復(fù)習(xí)題

R1. 我們回顧一下本書中使用的某些術(shù)語(yǔ)朗徊。前面講過(guò)，運(yùn)輸層的分組名稱是報(bào)文段娜庇，數(shù)據(jù)鏈路層的分組名字是幀塔次。網(wǎng)絡(luò)層的分組名字是什么？前面講過(guò)思灌，路由器和鏈路層交換機(jī)都稱為分組交換機(jī)俺叭。路由器和鏈路層交換機(jī)間的根本區(qū)別是什么？回想我們對(duì)數(shù)據(jù)報(bào)網(wǎng)絡(luò)和虛電路網(wǎng)絡(luò)都使用術(shù)語(yǔ)路由器泰偿。

網(wǎng)絡(luò)層的分組名字叫做數(shù)據(jù)報(bào)熄守。
路由器和鏈路層交換機(jī)間的根本區(qū)別：路由器是基于網(wǎng)絡(luò)層字段中的值做決定，而鏈路層交換機(jī)是根據(jù)鏈路層字段中的值做轉(zhuǎn)發(fā)決定耗跛。

R2. 在數(shù)據(jù)報(bào)網(wǎng)絡(luò)中裕照，網(wǎng)絡(luò)層最重要的兩個(gè)功能是什么？在虛電路網(wǎng)絡(luò)中调塌，網(wǎng)絡(luò)層的3個(gè)最重要的功能是什么晋南？

數(shù)據(jù)報(bào)網(wǎng)絡(luò)中網(wǎng)絡(luò)層最重要的兩個(gè)功能：①轉(zhuǎn)發(fā)，即當(dāng)一個(gè)分組到達(dá)路由器的一條輸入鏈路時(shí)羔砾，路由器必須將該分組移動(dòng)到適當(dāng)?shù)妮敵鲦溌犯杭洌虎诼酚蛇x擇，即當(dāng)分組從發(fā)送方流向接受方時(shí)姜凄，網(wǎng)絡(luò)層必須決定這些分組所采用的路由或路徑政溃；
虛電路網(wǎng)絡(luò)中網(wǎng)絡(luò)層的3個(gè)最重要的功能是：①建立連接；②轉(zhuǎn)發(fā)态秧；③路由選擇董虱。比在數(shù)據(jù)報(bào)網(wǎng)絡(luò)中多了一個(gè)功能，連接建立。

R3. 路由選擇和轉(zhuǎn)發(fā)的區(qū)別是什么愤诱？

轉(zhuǎn)發(fā)是指將分組從一個(gè)輸入鏈路接口轉(zhuǎn)移到適當(dāng)?shù)妮敵鲦溌方涌诘穆酚善鞅镜貏?dòng)作云头。路由選擇是指網(wǎng)絡(luò)范圍的過(guò)程，以決定分組從源到目的地所采取的端到端路徑淫半。
舉個(gè)例子溃槐，駕車從A到B，有很多路徑可以選擇撮慨，而最終選擇哪條路徑竿痰，這是路由選擇的概念；選好了路徑之后砌溺，按著這條路徑走的時(shí)候，中間遇到立交橋（連接很多路）变隔，要根據(jù)之間選好的路规伐，正確地選擇立交橋的出口，從進(jìn)入立交橋到選擇出口出來(lái)匣缘，這個(gè)過(guò)程是轉(zhuǎn)發(fā)的概念猖闪。

R4. 在數(shù)據(jù)報(bào)網(wǎng)絡(luò)和虛電路網(wǎng)絡(luò)中，路由器都使用轉(zhuǎn)發(fā)表嗎肌厨？如果是培慌，描述用于這兩類網(wǎng)絡(luò)的轉(zhuǎn)發(fā)表。

在數(shù)據(jù)報(bào)網(wǎng)絡(luò)和虛電路網(wǎng)絡(luò)中柑爸，路由器都使用轉(zhuǎn)發(fā)表吵护。
在虛電路中，每當(dāng)跨越一個(gè)路由器創(chuàng)建一條新的虛電路時(shí)表鳍，轉(zhuǎn)發(fā)表就建立一個(gè)新項(xiàng)馅而。類似地，無(wú)論何時(shí)終止一條虛電路時(shí)譬圣，就刪除沿著該路徑每個(gè)表中的相應(yīng)項(xiàng)瓮恭。所以虛電路中的轉(zhuǎn)發(fā)表更新很快。但在數(shù)據(jù)報(bào)網(wǎng)絡(luò)中厘熟，轉(zhuǎn)發(fā)表是由選路算法修改的屯蹦，所以更新速度比較慢。

R5. 描述某些網(wǎng)絡(luò)層能為單個(gè)分組提供的某些假想的服務(wù)绳姨。對(duì)于分組流進(jìn)行相同的描述登澜。因特網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)層為你提供了這些假想服務(wù)嗎？ATM的CBR服務(wù)模型提供了該假想服務(wù)嗎就缆？ATM的ABR服務(wù)模型提供類該假想服務(wù)嗎帖渠？

單個(gè)分組：無(wú)丟失保證，保證最大延遲竭宰。
分組流：按順序傳送空郊，最小寬帶保證份招，定時(shí)保證。
因特網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)層提供的是盡力而為模型狞甚，無(wú)帶寬保證锁摔，無(wú)無(wú)丟包保證，不保證有序哼审，不維護(hù)定時(shí)谐腰，沒(méi)有擁塞指示。
CBR（Constant Bit Rate）保證恒定速率涩盾，提供無(wú)丟包保證十气，保證有序，維護(hù)定時(shí)春霍，不出現(xiàn)擁塞砸西。
ABR（Available Bit Rate）保證最小速率，不提供無(wú)丟包保證址儒， 不維護(hù)定時(shí)芹枷，但保證有序，并提供擁塞指示莲趣。
（詳見課本表4-1 因特網(wǎng)鸳慈、ATM CBR 和ATM ABR服務(wù)模型）

R6. 列出某些得益于ATM的CBR服務(wù)模型的應(yīng)用。

IP電話和視頻會(huì)議喧伞。CBR服務(wù)在承載實(shí)時(shí)走芋、恒定比特率的音頻和視頻流量方面很適用。

R7. 討論為什么在高速路由器的每個(gè)輸入端口都存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)表的影子副本絮识。

因?yàn)橛辛擞白痈北韭唐福D(zhuǎn)發(fā)決策能在每個(gè)輸入端口本地做出，無(wú)須調(diào)用中央路由選擇處理器次舌，可以避免集中式處理的瓶頸熄攘。（轉(zhuǎn)發(fā)表是由路由器選擇處理器計(jì)算和更新的，但每個(gè)輸入端口都會(huì)存儲(chǔ)一份轉(zhuǎn)發(fā)表的副本）彼念。

R8. 4.3節(jié)中討論了3類交換結(jié)構(gòu)挪圾。列出并簡(jiǎn)要討論每一類交換結(jié)構(gòu)。哪一種（如果有的話）能夠跨越交換結(jié)構(gòu)并行發(fā)送多個(gè)分組逐沙？

（1）經(jīng)內(nèi)存交換：這種就像是計(jì)算機(jī)（最簡(jiǎn)單哲思、最原始的路由器就是計(jì)算機(jī)），在輸入端口與輸出端口之間的交換是在CPU（路由選擇處理器）的直接控制下完成的吩案。
（2）經(jīng)總線交換：輸入端口經(jīng)一根共享總線將分組直接傳送到輸出端口棚赔，不需要選路處理器的干預(yù)。因?yàn)槊總€(gè)分組必須跨越單一總線（同時(shí)只能有一個(gè)分組可以跨越總線），所以路由器的交換寬帶受總線速率的限制靠益。
（3）經(jīng)互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)交換：可以克服單一丧肴、共享式總線帶寬限制，可以并行轉(zhuǎn)發(fā)多個(gè)分組胧后。但如果來(lái)自兩個(gè)不同輸入端口的兩個(gè)分組其目的地為相同的輸出端口芋浮，則一個(gè)分組必須在輸入端等待。
綜上壳快，經(jīng)互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)交換的縱橫式交換機(jī)可以跨越交換結(jié)構(gòu)并行發(fā)送多個(gè)分組纸巷。

R9. 描述在輸入端口會(huì)出現(xiàn)分組丟失的原因。描述在輸入端口如何消除分組丟失（不使用無(wú)限大緩存區(qū)）眶痰。

當(dāng)輸出端入的排隊(duì)情況太多瘤旨，足以耗盡輸入端口的存儲(chǔ)空間，所以分組就被丟棄了凛驮。如果交換結(jié)構(gòu)的速率至少是輸入線路速率的n倍裆站，則在輸入端口處不會(huì)出現(xiàn)排隊(duì)。

R10. 描述在輸出端口出現(xiàn)分組丟失的原因黔夭。通過(guò)增加交換結(jié)構(gòu)速率，能夠防止這種丟失嗎羽嫡？

當(dāng)多個(gè)分組到達(dá)輸出端口本姥，并在輸出端口排隊(duì)等候，當(dāng)耗盡輸出端口的存儲(chǔ)空間時(shí)杭棵，分組就被丟棄了婚惫。通過(guò)增加交換結(jié)構(gòu)速率只會(huì)讓排隊(duì)的分組更多（其他條件相同），并不能防止這種丟失魂爪。

R11. 什么是HOL阻塞先舷？它出現(xiàn)在輸入端口還是輸出端口？

HOL（Head-Of-the-Line）滓侍，即在一個(gè)輸入隊(duì)列中排隊(duì)的分組必須等待通過(guò)交換結(jié)構(gòu)發(fā)送（即使輸出端口是空閑的）蒋川，因?yàn)樗晌挥诰€路前部的另一個(gè)分組阻塞。HOL阻塞出現(xiàn)在輸入端口撩笆。

R12. 路由器有IP地址嗎捺球？如果有，有多少個(gè)夕冲？

有氮兵。路由器的每個(gè)接口都有一個(gè)全球唯一的IP地址。

R13. IP地址223.1.3.27的32比特二進(jìn)制等價(jià)形式是什么歹鱼？

11011111.00000001.00000011.00011100泣栈。

R14. 考察使用DHCP獲得它的IP地址，網(wǎng)絡(luò)掩碼，默認(rèn)路由器和其本地DNS服務(wù)器的IP地址的主機(jī)南片。列出這些值掺涛。

TODO

R15. 假設(shè)在一個(gè)源主機(jī)和一個(gè)目的主機(jī)之間有3臺(tái)路由器。不考慮分片铃绒，一個(gè)從源主機(jī)發(fā)送給目的主機(jī)的IP報(bào)文將通過(guò)多少個(gè)端口鸽照？為了將數(shù)據(jù)報(bào)從源移動(dòng)到目的地需要檢索多少個(gè)轉(zhuǎn)發(fā)表？

IP報(bào)文將通過(guò)8個(gè)端口：源主機(jī)和目的主機(jī)各一個(gè)颠悬，每臺(tái)路由器各兩個(gè)（輸入端口和輸出端口）矮燎；需要檢索3個(gè)轉(zhuǎn)發(fā)表（每臺(tái)路由器檢索一次）。

R16. 假設(shè)某應(yīng)用每20ms生成一個(gè)40字節(jié)的數(shù)據(jù)塊赔癌，每塊封裝在一個(gè)TCP報(bào)文中诞外，TCP報(bào)文再封裝在一個(gè)IP數(shù)據(jù)報(bào)中。每個(gè)數(shù)據(jù)報(bào)的開銷有多大灾票？應(yīng)用數(shù)據(jù)所占的百分比是多少峡谊？

每個(gè)數(shù)據(jù)包的開銷是80個(gè)字節(jié)：20字節(jié)的IP首部（假設(shè)首部無(wú)選項(xiàng)，且數(shù)據(jù)包無(wú)分片） + 20字節(jié)的TCP首部 + 應(yīng)用層報(bào)文（40字節(jié)）刊苍，所以應(yīng)用數(shù)據(jù)所占的百分比是50%既们。

R17. 假設(shè)主機(jī)A向主機(jī)B發(fā)送封裝在一個(gè)IP數(shù)據(jù)報(bào)中的TCP報(bào)文段。當(dāng)主機(jī)B接收到該數(shù)據(jù)報(bào)時(shí)正什，主機(jī)B中的網(wǎng)絡(luò)層應(yīng)該如何知道它應(yīng)當(dāng)將該報(bào)文段（即數(shù)據(jù)報(bào)的有效載荷）交給TCP而不是UDP或某個(gè)其他東西呢啥纸？

通過(guò)數(shù)據(jù)包中的協(xié)議字段：該字段指示了IP數(shù)據(jù)報(bào)的數(shù)據(jù)部分應(yīng)該交給哪個(gè)特定的運(yùn)輸層協(xié)議。例如婴氮，值為6表明數(shù)據(jù)部分要交給TCP斯棒，而值為17表明數(shù)據(jù)要交給UDP。

R18. 假定你購(gòu)買了一個(gè)無(wú)線路由器并將其與電纜調(diào)制解調(diào)器相連主经，并且你的ISP動(dòng)態(tài)地為你連接的設(shè)備（即你的無(wú)線路由器）分配一個(gè)IP地址荣暮。還假定你家有5臺(tái)PC，均使用802.11以無(wú)線方式與該無(wú)線路由器相連罩驻。怎樣為這5臺(tái)PC分配IP地址穗酥？該無(wú)線路由器使用NAT嗎？為什么鉴腻？

①使用DHCP（動(dòng)態(tài)主機(jī)配置協(xié)議迷扇，Dynamic Host Configuration）給設(shè)備分配地址，DHCP允許主機(jī)自動(dòng)獲取一個(gè)IP地址爽哎。
②使用NAT（網(wǎng)絡(luò)地址轉(zhuǎn)換蜓席，Network Address Translation），因?yàn)樗荒軓腎SP獲得一個(gè)IP地址课锌。從本質(zhì)上講厨内，NAT使能路由器對(duì)外界隱藏了家庭網(wǎng)絡(luò)的細(xì)節(jié)祈秕。

R19. 比較IPv4和IPv6首部字段。它們有某些字段是相同的嗎雏胃？

有请毛，除了分片，首部檢驗(yàn)和和選項(xiàng)瞭亮，其它字段在IPv6中都存在方仿。

R20. 有人說(shuō)當(dāng)IPv6通過(guò)IPv4路由器建隧道時(shí)。IPv6將IPv4隧道作為鏈路層協(xié)議统翩。你同意這種說(shuō)法嗎仙蚜？為什么？

可以這樣認(rèn)為厂汗，因?yàn)镮Pv6數(shù)據(jù)報(bào)被封裝在IPv4數(shù)據(jù)報(bào)中委粉。

R21. 比較和對(duì)照鏈路狀態(tài)和距離向量路由選擇算法？

鏈路狀態(tài)路由選擇算法：以所有結(jié)點(diǎn)之間的連通性及所有鏈路的費(fèi)用的完整信息為輸入娶桦，計(jì)算本身可在某個(gè)場(chǎng)點(diǎn)進(jìn)行或在多個(gè)場(chǎng)點(diǎn)重復(fù)進(jìn)行贾节。
距離向量算法：沒(méi)有結(jié)點(diǎn)擁有關(guān)于所有網(wǎng)絡(luò)鏈路費(fèi)用的完整信息，每個(gè)結(jié)點(diǎn)僅有與其直接相連鏈路的費(fèi)用知識(shí)即可衷畦，每個(gè)節(jié)點(diǎn)維護(hù)到網(wǎng)絡(luò)中所有其他結(jié)點(diǎn)的費(fèi)用（距離）估計(jì)的向量栗涂。

R22. 討論因特網(wǎng)的等級(jí)制組織是怎樣使得其能夠擴(kuò)展為數(shù)以百萬(wàn)計(jì)用戶的。

通過(guò)路由器組織進(jìn)自治系統(tǒng)（Autonomous System）來(lái)解決祈争。每個(gè)AS由一組通常處在相同管理控制下的路由器組成戴差，在相同的AS中的路由器都全部運(yùn)行同樣的路由選擇算法，且擁有彼此的信息铛嘱。而這些AS又彼此互聯(lián)，這樣袭厂，就將數(shù)以百萬(wàn)級(jí)的用戶連接起來(lái)墨吓。

R23. 每個(gè)自治系統(tǒng)使用相同的AS內(nèi)部路由選路算法是必要的嗎？為什么纹磺？

有必要：①一個(gè)AS內(nèi)部路由器僅需要知道被AS內(nèi)的路由器帖烘，擴(kuò)展性得到了解決；②因?yàn)橐粋€(gè)組織可運(yùn)行它選擇的任何AS內(nèi)部路由選擇協(xié)議橄杨，管理責(zé)任的問(wèn)題得到了解決秘症；③相連的每對(duì)AS需要運(yùn)行相同的AS間路由選擇協(xié)議以交換可達(dá)性信息。

R24. 考慮圖4-37式矫。從D中的初始表開始乡摹，假設(shè)D收到來(lái)自A的下面的通告：

D中的表會(huì)改變嗎？如果是采转，怎樣變化聪廉？

不會(huì)瞬痘。因?yàn)楦鶕?jù)圖4-36，由路由器D到沿著最短路徑到目的子網(wǎng)z的為7跳距離板熊，雖然此時(shí)收到來(lái)自A的通知框全，但通知中顯示，路由器假設(shè)下一跳到路由器C干签，到目的子網(wǎng)z有10跳的距離津辩，比原來(lái)更遠(yuǎn)，因此不會(huì)D不會(huì)更新其轉(zhuǎn)發(fā)表容劳。

R25. 比較RIP和OSPF使用的通告喘沿。

RIP是各路由器相鄰之間相互廣播。而OSPF是路由器向自治系統(tǒng)內(nèi)所有其他路由器廣播路由選擇信息鸭蛙，而不僅僅是向其相鄰路由器廣播摹恨。

R26. 填空：RIP通告通常宣稱到各目的地的跳數(shù)。另一方面娶视，BGP則是通告到各目的地的_____晒哄？

路由上的AS序列。

R27. 為什么在因特網(wǎng)中用到了不同類型的AS間與AS內(nèi)部選路協(xié)議肪获？

（1）策略：在AS之間寝凌，策略問(wèn)題起主導(dǎo)作用， 而策略問(wèn)題在AS內(nèi)部微不足道孝赫。
（2）規(guī)模：擴(kuò)展一個(gè)路由選擇算法及其數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)以處理大量網(wǎng)絡(luò)或大量網(wǎng)絡(luò)之間的路由選擇的這種能力较木，是AS間路由選擇的一個(gè)關(guān)鍵問(wèn)題。而在一個(gè)AS內(nèi)青柄，可擴(kuò)展性不是關(guān)注的焦點(diǎn)伐债。
（3）性能：AS間路由選擇是面向策略的，不太關(guān)心性能或質(zhì)量致开，然而在一個(gè)AS內(nèi)部峰锁，更多關(guān)注于一條路由實(shí)現(xiàn)的性能級(jí)別的實(shí)現(xiàn)。

R28. 為什么策略考慮對(duì)于AS內(nèi)部協(xié)議（如OSPF和RIP）與對(duì)于AS間路由選擇協(xié)議（如BGP）一樣重要呢双戳？

在AS之間虹蒋，策略問(wèn)題是至關(guān)重要的。但在AS內(nèi)部飒货，策略問(wèn)題是微不足道的玖雁。

R29. 定義和對(duì)比下列術(shù)語(yǔ)：子網(wǎng)俯在，前綴和BGP路由闻葵。

子網(wǎng)是較大網(wǎng)絡(luò)的一部分荠商，不包含路由器，其邊界由路由器和主機(jī)接口定義莫辨。
前綴是地址的網(wǎng)絡(luò)部分傲茄，以a.b.c.d / x的形式寫入毅访，每個(gè)前綴表示一個(gè)子網(wǎng)或多個(gè)子網(wǎng)的集合。
當(dāng)路由器在BGP會(huì)話中通告前綴時(shí)盘榨，該前綴包含許多BGP屬性喻粹。 在BGP術(shù)語(yǔ)中，帶有屬性的前綴被稱為一條BGP路由草巡。

R30. BGP是怎樣使用NEXT-HOP屬性的守呜？它是怎樣使用AS-PATH屬性的？

AS-PATH屬性包含了前綴的通告已經(jīng)通過(guò)的那些AS山憨，路由器使用該屬性來(lái)做三件事：①檢測(cè)通告查乒；②阻止循環(huán)通知；③在多條路徑中選擇相同的前綴郁竟。
NEXT-HOP是一個(gè)開始某AS-PATH的路由機(jī)接口玛迄，路由器使用該屬性正確地配置轉(zhuǎn)發(fā)表。

R31. 描述一個(gè)較高層ISP的網(wǎng)絡(luò)管理員在配置BGP時(shí)是如何實(shí)現(xiàn)策略的棚亩。

ISP的網(wǎng)絡(luò)管理員通過(guò)將已知的路由設(shè)置到其路由信息庫(kù)中蓖议，并向客戶通告這些信息。目前還沒(méi)有強(qiáng)制主干ISP之間如何路由選擇的官方標(biāo)準(zhǔn)讥蟆。但商業(yè)運(yùn)行的ISP們都遵從的一個(gè)經(jīng)驗(yàn)法則是：任何穿越某ISP主干網(wǎng)的流量必須是其源或目的（或兩者）位于該ISP的某個(gè)客戶網(wǎng)絡(luò)中勒虾。

TODO----HERE
4.6.32 通過(guò)多個(gè)單播實(shí)現(xiàn)廣播抽象與通過(guò)支持廣播的單個(gè)網(wǎng)絡(luò)（路由器）實(shí)現(xiàn)廣播抽象之間有什么重要區(qū)別嗎？
答：N次單播效率低瘸彤，需要知道接收者的地址修然，消耗大。但是使用廣播的話可以通過(guò)洪泛方法發(fā)送消息质况。
4.6.33 對(duì)于我們學(xué)習(xí)的3種一般的廣播通信方法（無(wú)控制洪泛愕宋，受控洪泛和生成樹廣播），下列說(shuō)法正確嗎结榄？可以假定分組不會(huì)因緩存溢出而丟失掏婶，所有分組以它們發(fā)送的順序交付給鏈路。
a.一個(gè)節(jié)點(diǎn)可能接收到同一個(gè)分組的多個(gè)拷貝潭陪。
b.一個(gè)節(jié)點(diǎn)可能跨越相同的出鏈路轉(zhuǎn)發(fā)多個(gè)分組的拷貝。
答：無(wú)控制洪泛：a對(duì)最蕾，b對(duì)依溯。受控洪泛：a對(duì)，b錯(cuò)瘟则。生成樹廣播:a錯(cuò)黎炉，b錯(cuò)。
4.6.34 當(dāng)一臺(tái)主機(jī)加入一個(gè)多播組時(shí)醋拧，它必須將其IP地址改變?yōu)樗尤氲亩嗖ソM的地址嗎慷嗜？
答：對(duì)錯(cuò)誤淀弹。
4.6.35 IGMP和廣域多播選路協(xié)議所起的作用是什么？
答：IGMP運(yùn)行在一臺(tái)主機(jī)與其直接相連的路由器之間庆械。IGMP允許主機(jī)指定路由器要加入的組播網(wǎng)薇溃。然后由組播路由器與運(yùn)行組播路由協(xié)議的其他組播路由器一起工作。
4.6.36 在多播選路場(chǎng)合中缭乘，一棵組共享的樹與一顆基于源的樹之間有什么區(qū)別沐序？
答：一個(gè)組共享的樹來(lái)為組中所有發(fā)送方分發(fā)流量，一個(gè)是為每個(gè)獨(dú)立的發(fā)送方構(gòu)建一顆特定源的選路樹堕绩。