2018年温州大学机电学院408计算机学科专业基础综合之计算机网络考研核心题库
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一、综合题
1. 数据链路层的三个基本问题(帧定界、透明传输和差错检测)为什么都必须加以解决?
【答案】数据链路层协议有许多种,但有三个基本问题是共同的,即封装成帧、透明传输和差错检测。
(1)封装成帧:在一段数据的前后分别添加首部和尾部。接收端在收到物理层上交的比特流后,就能根据首部和尾部的标记,从收到的比特流中识别帧的开始和结束。帧定界有利于检测数据传输过程中的差错,若接收到的帧不完整(缺少头部开始符SOH 或传输结束符EOT ),接收方就会将帧丢弃;
(2)透明传输:由于帧的开始和结束标记是使用专门指明的控制字符,因此,所传输的数据中的任何8比特的组合一定不允许用作帧定界的控制字符的比特编码,否则会出现帧定界错误。为此,发送端的数据链路层在数据中出现控制字符时,在前面插入一个转义字符ESC , 接收端的数据链路层在将数据送往网络之前删除这个插入的转义字符;
(3)差错检测:现实的通信链路是不理想的,比特在传输过程中可能会产生差错,为了保证数据传输的可靠性,在计算机网络传输数据时,必须采用各种差错检测措施。目前在数据链路层广泛使用的是循环冗余校验(CRC )检错技术。
2. RIP 使用UDP , OSPF 使用IP , 而BGP 使用TCP 。这样做有何优点,为什么RIP 周期性地和邻站交换路由信息而BGP 却不这样做?
【答案】RIP 只和邻站交换信息,UDP 虽不保证可靠交付,但UDP 开销小,可以满足RIP 的要求;OSPF 使用可靠的洪泛法,并直接使用IP ,灵活性好并且开销更小;BGP 需要交换整个路由表(在开始时)并更新信息;TCP 提供可靠支付以减少带宽的消耗。
RIP 使用不保证可靠交付的UDP , 必须不断的(周期性的)和邻站交换信息才能使路由信息及时得到更新;但BGP 使用保证可靠交付的TCP , 因此不需要这么做。
3. 有一个TCP 连接,当它的拥塞窗口大小为64个分组大小时超时,假设该线路往返时间RTT 是固定的,大小为3s ,不考虑其他开销,即分组不丢失,该TCP 连接在超时后处于慢开始阶段的时间是多少秒?
【答案】根据题意,当超时时,慢开始门限值ssthresh 变为拥塞窗口大小的一半即ssthresh=64/2=32个分组。此后,拥塞窗口重置为1,重新启用慢开始算法。根据慢开始算法的指数增长规律,经过5个RTT ,拥塞窗口大小变为达到ssthresh , 此后便改用拥塞避免算法。
因此,该TCP 连接在超时后重新处于慢开始阶段的时间是5RTT=15s。
4. PPP 协议的主要特点是什么?为什么PPP 不使用帧的编号?PPP 适用于什么情况?为什么PPP 协议不能使数据链路层实现可靠传输?
【答案】(1)PPP 协议的主要特点
①点对点协议,既支持异步链路,也支持同步链路。
②PPP 是面向字节的。
(2)PPP 不使用帧的编号的原因
①在数据链路层出现差错的概率不大时,使用比较简单的PPP 协议比使用能够实现可靠传输的数据链路层协议开销小一些。
②假定采用了能实现可靠传输的数据链路层协议,然而当数据帧在路由器中从数据链路层上升到网络层后,仍有可能因网络拥塞而被丢弃。因此,数据链路层的可靠传输并不能保证网络层的传输也是可靠的。
③PPP 协议在帧格式中有帧检验序列FCS 字段。PPP 协议可以保证无差错接受。
(3)PPP 协议适用于用户使用拨号电话线接入因特网的情况。
(4)可靠的传输由传输层的TCP 协议负责,数据链路层的PPP 协议只进行检错,也就是说,PPP 是不可靠传输协议,无法实现可靠传输。
5. 区分服务DiffServ 与综合服务IntServ 有何区别,区分服务的工作原理是怎样的?
【答案】(1)区分服务DiffServ 与综合服务IntServ 的区别:
DiffServ 工作范围分为DS 域和DS 区两个层次。①区分服务DiffServ 层次简单,伸缩性较好:
DS 标记只是规定了有限数量的业务级别,状态信息的数量正比于业务级别,而不是流的数量。而综合服务IntServ 伸缩性差,在W AN 中,各种各样的子网会不断増多,并且随着流数目的增加,
状态信息的数量成比例上升,重传PA TH 和RESV 信息会占用大量的路由器存储空间和处理开销;
②区分服务DiffServ 便于实现:只在网络的边界上才需要复杂的分类、标记、管制和整形操
作。ISP 核心路由器只需要实现行为聚集(BA )的分类,因此实现和部署区分、分级都比较容易;
③区分服务DiffServ 不影响路由:DiffServ 的节点提供服务的手段只限于队列调度和缓冲管理,并不涉及路由选择,而综合服务Intserv 对现有路由器的改造十分复杂。由于需要进行端到端的资源预留,必须要求从发送到接收之间所有路由器都支持RSVP 和许可控制协议,同时每个路由器还要花费大量的资源来维护和更新数据库。
(2)区分服务的工作原理:区分服务体系结构(DiffServ )定义了一种可以在互联网上实施可扩展的服务分类的体系结构。一种“服务”,是由在一个网络内,在同一个传输方向上,通过一条或几条路径传输数据包时的某些重要特征所定义的。这些特征可能包括吞吐率、时延、时延抖动,和丢包率的量化值或统计值等,也可能是指其获取网络资源的相对优先权。服务分类要求能适应不同应用程序和用户的需求,并且允许对互联网服务的分类收费。
DiffServ 体系结构由许多在网络节点上实现的功能要素组成,包括每一跳转发小集合,数据
包归类功能,和交通调节功能。其中,交通调节功能又包含测量、标记、整形、和监察策略四部分。在本体系结构,只在网络的边界节点上实现复杂的分类和调节功能,并且,通过在IPV4和IPV6包头的DS 段做适当的标记,聚合流量,然后根据所做的标记,采取不同的每一跳转发策略。因此,本体系结构具备可扩展性。“每一跳行为”保证了在互相竞争资源的数据流中为每个网络节点分配缓冲区和带宽资源时,有一个合理的处理力度。在核心网络节点上,无需维护每个应用程序流或每个用户转发状态。
6. 假定一个超链接从一个万维网文档链接到另一个万维网文档时,由于万维网文档上出现了差错而使得超链指向一个无效的计算机名字,这时浏览器将向用户报告什么?
【答案】当万维网文档上出现了差错而使得超链接指向一个无效的计算机名字时,浏览器会将向用户报告:404 Not Found。
7. 试用具体例子说明为什么在运输连接建立时要使用三次握手。说明如不这样做可能会出现什么情况。
【答案】我们知道,3次握手完成两个重要的功能,既要双方做好发送数据的准备工作(双方都知道彼此已准备好),也要允许双方就初始序列号进行协商,这个序列号在握手过程中被发送和确认。
现在把三次握手改成仅需要两次握手,有可能发生死锁的现象。例如,考虑计算机A 和B 之间的通信,假定B 给A 发送一个连接请求分组,A 收到了这个分组,并发送了确认应答分组。按照两次握手的协定,A 认为连接已经成功地建立了,可以开始发送数据分组。可是,B 在A 的应答分组在传输中被丢失的情况下,将不知道A 是否已准备好,不知道A 建议什么样的序列号,B 甚至怀疑A 是否收到自己的连接请求分组。在这种情况下,B 认为连接还未建立成功,将忽略A 发来的任何数据分组,只等待连接确认应答分组。而A 在发出的分组超时后,就会重复发送同样的分组,这样就形成了死锁。
8. 假定网络中的路由器A 的路由表有如下的项目(格式同上题):
现在A 收到从C 发来的路由信息(格式同上题):
试求出路由器A 吏新后的路由表(详细说明每一个步骡)。
【答案】路由器A 更新后的路由表如下: