客戶端向服務端發送信息的完整路徑
一、發送端
1、應用層
應用層的各種網絡應用程序基本上都是通過 Linux Socket 編程接口來和內核空間的網絡協議棧通信的。
2、傳輸層
主要需要完成構造 TCP segment 、計算 checksum、發送回復(ACK)包以及滑動窗口等保證可靠性的操作。
3、網絡層
主要需要完成路由處理(即選擇下一跳)、添加 IP header、計算 IP header checksum(用於檢測 IP 報文頭部在傳播過程中是否出錯),必要的話進行 IP 分片,最后獲取下一跳的 MAC 地址,設置鏈路層報文頭,然后轉入鏈路層處理。
4、數據鏈路層
主要需要完成物理地址尋址、數據的成幀、流量控制、數據的檢錯以及重發等操作。
5、物理層
加入符合以太網協議的相關header,IFG、前導符和CRC。對於以太網網絡,物理層發送采用CSMA/CD。
二、接收端
1.(12年 33題)在TCP/IP體系結構中,直接為ICMP提供服務的協議是( B )。
A.PPP B.IP C.UDP D.TCP
解析:ICMP協議處於體系結構中的網絡層,是IP協議的配套協議。ICMP報文封裝成IP數據報在網絡中傳遞。
考點:考查ICMP和IP的關系。
2.(13年 35題)主機甲通過1個路由器(存儲轉發方式)與主機乙互聯,兩段鏈路的數據傳輸速率均為10Mbps,主機分別采用報文交換和分組大小為10kb的分組交換向主機乙發送1個大小為8Mb(1M=10^6)的報文。若忽略鏈路傳播延遲、分組頭開銷和分組拆裝時間,則兩種交換方式完成該報文傳輸所需的總時間分別為( D )。
A.800ms、1600ms B. 801ms、1600ms C. 1600ms、800ms D. 1600ms、801ms
解析:
不分組,發送一個報文的時延是8Mb/10Mbps=800ms,在接收端接收此報文的時延也是800ms,共1600ms。
分組后,發送一個報文的時延是10kb/10Mbps=1ms,接收一個報文的時延也是1ms,但是在發送第二個報文時,第一個報文已經開始接收。共800個分組,總時間為801ms。
考點:考查報文交換和分組交換技術發送時延的計算。
3.(14年 37題)站點 A、B、C 通過 CDMA 共享鏈路,A、B、C 的碼片序列(chipping sequence)分別是(1,1,1,1)、(1,-1,1,-1)和(1,1,-1,-1)。若 C 從鏈路上收到的序列是(2,0,2,0,0,-2,0,-2,0,2,0,2),則 C 收到 A 發送的數據是( B )。
A.000 B.101 C.110 D.111
解析:用A的碼片與鏈路上的序列做規格化內積,得1,-1,1對應的數據為1,0,1。
考點:CDMA碼分多址。
4.(09年 35題)數據鏈路層采用了后退N幀(GBN)協議,發送方已經發送了編號為0~7的幀。當計時器超時時,若發送發只收到0、2、3號幀的確認,則發送方需要重發的幀數是( C )。
A.2 B.3 C.4 D.5
解析:采用后退N幀(GBN)協議,即從出錯處重發已發過的N個幀。發送方已經發送了編號0~7的幀,而收到了0、2、3號幀的確認,因此重發3號之后的4、5、6和7號幀。
考點:后退N幀(GBN)協議,確認號的含義。
5.(13年 34題)若下圖為10BaseT網卡接收到的信號波形,則該網卡收到的比特串是( A )。
A.0011 0110 B.1010 1101 C.0101 0010 D.1100 0101
解析:以太網編碼采用曼徹斯特編碼方式,電平由低電平到高電平跳變表示數字“0”,由高電平到低電平跳變表示數字“1”,因此網卡收到的比特串是00110110。
考點:以太網的編碼機制。
6.(10年 37題)某網絡的IP地址為192.168.5.1/24采用長子網划分,子網掩碼為255.255.255.248,則該網絡的最大子網個數,每個子網內的最大可分配地址個數為( B )。
A.32,8 B. 32,6 C. 8,32 D. 8,30
解析:由子網掩碼為255.255.255.248,則轉換為二進制為11111111.11111111. 11111111. 11111000。前24位表示網絡號,因此子網號為5位,2^5=32個子網,主機號為3位,除去全0和全1的情況可以表示6個主機地址。
考點:考查子網划分與子網掩碼、CIDR。
7.(12年 39題)走主機的IP地址為180.80.77.55,子網掩碼為255.255.252.0。若該主機向其所在子網發送廣播分組,則目的地址可以是( D )。
A.180.80.76.0 B.180.80.76.255 C.180.80.77.255 D.180.80.79.255
解析:IP地址180.80.77(01001101).55與子網掩碼255.255.252(11111100).0逐個比特相與,得這個IP地址所處的網絡地址為:180.80.76.0。主機號(后10位)全1時為廣播地址,即180.80.79.255。
考點:IP地址與子網掩碼。
8.(14年 34題)某以太網拓撲及交換機當前轉發表如下圖所示,主機 00-e1-d5-00-23-a1 向主機00-e1-d5-00-23-c1 發 送 1 個 數據 幀 ,主機 00-e1-d5-00-23-c1 收 到 該 幀后 , 向主機00-e1-d5-00-23-a1 發送 1 個確認幀,交換機對這兩個幀的轉發端口分別是( B )。
A.{3}和{1} B.{2,3}和{1} C.{2,3}和{1,2} D.{1,2,3}和{1}
解析:主機 00-e1-d5-00-23-a1 向 00-e1-d5-00-23-c1 發送數據幀時,交換機轉發表中沒有
00-e1-d5-00-23-c1 這項,所以向除 1 接口外的所有接口廣播這幀,即 2、3 端口會轉發這幀,同 時 因 為 轉 發 表 中 並 沒 有 00-e1-d5-00-23-a1 這 項 , 所 以 轉 發 表 會 把 ( 目 的 地 址00-e1-d5-00-23-a1,端口 1)這項加入轉發表。而當 00-e1-d5-00-23-c1 向 00-e1-d5-00-23-a1 發送確認幀時,由於轉發表已經有 00-e1-d5-00-23-a1 這項,所以交換機只向 1 端口轉發。
二、綜合題
1、(10年 47題)某局域網采用CSMA/CD協議實現介質訪問控制,數據傳輸速率為10Mbps,主機甲和主機乙之間的距離為2km,信號傳播速度是200 000km/s。請回答下列問題,並給出計算過程。
(1)若主機甲和主機乙發送數據時發生沖突,則從開始發送數據時刻起,到兩台主機均檢測到沖突時刻止,最短需經過多長時間?最長需經過多長時間?(假設主機甲和主機乙發送數據過程中,其他主機不發送數據)。
(2)若網絡不存在任何沖突與差錯,主機甲總是以標准的最長以太網數據幀(1518字節)向主機乙發送數據,主機乙每成功收到一個數據幀后,立即發送下一個數據幀,此時主機甲的有效數據傳輸速率是多少?(不考慮以太網幀的前導碼)。
解析:
(1)當甲乙同時向對方發送數據時,兩台主機均檢測到沖突所需的時間最短:
1km/200 000km/s×2=1×10^(-5)s
當一方發送的數據馬上要到達另一方時,另一方開始發送數據,兩台主機均檢測到沖突所需的時間最長:
2km/200 000km/s×2=2×10^(-5)s
(2)發送一幀所需的時間:1518B/10Mbps=1.2144ms
數據傳播時間:2km/200 000km/s=0.01ms
總時延:1.2144+0.01=1.2244ms
有效的數據傳輸速率=10Mbps×1.2144ms/1.2244ms=9.92Mbps
考查:CSMA/CD協議下檢測到信道碰撞的最短時間和最長時間和有效數據傳輸率。
2.(13年 47題)假設Internet的兩個自治系統構成的網絡如圖所示,自治系統AS1由路由器R1連接兩個子網構成;自治系統AS2由路由器R2、R3互聯並連接3個子網構成。各子網地址、R2的接口名、R1與R3的部分接口地址如圖所示。
請回答下列問題。
(1)假設路由表結構如下表所示。請利用路由聚合技術,給出R2的路由表,要求包括到達圖中所有子網的路由,且路由表中的路由項盡可能少。
解析:在AS1中,子網153.14.5.0/25和子網153.14.5.128/25可以聚合為子網153.14.5.0/24;
在AS2中,子網194.17.20.0/25和子網194.17.21.0/24可以聚合為子網194.17.20.0/23,但缺少194.17.20.128/25;子網194.17.20.128/25單獨連接到R2的接口E0。
於是可以得到R2的路由表如下:
考查:路由聚合和路由表結構。
(2)若R2收到一個目的地址為194.17.20.200的IP分組,R2會通過哪個接口轉發該分組?
解析:該IP地址與路由表中194.17.20.0/23和194.17.20.128/25兩個路由表項均匹配,根據最長匹配原則,R2將通過E0接口轉發該IP分組。
考查:CIDR的最長前綴匹配。
(3)R1與R2之間利用哪個路由協議交換路由信息?該路由協議的報文被封裝到哪個協議的分組中進行傳輸?
解析:R1與R2之間利用BGP4(或BGP)交換路由信息;
BGP4的報文被封裝到TCP協議段中進行傳輸。
考查:外部網關協議——邊界網關協議BGP4。