计算机网络(第二版)胡亮等编著第五章习题及答案.doc

复习指南：
本章共有5.1-5.7七节内容，没有在考试之外的。5.1-5.2，用时25min。5.3-5.4，用时90min。5.5，用时30min。5.6，用时60min。5.7，用时35min。参考上课用时，可推测重点章节为5.3，5.4，5.6。推荐看PPT。5.5，5.7掌握概念。5.1，5.2简单了解。

课后习题：
5.1 通讯子网的最高层是哪一层？
5.2 网络层的两个主要功能是什么？
5.3 在OSI模型中，网络层提供了哪两种服务？
5.4 面向连接的网络服务完成一次传输需要哪几个过程？
5.5 说明面向连接的服务和面向无连接的服务的优缺点。
5.6 说明为什么在网络中各个结点对虚电路进行独立编号。
5.7 第三层交换机与传统的路由器相比有哪些优点？
5.8 路由选择的最基本要求是什么？
5.9 什么是非适应性路由选择？什么是适应性路由选择？
5.10 什么是拥塞？拥塞产生的原因是什么？拥塞对系统有什么影响？
5.11 拥塞控制的方法有哪些？
5.12 在流量控制中，如果采用数据报方式工作，容易产生什么样的死锁？如果采用虚电路的方式工作，容易产生什么样的死锁？
5.13 常用的计算最短路径的方法有哪两种？
5.14 比较距离向量路由和链状状态路由？OSPF属于哪类路由协议？BGP协议属于哪类协议？
习题参考答案：
5.1 通讯子网的最高层是哪一层？
网络层是通讯子网的最高层，也是主机和通讯子网的接口。
5.2 网络层的两个主要功能是什么？
交换和路由。交换是在两个或者多个设备之间建立临时链接，使没有物理链路直接相连的两个或者多个设备之间能够通信。路由是选择从一点到另一点发送数据包的最佳路径。
5.3 在OSI模型中，网络层提供了哪两种服务？
OSI: 面向连接的网络服务（CONS）和面向无连接的网络服务（CLNS）。
TCP/IP: 面向无连接的网络服务（CLNS）。
5.4 面向连接的网络服务完成一次传输需要哪几个过程？
发送者发送一个连接请求包，接收者使用一个连接确认包进行确认，发送者传输数据，发送者发送一个连接终止请求包，接收者使用一个连接终止包进行确认。
5.5 说明面向连接的服务和面向无连接的服务的优缺点。
l 面向连接网络服务的优点：
1. 允许一个协议包含全面的顺序、差错和流量控制。
2. 允许在流量控制上使用滑动窗口。
3. 数据包中使用了较少的协议控制信息，减少了额外开销。
l 面向连接网络服务的缺点：
1. 一旦连接建立以后，路由的灵活性就不存在了。如果一条链路发生阻塞或出现其他问题，后续的包不能使用其他的路径来替代。
2. 它比面向非连接的网络服务速度低。在面向连接的网络服务中，包必须被检查、或者被确认、或者被重传。
l 面向非连接网络服务的优点：
如果可靠性和排序可由上层协议来处理的话，CLNS具有速度和开销方面的优势。如果某一条路经发生阻塞或中断，包可以选择另一条路经。单个传输的各个片断可以通过不同的路径传输，从而达到最大的效率。
l 面向非连接网络服务的缺点：
CLNS不可靠，无法保证数据包顺序到达。每个包所需的开销较大，每个包必须携带完整的地址信息。
5.6 说明为什么在网络中各个结点对虚电路进行独立编号。
第一，便于分布式实现；第二，虚电路的编号短，减少包的额外开销。
5.7 第三层交换机与传统的路由器相比有哪些优点？
1. 子网间传输带宽可任意分配：传统路由器每个接口连接一个子网，子网通过路由器进行传输的速率被接口的带宽所限制。而三层交换机则不同，它可以把多个端口定义成一个虚拟网，把多个端口组成的虚拟网作为虚拟网接口，该虚拟网内信息可通过组成虚拟网的端口送给三层交换机，由于端口数可任意指定，子网间传输带宽没有限制。 
2. 合理配置信息资源：由于访问子网内资源速率和访问全局网中资源速率没有区别，子网设置单独服务器的意义不大，通过在全局网中设置服务器群不仅节省费用，更可以合理配置信息资源。 
3. 降低成本：通常的网络设计用交换机构成子网，用路由器进行子网间互连。目前采用三层交换机进行网络设计，既可以进行任意虚拟子网划分，又可以通过交换机三层路由功能完成子网间通信，为此节省了价格昂贵的路由器。 
4. 交换机之间连接灵活：作为交换机，它们之间不允许存在回路，作为路由器，又可有多条通路来提高可靠性、平衡负载。三层交换机用生成树算法阻塞造成回路的端口，但进行路由选择时，依然把阻塞掉的通路作为可选路径参与路由选择。
5.8 路由选择的最基本要求是什么？
正确性、简单性、坚定性、稳定性、公平性、最佳性（这道题一点用都没有）。
5.9 什么是非适应性路由选择？什么是适应性路由选择？
非适应性路由算法不能随网络的通信量变化而变化，但实现起来容易。
适应性路由算法可随当前信息量的多少及拓扑结构的变化而变化。
5.10 什么是拥塞？拥塞产生的原因是什么？拥塞对系统有什么影响？
拥塞:网络或其一部分出现过多的包,导致网络性能下降的现象
原因:节点的处理速度和链路的传输速度不够高。
影响:对系统吞吐量的影响和对传输延迟的影响。
5.11 拥塞控制的方法有哪些？
⑴预分配缓冲区：常用于虚电路技术中,虚电路的建立会通知该节点为此虚电路预留缓冲区。
⑵丢弃包：节点上收到过多的包而来不及处理或无法发送出去时，可丢弃一部分包。
⑶限制网内包数量:限制进入网内的包的数目,达到控制拥塞的目的。可以在网内设置若干个许可证。
⑷流量控制:接收端调节发送端发送数据的速率,防止到达接收端的数据速率超过接收端的处理速率。
⑸阻塞包:每个节点都监视其所有输出链路的使用情况。
5.12 在流量控制中，如果采用数据报方式工作，容易产生什么样的死锁？如果采用虚电路的方式工作，容易产生什么样的死锁？
存储转发死锁。重装死锁。

5.13 常用的计算最短路径的方法有哪两种？
距离向量路由和链路状态路由。
5.14.1 比较距离向量路由和链状状态路由？
在距离向量路由中，每个路由器周期性的将自己关于整个网络的信息发送给它的邻居。
①每个路由器保存关于整个网络的信息。
②仅仅和邻居交换网络信息
③信息的交换是通过有规律的时间间隔来进行，一般每隔30秒
每个路由器依据路由表来转发数据包，距离向量路由算法的路由表中的每一项一般具有如下的格式：
NetID: Distance: Nexthop
目标网络名称：代价：路径
举例：
书P115-P116，略。
算法的特点：
优点：简单、适用于小规模网络
缺点：网络规模的伸展性差、对链路状态的变化响应慢、路由包文尺寸大且包文长与路由器的个数成正比.
典型的协议是：RIP(Routing Information Protocol)

在链路状态路由中，每个路由器和互连网络中的所有其它路由器共享关于它邻居的信息:
①共享关于邻居的信息
②共享的信息发给所有的路由器
③信息的共享在有规律的时间间隔内进行（一般30分钟）
链路状态路由可分为两步完成：
第一步是共享链路状态信息，即每个路由器将它自己和它的所有邻居之间的链路状态信息发送给互连网络中的所有其它路由器。
第二步是每个路由器根据自己所掌握的关于整个网络的链路状态信息计算到每个网路的路由。
一个链路状态包（LSP）通常包含四个信息域：
广告者的ID，所影响的目标网络ID，费用，邻居路由器的ID。
典型的协议是OSPF(Open Short Path First)

5.14.2 OSPF属于哪类路由协议？BGP协议属于哪类协议？
OSPF（开放最短路径优先）：内部网关路由选择协议。
BGP（Border Gateway Protocol）：外部网关路由选择协议。