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一、综合题

1． 多协议标记交换MPLS 的工作原理是怎样的，它有哪些主要的功能？

【答案】MPLS 是基于标记的IP 路由选择方法。这些标记可以被用来代表逐跳式或者显式路由，并指明服务质量、虚拟专网以及影响一种特定类型的流量、在网络上的传输方式等各类信息。MPLS 采用简化了的技术，来完成第三层和第二层的转换。它可以提供每个IP 数据包一个标记，将之与IP 数据包封装于新的NPLS 数据包，由此决定IP 数据包的传输路径以及优先顺序，而与MPLS 兼容的路由器会在将IP 数据包按相应路径转发之前仅读取该MPLS 数据包的包头标记，无需再去读取每个IP 数据包中的IP 地址位等信息，因此数据包的交换转发速度大大加快。IP 包进入网络核心时，边界路由器给它分配一个标记。自此，MPLS 设备就会自始至终查看这些标记信息，将这些有标记的包交换至其目的地。由于路由处理减少，网络的等待时间也就随之缩短，而可伸缩性却有所增加。

MPLS 协议实现了第三层的路由到第二层的交换的转换。当网络中出现拥塞时.MPLS 可实时建立新的转发路由来分散流量以缓解网络拥塞。MPLS 的一个重要功能就是可以构成协议栈，MPLS 标记一旦产生就压入到标记栈中，MPLS 而整个标记栈放在数据链路层首部和IP 首部之间。

的标记栈用于当MPLS 域出现嵌套的情况。MPLS 协议在转发分组时采用标记对换技术，这是一种用于网络层信息包转发的新方法。

2． 试给出数据通信系统的模型并说明其主要组成构件的作用。

【答案】如图所示，一个数据通信系统可划分为三大部分，即源系统（或发送端、发送方）、传输系统（或传输网络）和目的系统（或接收端、接收方）。

（1）源系统：一般包括源点和发送器两部分。源点设备产生要传输的数据，又称为源站或信源；通常源点生成的数据比特流要通过发送器编码后才能在传输系统中进行传输；

（2）目的系统：包括接收器和终点两部分。接收器接收传输系统传送过来的信号，并将其转换为能够被目的设备处理的信息；终点设备从接收器获取传送来的信息，又称为目的站或信宿；

（3）传输系统：在源系统和目的系统之间的传输系统可以是简单的传输线，也可以是连接在源系统和目的系统之间的复杂的网络系统。

图 数据通信系统的模型图

3． 简述TCP 和UDP 协议的主要特点和应用场合。

【答案】（1）UDP 的主要特点是：

①传送数据前无需建立连接，没有流量控制机制，数据到达后也无需确认；

②不可靠交付，只有有限的差错控制机制；

③报文头部短，传输开销小，时延较短。

UDP 协议简单，因此，在一些特定的应用中运行效率高。通常用于可靠性较高的网络环境（如

局域网）或不要求可靠传输的场合，另外也常用于客户机-服务器模式中。

（2）TCP 的主要特点是：

①面向连接，提供了可靠的建立连接和拆除连接的方法，还提供了流量控制和拥塞控制的机制；

②可靠交付，提供了对报文段的检错、确认、重传和排序等功能；

③报文段头部长，传输开销大。

因此，TCP 常用于不可靠的互联网中为应用程序提供面向连接的、可靠的、端到端的字节流服务。

4． 端口的作用是什么？为什么端口号要划分为三种？

【答案】端口的作用是对TCP/IP体系的应用进程进行统一的标志，使运行不同操作系统的计算机的应用进程能够互相通信。

计算机中的进程要通信，不仅必须知道对方的IP 地址，而且还要知道对方的端口号。因特网上的计算机通信是采用客户-服务器方式，客户在发起通信请求时，必须首先知道对方服务器的IP 地址和端口号，因此首先分为服务器端使用的端口号和客户端使用的端口号两类。

而对服务器端使用的端口号而言，由于TCP/IP有一系列最为重要的应用程序，为了让所有用户都知道，每当出现一种这样的新应用程序时，IANA 都必须为它指派一个熟知端口否则因特网上其他应用进程就无法与它通信，这类端口就是熟知端口。在熟知端口以外，保留的端口可以被其他服务器端的没有熟知端口号的应用程序使用，但事先必须在IANA 进行登记以防止重复，这类端口号称为登记端口号。因此，端口号就被划分为了三种。

5． 网络互联有何实际意义，进行网络互联时，有哪些共同的问题需要解决？

【答案】（1）网络互联的实际意义

网络互联是局域网发展的必然趋势，可扩大用户共享资源范围和通信区域，改善了网络的整体性能，促成了处于不同地理位置的计算机进行通信；

（2）网络互联时存在的问题

不同的寻址方案；不同的最大分组长度；不同的网络接入机制；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。

6． —个应用程序用UDP ，到了IP 层将数据报再划分为4个数据报片发送出去，结果前两个数据报片丢失，后两个到达目的站，过了一段时间应用程序重传UDP 。而IP 层仍然划分为4个数据报片来传送，结果这次前两个到达目的站而后两个丢失。试问：在目的站能否将这两次传输的4个数据报片组装成为完整的数据报？假定目的站第一次收到的后两个数据报片仍然保存在目的站的缓存中。

【答案】在目的站不能将这两次传输的4个数据报片组装成为完整的数据报。

IP 数据报的标识字段会有另一个标识符，重传时，仅当标识符相同的IP 数据报片才能组装成

一个IP 数据报。而前两个IP 数据报片的标识符与后两个IP 数据报片的标识符不同，因此不能组装成一个IP 数据报。

7． 什么是数据报？什么是虚电路？并加以比较。

【答案】（1）在虚电路方式中，为进行数据传输，网络的源结点和目的结点之间先要建立一条逻辑通路。无论何时，一个站都能和任何站建立多个虚电路，也能与多个站建立虚电路。这种传输数据的逻辑通路就是虚电路，它之所以是“虚”的，是因为这条电路不是专用的。每条虚电路支持特定的两个端点之间的数据传输，两个端点之间也可以有多条虚电路为不同的进程服务，这些虚电路的实际路由可能相同，也可能不同。虚电路的主要特点是：在数据传送之前先建立站与站之间的一条路径。需注意的是，这样做并不是说它像电路交换那样有一条专用通路，分组在每一个结点上仍然需要缓冲，并在线路上排队等待输出；

（2）在数据报方式中，每个分组的传送是被单独处理的，就像报文交换中的报文一样。每个分组被称为一个数据报，每个数据报自身携带足够的地址信息。一个结点接收到一个数据报后，根据数据报中的地址信息和结点所储存的路由信息，找出一个合适的出路。把数据报原样发送到下一个结点。因此，当某一个站点要发送一个报文时，先把报文拆成若干个带有序号和地址信息的数据报，依次发送到网络结点上。此后，各数据报就可能不再按顺序到达目的地，有的数据报甚至会在途中丢失。整个过程中，没有虚电路的建立，需要单独为每个数据报进行路由选择；

（3）虚电路分组交换适用于两端之间的长时间数据交换，尤其是交互式会话中每次传送的数据报很短的情况下，可免去每个分组要有地址信息的额外开销。它提供了更可靠的通信功能。保证每个分组正确到达，且保持原来的顺序，还可以对两个数据端点的流量进行控制，接收方在来不及接收数据时，可以通知发送方暂缓发送分组。但虚电路有一个弱点：当某个结点或某条链路出现故障而彻底失效时，则所有经过故障点的虚电路将立即被破坏；

（4）数据报分组交换省去了呼叫建立阶段，它传输少量分组时比虚电路方式简便灵活。在数据报方式中，分组可以绕开故障区而到达目的地，因此故障的影响面要比虚电路方式小得多。但数据报不保证分组的按序到达，数据的丢失也不会立即知晓。

8． 什么是最大传送单元MTU , 它和IP 数据报首部中的哪个字段有关系？

【答案】在IP 层下面的每一种数据链路层都有其自己的帧格式，其中包括帧格式中的数据字段的最大长度，这称为最大传送单元MTU （Maximum Transfer Unit ）。当一个IP 数据报封装成