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计算机网络参考答案 第八章 （高教第二版 冯博琴）
1． 广义的网络互连可以在那几个层次上实现？分别需要用到哪些网络互连设备？ 参考答案：
广义的网络互连可以在网络体系结构的不同层次上实现，例如：
? 物理层：使用中继器或集线器在不同的电缆段之间复制位信号，在物理上实现同类局域网络不同网段的互连；
? 数据链路层：使用网桥或交换机在局域网之间转发数据帧，可以用MAC地址寻址，高效实现不同局域网络之间的互连与通信；
? 网络层：使用路由器在不同的网络之间存储转发分组，用IP地址寻址，可以实现不同类别链路的网络互连，这也是因特网的主要技术基础；
? 传输层及应用层：使用网关提供更高层次的互连，用端口号或其他特定标识寻址，主要应用在不同类别的网络（例如：因特网与SNA的网间通信）的互连。
2． 为什么说因特网可以在不可靠的网络层上实现可靠的传输服务？ 参考答案：
因为因特网的网络层使用数据报通信，没有应答，重传等保证机制，所以提供的是一种不可靠的网络服务；因特网的可靠传输服务主要由TCP协议来完成，TCP协议不仅保证可靠传输，还提供流量控制和拥塞控制等服务，这样TCP与IP协议的结合就可以完成可靠的网络传输服务。
3． 因特网中存在三种地址和两种地址转换机制，这两种机制的特点和区别是什么？这三种地址存在的意义何在？ 参考答案：
因特网上普遍存在的三种地址分别是主机域名、IP地址、和局域网卡上的MAC地址（拨号上网不需要这种地址），两种地址转换机制分别是DNS和 ARP，DNS用于完成主机域名到IP地址的转换，是一个全球性的分布式应用；ARP则是完成局域网内主机IP到MAC地址的转换，是一种局部性的应用。 因特网为什么使用了三种地址进行通信？这是因为：
首先，主机域名可以帮助人们记忆网络主机地址，因为它一般使用英文缩写；
IP地址则是完成TCP/IP网络通信所必需，使用IP地址可以惟一性的确定通信所需要的网络主机或路由器（接口），所有的域名也必须转换成为IP地址之后才能用于网络通信（IP协议使用IP地址进行数据传输）； 而MAC地址最为有趣，可以注意到在点堆点的通信协议中（如PPP）,其实并不需要MAC地址，从理论上，MAC地址对于因特网来说，显然是可有可无的。之所以需要MAC地址，是因为需要支持多种网络技术的发展，并保持网络链路层发展的独立性，例如在局域网络中还存在IPX/SPX、 AppleTalk等网络技术，保留了MAC地址，就可以使得网络技术在不同的应用领域中，保留最大可能的多样性和选择余地。 4． 请分别计算MAC地址、IP v4和IP v6的地址空间？ 参考答案：
MAC地址、IP v4和IP v6的地址空间与其相应的协议地址位地址长度有关，这三种地址的长度分别为：48、32、128位，所以相应的地址空间分别为 248 281,474,976,710,656个 232 4,294,967,296个
2128 340,282,366,920,938,000,000,000,000,000,000,000,000个
5． 为什么ARP查询要封装在广播帧中？为什么ARP的应答帧中需要包含特定的MAC地址？ 参考答案：
ARP模块运行在每个局域网上主机的网卡接口上，并在某个共享介质的因特网子网的范围内工作，在该子
网内，所有主机（接口）的IP地址的网络号（netid）相同。由于工作范围局限于某个局域网内（不跨越路由器），所以所有的ARP查询只是在局域网内运行，不需要形成IP数据报，所以，ARP查询是封装在链路层帧运作的。而ARP的功能在于将特定的IP地址转换成MAC地址，所以先决条件是已知IP地址，后求MAC地址，所以在查询的MAC帧必定包含IP地址，并以广播的形式在局域网上传播，而应答帧（如果可能产生的话）则必定包含与该IP相关的MAC地址。 6． 因特网所提供的网络层服务是怎样的？ 参考答案：
因特网所提供的网络层服务所提供的是端到端（end-to-end）的不可靠的IP数据报服务。 7． 因特网可以提供那些传输层服务，因特网应用层协议对这些服务是如何选择的？ 参考答案：
因特网上进程到进程（process-to-process）的数据交换是通过TCP（可靠的）/UDP这样的传输层协议完成的。因特网应用层协议对这些服务进行选择的基本要素有三个：数据丢失（某些应用要求100%数据完整，某些则允许一定范围的数据损失）、带宽需求（某些应用对网络带宽比较高，有些则对带宽要求可以比较灵活）、实时性要求（有些应用则对数据到达的时间上比较敏感）。对上述要素的综合考虑后，可以对传输层服务协议做出选择。
8． 为什么大部分DNS应用都选用UDP作为传输层协议。 参考答案：
根据对上题的分析可知：DNS不涉及具体数据的传输，不存在数据丢失的问题。如果，DNS数据在传输过程中丢失，可以设置超时重发。DNS应用数据量并不大，但是应用频度很高，对带宽的要求不高。DNS对实时性有一定的要求，因为DNS服务效率的低下会直接影响到网络的服务效率。综合以上因素，对大部分DNS应用都选用UDP作为传输层协议就不难理解了。
9． TCP为什么要采用“三次握手”的方式进行联接的建立和断开？ 参考答案：
TCP连接要采用“握手”的方式进行相互之间的通信参数（例如计数器初始值）的设置和交换（两次握手），第三次握手的意义在于表明连接建立成功，通讯正式开始，而第三次握手往往伴随正式数据发送而行，被称为“捎带应答”。
TCP连接断开的实际上进行了“四次握手”，其中的原因是，TCP建立的是所谓“全双工”通信方式，通信双方都有可能向对方发送数据，而一方结束通信需要“两次握手”进行交互，双方都要表示出“结束”的意愿，所以需要“四次握手”。
从这里可以看出，“可靠”传输协议的通信规范的设计是十分严谨的。 10． 在因特网协议中，各层的PDU分别是什么？ 参考答案：
在因特网协议中，各层的PDU分别是： 应用层：报文（message）
传输层：段（segment）,数据报（datagram） 网络层：报文分组 链路层：帧（frame） 物理层：比特（bit）