第四章 网络层
1.网络层向上提供的服务有哪两种?是比较其优缺点。 网络层向运输层提供 “面向连接”虚电路(Virtual Circuit)服务或“无连接”数
据报服务
前者预约了双方通信所需的一切网络资源。优点是能提供服务质量的承诺。即所传送的
分组不出错、丢失、重复和失序(不按序列到达终点),也保证分组传送的时限,缺点
是路由器复杂,网络成本高;
后者无网络资源障碍,尽力而为,优缺点与前者互易
2.网络互连有何实际意义?进行网络互连时,有哪些共同的问题需要解决?
网络互联可扩大用户共享资源围和更大的通信区域 进行网络互连时,需要解决共同的问题有: 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
3.作为中间设备,转发器、网桥、路由器和网关有何区别? 中间设备又称为中间系统或中继(relay)系统。 物理层中继系统:转发器(repeater)。
数据链路层中继系统:网桥或桥接器(bridge)。 网络层中继系统:路由器(router)。 网桥和路由器的混合物:桥路器(brouter)。 网络层以上的中继系统:网关(gateway)。
4.试简单说明下列协议的作用:IP、ARP、RARP和ICMP。 IP协议:实现网络互连。使参与互连的性能各异的网络从用户看起来好像是一个统一
的网络。网际协议IP是TCP/IP体系中两个最主要的协议之
一,与IP协议配套使用的还有
四个协议。
ARP协议:是解决同一个局域网上的主机或路由器的IP地址和硬件地址的映射问题。
RARP:是解决同一个局域网上的主机或路由器的硬件地址和IP地址的映射问题。
ICMP:提供差错报告和询问报文,以提高IP数据交付成功的机会
因特网组管理协议IGMP:用于探寻、转发本局域网的组成员关系。
5.IP地址分为几类?各如何表示?IP地址的主要特点是什么?
分为ABCDE 5类;
每一类地址都由两个固定长度的字段组成,其中一个字段是网络号 net-id,它标志主
机(或路由器)所连接到的网络,而另一个字段则是主机号 host-id,它标志该主机(
或路由器)。
各类地址的网络号字段net-id分别为1,2,3,0,0字节;主机号字段host-id分别为3
字节、2字节、1字节、4字节、4字节。 特点:
(1)IP 地址是一种分等级的地址结构。分两个等级的好处是:
第一,IP 地址管理机构在分配 IP 地址时只分配网络号,而剩下的主机号则由得到该
网络号的单位自行分配。这样就方便了 IP 地址的管理。 第二,路由器仅根据目的主机所连接的网络号来转发分组(而不考虑目的主机号),这
样就可以使路由表中的项目数大幅度减少,从而减小了路由表所占的存储空间。
(2)实际上 IP 地址是标志一个主机(或路由器)和一条链路的接口。
当一个主机同时连接到两个网络上时,该主机就必须同时具有两个相应的 IP 地址,其
网络号 net-id 必须是不同的。这种主机称为多归属主机
(multihomed host)。
由于一个路由器至少应当连接到两个网络(这样它才能将 IP 数据报从一个网络转发到
另一个网络),因此一个路由器至少应当有两个不同的 IP 地址。
(3) 用转发器或网桥连接起来的若干个局域网仍为一个网络,因此这些局域网都具有同
样的网络号 net-id。
(4) 所有分配到网络号 net-id 的网络,围很小的局域网,还是可能覆盖很理
围的广域网,都是平等的。
6.试根据IP地址的规定,计算出表4-2中的各项数据。 解:1)A类网中,网络号占七个bit, 则允许用的网络数为2的7次方,为128,但是要
除去0和127的情况,所以能用的最大网络数是126,第一个网络号是1,最后一个网络号
是 126。主机号占24个bit, 则允许用的最大主机数为2的