二、综合应用题1. 什么是IP组播?
IP组播(IP muhicasting)是对硬件组播的抽象,是对标准IP网络层协议的扩展。它通过使用特定的IP组播地址,按照最大投递的原则,将IP数据报传输到一个组播群组(multicast group)的主机集合。它的基本方法是:当某一个人向一组人发送数据时,它不必向每一个人都发送数据,只需将数据发送到一个特定预约的组地址,所有加入该组的人均可以收到这份数据。这样对发送者而言,只需发送一次就可以发送到所有接收者,大大减轻了网络的负载和发送者的负担。
下图所示为一个局域网的连接图,每个计算机的IP地址和物理地址如下表所示:
2. 假设该局域网采用了以太网,需要达到100 Mbps的数据传送率,那么线路的带宽最小为多少?
以太网采用了曼彻斯特编码,一个比特的数据需要两个信号来传输,那么为了达到100Mbps的数据传送速率,需要线路达到100Mbps*2=200Mbps的带宽。
3. 如果信号在网络中的传播速度是200000km/s,那么该网络的最大长度应该为多少?
以太网的最小帧长度是64字节,那么发送一个最小帧需要的时问T1=64*8/(100*106),设网络的最大长度为L,那么信号沿网络传输一个来回的时间T2=2L/(200*106),根据CSMA/CD协议,为了能正常检测到冲突,需T1>=T2,则可以得到L为544m。
4. 一个IP包的源地址和目的地址分别是192.168.48.19和192.168.48.21,为了发送该IP包,源主机应该先发送什么帧?
在以太网中发送数据,首先要知道对方的以太网地址。所以主机A需要先发送ARP帧来获得主机C的物理地址。
5. 该分组的以太网帧的源地址、目的地址和协议类型域各是什么?(用16进制表示)
ARP采用了以太网的广播功能,使用全’l’的地址作为目的地址,即:
FF.FF.FE.FF.FF.FF,源地址为主机A的地址:DE.24.E4.EF.C5.B2,类型为ARP的类型值:0806。
6. 在某个网络中,R1和R2为相邻路由器,其中表a为R1的原路由表,表b为R2广播的距离向量报文<目的网络,距离>,请根据RIP协议更新R1的路由表,并写出更新后的R1路由表。
RIP协议中路由更新算法如下:
(1)接收路由器X的路由信息:将此报文中的所有项目的“距离”字段的值加1。
(2)更新自己的路由信息:
for(路由表信息中的每一项<V,C>)
{
if(V不在路由表中)
{
则将该项目添加到路由表中,目的网络设为V,距离设为C,下一跳地址设为R2;
}
else if(路由表中的下一跳字段也为R2){
将原路由表项目中的距离替换为C;
}
else if(C小于路由表中的距离){
将原路由表项目中的下一跳设置为R2,距离设置为C;
}
}
根据以上算法,路由器R1的路由表更新后如下表所示。
7. 描述滑动窗口控制机制及其作用。比较停止-等待协议、多帧滑动窗口与后退N帧协议、多帧滑动窗口与选择重传协议的区别。
(1)滑动窗口控制机制
滑动窗口是进行数据链路控制的一个重要机制,滑动窗口协议的基本原理是在任意时刻,发送方都维持了一个连续的允许发送的帧的序号,称为发送窗口;同时,接收方也维持了一个连续的允许接收的帧的序号,称为接收窗口。发送方窗口内的序列号代表了那些已经被发送,但是还没有被确认的帧,或者是那些可以被发送的帧。滑动窗口机制在发送方和接收方分别设置发送窗口和接收窗口,在数据传输过程中受控地向前滑动,控制数据传输的过程。
(2)滑动窗口控制机制的作用
发送窗口用来对发方进行流量控制,其大小指明在收到对方ACK之前发送方最多可以发送多少个数据帧,只有序号在窗口覆盖范围内的数据帧才是可以连续发送的。接收窗口控制哪些数据帧可以接收,只有到达的数据帧的序号落在接收窗口之内时才可以被接收,否则将被丢弃。一般,当接收方收到一个有序且无差错的帧后,接收窗口向前滑动,准备接收下一个帧,并向发送方发出一个确认。为了提高效率,收方可以采用累计确认或捎带确认。当发方收到接收方的确认后,发送窗口才能向前滑动,滑动的长度取决于接收方确认的序号。向前滑动后,又有新的帧落入发送窗口,它们可以被发送。滑动后被确认正确收到的帧落在窗口的后边。
(3)停止-等待协议
停止-等待协议:当发送窗口和接收窗口的大小固定为l时,滑动窗口协议退化为停等协议。该协议规定发送方每发送一帧后就要停下来,等待接收方已正确接收的确认返回后才能继续发送下一帧。由于接收方需要判断接收到的帧是新发的帧还是重新发送的帧,因此发送方要为每一个帧加一个一比特位的序号。
(4)多帧滑动窗口与后退N协议
多帧滑动窗口与后退N帧协议:发送方连续发送若干个数据帧,不停下来等待应答帧。发送方在每发送完一个数据帧时都要设置超时定时器。只要在额定时间内仍收未到确认帧,就要重发相应的数据帧及其后的全部帧。
(5)多帧滑动窗口与选择重传协议
多帧滑动窗口与选择重传协议:当接收方发现某帧出错后,其后继续送来的正确帧被接收方存放在一个缓冲区中,同时要求发送方重新传送出错的那一帧。一旦收到重新传来的帧后,就可以原已存于缓冲区中的其余帧一并按正确的顺序递交给高层。
8. 试讨论在广播式网络中对网络层的处理方法,是否需要这一层?
对于由广播信道构成的分组网,路由选择很简单,例如传统的局域网用带地址的帧在广播媒体上传输数据时,不存在中间交换,也就没有路由选择。而网络层的其他功能如寻址、排序、流量控制等,也可由数据链路层来完成,因此这种网络的网络层往往非常简单,甚至没有。