计算机网络 | 网络层知识点汇总-3

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公共DNS(含HTTPDNS解析),每月1000万次HTTP解析
简介: 计算机网络 | 网络层知识点汇总

七、中英互译【背背就能拿分👈】

image.png

八、终极压题密卷📰

书本页数均以谢希仁《计算机网络(第8版)》为例

  1. 网络层提供的两种服务:虚电路、数据报;
  • 也就是我在开头提供的表格:chart_with_downwards_trend:要记住网络层不提供可靠的服务,只是向上层尽最大努力交付数据报
  • 对于【虚电路服务】来说是面向连接的,是可靠的;对于【数据报服务】来说是无连接的,是不可靠的
对比的方面 虚电路服务 数据报服务
思路 可靠通信应由网络来保证 可靠通信应由主机来保证
连接的建立 必须有 不需要
终点地址 仅在建立阶段使用,每个分组使用短的虚电路号 每个分组都有终点的完整地址,即IP地址
分组的转发 属于同一条虚电路的分组均按照同一路由进行转发 每个分组独立选择路由进行转发
当结点出故障时 所有通过出故障的结点的虚电路均不能工作 出故障的结点可能会丢失分组,一些路由可能会发生变化
分组的顺序 总是按发送顺序到达终点 到达终点时不一定按发送顺序
端到端的差错处理和流量控制 可以由网络负责,也可以由用户主机负责 由用户主机负责
  1. 在网络层中,与IP协议配套使用的还有哪些?【这个也可以放到英文题记】
  • 地址解析协议ARP
  • 网际控制报文协议ICMP
  • 网际组管理协议IGMP
  1. 将网络互联起来的中间设备分成四类【⭐】
  • 物理层 —— 转发器
  • 数据链路层 —— 网桥或桥接器
  • 网络层 —— 路由器
  • 网络层以上(传输层、应用层)—— 网关
  1. IP网络交付方式:直接交付和间接交付,概念是什么?
  • 【直接交付】:不需要经过任何路由器而是直接交互
  • 【间接交付】:至少经过一次路由器,但最后一次一定是直接交付image.png
  1. IP地址编址方法有三个阶段:分类IP地址、子网划分、构成超网
  2. IP地址构成,常用书写方式?
  • IP地址 ::= {<网络号>,<主机号>}【例:192.168.1.2 —— 点分十进制】
  1. IP地址ABCD类分类的特点;会对一个IP地址段划分子网。
  • A类地址网络号8位(首位确定为0)占一个字节,主机号16位;
  • B类地址网络号16位(首位确定为10)占两个字节,主机号16位;
  • C类地址网络号24位(首位确定为110)占三个字节,主机号24位;
  • D类地址(首位确定为1110)占四个字节,后面均为多播地址; ——> 子网划分可以看看这篇文章:链接
  1. IP地址特点;
  • 一个IP地址在整个互联网范围内是唯一的,由【网络号】和【主机号】组成
  1. IP头部的数据包格式,最小IP包头部有几个字节(固定部分)
  • 20字节
  1. IP首部两个重要字段:源地址目标地址
  2. IP包分片的概念,会具体分片,offset和MF字段的计算。P137
  • 概念:在数据链路层规定了一个叫做MTU即最大传送单元的东西;当我们将一个IP数据报封装成链路层的帧时,此数据报的总长度必须 <= MTU。若是超过了就要对过长的数据报文进行分片
  • 标志字段中的最低位记为MF,MF = 1表示后面“还有分片”;MF = 0表示这已经是若干数据包分片中的最后一个(这一块有个习题,放到最后讲)
  1. IP分组转发的算法?在划分子网情况下,路由器转发策略?P140
  • IP分组转发算法
  • 路由器收到IP数据报后,从其中提取出目的主机地址D,再从D中提取出目的网络地址N
  • 如果N就是与此路由器直接相连的某个网络,直接交付
  • 查看路由表,如果有目的为D的特定主机路由,交付给该路由间接交付
  • 查看路由表,如果有到达网络N的路由,则转发给下一跳路由间接交付
  • 如果有默认下一跳路由,转发给默认下一跳路由
  • 报告转发分组出错
  • 路由器转发策略
  • 待定。。。
  1. 会根据IP地址和子网掩码,计算网络地址。P127
  • 即是在上面说到过的这个运算image.png
  1. ICMP报文种类?
  • ==分为ICMP差错报告报文和ICMP询问报文==
  • 【ICMP应用】:pingtraceroute(tracert)
  1. 网络诊断命令:ping、traceroute(tracert)、ARP、DNS、net、netstat、ipconfig、 route【了解一下就行】
  2. TCP/IP配置主要参数:IP地址、掩码、默认路由、DNS服务器
  3. 路由选择协议的分类?每一类的典型路由?(可到英文题去记)
  • 内部网关协议IGP
  • RIP - 距离向量
  • OSPF - 链路状态
  • 外部网关协议EGP
  • BGP - 路径向量
  1. RIP协议特点。P160
  • 仅和相邻路由器交换信息
  • 交换的信息是当前本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
  1. 会根据RIP协议更新路由表,填写路由表信息。P156
  • 利用距离向量算法👆(后面也会有习题)
  1. RIP协议默认更新时间
  • 30秒
  1. RIP和OSPF协议报文传输格式?
    image.png

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  1. OSPF协议的特点?P164

📚采用洪泛法(flooding),向本自治系统中所有路由器发送信息。

  • 通过所有输出端口向相邻路由器发送信息,然后相邻路由器再向它的所有相邻路由器发送。但是不会向刚刚发来信息的那个路由器发送信息【形成了一个一传多,多传多的场面】
  • RIP协议仅仅是向自己相邻的几个路由器发送信息仅仅是向自己相邻的几个路由器发送信息

📚 发送的信息是与本路由器相邻的所有路由器的链路状态

  • 【链路状态】:说明本路由器都和哪些路由器相邻,以及该链路的度量 (metric)
  • RIP协议发送的信息是[到所有网络的距离和下一跳的路由器]

📚当链路状态发生变化或每隔一段时间(如30分钟),路由器才用洪泛法向所有路由器发送此信息

  • RIP协议若是3分钟(180s)没有收到相邻路由器的更新,便会把相邻路由器记为不可达
  1. IPv6比IPv4的主要变化。P150
  • IPv6取消了首部长度字段,因为它的首部长度是固定的【40字节】
  • IPv6将地址从32为(4B)扩大到128位(16B),更大的地址空间
  • 把TTL字段改为跳数限制字段,但作用是一样的
  • 取消了检验和字段,==加快了路由器处理数据报的速度==
  • 取消了选项字段,而用扩展首部来实现选项功能
  1. IPv6的基本首部。P151
  • 可往上翻看IPv6
  1. IPv6三种主要基本基本类型地址?P152
  • 单播 —— 传统的点对点通信
  • 多播 —— 一点对多点通信
  • 任播 —— 终点是一组计算机,通常是按照路由算法得出距离最近的一个
  1. IPv6地址:常用写法、零压缩写法 P153
  • 常用写法 :冒号十六进制
  • 零压缩写法:将一串连续的0用一对冒号取代

日常练习题讲解 —— 考试高频题型🔥

接下去放几道日常学习过程中做的一些练习题,考试中的题目很多也是来自这里

  1. 试说明下列协议的作用:IP、ARP和ICMP
  • 【IP协议】:实现网络互连。使参与互连的性能各异的网络从用户看起来好像是一个统一的网络。网际协议IP是TCP/IP体系中两个最主要的协议之一,与IP协议配套使用的还有三个协议(ARP、ICMP、IGMP
  • 【ARP协议】:把IP地址解析为MAC地址,用于解决同一个局域网上的主机或路由器的IP地址和硬件地址的映射问题
  • 【ICMP协议】:可以提供差错报文和询问报文,以提高IP数据交付成功的机会。其还可以用来测试两个主机之间的连通性(ping)

  1. 试辨认以下IP地址的网络类别。 (1)128.36.199.3
    (2)21.12.240.17
    (3)183.194.76.253
    (4)192.12.69.248
    (5)89.3.0.1
    (6)200.3.6.2
  • (2)与(5)是A类 —— 【A类网络的IP地址范围为:1.0.0.1 ~ 127.255.255.254】
  • (1)与(3)是B类 —— 【B类网络的IP地址范围为:128.1.0.1 ~ 191.255.255.254】
  • (4)与(6)是C类 —— 【C类网络的IP地址范围为:192.0.1.1 ~ 223.255.255.254】

  1. 有两个CIDR地址块208.128/11208.130.28/22。是否有那一个地址块包含了另一个地址?如果有,请指出,并说明理由。

可以看出,对于208.128/11这个地址块的前11位和208.130.28/22的前11位是一样的,所以可以说前者包含后者

image.png


  1. 以下地址中的哪一个和86.32/12匹配:请说明理由。 (1)86.33.224.123: (2)86.79.65.216; (3)86.58.119.74; (4)86.68.206.154

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本题的思路很简单,就是将每一个目的地址与目的网络的子网掩码做一个与运算,看看计算所得的目的网络是哪个,便可以对应地找到其目的地址【计算还不会的翻上去】

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  1. 某单位分配到一个B类地址,其net-id为129.250.0.0。该单位有4000多台机器。分布在16个不同的地方。如选用子网掩码为255.255.255.0,试给每一个地点分配一个子网掩码,并算出每个地点主机号码的最大值和最小值

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  1. 有如下的4个/24地址块,试进行最大可能性的聚会。 212.56.132.0/24 212.56.133.0/24 212.56.134.0/24 212.56.135.0/24

本题的求解思路就是将每个地址块扩展开来,就可以观察到每个地址块的前22位都是相同的,便可以进行一个路由聚合

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本题就是我们上面讲到过的RIP【距离向量算法】,正好做一个检验image.png

  1. 【压轴题】一个数据报长度为4000字节(固定首部长度)。现在经过一个网络传送,但此网络能够   传送的最大数据长度为1500字节。试问应当划分为几个短些的数据报片?各数据报片的数据字段长度、片偏移字段和MF标志应为何数值?

首先来分析一下,题目中首先给到了数据包的长度字段,但是我们知道需要减去其固定首部的长度,对于IPv4和IPv6来说是不一样的,前者为20字节,后者为40字节,所以要先去确定是IPv4还是IPv6?

  • 可以看到题目中要我们求解的是片偏移MF标志,但是经过上面的学习可以知道在IPv6中==已经是取消了标识、标志和片偏移字段==,所以可以得出其为IPv4的数据报文。因此在减去首部长度的20B之后数据包长度还剩下3980B
  • 然后就可以画出这个数据报片去进行分片,划分如下👇

image.png

  • 对于【片偏移】来说就是使用当前部分的数据报片长度 / 8即可,即每8个字节这个划片的长度为多少
  • 对于【MF标志】很简单,前面两个数据报片后面很明显都还有分片,所以为1;但是对于数据报片3后面已经无分片了,因为3980B已经被瓜分完了,因此为0

以上便是对于《计算机网路》中网络层这部分知识点的期末汇总,期盼正在阅读的你可以取得一个好成绩:heart:

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