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計算機網路自頂向下方法(第六版) 課後題答案 | 第四章

複習題

R1.

網路層的分組名稱是資料報。路由器是根據包的 IP 地址轉發包;而鏈路層是根據包的 MAC 地址來轉發包。

R2.

資料報網路中網路層兩個最重要的功能是:轉發,路由選擇。
虛電路網路層最重要的三個功能是:轉發,路由選擇,和呼叫建立

R3.

轉發是當一個分組到達路由器的一條輸入鏈路時,該路由器將該分組移動到適當的輸出鏈路。
路由選擇是當分組從傳送方流向接收方時,網路層必須決定這些分組所採用的路由或路徑.

R4.

是,都使用轉發表。

在虛電路網路中,該網路的路由器必須為進行中的連線維持連線狀態資訊。每當跨越一臺路由器則建立一個新連線,一個新的連線項必須加到該路由器轉發表中;每當 釋放一個連線,必須從該表中刪除該項。注意到即使沒有 VC 號轉換,仍有必要維持連線狀態資訊,該資訊將 VC 號與輸出介面號聯絡起來。每當一個端系統要傳送分組時,它就為該分組加上目的地端系統的地址,然後 將該分組推進網路中。完成這些無需建立任何虛電路。

在資料報網路中的路由器不維護任何有關虛電路的狀態資訊。每個路由器有一個將目的地址影射到鏈路介面的轉發表;當分組到達路由器時,該路由器使用該分組的目的地址在該轉發表中查詢適當的輸出鏈路介面。然後路由其將該分組項該輸出鏈路介面轉發。雖然在 資料報網路中不維持連線狀態資訊,它們無論如何在其轉發表中維持了轉發狀態資訊。在資料報網路中的轉 發表是由選錄演算法修改的,通常每 1 到 5 分鐘左右更新轉發表。在虛電路網路中,無論何時通過路由器拆除 一條現有的連線,路由器中的轉發表就更新。

R5.

單個分組:確保交付;具有延時上界的確保交付。分組流:有序分組交付;確保最小頻寬;確保最大時延抖動。因特網的網路層不提供這些服務。ATM 的 CBR(恆定位元率)服務同時提供確保交付和計時。ABR(可用位元率)不提供該假想服務.

R6.

IP 電話和視訊會議。這些應用都得益於 ATM 的 CBR 服務的實時性。

R7.

正是由於有影子拷貝,在每個輸入埠的轉發都由本地決定,而不用呼叫中心選路處理器。這種分散的轉發方式避免了在路由器的某一個節點出現轉發處理的瓶頸。

R8.

(1)經記憶體交換:在輸入和輸出埠之間的交換是在CPU控制下完成的。輸入與輸出埠的作用就像在傳統作業系統中的I/O裝置一樣。一個分組到達一個輸入埠,該埠會先通過中斷方式向選路處理器發出訊號。於是,該分組就被拷貝到處理器記憶體中。選路處理器從分組首部中取出目的地址,在轉發表中找出適當的輸出 埠,並將該分組拷貝到輸出埠的快取中。

(2)經一根匯流排交換:輸入埠經一根匯流排將分組直接傳送到輸出 埠,不需要選路處理器的干預。由於匯流排是共享的,故一次只能有一個分組通過匯流排傳送。

(3)經一個網際網路絡交換:使用一個縱橫的網路,是一個由 2n 條匯流排組成的網際網路絡,它將 n 個輸出埠和 n 個輸入埠連線,一 個到達某個埠的分組沿著連到輸出埠的水平匯流排穿行,直至該水平匯流排與連到所希望的輸出埠的垂直匯流排之交點。

R9.

如果在輸入埠因為交換結構速率慢而引起佇列長度的加大,最終將路由器的快取空間耗盡,就會出現 “分組丟失”。如果交換結構速率大於線路速率的 n 倍(n 是輸入埠的數量)就可以消除分組丟失的問題。

R10.

因為輸出線速率慢而導致輸出端佇列長度加大,最終將耗盡輸出埠的儲存空間,在這樣的情況下,分組就被丟棄了。

R11.

HOL 阻塞是在一個輸入佇列中的一個分組因為被位於線頭的另一個分組阻塞, 即使輸出埠是空閒的,也必須等待線頭分組傳送完了才能通過交換結構傳送。

R12.

有,每個介面都有一個 IP 地址。

R13.

11011111.00000001.00000011.00011011

R14.

R15.

通過 8 個介面,要檢索 3 次轉發表。

R16.

首部佔 50%(一般資料報承載共 40 位元組首部(20 位元組 IP 首部加上 20 位元組 TCP 首部)。

R17.

IP 資料報內的 8 個 bit 的協議欄位包含了目標主機應該將報文段交給傳輸層哪個協議的資訊。

R18.

典型的無線路由器都包含一個 DHCP(動態主機配置協議)服務,DHCP 可以用來為這 5 臺 PC 機自動分配 地址以及路由器介面.是的,無線路由器也用NAT(網路地址轉換)來從ISP獲得唯一的IP地址.因為處於無線路 由器覆蓋下的主機的移動性比較大,使用了 NAT 後使區域網作為一個封閉的網路,其出口 IP 地址只有一個, 在區域網內部 NAT 路由器在使用 DHCP 為區域網中的主機分配 IP 地址。這樣處於一個路由器下的主機不會因 為主機數的增減而頻繁的向 ISP 申請 IP 地址。增加了其適用性和擴充套件性。

R19.

流量型別:該 8 位元欄位與我們在 IPv4 中看到的 TOS(服務型別)欄位的含義相似。下一個首部:該欄位標識該資料報中內容(資料欄位)需要交付給那個協議(如 TCP 或 UDP)。該欄位使用與 IPv4 首部中協議欄位相同的值。

R20.

同意,因為整個 IPv6 資料報(包括首部欄位)在通過 IPv4 隧道時都是被一個 IPv4 資料報包裹著的。

R21.

鏈路狀態選路演算法:是用完整的、全域性性的網路資訊來計算從源到目的地直接的最低費用路徑。

距離向量選路演算法:以迭代的、分散式的方式計算出最低費用路徑,每個節點只能算出到達它要發給分組報文的相鄰節點的 最低費用路徑,然後通過迭代計算出到達目的節點的最低費用路徑.。

R22.

每個自治系統由一組在相同管理者控制下的路由器組成,在相同的 AS 內所有路由器運行同樣的自治系統內部選路演算法。不同 AS 的閘道器路由器執行自治系統間選路協議,以決定不同 AS 之間的選路路由,而 AS 內部路由器只需要知道到達其它內部路由器以及閘道器路由器的路由路徑,因此網路的規模擴充套件問題得以解決。

R23.

不必要,每個 AS 系統都有路由管理自治權(內部運行同樣的演算法即可).不同 AS 的閘道器路由器執行自治系統間 選路協議以一決定不同 AS 之間的選路路由。各個 AS 內執行不同的自治系統內選路演算法不會影響不同 AS 閘道器 路由器的選路路由。

R24.

不會改變。因為來自 A 的通告告知 D 如果通過路由器 A 到達 Z 需要 11 跳,而 D 通過 B 到達 Z 只需要 7 跳,因此沒有必要修改轉發表中到達 Z 的相應條目.而如果通告指出 A 通過 C 只需要 4 跳就可以到達 Z,那麼 D 的轉發表就應該做相應的修改.

R25.

使用 OSPF(開放最短路徑優先)時,一個路由器週期性向自治系統內所有的其它路由器廣播選路資訊,而不僅 僅是向其相鄰路由器廣播。這個由路由器發出的路由資訊中,該路由器到每個鄰近路由器的距離資訊都顯示為 一個相應的條目。使用 RIP(選路資訊協議)時,一個路由器只向鄰近的路由器傳送通告,通告中包括該路由器 到 AS 內所有目的子網全部網路的資訊(經過哪個路由器,需要多少跳到達目的子網).。

R26.

路徑上 ASs 的順序。

R27.

因為 AS 內部選路和 AS 間選路存在選路目標上的差別(1)策略:在 AS 之間,策略問題時至關重要的,而 AS 內部, 一切都是以相同的管理控制名義進行的,因此策略問題在AS內部不太重要;(2)規模:一個選路演算法及其資料結 構在處理大量網路的選路或大量網路之間的選路時的適應能力是 AS 間選路的一個關鍵問題,而在 AS 內部,可 縮擴性是第二關心的問題;(3)效能:由於AS間選路是面向策略的,因此所用路由質量(如效能)通常是次要關心 的問題,而在 AS 內部,選路要考慮的問題更多的集中在一條路由實現的效能級別上。

R28.

ISP C 可以通過 BGP 的 MED 建議 ISP B 從東岸對等點路徑到達 ISP D.例如,ISP C 的東岸 BGP 路由器可以提供 一個到 IPS D 的 MED 值為 5 的路由,而 ISP C 的西岸可以提供一個到 ISP D 的 MED 值為 10 的路由,由於是基於 低代價選擇路由,ISP B 知道 ISP C 選擇從東岸接收通訊.實際上,路由器可以忽略 MED 值,因此 ISP B 也可以 用熱土豆選路法從 ISP C 的西岸對等點向 ISP D 傳送通訊。

R29.

子網:是一個大網路中的一部分,一個子網內是不含路由器的,它的邊界由路由器和主機埠決定。

字首:是一 個 CDIR 化的地址的網路部分,地址寫成 a.b.c.d/x 的形式,一個字首覆蓋一個或多個子網。

BGP 路由:當一個路 由器通過 BGP 會話通告一個字首時,它隨著字首包括一些 BGP 屬性.用 BGP 的術語來說,帶有屬性的字首被稱為 一個 BGP 路由.

R30.

NEXT-HOP屬性標明一條給定字首的通告路徑(在AS外接收通告)上的第一個路由器的IP地址.路由器在配置轉 發表時使用 NEXT-HOP 屬性。AS-PATH:路由器使用 AS-PATH 屬性來檢測和防止迴圈通告,路由器也使用 AS-PATH 屬性對相同的字首在多條路徑中進行選擇。

R31.

一個第一層的 ISP B 不會去傳送其它兩個第一層 ISP (A 和 C)之間的通訊流, 這是由於 B 有同等的協議.要實 現這一策略,ISP B 不會經過 C 傳送到 A 路由的通告,也不會經過 A 傳送到 C 路由的通告。

R32.

N 次單播有幾個缺點:(1)效率:同一個分組的多份拷貝需經過同一條鏈路傳送到可能的多個鏈路上.這樣,源節 點必須生成同一分組的多分拷貝.(2)定址:源節點必須找到所有接收方的地址。

R33.

(a)無控制洪泛:真;控制洪泛:真;生成樹廣播:假.(b)無控制洪泛:真;控制洪泛:假;生成樹廣播:假.

R34.

不用。

R35.

IGMP(網際網路組管理協議)是隻執行在一臺主機和與其直接相連的多播路由器(第一跳多播路由器)之間的協 議.IGMP 允許一個主機指定(到第一條多播路由器)一個想加入的多播組.然後,該多播路由器與其它多播路由 器一起工作(也就是執行一個多播路由協議),以確保主機與所加入組相應的最後一跳路由器之間正常的資料 通訊。

R36.

一棵組共享樹,所有的傳送者用同一個路由選擇樹來發送它們的多播通訊.而一棵基於源的樹,來自給定源的多播資料報通過一個專門為這個源建立的路由選擇樹選擇路由.如此,每個源都會有一個不同的基於源的樹, 而路由器必須瞭解多個所給多播組的基於源的樹。

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