计算机网络：网络层知识点及习题

计算机网络：网络层知识点及习题
网络层知识点
网络层概述
网络层是OSI参考模型中的第三层，介于传输层和数据链路层之间。
网络层的主要目的是实现两个端系统之间的数据透明传送，具体功能包括寻址和路由选择、连接的建立、保持和终止等。
它提供的服务使传输层不需要了解网络中的数据传输和交换技术。
分组与分组交换
把从传输层接收到的数据报文封装成分组（Packet，也称为“包”）再向下传送到数据链路层。
路由
通过路由选择算法为分组通过通信子网选择最适当的路径。
路由选择（控制平面）是指确定包从发送主机流向接收主机所走的路由或路径。
网络连接复用
为分组在通信子网中节点之间的传输创建逻辑链路，在一条数据链路上复用多条网络连接（多采取时分复用技术）。
差错检测与恢复
一般用分组中的头部校验和进行差错校验，使用确认和重传机制来进行差错恢复。
服务选择
网络层可为传输层提供数据报和虚电路两种服务，但Internet的网络层仅为传输层提供数据报一种服务。
网络管理
管理网络中的数据通信过程，将数据设法从源端经过若干个中间节点传送到目的端，为传输层提供最基本的端到端的数据传送服务。
流量控制
通过流量整形技术来实现流量控制，以防止通信量过大造成通信子网的性能下降。
拥塞控制
当网络的数据流量超过额定容量时，将会引发网络拥塞，致使网络的吞吐能力急剧下降。因此需要采用适当的控制措施来进行疏导。
网络互连
把一个网络与另一个网络互相连接起来，在用户之间实现跨网络的通信。
分片与重组
如果要发送的分组超过了协议数据单元允许的长度，则源节点的网络层就要对该分组进行分片，分片到达目的主机之后，有目的节点的网络层再重新组装成原分组。
IP协议
IP数据报格式：包括首部和数据部分，首部又细分成固定部分和可变部分。
IP数据报分片：当数据报过大时，会进行分片以满足数据链路层的MTU（最大数据传输单元）要求。
IPv4地址：32位地址，分为A、B、C、D、E五类。
IPv6：128位地址，解决了IPv4地址耗尽的问题。
路由协议
路由算法与路由协议：如RIP协议与距离向量算法、OSPF协议与链路状态算法、BGP协议等。
其他协议
ARP协议：地址解析协议，用于将IP地址解析为物理地址。
DHCP协议：动态主机配置协议，用于自动配置IP地址。
ICMP协议：互联网控制消息协议，用于发送控制消息，如目的不可达、时间超过等。
习题
下列关于网络层提供的服务说法错误的是：
A. 传输层通过与网络层的接口把数据交给网络层发送
B. 网络层把上层用户数据按照本层协议封装成包
C. 网络层提供流量控制服务，但不提供拥塞控制服务（正确答案）
D. 网络层提供面向连接服务和无连接服务
下列哪些是透明分段的特点：
A. 出口网关必须确定何时收到全部小包（正确答案）
B. 所有小包必须经同一网关离开网络（正确答案）
C. 要求每个主机都能重组
D. 不断地分段与重组会增大开销（正确答案）
下列关于IP路由器功能的描述中，正确的是：
A. 运行路由协议，设置路由表（正确答案）
B. 监测到拥塞时，合理丢弃IP分组（正确答案）
C. 对收到的IP分组头进行差错校验，确保传输的IP分组不丢失
D. 根据收到的IP分组的目的IP地址，将其转发到合适的输出线路上（正确答案）
E. 对于所有差错IP分组，均发送ICMP差错报告报文
在IPv4网络中，一个提供NAT服务的路由器在转发一个源IP地址为的IP数据分组时，可能重写的IP分组首部字段是：
A. TTL（正确答案）
B. ID
C. 源IP地址（正确答案）
D. 总长度（正确答案）
下列关于IPV6的表述中，哪项是错误的：
A. IPV6不允许路由设备来进行分片
B. IPV6的头部长度是不可变的
C. IPV6使用了头部校验和来保证传输的正确性（正确答案）
D. IPV6采用了16B的地址号，理论上不可能用完
以上习题涵盖了网络层的主要知识点，通过练习这些习题，可以加深对网络层相关概念的理解。