第6章-路由选择与网络拥塞控制
计算机网络教案(第6章)
6.3.3 数字数据网DDN
数字数据网(DDN，Digital Data Network)是利用数字信 道传输数据信号的数据传输网。 它的传输媒介主要是光缆，辅助于数字微波、 卫星信道 以及用户端可用的普通电缆和双绞线。 在现有的电信网(电话网或分组交换网)中，都有模拟成分 存在，需要许多模数转换及调制解调设备。而DDN则以 全数字、高速率及灵活的交叉连接复用功能为用户提供 永久性或半永久性的数字电路专线(出租)业务，为用户构 建了一个大容量的数据通信平台。数字信道与传统的模 拟信道相比，具有传输质量高、速度快、带宽利用率高 等一系列优点。
基于 ADSL 的接入网 端局或远端站 ATU-C PS 电话 分路器 用户线 PS ATU-R
区域宽带网
ATU-C ATU-C DSLAM
图3-32
至本地电话局
居民家庭
基于ADSL的接入网的组成
§6.4
异步传输方式ATM
1 ATM概述
1972年ITU-T提出了综合业务数字网(ISDN)的概 念。特别是80年代初制定的一整套关于ISDN的系列建 议，奠定了ISDN发展的基础。鉴于当时技术能力和业 务需求的限制，首先提出的只能是窄带综合业务数字网 (N-ISDN)。
2.7～3.6 km
1.4 km 0.9 km 0.3 km 4.ADSL中的“D（数字）”应理解为“使 用数字技术”。ADSL的用户线上传送 的仍然是模拟信号而不是数字信号。 ADSL在现成的用户线（铜线）的两端 各安装一个ADSL调制解调器。我国目 前采用的方案是离散多音调DMT (Discrete Multi-Tone) 调制技术。
第6章路由算法总结ppt课件
在日常生活中，随处都可以看到浪费 粮食的 现象。 也许你 并未意 识到自 己在浪 费，也 许你认 为浪费 这一点 点算不 了什么
非自适应路由算法
固定路由算法（fixed routing algorithm） 洪泛法（flooding） 随机走动法（random walk） 基于流量的路由算法（flow-based routing）
由所有的线路平均延迟，可直接计算出流量的加权 平均值，从而得到整个网络的平均分组延迟
这样找出网络的最小平均延迟就可以实现最优路由 选择
在日常生活中，随处都可以看到浪费 粮食的 现象。 也许你 并未意 识到自 己在浪 费，也 许你认 为浪费 这一点 点算不 了什么
自适应路由算法
孤立路由选择 集中路由选择 分布式路由选择
当结点或链路发生故障时，该方法可使路由算法有 较好的稳健性
在日常生活中，随处都可以看到浪费 粮食的 现象。 也许你 并未意 识到自 己在浪 费，也 许你认 为浪费 这一点 点算不 了什么
基于流量的路由算法
该方法不仅考虑网络的拓扑结构，还要考虑网络的 负载因素
对某一给定的线路，如果已知负载量与平均流量， 那么可以根据排队论的知识计算出该线路上的平均 分组延迟
• 如果找不到相应的表项，在G的路由表中增加一项 ：(N,G’,D’+C)
• 如果V=G’，G中路由表对应的表项根据D’+C和D的 比较获得
– 如果D’+C<D，G中表项更新为(N,G’,D’+C)
– 否则G中表项保持原状，仍为(N,V,D)
在日常生活中，随处都可以看到浪费 粮食的 现象。 也许你 并未意 识到自 己在浪 费，也 许你认 为浪费 这一点 点算不 了什么
计算机网络(谢希仁)答案 第6-7章 广域网
第六章广域网6-01 试从多方面比较虚电路和数据报这两种服务的优缺点答：答：（1）在传输方式上，虚电路服务在源、目的主机通信之前，应先建立一条虚电路，然后才能进行通信，通信结束应将虚电路拆除。
而数据报服务，网络层从运输层接收报文，将其装上报头（源、目的地址等信息）后，作为一个独立的信息单位传送，不需建立和释放连接，目标结点收到数据后也不需发送确认，因而是一种开销较小的通信方式。
但发方不能确切地知道对方是否准备好接收，是否正在忙碌，因而数据报服务的可靠性不是很高。
（2）关于全网地址：虚电路服务仅在源主机发出呼叫分组中需要填上源和目的主机的全网地址，在数据传输阶段，都只需填上虚电路号。
而数据报服务，由于每个数据报都单独传送，因此，在每个数据报中都必须具有源和目的主机的全网地址，以便网络结点根据所带地址向目的主机转发，这对频繁的人—机交互通信每次都附上源、目的主机的全网地址不仅累赘，也降低了信道利用率。
（3）关于路由选择：虚电路服务沿途各结点只在呼叫请求分组在网中传输时，进行路径选择，以后便不需要了。
可是在数据报服务时，每个数据每经过一个网络结点都要进行一次路由选择。
当有一个很长的报文需要传输时，必须先把它分成若干个具有定长的分组，若采用数据报服务，势必增加网络开销。
（4）关于分组顺序：对虚电路服务，由于从源主机发出的所有分组都是通过事先建立好的一条虚电路进行传输，所以能保证分组按发送顺序到达目的主机。
但是，当把一份长报文分成若干个短的数据报时，由于它们被独立传送，可能各自通过不同的路径到达目的主机，因而数据报服务不能保证这些数据报按序列到达目的主机。
（5）可靠性与适应性：虚电路服务在通信之前双方已进行过连接，而且每发完一定数量的分组后，对方也都给予确认，故虚电路服务比数据报服务的可靠性高。
但是，当传输途中的某个结点或链路发生故障时，数据报服务可以绕开这些故障地区，而另选其他路径，把数据传至目的地，而虚电路服务则必须重新建立虚电路才能进行通信。
第6章计算机网络知识
大学计算机基础
各层次最主要功能归纳
应用层——与用户应用进程的接口，即相当于“做什么？ ” 表示层——数据格式的转换，即相当于“对方看起来像什 么？” 会话层——会话的管理与数据传输的同步，即相当于“轮 到谁讲话和从何处讲？” 传输层——从端到端经网络透明的传送报文，即相当于“ 对方在何处？” 网络层——分组交换和路由选择，即相当于“走哪条路可 到达该处？” 数据链路层——在链路上无差错的传送帧，即相当于“每 一步该怎么走？” 物理层——将比特流送到物理媒体上传送，即相当于“对 上一层的每一步应该怎样利用物理媒体？”
大学计算机基础
网络传输介质与网络设备
4．无线传输介质 无线通信介质中的红外线、激光、微波或其他无 线电波由于不需要任何物理介质，非常适用于特殊场 合。它们的通信频率都很高，理论上都可以承担很高 的数据传输速率。 （1）无线电短波通信 （2）微波传输 （3）红外线
大学计算机基础
网络传输介质与网络设备
6.1.4 计算机网络的拓扑结构
1.总线型结构 在总线型拓扑结构中，局域网的各结点都连接 到一条单一连续的物理线路上，如图2-2所示。网上 任何一个结点的信息都可以沿着总线向两个方向传 输扩散，并且能被总线中任何一个结点所接受。
大学计算机基础
计算机网络拓扑结构的优缺点
优点： 结构简单灵活 方便设备扩充 网络速度很快 设备量较少 价格低廉 安装方便 共享资源能力强 便于广播式工作 缺点： 对线路故障敏感 只能有一个节 点来发送数据 线路上任何一处 故障会导致整个 网络的瘫痪
大学计算机基础
计算机网络系统的组成
6.1 计算机网络系统组成 6.1.1 计算机网络
计算机网络是利用网络设备和通讯线路把分布在 不同地理位置的多台计算机系统连接起来，运行网络 系统软件,实现网络资源共享的通信的系统。
计算机网络基础 第6章 常用网络命令
① 知名端口的范围为0～1023。
② 注册端口的范围为1024～49151。
③ 动态和/或私有端口的范围为49152～65535。
管理好端口号对于保证网络安全有着非常重要 的意义，黑客往往通过探测目的主机开启的端 口号进行攻击。所以，对那些没有用到的端口 号，最好将它们关闭。
6.2 ARP和RARP协议
(3) 参数出错报告
路由器或目的主机在处理收到的数据包时，如果发现 包头参数中存在无法继续完成处理任务的错误，则将 该丢弃该数据包，并向源主机发送参数出错报告，指 出可能出现错误的参数位置。
6.3.2 ICMP控制报文
ICMP控制报文包括拥塞控制和路由控制两部分。
(1) 拥塞控制与源抑制报文
[Adapter]] [/flushdns] [/displaydns] [/registerdns] [/showclassid Adapter] [/setclassid Adapter [ClassID]]
位，最小为8。 (3) 校验和：计算对象包括伪协议头、UDP报头和数据。校验和为可
选字段，如果该字段设置为0，则表示发送者没有为该UDP数据报 提供校验和。
6.1.6 TCP/UDP 端口
端口号被设计用来区分运行在单个设备上的 多个应用程序。
由于在同一台机器上可能会运行多个网络应 用程序，所以计算机需要确保目的计算机上 接收源主机数据包的软件应用程序的正确性， 以及响应能被发送到源主机的正确应用程序 上。该过程正是通过使用TCP或UDP端口号来 实现的。
(5) 保留：占6位，为将来的应用而保留，目前置为“0”。 (6) 标识：占6位，有6个标识位(以下是设置为1时的意义)。
① 紧急位(URG)：紧急指针有效。 ② 确认位(ACK)：确认号有效。 ③ 急迫位(PSH)：接收方收到数据后，立即送往应用程序。 ④ 复位位(RST)：复位由于主机崩溃或其他原因而出现的错误 的连接。 ⑤ 同步位(SYN)：SYN=1，ACK=0表示连接请求消息（第一次握 手）；SYN=1，ACK=1表示同意建立连接消息（第二次握手）； SYN=0，ACK=1表示收到同意建立连接消息（第三次握手）。 ⑥ 终止位(FIN)：表示数据已发送完毕，要求释放连接。
《路由与交换技术》第六章 路由技术
动 态 路 由 优 点 ： 1）灵活性强：网络中所有的路由信息，互相共享 给其他路由器，网络的增 加或删除，可以瞬间更新到整个网络里的所有路 由器上； 2）快速响应：每添加、删除、修改了一个网络，都可以瞬间更 新到整个网 络 里 的 所 有 路 由 器 上 ， 而 不 需 要 每 一 台 都 去 修 改 ； 3）适用于大型网络：因为路由信息可以传递，所以动态路 由适用于大型网 络。
依据路由选择的准则，在相关节点之间进行路由信息的收集和发 布的规程和方法称为路由协议。路由参数可以是静态不变的、周期 性变化的或动态变化的等；路由信息的收集和发布可以集中进行， 也可以分散进行。 3 路由选择算法
指如何获得一个准则参数最小的路由。可以是集中式的即由网络 中心统一计算，然后发送到各个节点；也可以是分布式的即由各节 点根据自己的路由信息进行计算。
使用前缀地址来汇总路由能够将路由条目保持为可管理的，而它带来的 优点如下： 1 路由更加有效。 2 减少重新计算路由表或匹配路由时的CPU周期。 3 减少路由器的内存消耗。 4 在网络发生变化时可以更快地收敛。 5 容易排错。
路由汇总比CIDR的要求低，它描述了网络的汇总，这个汇总的网 络是有类的网络或是有类的网络的汇总，聚合在边界路由协议（BGP） 中使用的更多。
动态路由缺点： 1 消耗资源：需要共享、计算路由信息，占用CPU和内存等硬件资源； 2占用带宽：动态路由协议会周期性的动态交换路由信息，这些路由信息 经 网 络 介 质 传 递 ， 会 占 用 带 宽 ； 3）不安全：路由器通过 学习，获取其他设备传过来的路由，很容易被攻击 者伪造路由信息。
6.3 路由汇总
在ACL中，通配符掩码0.0.0.0告诉路由器，ACL语句中IP地址的所有 32位比特都必须和数据包中的IP地址匹配，路由器才能执行该语句的动作。 0.0.0.0通配符掩码称为主机掩码。通配符掩码255.255.255.255表示对IP地 址没有任何限制，ACL语句中IP地址的所有32位比特都不必和数据包中的 IP地址匹配。我们可以把192.168.1.1 0.0.0.0简写为host 192.168.1.1，把 0.0.0.0 255.255.255.255 简写为 any。
06第六章_广域网
广域网结点之间采用点到点连接
注意 区别 2.协议层次上
局域网主要在Data Link层 广域网主要在Network层
3.广域网与局域网之间采用路由器连接
共同点：连在一个广域网或连在一个局域网上的计算机在该网内 通信时，只需要使用其网络的物理地址即可。
6.1.2 广域网提供的服务：
服务：
1）无连接的网络服务（数据报服务） 2）面向连接的网络服务（虚电路服务）
最短路径算法
A. 已知条件：
整个网络拓扑和各链路的长度。如果长度代 表了最小时延或最少费用时，求最短通路。 B. 算法：
① 设原结点为：结点1 ② 然后一步一步地寻找，每次找一个结点 ③ 直到把所有的点都找到为止.
5 2 1 2 1
2
3
3
3 1
5 6
4
1
5
2
令：①
② ③
D(v)为原结点D到任意结点V的距离
•
路由选择策略:
算法给定网络中任意二个结点之间的最短边路。
（三） 随机步行式
工作方式： 从多个（能到达目的地的）出口中随机选中一个来转 发PDU。 随机---选择链路、根据信道负载、… • 不需要网络拓扑信息---网络结构无关性 • 每次路径是随机变化的 • 树形，星形网络
（四） 报文分叉式
报文分叉式又称为目录和报文分叉式路由选择算法 特征：每个节点存储一张路由表，对应于每个目的节 点都有几条可供选择的输出链路，并且它们按一定优 先级进行排序，一般用权值来表示路由表提供所有可 用得后继结点 路由基于随机决定策略
d ij min(tik d kj ) k A sij h，h使t ih d hj最小
分布式路由选择策略
计算机网络习题解答(2004)
发送224 bits有效数据的总时间
25.6 + 5 + 3.2 +5 = 38.8 μs 有效数据传输率 224 bits/ 38.8 μs =5.77 Mbps 不使用第75 ～ 76页的公式：
d V Rd L R LV L R 1 U d V L R 1
因为平均帧长度L难以计算。
B log2 1 S
3 log (1100) 20Kbps N
2
2B log2 V 2 3 log2 2 6Kbps
两个理论上限，不可逾越。 取两者最小值：Rmax=6Kbps
第2页
5、4KHz的无噪声信道，每秒采样一次，最大 数据传输率？ 无噪声信道可以挟带任意数量的信息，而 与它的采样频率无关，只与每次采样的数据 量大小有关。Shannon定理中的S/N为无穷大， Nyquist定理中的V可以取任意值，题目并未 给出限制，故最大数据传输率可以无限大。
性能、健壮性与简单性 方面均优于虚电路
第6页
第5章 局域网
1、纯ALOHA的小 在纯ALOHA协议中，每个用户数据的发送 是即时的；而在分槽ALOHA协议中，每个用户 的数据发送要推迟到下一个时隙，这样引入了 1/2个时隙的延迟时间。（信道的利用率增加， 但延迟增加了。）
第7页
3、长度1 km，速率10 Mbps以太网，信号延迟 200m/ μs ，帧长度256bits，帧头32bits，数据帧 发送成功后的第一个时间片用于发送32 bits应答 帧，轻负载（无冲突）。 发送256 bits数据帧 256bits/10Mbps=25.6 μs 数据帧在电缆上的传播延时 τ=1000m/(200m/ μs)=5 μs 发送32 bits 确认帧 32 bits/10Mbps=3.2 μs 确认帧在电缆上的传播延时 τ=1000m/(200m/ μs)=5 μs
第6章 无线自组织网络要点
●物理层，根据实际应用需要设计MANET物理层 ●数据链路层，分为MAC子层和LLC子层 ●网络层，主要进行邻居发现、分组路由、拥塞 控制、网络互联等 ●传输层，为应用层提供可靠的端到端服务 ●应用层，提供面向用户的各种应用服务
12
MANET的路由协议
MANET的路由协议通常分为两大类：表驱动路 由协议、按需路由协议 ☆表驱动路由协议又称先验式，每个节点维护一 张包含到达其它节点路由信息的路由表，代表性 的有：WRP、DSDV、FSR、OLSR等 ☆按需路由协议也称反应式，需发送数据时才查 找路由，代表性的有：AODV、TORA、DSRP、 SSR等
☆节点作为主机，可运行相关应用程序，以获取
或处理数据；
☆节点作为路由器，需运行相关路由协议，进行
路由发现、路由维护等常见操作，对收到的并非 发给自身的分组予以转发。
6
A
B
C
一个简单的MANET网络
7
MANET的特点
☆拓扑结构动态变化 无固定通信设施，网络节点随机移动 ☆资源有限 节点的能量和网络带宽有限 ☆多跳通信 实现不同覆盖网络间的源与目标主机间的通信 ☆安全性较低 无线信道易受窃听、篡改、伪造等攻击的威胁
4
移动Ad Hoc网络的定义 ☆Ad Hoc网络是由若干个无线终端构成一个临时
性的、无中心的网络，网络中亦不需要任何基础 设施。
☆移动Ad Hoc网络(又称移动多跳网或移动对等
网)是一种特殊的在不借助任何中间网络设备的情 况下，可在有限范围内实现多个移动终端临时互 联互通的网络。
5
移动Ad Hoc网络中，每个节点既可作为主机，也 可作为中间路由设备。
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DSDV路由协议
计算机专业基础综合(网络层)-试卷1
计算机专业基础综合（网络层）-试卷1(总分：58.00，做题时间：90分钟)一、单项选择题(总题数：19，分数：38.00)1.单项选择题1-40小题。
下列每题给出的四个选项中，只有一个选项是最符合题目要求的。
（分数：2.00）__________________________________________________________________________________________ 解析：2.子网掩码为255．255．255．0代表( )。
（分数：2.00）A.A类地址的子网掩码B.B类地址的子网掩码C.C类地址的子网掩码√D.D类地址的子网掩码解析：解析：C类地址对应的子网掩码值。
但也可以是A类或B类地址的掩码，此时主机号由最后的8位决定，而路由器寻找网络由前24位决定。
3.一个B类地址的子网掩码是255．255．240．0，每一个子网中的主机数最多是( )。
（分数：2.00）A.1024B.2048C.4096D.4094 √解析：解析：最多可有4094个(不考虑全0和全1的主机号)。
4.设有4条路由：170．18．129．0／24、170．18．130．0／24．，170．18．132．0／24和170．18．133．0／24，如果进行路由汇聚，能覆盖这4条路由的路由是( )。
（分数：2.00）A.170．18．128．0／21 √B.170．18．128．0／22C.170．18．130．0／22D.170．18．132．0／23解析：解析：本题主要考查路由聚合的原理。
首先从题目和选项可以得到，前两个字节都是一样的，首先依次给出二进制表现形式：170．18．129．0／24是170．18．10000001．0／24，170．18．130．0／24是170．18．10000010．0／24，170．18．132．0／24是170．18．10000100．0／24，170．18．133．0／24是170．18．10000101．0／24，因此能够包含这4条路由的是170．18．10000000．0／21，即170．18．128．0／21。
计算机网络拥塞
计算机网络拥塞计算机网络拥塞是指在网络传输过程中，由于网络资源有限或网络流量过大，造成网络拥堵现象的情况。
拥塞会导致网络延迟增加、丢包率上升、通信质量下降等问题，严重时可能导致网络瘫痪。
本文将探讨计算机网络拥塞的原因，以及常见的拥塞控制方法和未来拥塞控制的发展。
一、计算机网络拥塞的原因1. 网络资源有限：当网络中节点（如路由器、交换机）的处理能力有限，无法承载大量的数据传输需求时，就容易出现拥塞现象。
2. 网络流量过大：当网络中的用户或应用程序同时向网络中发送大量数据时，网络中的带宽就会被占满，导致网络拥堵。
3. 不均衡流量分布：当网络流量不均衡地集中在某些节点或链路上时，这些节点或链路容易成为网络拥塞的瓶颈。
二、拥塞控制方法为了有效控制网络拥塞，提高网络性能，人们提出了许多拥塞控制方法。
以下是常见的拥塞控制方法。
1. 队列管理：通过管理网络设备中的缓冲区队列，如使用FIFO （先进先出）或RED（随机早期检测）算法，可以限制流入网络的数据包数量，缓解网络拥塞。
2. 流量控制：通过设置流量控制机制，如使用滑动窗口协议，可以调整发送速率，减少网络拥塞发生的可能性。
3. 路由选择：合理的路由选择可以避免将流量集中在某些拥塞节点上。
通过路由算法（如最短路径优先算法）选择最优路径，可以均衡分布网络流量，减少拥塞的发生。
4. 拥塞避免：拥塞避免是指在网络中引入一种机制，使得网络节点在传输数据时能够根据当前网络拥塞状态进行自适应调整，以避免网络拥塞的发生。
其中TCP协议中的慢启动、拥塞避免和快速恢复算法就是常用的拥塞控制机制。
三、未来拥塞控制的发展随着互联网的迅速发展，计算机网络拥塞控制也面临着新的挑战和发展方向。
1. 智能化拥塞控制：利用人工智能和机器学习等技术，通过对网络拥塞的预测和分析，实现智能化的拥塞控制和优化。
2. 软件定义网络（SDN）：SDN技术将网络控制平面和转发平面进行了分离，使得拥塞控制逻辑可以更加灵活地运行在网络中，实现对网络流量的精确控制和管理。
高速网络中的拥塞控制技术
高速网络中的拥塞控制技术拥塞控制是保证高速网络稳定运行的重要环节，尤其是在如今信息爆炸的时代，网络流量的急剧增加给网络带来了更大的挑战。
拥塞控制技术可以帮助网络有效地处理大量的数据流量，提高网络的性能和可靠性。
本文将介绍高速网络中的拥塞控制技术及其应用。
一、拥塞控制的定义和重要性拥塞控制是指在网络中采取一系列的措施，以确保网络在高负荷情况下仍能提供稳定的服务质量。
它是防止网络拥塞或减轻网络拥塞的一种手段。
拥塞控制的重要性在于它可以避免网络中的拥塞崩溃，保持网络的稳定性，提高用户的满意度。
二、拥塞控制的原理和方法1. 拥塞检测拥塞检测是拥塞控制的第一步，它通过对网络中的各个节点和链路进行监测，以确定是否出现了拥塞现象。
拥塞检测可以通过监测网络的流量、延迟、丢包等参数来实现，一旦发现网络出现拥塞，就需要采取相应的措施进行拥塞控制。
2. 路由选择路由选择是拥塞控制的一种方法，它通过根据不同的网络条件选择合适的路由，以避免网络拥塞。
在高速网络中，路由器可以根据网络的负载情况动态地选择最佳路径，以平衡网络中的流量，从而减少拥塞现象的发生。
3. 流量控制流量控制是拥塞控制的一种重要手段，它通过限制网络中的数据流量，使得网络的吞吐量不会超过其所能承受的范围。
流量控制可以通过设置缓冲区大小、调整传输速率等措施来实现，以确保网络中的数据流量在可承受的范围内运行。
4. 拥塞避免拥塞避免是一种在网络中避免出现拥塞的方法。
它通过控制发送方的传输速率，使得网络能够承受发送方的数据流量。
拥塞避免可以根据网络的时延和丢包的情况来调整发送方的传输速率，以避免网络拥塞。
三、拥塞控制技术的应用拥塞控制技术广泛应用于各种高速网络中，包括互联网、局域网、无线网络等。
在互联网中，拥塞控制技术可以帮助网络提供商（ISP）管理网络的流量，以避免网络拥塞和性能下降。
在局域网中，拥塞控制技术可以保证网络中的各个节点和用户之间的数据传输不会导致网络拥塞。
计算机网络第六、七章复习题
第六章局域网1.关于令牌环网，以下说法中哪个是不正确的？A）接收站收到目的地址是自己的帧后，将其从环中删除，并放出一个空令牌。
B）一个数据帧循环一圈后由发送站负责删除，并放出一个空令牌。
C）令牌环网是一种无冲突的局域网，所以它能以其最大速度运行。
D）任何一个站点都不允许长时间独占令牌。
答案：A2.CSMA/CD以太网中，发生冲突后，重发前的退避时间最大为A）65536个时间片B）65535个时间片C）1024个时间片D）1023个时间片答案：D3.快速以太网集线器按结构分为A）总线型和星型B）共享型和交换型C）10Mb/s和100Mb/s D）全双工和半双工答案：B4.以下哪一条要求不是全双工以太网运行的必要条件？A）发送和接收信道应该使用分离的网络介质。
B）传输介质必须使用光纤。
C）网卡和网络交换机必须支持全双工运行。
D）每两个站点之间应该配备专用的链路。
答案：B5.在CSM A/CD以太网中，如果有5个站点都要发送数据，其中某个站点发现信道空闲，它就立即发送数据。
那么A）本次发送不会产生冲突B）本次发送必然产生冲突C）本次发送可能产生冲突D）本次发送产生冲突的概率为0.2答案：C6.关于MAC地址，以下说法中，哪一个是正确的？A）局域网中的每台设备只能有一个MAC地址B）局域网中的每台设备允许有多个MAC地址C）广播地址就是I/G位等于1的MAC地址D）源MAC地址可分为单播地址、组播地址和广播地址答案：B7.对千兆以太网和快速以太网的共同特点的描述中，以下那种说法是错误的？A）相同的数据帧格式B）相同的物理层实现技术C）相同的组网方法D）相同的介质访问控制方法答案：B8.16．IEEE802标准中，规定了CSMA/CD访问控制方法和物理层技术规范的是A）802.1A B）802.2 C）802.1B D）802.3答案：D9.局域网中的MAC子层与OSI参考模型哪一层相对应？A）物理层B）数据链路层C）网络层D）传输层答案：B10.快速以太网中的100Base-T标准使用的传输媒体为A）同轴电缆B）光纤C）双绞线D）微波答案：C11.IEEE802.3以太网的帧格式中，有效数据载荷的最大长度是A）1500字节B）1518字节C）1024字节D）2048字节答案：A12.CSMA/CD介质访问控制方法只适用于下面的____ 网络拓扑结构。
06第六章 网络互连与互联网
第6章网络互连与互联网★多个网络互相连接组成范围更大的网络叫做互联网（Internet），网络互相连接构成统一的通信系统，实现更大范围的资源共享。
中继器（Repeater）工作于物理层；网桥（bridge）和交换机（Switch）工作与数据链路层；路由器（Router）工作于网络层；而网关（Gateway）工作于网络层以上的协议层。
*冲突时槽选择题按2 2 8做。
中继器的功能是对接收信号进行再生和发送。
中继器不改变接收到的数字信息，再生的信号与接收信号完全相同，并可以沿着另外的网段传输到远端。
例如在以太网中，限制最多使用4个中继器，最多由5个网段组成。
5-4-3规则，5网段，4中继，3网段可用。
中继器工作于物理层，只是起到扩展传输距离的作用。
集线器（HUB）工作原理上基本上与中继器相同。
简单的说。
集线器是一个多端口的中继器，它把一个端口上收到的数据广播发送到其他所有端口上。
网桥是连接两个局域网段，但它工作于数据链路层。
网桥要分析帧地字段，以解决是否把收到的帧转发到另一个网段上。
以太网中广泛使用的交换机是一种多端口网桥，每一个端口都可以连接一个局域网（二层）。
路由器:工作于网络层。
通常把网络地址叫做逻辑地址（IP地址），把数据链路层地址叫做物理地址（MAC地址）。
由于路由器工作网络层，它处理的信息量比网桥要多，因此处理速度比网桥慢，但路由器的互连能力更强，可以执行复杂的路由选择算法。
路由桥（Routing Brideg）虽然能够运行路由器算法，是属于工作在数据链路层的。
网关：是最复杂的网络互连设备，它用于连接网络层之上执行不同的协议的子网组成异构型因特网。
网关能对互不兼容的高层协议进行转换，翻译和变换。
最后，有时不区分路由器和网关，而是把网络层及其以上进行协议转换的互连设备统称为网关。
广域网互连一般采用在网络层进行协议转换的办法实现。
这里使用的互连设备叫做网关，更确切的说是路由器。
因特网协议（Internet Protocol，IP）是今天使用最广泛的网络，因特网中的主要协议是TCP和IP，所以，Internet协议也叫TCP/IP协议簇。
计算机网络中的拥塞控制算法研究与性能优化
计算机网络中的拥塞控制算法研究与性能优化引言：计算机网络作为现代社会中信息传输和交流的重要基础设施，扮演着连接世界的纽带。
然而，在网络流量过大或网络拥堵的情况下，网络性能会受到严重影响，导致数据传输延迟，丢包率上升等问题。
为了解决这一问题，计算机网络中的拥塞控制算法应运而生。
本文将重点研究拥塞控制算法，并探讨如何优化其性能，以提高网络的稳定性和吞吐量。
一、拥塞控制算法的原理和类型拥塞控制算法的主要原理是根据网络的拥塞情况来控制数据的发送速率，以避免网络拥塞。
常见的拥塞控制算法主要有TCP Reno、TCP Vegas、TCP New Reno、TCP CUBIC等。
其中，TCP Reno是应用最广泛的一种算法，其通过监测网络的丢包情况来判断网络是否发生拥塞，并根据拥塞程度调整发送速率。
TCP Vegas则利用延迟作为拥塞指标，通过测量网络往返时间来判断拥塞并调整速率。
TCP New Reno是对TCP Reno的改进，可以更快地恢复到正常传输状态。
TCP CUBIC则通过提高网络的吞吐量来减少对带宽的浪费。
二、拥塞控制算法的性能优化1. 参数调整拥塞控制算法中的参数设置对算法性能至关重要。
通过调整传输速率，拥塞窗口大小和超时时间等参数，可以改善算法在不同网络环境下的适应性。
例如，在高延迟的网络环境中，适当增加拥塞窗口大小和超时时间，可以减少超时重传的次数，提高数据传输速率。
2. 拥塞检测算法的优化拥塞控制算法中的拥塞检测是判断网络是否发生拥塞的重要依据。
通过优化拥塞检测算法，可以提高对拥塞的及时性和准确性，从而更快地作出调整。
一种常见的优化方法是使用流量监测技术，对网络流量进行实时监测和统计，以判断网络是否出现拥塞。
另外，还可以结合机器学习算法，通过训练模型来预测网络的拥塞状态。
3. 拥塞控制机制的改进为了提高网络的稳定性和吞吐量，拥塞控制算法的机制也需要不断改进。
一种常见的改进方法是引入拥塞通知机制，即通过网络设备向源节点发送拥塞通知，以提醒源节点减少发送速率。
网络设备配置与管理06
2.软件系统 软件系统 软件系统主要有：IOS、运行配置文件和启动配置文件三部分组成。 （1）IOS（Internetwork Operating System，互联网络操作系统） IOS是Cisco公司的路由器专用操作系统，为便于称呼，路由器的IOS 称为Cisco IOS，也称为思科IOS。IOS是Cisco路由器系统软件的重要组成 部分。Cisco IOS Cisco IOS软件运行于80%以上Internet主干网络路由器中，它提供 80% Internet 了全面的网络服务，实现许多丰富的网络功能。 （2）运行配置文件（Runnning Configuration） 运行配置文件也称为活动配置文件，驻留在RAM中，包含了目前在路 由器中“活动”的IOS配置命令。配置IOS时，其实就是更改路由器的运行 配置。 （3）启动配置文件（Startup Configuration） 启动配置文件也称为备份配置文件，驻留在NVRAM中，包含了希望 在路由器启动时执行的配置命令。启动完成后，启动配置文件就变成了运 行配置文件。
6.3 路由器的采购与技术展望
6.3.1 路由器的采购 1.路由器的管理方式 2.路由器所支持的路由协议 3.路由器的安全性 4.丢包率 5.背ห้องสมุดไป่ตู้能力 6.吞吐量 7.转发时延 8.路由表容量 9.可靠性
6.3.2 路由器的技术展望
1.太比特路由器 太比特路由器 太比特路由器是一种具有Tbit/s级的交换容量、支持多业 务的超高速路由器，是构成下一代骨干网的关键要素之一。太 比特路由器比吉比特路由器交换容量更大、支持业务更多、性 能更完备。 太比特路由器采用了全新的分布式体系结构，其优越的性能还表 现在如下几个方面： (1)使用光纤交换背板代替电子交换背板，提高了交换背板的容 量和可靠性； (2)模块化、分布式体系结构和分布式软件的设计，保证灵活的 扩展能力，这是太比特路由器设计的关键技术； (3)接口支持DWDM，并逐渐替代SONET，以提高数据传输效率 和降低成本； (4)采用链路融合技术，保证系统的灵活配置，满足不同用户的 需求。
路由选择和拥塞控制
链路层帧结构
• 采用了HDLC的帧(Frame)结构 • HDLC是ISO开发的一种面向比特的同步通信规程
LAP(链路访问规程） LAPB(平衡型链路访问规程） LAPD(ISDN的D信道链路访问规程）
分组层功能
• 在接口为每个用户呼叫提供一个逻辑信道 • 通过逻辑信道号(LCN)来区分同每个用户呼叫有关的分组。 • 为每个用户的呼叫连接提供有效的分组传输，包括顺序编
网络
2、令牌桶算法（token bucket）
分组 令牌
主机
令牌桶 网络
思路：
①每隔T秒生成一个令牌，且漏 桶可以保留这些令牌。
②如果要发送分组，必须首先抓 住一个令牌，在发送分组后令牌 被销毁。
③有三个令牌，发送了三个分组。
三、建议书
建议书是CCITT在1976年制定的一个著名标准。广泛应用 于：数据分组交换网.即提供虚电路服务，也提供数据报服务。 1984年的版本中，取消了数据报服务
适用于：低中速线路（9600bps， 64Kbps，或线路）。 分组交换网现已成为WAN，MAN，或LAN互连常用的通信子 网。
与OSI/RM的对应点
并不是严格定义下的网络层协议，是一组协议集合，包 括含物理层、Data link和Network，所定义的功能被划分到 下面三级中。
7 application
分组头
８７６５４３２１
GFI
LCGN
一个分组基本格式
LCN TYPE 分组头 数据域
分组分类
数据
控制 作用：虚电路的建立，数据传送时流量控制、中断、 数据传送完毕后的虚电路释放。
GFI：定义通用功能，如顺序编号是按模8/模128工作等。 LCGN和LCN：逻辑信道标识符。共12bit，可提供4096条逻辑子通道。
(路由交换技术与应用)第6章交换机基本配置
03
交换机基本配置
主机名配置
总结词
主机名是交换机的标识，用于区分不同的交换机。
详细描述
通过配置主机名，可以方便地识别和管理交换机，主机名通常由字母和数字组成，长度不超过32个字符。配置主 机名的方法因交换机品牌和型号而异，一般通过命令行接口进入交换机的配置模式，使用特定的命令进行主机名 的设置。
配置模式
用户模式
进入交换机后，默认处于用户模式， 此时只能执行少量查看命令。
特权模式
在用户模式下输入"enable"命令，进 入特权模式，可以执行更多配置命令。
全局配置模式
在特权模式下输入"configure terminal"命令，进入全局配置模式， 可以配置交换机的全局参数。
接口配置模式
在全局配置模式下输入"interface"命 令，进入接口配置模式，可以配置交 换机的接口参数。
要点二
详细描述
RIP使用距离向量算法，通过定期交换路由信息来更新路由 表。它适用于小型到中型网络，但在大型网络中可能会导 致路由循环和收敛缓慢。RIP版本1和RIP版本2在功能上有 所不同，管理员需根据实际情况选择合适的版本进行配置 。
OSPF路由协议配置
总结词
OSPF是一种基于链路状态的路由协议，通过收集网络信 息来构建最短路径树。
命令行接口CLI
பைடு நூலகம்基本命令结构
CLI采用命令+参数的结构，通过输入命令和参数来执行相应的操作。
命令帮助
在CLI中输入"?"或"help"命令，可以查看可用的命令列表和命令帮助信息。
命令历史
CLI会自动记录输入的命令历史，通过上下箭头可以浏览历史命令。
数据与计算机通信第七版课后习题答案
《数据与计算机通信》（第七版）课后习题参考答案第2章的参考答案2.1 答案：2.2 答案a．b．2.4答案：2.7答案：第3章的参考答案3.13答案3.15答案3.16答案3.19答案26622C=20Mbps,B=3Mbps.C log (1),C 2010310log (1)log (1) 6.67 SNR>=101B SNR SNR SNR =+=⨯<=⨯⨯++>=∴s 已知根据香农定理有则另解：▲补充作业：设采用异步传输，1位起始位，2位终止位，1位奇偶位，每一个信源2位，对下述速率，分别求出相应的有效数据速率(b/s)：(1)300Baud (2) 600Baud (3) 1200Baud (4) 4800baud 答：异步传输的数据效率为7/11，而每一个信源2位，2log R B M = ， 所以71421111R B B =⨯=(1) 7142381.8/1111R B B b s =⨯==(2) 7142763.6/1111R B B b s =⨯==(3) 71421527.3/1111R B B b s =⨯==(4) 71426109.1/1111R B B b s =⨯==第5章的参考答案5.6 答5.7 答：5.8 答：5.9 答：第6章的参考答案6.1 答：另答： (a)1120%81120%1000041.67240s +=++∴∴=额外开销率为传输速率:2400b/s=240w/s 传输时间为(b)480.59%800048:48104803.3510000101000:10 3.3533.5bits s=+∴⨯===⨯=额外开销8048传输一帧:2400共总耗时(c)异步、同步额外开销不变。
耗时：异步：41.67⨯ 10=416.7s 同步：100⨯3.35=335s(d)耗时：异步：10000104.29600/10s =同步：传输帧耗时：80480.83839600s ＝1000.838383.83s ∴⨯=共耗时：6.5答案另解：不发生帧差错，则8＋1比特总误差不超过50％，即小于50％/9＝5.6%，精确率在95％以上。
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没有连接建立阶段 每个包包含完整的目的地址 每个包独立地被转发 转发表由路由协议动态生成
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服务与子网类型不同组合
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小结
网络层的地位
位于数据链路层和传输层之间，使用数据链路层提供的服务，为传输层提供 服务； 通信子网的最高层； 处理端到端传输的最低层。 屏蔽各种不同类型网络之间的差异，实现互连 了解通信子网的拓扑结构，选择路由，实现报文的网络传输 都属于分组交换，采用存储转发机制。 数据报(datagram)：每个分组被单独路由，分组带有全网唯一的地址 虚电路(virtual circuit)：先在源端和目的端之间建立一条虚电路，所有分组 沿虚电路按次序存储转发，最后拆除虚电路。在虚电路中，每个分组无须进 行路径选择。 面向连接的服务和无连接的服务。
N_Unitdata.request(源地址，目的地址，QoS，用户数据) N_Unitdata.indication(源地址，目的地址，QoS，用户数 据) N_Facility.request(QoS) N_Facility.indication(目的地址，QoS，原因) N_Report.indication(目的地址，QoS，原因)
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服务原语
服务原语是层服务用户和服务提供者之间的 一种抽象且与实现无关的交互，服务原语不 必直接与协议要素相关。 服务原语可分为请求、指示、响应和证实四 种类型。
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面向连接服务原语
端系统A 传输层 网络层 通信媒介 （数据链路层） 端系统B 网络层 传输层
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无连接的服务质量
转换时延 接入保护 开销决定性因素 残留误差率 优先权 从发出N_Unitdata请求至响应所需要的时间 防止对网络服务用户信息的非法监测和操纵 确定对数据选择路由所需要的开销 某数据单元发生丢失、重复或误传的可能性 数据单元之间的相对重要性
源路由
指定数据传向目的地的路径
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N_Request 时间 N_Indication N_Response
N_Confirm
OSI网络层服务原语的使用示例
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阶段
服务
原语 N_Connect.Request N_Connect.Indication N_Connect.Response N_Connect.Confirm N_Data.Request N_Data.Indication N_Reset.Request N_Reset.Indication N_Reset.Response N_Reset.Confirm 可选服务 接收确认 原语 N_DataAcknowledge.Request N_DataAcknowledge.Indication N_ExpeditedData.Request N_ExpeditedData.Indication
网络层的作用
网络层的两种实现方式 —— 数据报和虚电路
网络层提供的服务
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6.2 路由选择算法
路由选择的定义
指的是在分布式分组交换网中每个节点具有自动选择传送 分组到达目的地的最佳路径的能力,就是说节点设备要根 据一定的原则通过计算来确定每一分组发往宿端的最佳输 出路径. (1)能正确、迅速、合理地传送报文信息； (2) 能适应网络内节点或链路故障而引起的拓扑变化，使 报文在故障条件下一般仍能到达终点。 (3) 能适应网络流量的变化，使各通路的流量均匀，整个 网络的通信设备负荷平衡，充分发挥效率； (4)算法尽量简单，以减少网络开销。
传送失败概率
连接恢复力 拆连时延 拆连失败概率 连接保护能力 连接优先权 最大开销
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传送失败数占传送尝试总数的比例
在网络连接过程中，服务提供者激活释放和复位的概率 从发起连接拆除请求至成功释放所需要的时间 未成功拆除连接次数与尝试次数之比 网络服务提供者试图防止对用户数据的未授权操作的程度 考虑网络连接及其数据的相对重要性 网络服务的开销范围
连接建立
连接建立
数据传输 数据传输 重 建
加速数据 传输
连接拆除
连接释放
N_Disconnect.Request N_Disconnect.Indication 表6-1 面向连接的服务及原语
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与面向连接的服务有关的原语有六种
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无连接服务原语
N_Unitdata 服务不提供差错控制，也不提供流量 控制、分组重新排序及其它的控制
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决策时间
性能准则
网络信息源 （与路由选择有关的信息）
路选策略
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3. 对路由选择算法的要求
正确性:确保分组从源节点传送到目的节点； 简单性:实现方便，软硬件开销小； 自适应性,也称健壮性:算法能够适应业务量和网 络拓扑的变化 稳定性:能长时间无故障运行; 公平性:每个节点都有机会传送信息; 最优性:尽量选取"好的"路由
(4,2) (-,-)
(4,4) (-,-) (5,4) (1,2)
节点4上的路由表
输入虚电路,(X,n)表示前一个节点X和虚电路号; 输出虚电路,(X,n)表示后一个节点X和虚电路号; (-,-)表示虚电路在这个节点上起始和或终止.
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汇集树（sink tree） 从所有的源节点到一个给定的目的节点的最优路由的集 合形成了一个以目的节点为根的树，称为汇集树；
4. 路由选择的实现——路由表
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路由算法
路由选择的实现-路由表
2 3
1
6
4
5
如：路径选择的原则是 使到达目的节点的链路 (hops)数最少,当存在2 条以上的最少链路的路 径时,则可以选择其中一 条.路由表对每个目的节 点指出分组应该发向的 下一个节点.
节点1上的路由表 节点4上的路由表 12 3 5 6 目的节点 2 3 4 5 6 目的节点 12 3 5 5 下一个节 2 2 4 4 2 下一个节点 点
在传输层 面向连接和无连接服务
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网络层概述
虚电路（virtual circuit）
在发送第一个数据包之前要进行连接的建立,一般等待 时间为RTT. 连接请求包含完整的目的地地址,但每个数据包只携带 很小的VC标识,因此每个包的开销很小. 如果连接的链路或交换机故障,连接将被中断,必须建 立一个新的连接. 连接建立为预留资源提供了支持. 数据报（datagram）
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6.2.1 关于路由选择
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1. 路由选择与流量控制的关系
时延
提交的负荷
流量控制
吞吐量
路由选择
时延
被拒绝的负荷
路由选择和流量控制之间的交互作用
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2. 路由选择算法的分类
分类 决策地点 要素 每一节点（分布式） 中央节点（集中式） 源节点 节点子集 分组（数据报） 会话（虚电路） 链路数 设施代价 时延 吞吐量 无 本地 相邻节点 路径上的节点 所有节点 静态——简单类算法 自适应
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路由算法
虚电路使用的路由表 路由表中使用的是虚电路号而不是目的节点
节点1上的路由表 入虚电路 出虚电路 入虚电路 出虚电路
(-,-) (2,1) (1,2) (5,4)
(-,-) (4,2)
(-,-) (4,4) (1,4) (3,5)
(2,1) (-,-) (3,5) (1,4)
还有3条属于正式标准的附件中的服务原语：
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面向连接的服务质量
建连时延 建连失败概率 吞吐量 转换时延 残留误差率 建立网络连接所需要的时间 建立网络连接失败次数与尝试次数之比 单位时间内传送的数据量 从发送请求原语至目的端，到接收指示原语所需要的时间 通过网络服务边界仍有出错、丢失、重复数据占传送数据总数的比例
第六章 路由选择 与网络拥塞控制
本章掌握重点：
网络层的主要功能和提供的服务； 路由选择和流量控制思想；
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6.1 概述
ISO 定义
网络层为一个网络连接的两个传输层实体间交换 网络服务数据单元提供功能和规程的方法，它使 传输层实体看不到下面资源的使用情况。
网络层是处理端到端传输的最低层。 网络层要解决的关键问题:
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6.1.3 网络层的内部结构
比较项目 初始建立连接 地址 状态信息 路由选择 分组的顺序 节点故障影响 差错处理 拥塞控制 功能复杂性部 分 适用方式 不需要 每个分组都含有完整的源地址和目的地址 子网不存储状态信息 每个分组独立选择 到达目的站时可能不按发送顺序 除节点崩溃时会丢失分组外，无其他影响 由主机承担 由主机负责，较难实现 数据报子网 需要 每个分组含有一个短的虚电路号，目的 站地址仅在连接建立阶段使用 已建立的虚电路占用子网路由表空间 虚电路一建立，路由就已确定，所有分 组都经过此路径 总是按发送顺序到达目的站 所有经过失效设备的虚电路都会被终止 对主机透明（由通信子网承担） 由通信子网负责，若每条虚电路分配有 足够的缓冲区，则容易控制 在网络层 面向连接服务 12 虚电路子网
(1)由端系统与一个网络或几个网络之间三方或多方一致 同意而建立的一条路径。 (2)协商确定的参数值和任选项(Options)； (3)连接标识（例如虚电路号）； (4)指定连续的数据单元之间逻辑关系、排序和控制的有 关上下文内容。