1. 谁有4174计算机网络原理答案
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韩老师讲高校《计算机网络原理》 目录(1).txt 156第9章 无线网络--创建临时无线网络.mp4 155第9章 无线网络--无线局域网.mp4 154第8章 Internet上的音频视频--IP电话.mp4 153第8章 Internet上的音频视频--流媒体实现现场直播.mp4 152第8章 Internet上的音频视频--通过网站观看流媒体节目.mp4 151第8章 Internet上的音频视频--安装流媒体服务.mp4 150第8章 Internet上的音频视频--互联网音频视频面临的问题.mp4 149第7章 网络安全--数据链路层安全.mp4 148第7章 网络安全--配置IPSec实现网络安全.mp4 147第7章 网络安全--搭建IPSec实验环境.mp4 146第7章 网络安全--网络层安全IPSec介绍.mp4 145第7章 网络安全--配置网站使用SSL通信.mp4 144第7章 网络安全--安全套接字SSL功能.mp4
2. 计算机网络习题求解答,急!!!
答: 对于这道题,我的理解如下:
- ACK表示我期待接收到的下一个字节的序号,本地主机C向远程发送数据,它的初始序号为Seq,而他本次需要发送数据的总量正是Window size里面的值,若全部发送成功,那么远程主机ACK的值=Seq+Window size;
- 然后对于你所说ack=seq+总长度-20-20,我知道你大概的意思就是 SEQ加上总长度,然后再减去 IP和TCP首部的长度吧,就算题目所给的IP手部为20个字节,但是TCP的首部可不一定是20个字节呢,因为题目只给了前40个字节,如果说后面TCP当中它有可选字段,如果可选字段也有一定的长度呢?这就是我的见解,可以一起交流。
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4. 求吴功宜版《计算机网络》答案电子版
第一部分计算机网络基础知识
计算机网络概论1�1计算机网络的形成与发展1
1.1.1计算机网络发展阶段的划分1
1.1.2计算机网络的形成2
1.1.3网络体系结构与协议标准化的研究3
1.1.4Internet的应用与高速网络技术的发展4
1.2计算机网络的基本概念5
1.2.1计算机网络的定义5
1.2.2计算机网络的组成与结构5
1.3计算机网络的拓扑构型7
1.3.1计算机网络拓扑的定义7
1.3.2计算机网络拓扑的分类8
1.4计算机网络的分类8
1.4.1根据网络传输技术进行分类8
1.4.2根据网络的覆盖范围进行分类9
1.5网络体系结构的基本概念10
1.5.1网络体系结构与通信协议的概念10
1.5.2ISO/OSI参考模型13
1.5.3TCP/IP参考模型17
1.5.4一种建议的参考模型20
1.6本章总结20
习题21
数据通信与广域网技术2.1数据通信的基本概念23
2.1.1数据传输类型与通信方式25
2.1.2传输介质及主要特性29
2.1.3无线通信与卫星通信32
2.1.4数据编码技术37
2.2基带传输的基本概念42
2.2.1通信信道带宽对传输的影响42
2.2.2数据传输速率的定义43
2.3频带传输的基本概念44
2.3.1调制解调器的工作原理44
2.3.2调制解调器的类型46
2.4广域网中的数据交换技术47
2.4.1线路交换方式47
2.4.2存储转发交换方式48
2.4.3数据报方式49
2.4.4虚电路方式50
2.5ATM技术52
2.5.1ATM的基本概念52
2.5.2ATM的工作原理53
2.6差错控制方法56
2.6.1差错产生的原因与差错类型56
2.6.2误码率的定义57
2.6.3循环冗余编码工作原理57
2.6.4差错控制机制58
2�7本章总结60
习题61
局域网与城域网技术3.1局域网的技术特点63
3.2局域网的拓扑结构63
3.2.1总线型拓扑结构64
3.2.2环型拓扑结构64
3.2.3星型拓扑结构65
3.3IEEE 802参考模型与协议66
3.4共享介质局域网的工作原理67
3.4.1以太网的工作原理67
3.4.2令牌环与令牌总线的工作原理69
3.5高速局域网技术70
3.5.1高速局域网的研究方法70
3.5.2快速以太网72
3.5.3千兆以太网73
3.6交换式局域网技术74
3.6.1交换式局域网的基本结构74
3.6.2局域网交换机的工作原理75
3.7虚拟局域网技术76
3.7.1虚拟网络的概念76
3.7.2虚拟局域网的实现技术77
3.8无线局域网的工作原理79
3.8.1无线局域网的应用79
3.8.2无线局域网的主要类型81
3.8.3无线局域网标准IEEE 802.1183
3.9主要的城域网技术83
3.9.1城域网的基本概念83
3.9.2光纤分布式数据接口84
3.9.3接入网技术的发展85
3.10本章总结89
习题90
网络互连技术4.1网络互连的基本概念92
4.1.1网络互连的定义92
4.1.2网络互连的要求93
4.2网络互连的类型与层次94
4.2.1网络互连的类型94
4.2.2网络互连的层次95
4.3典型网络互连设备的工作原理96
4.3.1网桥的工作原理96
4.3.2路由器的工作原理99
4.3.3网关的工作原理101
4�4本章总结103
习题103
局域网操作系统5.1局域网操作系统的基本概念105
5.1.1局域网操作系统的定义105
5.1.2局域网操作系统的发展106
5.1.3局域网操作系统的基本功能108
5.2Windows NT操作系统110
5.2.1Windows NT的发展110
5.2.2Windows NT的特点110
5.2.3Windows 2000 Server操作系统112
5.3NetWare操作系统113
5.3.1NetWare操作系统的发展113
5.3.2NetWare操作系统的特点114
5.3.3IntranetWare操作系统116
5.4UNIX操作系统117
5.4.1UNIX操作系统的发展117
5.4.2UNIX操作系统的特点117
5.5Linux操作系统118
5.5.1Linux操作系统的发展118
5.5.2Linux操作系统的特点118
5�6本章总结119
习题119
Internet技术6.1Internet的基本概念121
6.1.1Internet的定义121
6.1.2Internet的基本结构121
6.1.3Internet的发展状况123
6.2Internet的管理组织124
6.2.1Internet的管理者124
6.2.2我国Internet的管理者124
6.3Internet的通信协议125
6.3.1TCP/IP协议125
6.3.2IP地址的概念125
6.3.3IP数据包传输127
6.4Internet的域名机制128
6.4.1域名的概念128
6.4.2我国的域名结构129
6.5Internet的基本服务功能130
6.5.1WWW服务130
6.5.2电子邮件服务133
6.5.3文件传输服务136
6.5.4远程登录服务138
6.5.5新闻与公告类服务139
6.6电子商务应用141
6.6.1电子商务的概念141
6.6.2电子商务的起源与发展143
6.6.3电子商务中的网络技术144
6.6.4电子商务系统结构145
6.7电子政务应用146
6.7.1电子政务的基本概念146
6.7.2电子政务的作用和意义147
6.8本章总结148
习题149
第二部分计算机网络应用知识
局域网组网技术7.1局域网使用的传输介质151
7.2局域网组网需要的设备152
7.2.1网卡152
7.2.2集线器154
7.2.3局域网交换机155
7.3局域网的组网方法157
7.3.1同轴电缆组网方法157
7.3.2双绞线组网方法158
7.3.3快速以太网组网方法159
7.3.4千兆以太网组网方法161
7.4局域网结构化布线技术162
7.4.1结构化布线的基本概念162
7.4.2结构化布线系统的应用环境164
7.4.3结构化布线系统的组成与安装166
7.5本章总结170
习题171
局域网操作系统的使用8.1Windows 2000 Server的安装172
8.1.1安装前的准备工作172
8.1.2安装Windows 2000 Server172
8.2用户账号的创建与管理176
8.2.1用户账号的概念176
8.2.2创建用户账号176
8.2.3管理用户账号179
8.3组的创建与管理184
8.3.1组的概念与内置的组184
8.3.2创建组186
8.3.3管理组188
8.4文件与目录服务190
8.4.1设置共享目录190
8.4.2设置本地使用权限194
8.4.3连接共享目录196
8.5设置网络打印服务197
8.5.1网络打印的概念197
8.5.2安装本地打印机198
8.5.3安装网络打印机201
8.5.4设置打印服务器属性204
8.5.5设置共享打印机属性204
8�6本章总结208
习题208
Internet的接入方法9.1Internet的基本接入方式210
9.1.1ISP的概念210
9.1.2通过电话网接入Internet212
9.1.3通过局域网接入Internet213
9.2拨号上网的具体接入方法214
9.2.1安装调制解调器驱动程序214
9.2.2设置调制解调器属性215
9.2.3安装TCP/IP协议216
9.2.4创建拨号连接217
9.2.5设置拨号连接属性218
9.2.6使用拨号连接219
9.3局域网接入的具体方法220
9.3.1安装网卡驱动程序220
9.3.2设置TCP/IP属性221
9�4本章总结223
习题223
Internet基本使用方法10.1使用Internet Explorer上网浏览225
10.1.1Internet Explorer简介225
10.1.2浏览Internet的基本方法226
10.1.3保存与打印主页229
10.1.4对浏览器进行配置231
10.1.5使用与管理收藏夹234
10.2使用Outlook Express收发电子邮件237
10.2.1Outlook Express简介237
10.2.2创建电子邮件账号238
10.2.3接收与阅读电子邮件241
10.2.4创建与发送电子邮件245
10.2.5使用与管理通讯簿246
10.3从Internet中下载文件248
10.3.1使用IE浏览器下载文件248
10.3.2Internet中的文件格式250
10.4在Internet中搜索信息250
10.4.1搜索引擎的概念250
10.4.2搜索引擎的使用方法251
10.5本章总结253
习题253
第三部分计算机网络技术的发展
网络系统集成技术11.1信息化建设的关键技术255
11.1.1网络在信息化建设中的作用255
11.1.2信息技术的主要内容255
11.2网络系统集成的基本概念257
11.2.1网络系统集成的发展257
11.2.2网络系统集成的重要性257
11.2.3网络系统集成的内容258
11.3如何构建企业内部网260
11.3.1传统的企业网结构260
11.3.2企业内部网的起源261
11.3.3企业内部网的基本结构262
11�4本章总结264
习题264
网络管理与网络安全技术12.1网络管理技术266
12.1.1网络管理的重要性266
12.1.2网络管理的基本概念266
12.1.3网络管理功能域268
12.1.4典型的网络管理软件272
12.2网络安全的基本概念273
12.2.1网络安全的重要性273
12.2.2网络安全的基本问题274
12.2.3网络安全服务的主要内容278
12.2.4网络安全标准279
12.3网络安全策略的设计280
12.3.1网络安全策略与网络用户的关系280
12.3.2制定网络安全策略的思想281
12.3.3网络资源的定义281
12.3.4网络使用与责任的定义282
12.3.5网络安全受到威胁时的行动方案283
12.4网络防火墙技术284
12.4.1防火墙的基本概念284
12.4.2防火墙的主要类型285
12.4.3典型的防火墙产品287
12.5本章总结288
习题288
附录A习题参考答案290
参考文献292
5. 求大学计算机基础-基础理论篇(第四版)课后习题答案
《大学计算机基础》(基础理论篇)习题参考答案
习题1
1-1 单向选择题
1-5 A B B B A 6-10 D B C B C 11-15 B A C B B
1-2 填空题
1. 1946,ENIAC
2. 四,电子管、晶体管、中小规模集成电路、大规模和超大规模集成电路
3. 巨型化、微型化、网络化、多媒体化、智能化和未来计算机
4. 13075O = 163DH= 5693D
5. 10101001.1B= 251.4O = a9.8H
6. 1110111111B= 1677O= 959 D
7. 原码:11000011 反码: 10111100 补码:10111101
8.D6D0H
9. 计算机硬件系统计算机软件系统
10. 运算器、控制器、存储器、输入设备和输出设备
1-3 思考题
1. 所谓信息是人们用于表示具有一定意义的符号的集合. 数据则是信息的具体表现形式,是指人们看到的和听到的事实,是各种各样的物理符号及其组合,它反映了信息的内容。数据经过加工、处理并赋予一定意义后即可成为信息。信息是有意义的,而数据则无意义。
2.信息技术是指与信息的产生、获取、处理、传输、控制和利用等有关的技术。信息技术在社会各行业的作用日益增强、并发挥着主导的作用,使经济运行效率、劳动生产率、企业核心竞争力和人民生活质量达到全面的提高。
3.信息化社会(InformationSociety)的特征:①信息成为重要的战略资源;②信息产业上升为最重要的产业;③计算机网络成为社会的基础设施。
4.计算机技术、通信技术、微电子技术、传感技术、网络技术、新型元器件技术、光电子技术、人工智能技术、多媒体技术等。
5.信息能力是对各种信息技术的理解和活用能力,即对信息的获取、理解、分析、加工、处理、创造、传递的理解和活用能力。信息素养是一个与信息的获取、理解、评价、交流、应用、生成密切相关的技能、观念、态度和经验的统一体。
6. 因为二进制数只有0,1两个数码,对应2种状态,用电子器件表示两种状态很容易, 另外二进制的运算规则很简单,即: 0+0=0,0+1=l,1+1=10。这样的运算很容易实现,在电子电路中,只要用一些简单的逻辑运算元件就可以完成;再加上由于二进制数只有两个状态,所以数字的传输和处理不容易出错,计算机工作的可靠性高。
7.ASCII码采用一个字节进行编码,其中二进制最高位为0的编码称为标准ASCII码,是国际通用的;可表示各种运算符号、关系符号、控制符号、字母和数字等。扩充ASCII码的二进制最高位是1,其范围为128~255,也有128种。尽管对扩充ASCII码美国国家标准信息协会已给出定义,但在实际中,多数国家都利用扩充ASCII码来定义自己国家的文字代码。
8.汉字也是采用对汉字的编码来实现的。汉字机内码是计算机内部处理汉字信息时所用的汉字编码,也称汉字的内码。
6. 高悬赏!!!有经验者进!!!紧急!!!
给你一份我们考试的试卷基本的都在里面!!我们是电子商务专业的!
一、 选择题:(每小题2分,共20分)
1.OIS(开放系统互联)参考模型的最低层是( C )。
A)传输层 B)网络层 C)物理层 D)应用层
2.当个人计算机以拨号方式接入Internet时,必须使用的设备是(B)。
A)网卡 B)调制解调器 C)电话机 D)浏览器软件
3.计算机网络的目标是实现( D )。
A)数据处理 B)信息传输与数据处理
C)文献查询 C)资源共享与数据传输
4.在计算机网络中,通常把提供并管理共享资源的计算机称为(A)。
A)服务器 B)工作站 C)网关 D)网桥
5.下列四项内容中,不属于Internet基本功能的是( D )。
A) 电子邮件 B)文件传输 C)远程登录 D)实时监测控制
6.路由选择是OIS模型中( C )层的主要功能。
A)物理 B)数据链路 C)网络 D)传输
7.网络中各个节点相互连接的形式,叫做网络的( A )。
A)拓扑结构 B)协议 C)分层结构 D)分组结构
8.衡量网络上数据传输速率的单位是bps,其含义是( C )。
A)信号每秒传输多少公里 B)信号每秒传输多少公理
C)每秒传送多少个二进制位 D)每秒传送多少个数据
9.互联网的主要硬件设备有中继器、网桥和( D )。
A)集线器 B)网卡 C)网络适配器 D)路由器
10.局域网的简称是( A )。
A)LAN B)WAN C)MAN D)CN
二、填空题:(每空格2分,共40分)
1.计算机网络是负责信息处理并向全网提供可用资源的资源子网和负责信息传输的 通信 子网。
2.在计算机网络中,通信双方必须共同遵守的规则或约定,称为 协议 。
3.在传输数字信号时为了便于传输、减少干扰和易于放大,在发送端需要将发送的数字信号变模拟信号,这种变换过程称为 调制 。
4.如果按分布的地理范围来划分,计算机网络可分为 局域网 、 城域网 和 广域网 三类。
5.从计算机网络通信的双方的数据传输方向来看,主要有 单工 、半双工 、 全双工 三种通信方式。
6.一个网络协议主要由三个要素组成,这三个要素是 语法 、语义、时序三种通信方式。
7.OIS模型中最低的两层主要是通过硬件来实现,它们是 物理层 和数据链路层 。
8.局域网的网络软件主要包括 网络操作系统 、 网络数据库管理系统 和 网络应用软件 。
9.Ineternet是1969年由美国军方高级研究计划局的 ARPANET 发展起来的。10.网卡又叫 网络接口 和 网络适配器 ,它是计算机和通信线路之间的桥梁。
三、名词解释:(每题4分,共8分)1.计算机网络的含义
答:它的基本含义是将处于不同地理位置、具有独立功能的计算机、终端及附属备用通信线路连接起来,按照一定的规约实现彼此之间的通信,达到资源共享的目的。
2.误码率
答:误码率是衡量数据通信系统或信道传输的可靠性的一个指标,它一般指传输过程中出现错误的码元的个数占总码元个数的比例。
四、简答题:(每题6分,共12分 )
1.简述星形网络的结构的优缺点。
答:星形拓扑结构的优点为:1)方便服务;2)可做到实时通信;3)故障诊断容易;5)可靠性高;6)访问协议简单。
星形拓扑结构的缺点为:1)电缆长安装费用高;2)扩展困难;3)对中央结点的依赖性强。
2.OIS协议参考模型共分哪几层?
答:1)物理层;2)数据链路层;3)网络层;4)传输层;5)会话层;6)表示层;7)应用层。
五、论述题:(共20分)
试述Windows98对等型网络的安装步骤和设置方法。
答:对等型网络的安装步骤:1)安装网络适配器;2)安装网络协议;3)安装网络用户和组;4)安装并设置网络客户;5)安装服务组件;6)设置访问控制;7)设置网络资源共享。
(设置方法略)步骤7分,设置方法13分。
一、 填空题(每空 1 分,共 30 分)
1、TCP/IP体系结构有4个层次组成,网络接口层、____________、____________及应用层。
2、系统存在漏洞,因而需要进行修补,要给系统打补丁,主要有两种方法:一种是下载_______,一种是下载_______。
3、常用的传输介质有两类:有线和无线。有线介质有________、__________、__________。
4、按照网络中计算机之间的地位和关系的不同,局域网分为_______和_ _两种。
5、OSI参考模型共分了____层。主要用于处理在两个通信系统中交换信息的表示方式,完成计算机期望的数据格式与网络需要的数据格式之间的转换等功能的是_______层。
6、在曼彻斯特码中,用一个信号码元中间电压跳变相位的不同来区分数据1和0,用 表示1, 表示0。
7、数据交换技术有三种: 、报文交换方式和____________。
8、网络管理的5大功能: 、计费管理、配置管理、性能管理和 。
9、IP地址由 和 两部分组成。
10、在以太网标准中就约定了一个以太网上只允许出现 个网段,最多使用 个中继器。
11、基本的网络拓扑结构类型有网状拓扑、 、环型拓扑及 。
12、网络按覆盖的范围可分为广域网、_______、_______。
13、电子邮件系统提供的是一种__________服务,WWW服务模式为______________。
14、多路复用技术分为:________________、________________、________________和码分多路复用 。
二、选择题(每题 2 分,共 30 分)
15、可网管型集线器在前面板或后面板会提供一个( )端口。
A Passive B Active
C Intelligent D Console
16、双绞线由两根相互绝缘的、按一定密度相互绞在一起的铜导线组成,下列关于双绞线的叙述,不正确的是( )。
A、与同轴电缆相比,双绞线不易受外部电磁波的干扰,误码率较低
B、它既可以传输模拟信号,也可以传输数字信号
C、安装方便,价格较低
D、通常只用作局域网通信介质
17、ATM网络采用固定长度的信元传送数据,信元长度为( )。
A、1024B B、53B C、128B D、64B
18、下列网卡中( )适用于中高档服务器上。
A PCMCIA网卡 B USB接口网卡
C ISA网卡 D PCI-X网卡
19、下列哪个不是网络操作系统?____
A、Windows 98 B、UNIX C、NetWare D、Windows XP
20、对讲机、共享式局域网等设备采用的是( )操作方式。
A、单工 B、半双工 C、全双工 D、混合
21、在DNS域名系统中,下面( )代表商业组织。
A、COM B、NET C、GOV D、EDU
22、要把学校里教学楼和科技楼的局域网互连,可以通过( )实现。
A、交换机 B、MODEM C、中继器 D、网卡
23、一个B类地址中,有( )位用来表示主机地址。
A、8 B、24 C、16 D、32
24、单模光纤采用( )作为光源。
A、发光二极管LED B、CMOS管
C、半导体激光ILD D、CCD
25、以下哪一类IP地址标识的主机数量最多?( )
A、D类 B、C类 C、B类 D、A类
26、子网掩码中“1”代表( )。
A、主机部分 B、网络部分 C、主机个数 D、无任何意义
27、Internet是在( )基础上发展起来的。
A、ARPANET B、DNA C、DCA D、Intranet
28、127.0.0.1属于哪一类特殊地址( )。
A、广播地址B、回环地址C、本地链路地址D、网络地址
29、HTTP的会话有四个过程,请选出不是的一个。( )
A、建立连接B、发出请求信息C、发出响应信息D、传输数据
三、名词解释题(每题2分,共 10 分)
30、UTP
31、DNS
32、FTP
33、SMTP
34、ADSL
四、简答题(35、36每题5分,其余每题10分,共 30 分)
35、在传统以太网10BASE-5中,“10”、“BASE”、“5”分别代表什么含义?
36、Internet主要信息服务有哪些?
37、解释什么是奇偶校验?并举例说明。
38、判定IP地址分别为172.16.112.27及172.16.117.100的两台主机是否属于同一网络,其地址的子网掩码为255.255.240.0。
答案:
一、填空(每空1分,总计30分)
1、 传输层 互联网层
2、 修补程序(hotfix) 补丁包(SP)
3、 同轴电缆、双绞线、光纤
4、 对等网 基与服务器的网络
5、 7 表示层
6、 正的电压跳变 负的电压跳变
7、 电路交换方式 分组交换方式
8、 故障管理 安全管理
9、 网络地址 主机地址
10、 5 4
11、 总线型 星型
12、 城域网 局域网
13、 存储转发式 浏览器/服务器模式
14、 频分多路复用 波分多路复用 时分多路复用
二、选择(每题2分,总计30分)
15、D 16、A 17、B 18、D 19、A 20、B 21、A 22、A 23、C 24、C
25、D 26、B 27、A 28、B 29、D
三、名词解释
30、非屏蔽双绞线 31、域名系统 32、文件传输
33、简单邮件传输协议 34、非对称数字用户线
四、简答(总计30分)
35、10代表工作速率10Mbps,采用基带信号传输,最大支持网段长500m。
36、远程登录(Telnet)、文件传输(FTP)、电子邮件(E-mail)、电子公告牌(BBS)、信息浏览(Gopher)、超文本超媒体浏览(WWW)
37、奇偶校验的工作方式是当接收方收到含有附加位的数据后,它会对收到的数据做与发送端一致的“奇校验” 或“偶校验”,在奇校验中,如果该字符串中1的个数为奇数,则将增加的附加位设置为0,否则置为1,使该字符串中1的个数为奇数。偶校验的附加位要保证字符串中的1为偶数个。
38、112=01110000B
117=01110101B
240=11110000B
112与240=01110000B
117与240=01110000B
网络号一致,所以在一个子网
7. 计算机网络-4-4-转发分组,构建子网和划分超网
上图是一个路由器怎么进行分组转发的例子:有四个A类网络通过三个路由器连接在一起,每一个网络上都可能会有成千上万台主机。若路由表指出每一台主机该进行怎样的转发。则要维护的路由表是非常的庞大。 如果路由表指定到某一个网络如何转发,则路由表中只有4行,每一行对应一个网络。 以路由器2的路由表为例:由于R2同时连接在网络2和网络3上,因此只要目标主机在网络2或者网络3上,都可以通过接口0或者1或者路由器R2直接交付(当然还有使用ARP协议找到这些主机相应的MAC地址)。若目标主机在网络1中,则下一跳路由器为R1,其IP地址为20.0.0.7。路由器R2和R1由于同时连接在网络2上,因此从路由器2把转发分组给R1是很容易的。 我们应当注意到:每一个路由器至少都要拥有两个不同的IP地址。 总之,在路由表中,对每一条路由最主要的是以下两条信息: (目的网络,下一跳地址) 我们根据目的网络地址来确定下一跳路由器,这样可以得到以下结论:
虽然互联网上所有的分组转发都是 基于目的主机所在的网络 ,但是在大多数情况下都允许这样的实例: 对特定的主机指明一个路由 ,这种路由叫 特定主机路由 。采用特定主机路由可以使网络人员方便管理控制网络和测试网络
路由器还可以采用 默认路由 以减少路由表所占用的空间和搜索路由表所使用的时间。
当路由器接收到一个待转发的数据报,在从路由表中得出下一跳路由器的IP地址后,不是把这个地址写入IP数据报,而是送交 数据链路层的网络接口软件 ,网络接口软件把负责下一跳的路由器IP地址转化为硬件地址(必须使用ARP),将硬件地址写入MAC帧的首部,然后根据这个硬件地址找到下一跳路由器。由此可见,当发送一连串的数据报时,上述的这种查找路由表,用ARP得到硬件地址,把硬件地址写入MAC地址首部等过程,将不断地重复进行,造成了一定的开销。
根据以上几点,我们提出 分组转发算法:
这里我们需要强调一下,路由表并没有给分组指明某个网络的完整路径(即先经过哪一个路由器,然后再经过哪一个路由器,等等)。路由表指出,到达某个网络应该先到达某个路由器(下一条路由器),在到达下一跳路由器之后,再继续查找路由表,知道再下一步应当到达哪一个路由器。这样一步步的查找下去,直到最后到达目的网络。
为什么划分子网?
为解决上述问题,从1985年引出 子网络号字段 ,使得两级IP地址变为三级IP地址,这种做法叫做 划分子网(subnetting)【RFC950】 。
划分子网的基本思路:
划分子网的用例
如上图为某单位拥有一个B类IP地址,网络地址为145.13.0.0(网络号为145.13),凡是目的网络为145.13.x.x的数据报都会送到这个网络上路由器R1上。
现在把该网络划分为三个字网,这里假设子网络号占用8位,因此主机号就只剩下16-8=8位了,所划分的三个字网为145.13.3.0,145.13.7.0,145.3.21.0。路由器在接受到145.13.0.0上的路由器数据后,再根据数据报的目的地址把它转化到相应的子网。
总之,当没有划分子网的时候,IP地址是两节结构。划分子网后IP地址就变成了三级结构。划分子网只是把IP地址的主机号这部分进行再划分,而不改变IP地址原来的网络号。
假定有一个IP数据报(其目的地址为145.13.3.10)已经到达了路由器R1,那么这个路由器如何把它转发到子网145.13.3.0呢?
我们知道,从IP数据包报的首部无法看出源主机的目的主机所连接的网络是否进行了子网划分。这是因为32位IP地址本身以及数据报的首部没有包含任何关于子网划分的信息。因此必须另想办法,这就是使用 子网掩码 。
把三级IP地址的子网掩码和收到的目的地址的IP地址 逐位进行与(AND)运算,就可以立即得到网络地址,剩下的步骤就交给路由器处理分组。
使用子网掩码的好处是:不管网络有没有划分子网,只要把子网掩码和IP地址进行逐位 与(AND) 运算,就立即得出网络地址来,这样在路由器处理到来的分组时就可采取同样的做法。
在不划分子网时,为什么还要使用子网掩码?这就是为了更便于查找路由表。现在互联网规定:所有网络都必须使用子网掩码,同时在路由器的路由表中也必须有子网掩码这一栏。如果一个网路不划分子网,那么该网络的子网掩码就是用 默认的子网掩码 ,默认子网掩码中1的位置和IP地址中的网络号字段net-id正好相对应。因此,若用默认子网掩码和某个不划分子网的IP地址逐位相"与",就应该能够得出该IP地址的网络地址来,这样做可以不用查找该地址的类别位就能够知道这是哪一类的IP地址。显然:
图4-21是这三类IP地址的网络地址和相应的默认子网掩码:
子网掩码是一个网络或者一个子网的重要属性 。在RFC950成为互联网标准后,路由器在和相邻路由器交换路由信息时,必须把自己所在的网络(或子网)的子网掩码告诉相邻路由器,在路由器的路由表中的每一个项目,除了要给出目的网络地址外,还必须同时给出该网络的子网掩码。若一个路由器连接在两个子网上就拥有两个网络地址和两个子网掩码。
例4-2:
已知IP地址是141.14.72.24,子网掩码是255.255.192.0,求网络地址:
解: 255.255.192.0的二进制:11111111 11111111 11000000 00000000
IP 141.14.72.24二进制: 11111111 11111111 01001000
00000000
将IP地址二进制与子网掩码二进制进行 与(AND)运算 为 ::11111111 11111111 11000000 00000000
即网络IP为:141.14.64.0
在划分子网的情况下,分组转发的算法必须作出改动。在使用子网划分后,路由表应该包含以下内容:
在划分子网的情况下,路由器转发分组的算法如下:
例4-4:
图4-24有三个字网,两个路由器,以及路由器R1的部分路由表。现在源主机H1向目的主机H2发送分组。试讨论R1收到H1向H2发送的分组后查路由表的过程。
解:
源主机H1向目标主机H2发送的分组的目的地址为128.30.33.138。
源主机H1把本子网的子网掩码255.255.255.128与H2的IP地址128.30.33.128相与得到128.30.33.128,它不等于H1的网络地址(128.30.33.0)。这说明主机H2与主机H1不在同一个网段上,因此H1不能把数据包直接交付给H2。必须交给子网上的默认路由R1,由R1转发。
路由表在接受到这个分组之后,就在其路由表中逐行匹配寻找。
首先看R1路由表的第一行:用这一行的子网掩码255.255.255.128与H2IP地址进行互与,得到128.30.33.128,然后和这一行用样的方法进行第二行,结果发现相与出来的结果和目的网络地址匹配,则说明这个网络(子网2)就是收到的分组所要寻找的目的网络。于是就不用继续找了。R1把分组从接口1直接交付给主机H2(他们都在一个子网上)。
在一个划分子网的网络中可使用几个不同的子网掩码。使用变长 子网掩码VLSM(Variable Length Subnet Mask) 可进一步提高IP地址资源的利用率。在VLSM的基础上又进一步研究出 无分类编制 方法。它的正式名字是无分类域间路由选择CIDR(Classless Inter-Domain Routing)。
CIDR 最主要的特点有两个:
CIDR还使用斜线记法,就是在IP地址后面加上斜线/,然后写上 网络前缀所占的位数 。例如IP地址为128.14.35.7/20是某CIDR地址快中的一个地址,其中前20位就是网络前缀,后面的14位是主机位。如图所示:
当然以上地址的主机号全为0和全为1的地址,一般并不使用,这个地址块共有2^12个地址,我们可以使用地址块中最小的地址和网络前缀来指明这个地址快。例如,上述的地址块可记为128.14.32.0/20。
为了更方便的进行路由选择,CIDR使用了32位的地址掩码(address mask)。地址掩码是由一串1和一串0组成, 而1的个数就是网络前缀的个数。 虽然CIDR不使用子网了,但是出于某些原因,CIDR使用的地址掩码也可以继续称为 子网掩码,斜线记法中,斜线后面的数字就是1的个数 。例如,/20地址快的地址掩码是 11111111 11111111 11110000 00000000 (20个连续的1)。 斜线记法中,斜线后面的数字就是地址掩码中1的个数。
斜线记法还有一个好处就是它除了可以表示一个IP地址外,还提供了一些其他重要的信息。我们举例说明如下:
例如,地址为192.199.170.82/27不仅表示IP地址是192.199.170.82,而且还表示这个地址快的网络前缀有27位(剩下的5位是主机号),因此这个地址快包含32个IP地址( =32)。通过见到那的计算还可以得出,这个地址块的最小地址是192.199.170.64,最大地址是192.199.170.95。具体的计算方法是这样的:找到地址掩码中1和0的交界处发生在地址中的哪一个字节,现在是第四个字节,因此只要把这一个字节的十进制82用二进制表示即可:82的二进制是01010010,取其前3位(这3位加上前3字节的24位就够成了27位),再把后面的5位都写成0,即01000000,等于十进制64,这样就找到了地址快的最小地址192.199.170.64,再把最后面5位都置为1,即01011111,等于十进制的95,这就找到了地址块中的最大地址192.199.170.95。
由于一个CICR地址块有很多地址,所以在路由表中就利用CIDR地址块来查找目的网络。这种地址的聚合常称之为 路由聚合(route aggregation) ,它使得路由表中的一个项目可以表示原来传统分类地址的很多个路由,路由聚合也称之为 构成超网(supernetting) ,路由聚合有利于减少路由器之间的路由选择信息的交换,从而提高了整个互联网的性能。
每一个CIDR地址块中的地址数一定是2的整数次幂,这就是 构建超网 的来源。
网络前缀越短 ,其地址块所包含的地址数就越多,而在三级结构的IP地址中,划分子网是使网络前缀变长。
在使用了CIDR时,由于采用网络前缀这种记法,IP地址由网络前缀和主机号这两部分组成,因此在路由表中的项目也要有相应的变化,这时,每个项目由 网络前缀 和 下一跳地址组成 , 但是在查找路由表时可能会得到不止一个匹配结果 ,这样就带来一个问题:我们应该从这些匹配结果中选择哪一条路由呢?
正确的答案是: 应但从匹配结果中选择具有最长网络前缀的路由 ,这就做 最长前缀匹配(long-prefix matching) ,这是因为网络前缀越长,说明其地址块越小因而路由就越具体,最长前缀匹配又称之为 最长匹配 或者 最佳匹配 。
使用CIDR后,由于要寻找最长前缀匹配,使路由表的查找过程变的十分复杂,当路由表的项目数很大的时候,怎样设法减少路由表的平均查找时间就成为了一个非常重要的问题,现在常用的是 二叉线索(binary trie) ,它是一种特殊结构的树,IP地址中从左到右的比特值决定了从根节点逐层向下层延伸的路径,二二叉线索中的各个路径就代表路由表中存放的各个地址。
图4-26用一个例子说明二叉树线索的结构,图中给出了5个IP地址。为了简化二叉线索的结构,可以先找出对应一与每一个IP地址的唯一前缀(unique prefix),所谓唯一前缀就是在表中所有的IP地址中,该前缀时唯一的,这样就可以用这些唯一前缀来构造二叉线索。在进行查找时,只要能够和唯一前缀匹配相匹配就可以了。
从二叉树的根节点自顶向下的深度最多有32层,每一层对应于IP地址中的一位。