（第五章~第九章）
计算机⽹络笔记（第五章~第九章）第五章传输层传输层是整个⽹络体系结构中的关键层之⼀5.1 传输层协议的概述5.1.1 进程之间的通信传输层向他上⾯的应⽤层提供通信服务两个主机进⾏通信就是两个主机中的应⽤进程互相通信通信的真正端点并不是主机⽽是主机中的进程。
端到端的通信是应⽤进程之间的通信传输层有⼀个很重要的功能————复⽤和分⽤复⽤是指在发送⽅不同的应⽤进程都可以使⽤同⼀个传输层协议进⾏传送数据分⽤是指接收⽅的传输层在剥去报⽂的⾸部后能够把这些数据正确交付到⽬的应⽤进程传输层功能：（1）⽹络层是为主机之间提供逻辑通信，传输层为应⽤进程之间提供端到端的逻辑通信（2）传输层还要对收到的报⽂进⾏差错检验（3）传输层需要有两个不同的传输协议，即⾯向连接的TCP和⽆连接的UDP（4）传输层向⾼层⽤户屏蔽了下⾯⽹络核⼼的细节，它使应⽤进程看见的就好像在两个传输层实体之间有⼀条端到端的逻辑通信信道TCP和UDP都是全双⼯采⽤⾯向连接的TCP协议时，尽管下⾯的⽹络是不可靠的（只提供尽最⼤努⼒服务），但这种逻辑通信信道就相当于⼀条全双⼯的可信通道当传输层采⽤⽆连接的UDP协议时，这种逻辑通信信道仍然是⼀条不可靠信道5.1.2 传输层的两个主要协议TCP/IP传输层的两个主要协议都是因特⽹的正式标准，即：（1）⽤户数据报协议UDP（2）传输控制协议TCP （主要的协议）两个对等传输实体在通信时传送的数据单位叫作传输协议数据单元TPDU在TCP/IP体系中，则根据所使⽤的协议是TCP或UDP，分别称之为TCP报⽂段或UDP⽤户数据报UDP在传送数据报之前不需要先建⽴连接（为不可靠的）TCP则提供⾯向连接的服务，数据传送结束后要释放连接。
TCP不提供⼴播或多播服务（为可靠的）5.1.3 传输层的端⼝传输层的复⽤和分⽤功能也是类似的。
应⽤层所有的应⽤进程都可以通过传输层在传送到IP层，这就是复⽤。
传输层从IP层收到数据后必须交付给指明的应⽤进程，这就是分⽤。
计算机网络第五章课后习题答案
5—01 试说明运输层在协议栈中的地位和作用，运输层的通信和网络层的通信有什么重要区别？为什么运输层是必不可少的？答：运输层处于面向通信部分的最高层，同时也是用户功能中的最低层，向它上面的应用层提供服务运输层为应用进程之间提供端到端的逻辑通信，但网络层是为主机之间提供逻辑通信（面向主机，承担路由功能，即主机寻址及有效的分组交换）。
各种应用进程之间通信需要“可靠或尽力而为”的两类服务质量，必须由运输层以复用和分用的形式加载到网络层。
5—02 网络层提供数据报或虚电路服务对上面的运输层有何影响？答：网络层提供数据报或虚电路服务不影响上面的运输层的运行机制。
但提供不同的服务质量。
5—03 当应用程序使用面向连接的TCP和无连接的IP时，这种传输是面向连接的还是面向无连接的？答：都是。
这要在不同层次来看，在运输层是面向连接的，在网络层则是无连接的。
5—04 试用画图解释运输层的复用。
画图说明许多个运输用户复用到一条运输连接上，而这条运输连接有复用到IP数据报上。
5—05 试举例说明有些应用程序愿意采用不可靠的UDP，而不用采用可靠的TCP。
答：VOIP：由于语音信息具有一定的冗余度，人耳对VOIP数据报损失由一定的承受度，但对传输时延的变化较敏感。
有差错的UDP数据报在接收端被直接抛弃，TCP数据报出错则会引起重传，可能带来较大的时延扰动。
因此VOIP宁可采用不可靠的UDP，而不愿意采用可靠的TCP。
5—06 接收方收到有差错的UDP用户数据报时应如何处理？答：丢弃5—07 如果应用程序愿意使用UDP来完成可靠的传输，这可能吗？请说明理由答：可能，但应用程序中必须额外提供与TCP相同的功能。
5—08 为什么说UDP是面向报文的，而TCP是面向字节流的？答：发送方UDP 对应用程序交下来的报文，在添加首部后就向下交付IP 层。
UDP 对应用层交下来的报文，既不合并，也不拆分，而是保留这些报文的边界。
接收方UDP 对IP 层交上来的UDP 用户数据报，在去除首部后就原封不动地交付上层的应用进程，一次交付一个完整的报文。
第5章网络层习题
第5章网络层习题《计算机网络技术》综合练习题（四）填空题1、路由器基于（1）进行选路，因此路由器中保存的路由信息与TCP/IP网络中的网络数目（2）。
2、互联网中的分组交付形式有（3）和（4）两种。
前者不通过路由器，而后者必须通过路由器。
3、IP协议尽最大努力去投递分组，并不轻易抛弃分组，但不保证服务质量，因此这种服务是（5）。
4、MAC地址是平面地址，仅用于标识设备，与网络无关；IP地址是（6）地址，既包含网络标识，又包含（7）。
MAC地址的分配是基于（8）；而IP地址的分配是基于（9）。
路由器在转发包时会改变它的（10）地址，但不改变（11）地址。
5、在TCP/IP层次模型中与OSI参考模型第四层（传输层）相对应的主要协议有（12）和（13），其中后者提供无连接的不可靠传输服务。
6、在TCP/IP层次模型的第三层（网络层）中包括的协议主要有IP、ICMP、（14）及（15）。
7、在转发一个IP数据报过程中，如果路由器发现该数据报报头中的TTL字段为0，那么，它首先将该数据报（16），然后向（17）发送ICMP报文。
8、当数据报在物理网络中进行传输时，IP地址被转换成（18）地址。
9、无IP地址的站点可以通过（19）协议获得自己的IP地址。
10、Internet中用（20）协议报告差错情况和提供有关异常情况的报告。
11、12、下列IP地址：（22）.172.16.10是（23）类保留地址，192.（24）.1.6是（25）类保留地址。
IP地址（26）.18.211.0属于B类保留地址，其对应的标准子网掩码是（27），该地址所属的网络地址为（28）。
13、TCP 报文段的首部中的序号字段数值表示该报文段中的（29）部分的第一个字节的序号。
TCP的确认号是对接收到的数据的最高序号表示确认。
接收端返回的确认号是已收到的数据的（30）序号加1。
14、TCP/IP网络体系中，传输层的通信端点称为（31），由（32）和（33）标识。
(完整版)计算机网络_第5章习题答案
第五章练习题答案5.1 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？答：网络互连使得相互连接的网络中的计算机之间可以进行通信，也就是说从功能上和逻辑上看，这些相互连接的计算机网络组成了一个大型的计算机网络。
网络互连可以使处于不同地理位置的计算机进行通信，方便了信息交流，促成了当今的信息世界。
需要解决的问题有：不同的寻址方案；不同的最大分组长度；不同的网络介入机制；不同的超时控制；不同的差错恢复方法；不同的状态报告方法；不同的路由选择技术；不同的用户接入控制；不同的服务（面向连接服务和无连接服务）；不同的管理与控制方式；等等。
注：网络互连使不同结构的网络、不同类型的机器之间互相连通，实现更大范围和更广泛意义上的资源共享。
5.2 转发器、网桥和路由器都有何区别？答：1）转发器、网桥、路由器、和网关所在的层次不同。
转发器是物理层的中继系统。
网桥是数据链路层的中继系统。
路由器是网络层的中继系统。
在网络层以上的中继系统为网关。
2）当中继系统是转发器或网桥时，一般并不称之为网络互连，因为仍然是一个网络。
路由器其实是一台专用计算机，用来在互连网中进行路由选择。
一般讨论的互连网都是指用路由器进行互连的互连网络。
5.3 试简单说明IP、ARP、RARP和ICMP协议的作用。
答：IP：网际协议，TCP/IP 体系中两个最重要的协议之一，IP 使互连起来的许多计算机网络能够进行通信。
无连接的数据报传输. 数据报路由。
ARP（地址解析协议）实现地址转换，将IP地址映射成物理地址。
RARP（逆向地址解析协议）将物理地址映射成IP 地址。
ICMP：Internet 控制消息协议，进行差错控制和传输控制，减少分组的丢失。
注：ICMP 协议帮助主机完成某些网络参数测试，允许主机或路由器报告差错和提供有关异常情况报告，但它没有办法减少分组丢失，这是高层协议应该完成的事情。
IP 协议只是尽最大可能交付，至于交付是否成功，它自己无法控制。
《计算机网络基础》课件 第5章 网络互联技术
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5.1 网络互连概述
5.1.2 网络互联准则
由于不同的计算机网络之间存在各种差异，如不同 的寻址模式，不同的分组长度，不同的网络接口， 不同的介质访问机制，不同的等待时限，不同的路 由寻址技术，不同的差错恢复能力和状态报告等， 所以网络互联主要应当考虑和解决以下一些问题。
对于网卡而言，每块网卡都有一个唯一的标识， 它是网卡生产厂家在生产时烧入ROM（只读存 储芯片）中的，我们把它叫做MAC地址（或物 理地址）。MAC地址由48位二进制组成，为方 便理解和记忆，通常分成6组，每组8位二进制。 每组再用十六进制表示，组与组之间用“-”分 隔，如：00-30-18-A2-18-A6。
网桥协议转换
也就是说，网桥工作在数据链路层，进行相似的网络间帧的转发， 实现MAC子层的连接，例如，以太网—以太网、以太网—令牌环、
网桥
以太网—FDDI等。
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5.2 网络互连设备
5.2.2 数据链路层互联设备
1）网桥的结构
网桥的结构由端口模块，存储模块、 软件模块（端口管理软件、协议转 换软件、地址表）、转发模块四部 分组成，如右图所示。
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5.1 网络互连概述
5.1.2 网络互联准则
此外，网络互联还应当遵守以下基本准则。
屏蔽或者容纳各个 物理网络的差别；
1
隐藏各个物理网 络的实现细节；
为用户提供通用 透明服务。
2
3
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5.1 网络互连概述
5.1.3 网络互联的类型
网络互联的类型主要有：局域网与 局域网（LAN/LAN）的互联、局 域网与广域网（LAN/WAN）的互 联、局域网通过广域网 （LAN/WAN/LAN）互联、广域 网与广域网（WAN/WAN）的互 联，如右图所示。
第5章网络层习题
习题5。
1 用一句话概述网际层提供什么样的网络服务。
答:为实现端到端的传递,网络层主要提供在物理链路之间临时建立联系的线路交换服务和选择数据报传输的最佳路径的路由选择服务。
5.2 IPv4的地址包括哪几个字段？分为几类？用户使用哪几类?画图表示它们的结构。
它们各适用于什么规模的网络?IP地址使用什么记法表示？你们单位的IP地址网络号字段是什么？是几类的？答：（1）IPv4的地址是32位长，由4个分段的十进制组成。
由网络号（网络ID）和主机号（主机ID）两部分构成。
IPv4定义的IP地址是32比特长度的二级地址，包括3个字段：类别字段，网络号字段,主机号字段。
(2)IP地址分为A,B，C，D，E五类，其中D为多播地址，E类保留今后使用。
(3)用户使用的是A，B，C三类，称为基本类.(4)（5）一般A类地址分配给大规模的网络，C类地址分配给254台主机以下的小规模网络，B 类地址介于两者之间.（6）IP地址使用点分十进制记法。
计算机网络（第2版） 1 （7）校园网网络号字段是10,属于A类5。
3 说出特殊形式的IP地址及其意义。
答：（1）0.0.0。
0严格说来，0.0。
0。
0已经不是一个真正意义上的IP地址了。
它表示的是这样一个集合：所有不清楚的主机和目的网络.这里的“不清楚”是指在本机的路由表里没有特定条目指明如何到达.对本机来说，它就是一个“收容所”，所有不认识的“三无”人员,一律送进去。
如果你在网络设置中设置了缺省网关，那么Windows系统会自动产生一个目的地址为0.0。
0。
0的缺省路由.（2）255。
255.255。
255限制广播地址.对本机来说,这个地址指本网段内(同一广播域）的所有主机。
如果翻译成人类的语言，应该是这样：“这个房间里的所有人都注意了！”这个地址不能被路由器转发。
(3)127.0.0。
1本机地址,主要用于测试。
用汉语表示，就是“我自己”。
在Windows系统中,这个地址有一个别名“Localhost”.寻址这样一个地址，是不能把它发到网络接口的。
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计算机网络第5章网络层第5章网络层5.1概述5.1.1网络互联图5.1一个互联网的例子图5.2网络层实现分组穿越互联网的传输5.1.2分组交换5.1.3路由器1. 路由器的结构和功能图5.3路由器的结构2. 3层交换机5.1.4Internet网际层1. 网际层提供的服务及其特点2. 网际层的协议5.2网际协议(IP)5.2.1分类IPv4地址及划分子网1. 分类IPv4地址图5.4IP地址结构2. 划分子网图5.5子网号和子网掩码示例3. 私有地址5.2.5IP数据报转发1. IP数据报转发机制图5.9路由表示例2. 基本的IP数据报转发算法3. 统一的IP数据报转发算法图5.10子网IP数据报转发5.2.6IP数据报选项图5.11选项码5.3地址解析协议(ARP)5.3.1概述1. IP数据报传输过程中地址的使用图5.12IP地址和物理地址的使用2. 如何由IP地址得到物理地址图5.13R1中地址的查找和转换5.3.2ARP地址解析机制1. 基于动态绑定的解析机制图5.14ARP地址解析的工作过程2. 提高ARP解析效率5.4因特网控制报文协议(ICMP)5.4.1ICMP及其报文格式图5.15ICMP数据的封装5.4.2ICMP报文1. 差错报告报文2. ICMP控制报文图5.16ICMP路由重定向3. ICMP请求/应答(request/reply)报文4. 路由器发现(router discovery)报文5.5无类别域间路由选择(CIDR) 5.5.1CIDR编址1. CIDR产生的背景2. CIDR地址及记法3. CIDR地址分配示例5.5.2构造超网5.5.3最长前缀匹配5.6路由选择协议5.6.1概述1. 路由表的优化更新问题2. 两类路由选择协议3. 动态路由选择示例图5.17动态路由选择的简单例子5.6.2路由信息协议(RIP)1. 距离矢量路由算法图5.18距离矢量算法的例子图5.19路由更新2. 路由信息协议RIP图5.20RIP2报文格式5.6.3开放最短路径优先协议(OSPF)1. SPF路由选择算法图5.21Dijkstra算法示例图5.22以a为根的最短路径树2. OSPF路由选择协议概述3. OSPF报文图5.23OSPF报文格式4. 单区OSPF操作5. 链路状态信息的分区管理图5.24OSPF自治系统分区示例5.6.4边界网关协议(BGP)1. BGP及其特点2. BGP路由选择示例图5.25BGP路由选择示例3. BGP报文4. BGP的路由信息交换过程示例图5.26BGP路由信息交换的例子5.7IP多播5.7.1概述1. 什么是IP多播图5.27多播示例2. IP多播地址3. IP多播协议5.7.2因特网组管理协议(IGMP)1. IGMP报文图5.28IGMP报文格式及其封装2. IGMP工作机制3. 提高IGMP工作效率5.7.3距离矢量多播路由选择协议(DVMRP)1. 概述2. RPF构造广播树图5.29构造多播树3. 对广播树剪枝构造多播树4. 多播隧道图5.30多播隧道5.8下一代的网际协议IPv65.8.1概述5.8.2IPv6地址1. IPv6地址类型和地址空间2. IPv6地址记法3. 全球单播地址图5.31IPv6全球单播地址5.8.3IPv6数据报格式1. IPv6数据报图5.32IPv6数据报的一般形式2. IPv6数据报基本首部图5.33IPv6数据报基本首部格式3. IPv6数据报扩展首部图5.34有路由选择扩展首部的IPv6数据报5.8.4IPv4向IPv6过渡1. 双协议栈技术图5.35双协议栈传送IPv6数据报示例2. 隧道技术图5.36隧道技术5.9IP主干网5.9.1异步传输模式(ATM)1. 信元交换2. ATM体系结构图5.37ATM层次结构3. 物理层图5.38ATM信元装载于STM-1帧的例子4. ATM层图5.39UNI(a)和NNI(b)的信元头部图5.40ATM信元传输示例5. AAL层图5.41AAL仅在ATM网络的端点出现图5.42AAL5 数据处理6. ATM服务质量(QoS)7. ATM通信量控制5.9.2IP over ATM1. IPOA的网络结构图5.43传统IPOA网络示例2. IP数据报通过ATM网络3. IPOA的协议结构图5.44IP over ATM协议结构5.9.3多协议标记交换(MPLS)1. MPLS网络结构图5.45MPLS网络示例2. 基于标记的分组转发5.9.4IP over SDH1. IP over SDH及其特点2. IP over SDH的协议结构图5.46IP over SDH协议结构5.9.5IP over WDM思考题5.1用一句话概述网际层提供什么样的网络服务。
5.2什么是分组交换?有什么优点?它有哪两种方式?它们的特点是什么？5.3IPv4的地址包括哪几个字段？分为几类？用户使用哪几类？画图表示它们的结构。
它们各适用于什么规模的网络？IP地址使用什么记法表示？你们单位的IP地址网络号字段是什么？是几类的？5.4说出特殊形式的IP地址及其意义。
5.5如果没有进行子网划分，A、B和C类IP地址的子网掩码各是什么？5.6某单位的网络使用B类IP地址166.111.0.0，如果将网络上的计算机划分为30个子网，subnet-id应该取几位？子网掩码应该是什么？每个子网最多可包含多少台计算机？试用二进制和点分十进制记法对应地写出subnet-id最小的子网上host-id最小和最大的主机的IP地址。
5.7一个A类IP网络17.0.0.0，欲划分为6个子网，子网掩码应该是什么？给出每个子网的IP地址的范围。
5.8ARP进行的是哪两种地址的转换？ARP如何进行地址的转换？它采取了哪些措施提高地址转换的效率？5.9IP数据报首部的定长域的长度是多少？最大首部长度是多少？IP数据报可携带的数据长度最多是多少？5.10IP对数据报的什么部分进行差错检验？其优、缺点是什么？IP在什么结点进行差错检验？为什么？5.11IP使用什么方式进行差错检验？描述该检验方法。
5.12IP如何进行数据报传输延迟监控？5.13什么是最大传输单元MTU？IP数据报传输中为什么要进行分片与重组？分片在何处进行？重组在何处进行？5.14无选项IP数据报携带5000字节数据，它下一步经由MTU为1500字节的以太网，数据报如何分片？用图形表示分片的情况，并标明每个分片的“片偏移”字段的数值。
5.15什么是直接交付和间接交付？5.16最基本的路由表包含什么信息？IP采用什么样的数据报转发机制？叙述基本的数据报转发流程。
5.17什么是默认路由？使用它的好处是什么？5.18对于图5.9 所示的网络图和路由器物理接口和IP地址的对应关系，请给出路由器R2 和网络128.3.0.0上的某一计算机的基本路由表(表中只包含目的网络和下一跳地址)。
如果有多种选择，只要给出一种跳数最小的就可以。
5.19设路由器R的不完整的路由表如下:请回答下列问题:(1) 由表中序号1～4的目的网络属于哪类网络？它们是由什么网络划分出来的？(2) 假如R1端口1和R2端口2的IP地址的host-id均为5(十进制)，请给出它们的IP地址。
(3) 到目的主机H1～H5的下一跳是什么(如果是直接交付写出转发端口)？5.20ICMP报文如何传输？简述ICMP在TCP/IP体系中的地位？5.21ICMP差错报告的特点是什么？简要介绍主要差错报告报文。
5.22ICMP主要有哪些控制报文？它们的功能是什么？5.23什么是静态路由选择和动态路由选择？最优路径可以有哪些度量指标？5.24路由选择协议的作用是什么？有哪两类路由选择协议？5.25对于图5-47，如果目的结点为结点D,列表表示用距离矢量路由选择算法求各结点到目的结点的最短路径的迭代过程,并画出以D为根的最短路径树。
图5-475.26图5-48(a) 和(b)分别给出了路由器B原有的路由表和从邻接的路由器A传来的更新报文，据此给出路由器B更新后的路由表，用箭头指明为引起更新的表项。
图5-485.27已知网络拓扑和各链路长度如图5-49所示，请用Dijkstra算法计算由源结点A到网络的其他各结点的最短路径，用表格表示出计算过程，并画出最短路径树。
图5-495.28什么是自治系统AS？AS内部使用哪类路由选择协议？目前主要有什么协议？5.29IP如何表示多播组地址？以太网如何表示组地址？用于多播的以太网地址范围是什么？5.30叙述IGMP的工作机制。
为了提高效率，IGMP又采用了什么措施？5.31说明RPF的逆向路径转发处理方式，并以图5.27的路由器R1和R3转发源站H0的多播数据报为例进行说明。
5.32列表写出/13,/14,…,/24 CIDR地址块的: (1) 掩码(点分十进制形式); (2) 包含的地址数;(3) 包含的B/C类网络数。
5.33(a) 一个单位有下面的6个/24 CIDR地址块，试进行最大程度的路由聚合，写出聚合后的CIDR地址块。
(1) 211.98.136.0/24(2) 211.98.137.0/24(3) 211.98.138.0/24(4) 211.98.139.0/24(5) 211.98.140.0/24(6) 21198.141.0/24(b) 如果这个单位再增加下面2个/24 CIDR地址块，进行最大程度的路由聚合，写出聚合后的CIDR地址块。
(7) 211.98.142.0/24(8) 211.98.143.0/245.34IPv6和IPv4兼容吗？IPv6和Internet上层的TCP、UDP兼容吗？IPv6和IPv4相比，主要的改进是什么？5.35IPv6的地址长度是多少？地址空间有多大？5.36IPv6全球单播地址的用途是什么？它的结构如何？说明各字段的意义。
5.37IPv6地址使用什么记法表示？该记法中还采用了什么规定使它更为简便和实用？试举例说明。
5.38为了简化IPv6地址的表达，可采用什么技术？写出下列IPv6地址的简洁形式:①211B∶0052∶0000∶0000∶0000∶0000∶03DE∶AF45②15CB∶0000∶0000∶CD76∶0000∶0000∶0000∶0000③0000∶0000∶0000∶0000∶192.124.36.15.39试说明IPv4向IPv6过渡使用的双协议栈技术及存在的问题。
5.40试说明IPv4向IPv6过渡使用的隧道技术。
5.41解释异步传输模式ATM一词中“异步”的含义。
5.42从数据交换技术上讲，信元交换的特点是什么？5.43什么是虚通路VP和虚通道VC？叙述它们的作用和特点。