计算机网络技术大作业 (1)

计算机网络技术大作业

问答题（每题5分，共14题）

1.IEEE80

2.3标准以太网的媒体访问控制的工作原理（包括发送端、接收端及冲突处理的原理）。

(1)工作站要发送数据时,先侦听信道是否有载波,如果有,表示信道忙,则继续侦听,直至检测到空闲,立即发送数据;(2)在发送数据过程中进行冲突检测,如果在冲突窗口内没有发生冲突,则表示数据发送成功,否则立即停止发送,并采用二进制指数回退算法,等待一个随机时间后在重复发送过程; (3)对于接收方,则根据数据包的校验和正确与否和物理地址是否为自己来决定是否将数据交给上层协议

2. 在IEEE802.3标准以太网中，为什么说如果有冲突则一定发生在冲突窗口内，或者说一个帧如果在冲突窗口内没发生冲突，则该包就不会再发生冲突？

(1)由于节点要发送数据时,先侦听信道是否有载波,如果有,表示信道忙,则继续侦听,直至检测到空闲为止;(2)当一个数据帧从节点1向最远的节点传输过程中,如果有其他节点也正在发送数据,此时就发送冲突,冲突后的信号需要经过冲突窗口时间后传回节点1,节点1就会检测到冲突,所以说如果有冲突则一定发生在冲突窗口内,如果在冲突窗口内没有发生冲突,之后如果其他节点再要发送数据,就会侦听到信道忙,而不会发送数据,从不会再发送冲突.

3. 简述CSMA/CD 的工作原理。

CSMA/CD载波监听/冲突检测，属于计算机网络以太网的工作类型，即在总线上不段的发出信号去探测线路是否空闲，如果不空闲则随机等待一定时间，在继续探测。直到发出型号为止。CSMA/CD工作原理：在Ethernet中，传送信息是以“包”为单位的，简称信包。在总线上如果某个工作站有信包要发送，它在向总线上发送信包之前，先检测一下总线是“忙”还是“空闲”，如果检测的结果是“忙”，则发送站会随机延迟一段时间，再次去检测总线，若这时检测总线是“空闲”，这时就可以发送信包了。而且在信包的发送过程中，发送站还要检测其发到总线上的信包是否与其它站点的信包产生了冲突，当发送站一旦检测到产生冲突，它就立即放弃本次发送，并向总线上发出一串干扰串（发出干扰串的目的是让那些可能参与碰撞但尚未感知到冲突的结点，能够明显的感知，也就相当于增强冲突信号），总线上的各站点收到此干扰串后，则放弃发送，并且所有发生冲突的结点都将按一种退避算法等待一段随机的时间，然后重新竞争发送。从以上叙述可以看出，CSMA/CD的工作原理可用四个字来表示：“边听边说”，即一边发送数据，一边检测是否产生冲突。

4. 在CSMA/CD协议中，为什么会发生冲突，CSMA/CD采用何种措施来解决冲突？

在以太网中，如果某个一个CSMA/CD网络上的两台计算机在同时通信时会发生冲突，那么这个CSMA/CD网络就是一个冲突域。如果以太网中的各个网段以中继器连接，因为不能避免冲突，所以它们仍然是一个冲突域。使用交换机可有效避免冲突。而集线器则不行！因为交换机可以利用物理地址进行选路，它的每一个端口为一个冲突域。而集线器不具有选路功能，只是将接受到的数据以广播的形式发出，极其容易产生广播风暴。它的所有端口为一个冲突域。用网桥划分多个缆段，多个缆段之间没有冲突，但一个缆段中有冲突（各个缆段中用HUB连接），一个缆段中的一个冲突是一个冲突域，一个冲突域（即同一缆段中的）都能收到所有被发送的帧，因为HUB是完全复制的因为交换设备可以分隔冲突信号，我们可以利用交换设备将几个分离的网络组合为一个大的互联的以太网。冲突域是在同一个网络上两个比特同时进行传输则会产生冲突；在网路内部数据分组所产生与发生冲突的这样一个区域称为冲突域，所有的共享介质环境都是一个冲突域，在共享介质环境中一定类型的冲突域是正常行为。对网络进行分段的原因是：分离流量并创建更小的冲突域来使用户获得更高的带宽则网络很快会被流量所阻塞。总的来说,冲突域就是连接在同一导线上的所有工作站的集合,或者说是同一物理网段上所有节点的集合,或以太网上竞争同一带宽的节点集合.

5.简述TCP协议发送超时定时器的作用。

启动TCP重传机制以保证传输数据的可靠性。

6. 在TCP协议包的校验和中包括对“伪包头”的校验，这样做有什么目的吗？

这使得TCP&UDP能够防止出现路由选择错误的数据段。这些信息由网际协议(IP)承载，通过TCP&UDP网络接口，在IP上运行的TCP&UDP调用参数或者结果中传递。

7. 简要说明计算机A与B采用TCP协议通信时，连接建立过程。

A向B发送连接建立请求包;

B接受请求,向A回送一个连接请求响应包;

A收到响应包后,再向B发送一个连接请求确认包.

8. 简述TCP协议建立连接时的“三次握手”过程。

TCP协议是面向连接的，两端主机需要同步双方的初始序号。同步需要双方都发送自己的初始序号，并且接收双方的确认(ACK)信息；同时接收对方的初始序号，并且发送确认的ACK。这个过程就是三次握手。

A->B SYN：我的初始序号是X，ACK是0，设置SYN位，未设置ACK位。

B->A ACK：你的序号是X+1，我的初始序号是Y，设置SYN位和ACK位。

A->B ACK：你的序号是Y+1，我的序号是X+1，设置ACK位，未设置SYN位

9. 若数据链路的发送窗口尺寸为4，在发送了3号帧、并收到2号帧的确认后，发送方还可连续发几帧？试给出可发帧的序号。

发送方还可连续发3帧；可发帧的序号为4，5，6。

10. 为什么要把IP地址解析成MAC地址才能实现数据传输？怎样进行地址解析？

(1) 主机相互通信时，首先要知道对方IP地址所对应的物理地址才能在物理网络上进行传输。(2) 地址解析通过ARP协议完成。

11. 假设主机1（IP1，E1）与主机2（IP2，E2）在同一个子网内，当主机1需要与主机2通信时，简要说明ARP的工作原理。

(1)当主机1要向主机2发送数据时,必须知道主机2的MAC地址,为此,先根据主机2的IP地址在本机的ARP缓冲表内查找,如找到E2,则把E2填到MAC帧中,并把数据发送给主机2;

(2)如果在本机的ARP缓冲表内找不到主机2的MAC地址,则主机1产生一个ARP 询问包,其中包含主机1的IP地址,MAC地址E1,主机2的IP地址,并广播到网络上询问有谁知道主机2的MAC地址

(3)主机2收到ARP询问包后,根据询问者的IP和MAC地址E1立即向主机1回送一个ARP响应包,其中包含主机1的IP地址,MAC地址E1,主机2的IP地址和MAC 地址E2,从而主机1获得了主机2的MAC地址E2,进而可向主机2发送数据

12. 试简述路由器的工作原理。

传统地，路由器工作于OSI七层协议中的第三层，其主要任务是接收来自一个网络接口的数据包，根据其中所含的目的地址，决定转发到下一个目的地址。因此，路由器首先得在转发路由表中查找它的目的地址，若找到了目的地址，就在数据包的帧格前添加下一个MAC地址，同时IP数据包头的TTL（Time To Live）域也开始减数，并重新计算校验和。当数据包被送到输出端口时，它需要按顺序等待，以便被传送到输出链路上。

13. 给出两个使用面向连接的服务的应用例子和两个使用无连接服务的应用例子。

面向连接服务：TCP协议系统、电话系统

无连接的服务：UDP协议系统、广播系统

14. 学生A希望访问网站，A在其浏览器中输入

并按回车，直到新浪的网站首页显示在其浏览器中，请问：在此过程中，按照TCP/IP参考模型，从应用层到网络层都用到了哪些协议？

（1）应用层：HTTP：WWW访问协议，DNS：域名解析；