广州大学计算机网络2023年押题

简答题

数据链路层

·用文字总结CSMA/CD协议的工作流程（6分）

1. 准备发送：适配器从网络层中获得一个分组，加上首部和尾部以形成以太网帧，放在适配器的缓存中。但在发送前先检测信道

（2）检测信道：若检测到信道忙，则继续不断检测，一直等待信道转为空闲。此时若在96比特时间内信道保持空闲，就发送这个帧。

（3）在发送过程中需要不断检测信道，即网络适配器要边发送边监听。

发送成功：若在争用期内一直没有检测到碰撞，则认为发送成功。

发送失败：若在争用期内检测到碰撞，则立即停止发送数据，并发送认为干扰信号。接着网络适配器执行截断二进制指数退避算法，等待r倍512比特时间后，返回步骤2，继续检测信道。若重传16次仍不能成功，则停止重传并向上报错。

·用文字描述以太网交换机的自学习和转发帧的步骤（6分）填写交换表（4分）

从接收到的帧中取出源地址。判断交换表中是否存在该地址。若存在，则更新交换表中该地址项（接口和有效时间）；若不存在，则将该地址写入交换表（地址、接口、有效时间）。

接着从接收到的帧中去除目的地址。

判断交换表中是否存在该目的地址。若存在，将帧从指定接口转发出去；若不存在，则向所有其它接口转发该帧（广播）。

补充：以太网交换机如何解决环路及广播风暴问题？ 

解决兜圈子问题：制定生成树协议，即不改变网络的实际拓扑，但在逻辑上切断某些链路，使得一台主机到其他主机的路径是无环路的树状结构。

解决广播风暴问题：VLAN划分，即使用VLAN可以将网络划分为多个逻辑上独立的局域网，从而减少广播的传播范围。

·虚拟局域网VLAN的概念、特点、应用、划分方法

概念： VLAN是一种通过交换机或路由器在物理网络上创造的逻辑上的局域网，使得网络上的设备可以根据逻辑关系而不受物理位置的限制进行通信。

特点：

提高网络性能和管理的灵活性。

允许逻辑上相互关联的设备能够在物理上分散布置。

增加了网络的安全性，减少了广播风暴的影响。

应用：

VLAN广泛应用于企业网络，数据中心等需要对网络进行灵活划分和管理的场景。

用于将相同部门或功能的设备划分到一个逻辑网络中，提高网络的管理效率。

划分方法：

基于端口：将交换机端口划分到不同的VLAN。

基于MAC地址：根据设备的MAC地址划分到不同的VLAN。

基于协议：根据网络协议（如IP地址）将设备划分到不同的VLAN。

·循环冗余检验CRC（6分）

P112，T3-07

网络层

·用文字简述地址解析协议ARP的工作原理（6分）

当设备A想要发送数据给本局域网上的另一个设备B时，先在其ARP高速缓存中查看有无有无设备B的IP地址。若有，则在ARP高速缓存中查出其对应的MAC地址，再把这个MAC地址写入MAC帧，然后通过局域网把这个MAC帧发至此MAC地址。若没有，则发送方的ARP进程再本局域网中广播发送一个ARP请求分组，请求分组中包含了发送方的IP地址，MAC地址和目标设备的IP地址。当目标设备B发现ARP请求分组中的要查询的IP地址与自己的IP地址一致时，就收下这个ARP请求分组，并向设备A单播发送一个ARP响应分组，响应分组中包含了设备B的MAC地址。其余所有设备的IP地址均与ARP请求分组中需要查询的IP地址不一致，都不理睬这个ARP请求分组。设备A收到设备B的ARP响应分组后，就在其ARP高速缓存中写入设备BIP地址到MAC地址的映射。

·ICMP应用举例——分组网间探测PING的工作原理

ICMP（Internet Control Message Protocol）是一种网络层协议，用于在IP网络中传递错误消息和操作信息。PING是ICMP的一个常见应用，用于测试两台计算机之间的连接。

工作原理如下：

发送PING请求：发送方计算机向目标计算机发出ICMP回送请求报文。

目标计算机响应：若目标计算机正常工作而且响应ICMP回送请求报文，那么它就会发回ICMP回送回答报文。

结果统计：发送到哪个机器（IP地址），发送的、收到的和丢失的分组数，往返时间的最小值、最大值和平均值。

网络可达性检测：PING的主要目的是检测网络中的可达性。如果目标计算机成功响应，说明两台计算机之间的网络连接正常；如果没有响应，可能表示网络故障或目标计算机不可达。

·ICMP应用举例——traceroute 或者是 tracert的工作原理

traceroute 是一种使用 ICMP 协议的网络诊断工具，用来跟踪一个分组从源点到终点的路径，并显示经过的中间路由器的信息。

工作原理：

发送数据包：traceroute从源主机向目标主机发出一连串的 IP数据报，每个数据包具有不同的生存时间（TTL）。

生存时间递增：每个数据报在被路由器转发时，生存时间TTL减1。当生存时间TTL为零时，路由器将丢弃该数据包，并向源主机发送一个 ICMP 时间超过 差错报告报文。

接收 ICMP 时间超过 差错报告报文：源主机收到该报文后，就知道这个路由器的存在，并记录下这个路由器的 IP 地址。

重复步骤：源主机重复上述步骤，每次增加数据包的生存时间TTL，直至数据包到达目的主机。

显示结果：traceroute 将每个路由器的 IP 地址以及其响应时间（往返时间，RTT）显示出来，形成路径的跟踪信息。

·内部网关协议RIP工作原理 or 特点

RIP是一种分布式的基于距离向量的路由选择协议。

·协议RIP的特点

仅和相邻路由器交换信息。

交换的信息是当前路由器所知道的全部信息，即自己现在的路由表。

按固定的时间间隔交换路由信息。

·距离向量法

对每一个相邻路由器发来的RIP报文，执行以下步骤：

（1）对地址为X的相邻路由器发来的RIP报文，先修改此报文中的所有项目：把“下一跳”字段中的地址都改为X，并把所有的“距离”字段的值都加1。每一个项目都有三个关键数据：到目的网络Net，距离是d，下一跳路由器是X。

（2）对修改后的 RIP报文中的每一个项目，进行以下步骤：

若原来的路由表中没有目的网络Net，则把该项目添加到路由表中。

否则。

若下一跳路由器地址是X，则把收到的项目替换原路由表中的项目。

否则。

若收到的项目中的距离d小于路由表中的距离，则进行更新，

否则，是吗也不做。

（3）若3分钟内还没有收到相邻路由器的更新路由表，则把此相邻路由器记为不可达的路由器，即把距离置为16.

（4）返回。

上述内容的考法并非直接考概念，而是考距离怎么做，即填表。

传输层

·P236利用滑动窗口实现流量控制，计算过程，图5-21，填序号、填可发送字节（6分）

·P243TCP拥塞窗口cwnd在拥塞控制时的变化情况（6分）

计算题

网络层

·P129CIDR地址快划分举例，主机号数目（10分）