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一、综合题

1． 长度为100字节的应用层数据交给运输层传送，需加20字节的TCP 首部。再交给网络层传送，需加上20字节的IP 首部。最后交给数据链路层的以太网传送，再加上首部和尾部共18字节。试求数据的传输效率。数据的传输效率是指发送的应用层数据除以所发送的总数据（即应用数据加上各种首部和尾部的额外开销）。

若应用层数据长度为1000字节，数据的传输效率是多少？

【答案】数据长度为100字节的数据传输效率：

数据长度为1000字节的数据传输效率：

2． 分两种情况（使用子网掩码和使用CIDR ）写出因特网的IP 层查找路由的算法。

【答案】（1）划分子网，使用子网掩码的情况：

①从收到的数据报的首部提取目的IP 地址D ;

②先判断是否为直接交付。对路由器直接相连的网络逐个进行检查；用各网络的子网掩码和D 逐位相“与”（AND 操作），看结果是否和相应的网络地址匹配。若匹配，则把分组进行直接交付（当然还需要把D 转换成物理地址，把数据报封装成帧发送出去），转发任务结束。否则就是间接交付，执行③；

③若路由表中有目的地址为D 的指明主机路由，则将数据报传递给路由表中所指明的下一站路由器；否则，执行④；

④对路由表中的每一行（目的网络地址，子网掩码，下一跳地址），用其中的子网掩码和D 逐位相“与”（AND 操作），其结果为N 。若N 与该行的目的网络地址匹配，则把数据报传送给该行指明的下一跳路由器；否则，执行⑤；

⑤若路由表中有一个默认路由，则将数据报传递给路由表中所指明的默认路由器；否则，执行⑥；

⑥报告转发分组出错。

（2）使用CIDR 的情况

①从数据报的首部提取目的站的IP 地址D , 得出目的站的网络号为N ;

②若N 就是与此路由器直接相连的某一个网络号，则不需要再经过其他的路由器，而直接通过该网络将数据报交付给目的站D （这里包括将目的主机地址D 转换为具体的物理地址，将数据报封装为MAC 帧，再发送此帧）；否则，执行③；

③若路由表中有目的地址为D 的指明主机路由，则将数据报传递给路由表中所指明的下一站

路由器；否则，执行④；

④若路由表中有到达网络IV 的路由，将数据报传递给路由表中所指明的下一站路由器；否则，执行⑤；

⑤若路由表中有网络前缀一项，就表示使用了CIDR , 这时应对路由表中的每一行，用掩码进行和目的站IP 地址D 相“与”的运算，设得出结果为M 。选择M 对应的目的站网络号中网络前缀最长的一行，数据报传递给路由表中所指明的下一站路由器；否则，执行⑥；

⑥若路由表中有一个默认路由，则将数据报传递给路由表中所指明的默认路由器；否则，执行⑦；

⑦报告路由选择出错。

3． 计算机网络中的主干网和本地接入网的主要区别是什么？

【答案】计算机网络中的主干网和本地接入网的主要区别是：

主干网：分布式，其中任何一个节点都至少和其他两个节点直接相连。它的设施共享；高度综合集成，可应付高密度的业务量需求；工作在可控环境；使用率高；技术演进迅速，以软件为主；成本逐渐下降。

本地接入网：集中式，所有的信息流必须经过中央处理设备，从中央交换节点向外辐射，用于把用户接入因特网的网络。设施专用，且分散独立；接入业务种类多，业务量密度低；线路施工难度大，设备运行环境恶劣；使用率低；技术演进迟缓，以硬件为主；网径大小不一，成本与用户有关。

4． 下面前缀中的哪个和地址152.7.77.159及152.31.47.252都匹配？请说明理由。

【答案】将152.7.77.159和152.31.47.252分别（1）（2）（3）（4）中的地址作按位与运算，若仍得到152.7.77.159和152.31.47.252，贝相匹配，可知前缀（4）和这两个地址都匹配。

5． 因特网的发展大致分为哪几个阶段？请指出这几个阶段最主要的特点。

【答案】因特网的发展大致分为3个阶段：

第一阶段是从单个网络ARPANET 向互联网发展的过程。1969年美国国防部创建的第一个分

1983年，TCP/IP组交换网ARPANET 最初只是一个单个的分组交换网（并不是一个互连的网络）。

协议成为ARPANET 上的标准协议，在1983至1984年间，因特网形成；

第二阶段是3级结构的因特网。第二阶段的特点是建成了三级结构的因特网。从1985年起，美国国家科学基金会NSF （NationalScienceFoundation ）就围绕六个大型计算机中心建设计算机网络，即国家科学基金网NSFNET 。它是一个三级计算机网络，分为主干网、地区网和校园网（或企业网）；

第三阶段是多层次ISP 结构的因特网。第三阶段的特点是逐渐形成了多层次ISP 结构的因特网。大致将因特网分为以下五个接入级：第一级是网络接入点NAP ; 第二级是由多个公司经营的

国家主干网；第三级是地区ISP （商用的、国家的）；第四级是本地ISP ; 第五级是校园网、企业或家庭PC 机上网用户。

6． 域名系统的主要功能是什么？域名系统中的本地域名服务器、根域名服务器、顶级域名服务器以及权限域名服务器有何区别？

【答案】（1）域名系统的主要功能：将域名解析为主机能识别的IP 地址。

（2）本地域名服务器、根域名服务器、顶级域名服务器以及权限域名服务器的区别：

①根域名服务器是最高层次的域名服务器，也是最重要的域名服务器。所有的根域名服务器都知道所有的顶级服务器的域名和IP 地址；

②顶级域名服务器：这些域名服务器负责管理在该顶级域名服务器注册的所有二级域名。当收到DNS 查询请求时，就给出响应的回答；

③权限域名服务器：负责一个区的域名服务器。当一个权限域名服务器还不能给出最后的查询回答时，就会告诉发出查询请求的DNS 客户，下一步应当找哪一个权限域名服务器；

④本地域名服务器：当一个主机发出DNS 查询请求时，这个查询请求报文就发给本地域名服务器。每一个因特网服务提供者ISP ，或一个大学，都可以拥有一个本地域名服务器，有时也称为默认域名服务器。

7． 试说明运输层在协议栈中的地位与作用。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？

【答案】（1）运输层在协议栈中的地位与作用：

运输层是整个网络体系结构中的关键层次之一。运输层（传输层）处于通信子网和资源子网之间，是整个协议层次中最核心的一层。解决的是计算机程序到计算机进程之间的通信问题，即所谓的“端”到“端”的通信。其主要作用包括：复用和分用、差错检测、可靠传输、拥塞控制以及流量控制等。

（2）运输层的通信和网络层的通信的区别：

①运输层为应用进程提供端到端的逻辑通信，网络层为主机之间提供逻辑通信；

②运输层对收到的报文进行差错检测，包括首部和数据部分。而在网络层IP 数据报首部中的检验和字段，只检验首部是否出现差错而不检验数据部分；

③根据应用程序的不同，运输层需要有两种不同的运输协议，即面向连接的TCP 和无连接的UDP ，而网络层无法同时实现这两种协议。

（3）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。运输层还要对收到的报文进行差错检测。因此，运输层是必不可少的。

8． 网络协议的三个要素是什么，各有什么含义？

【答案】网络协议的三个要素：语法，语义和同步。

（1）语法：即数据与控制信息的结构或格式；