第5章网络层 5.1　网络层的功能 5.1 异构网络互联 1. 5.1 以下关于网络层概念的描述中,错误的是。 A. 互联网络层、互联层等术语等同于网络层 B. 网络层实现路由选择、拥塞控制、网络互联等基本功能 C. 数据链路层使用网络层提供的服务功能 D. 网络层服务不依赖于通信子网采用的技术 设计本例的目的是加深考生对网络层概念的理解。在讨论网络层的基本概念 ( 时,需要注意以下几个主要问题: 1)OSI 参考模型中的网络层对应于TCP/IP 模型中的互联网络层或互联层。 因此, A 对网络层术语的描述是正确的。 (2)网络层使用相邻下层的数据链路层提供的服务,并且向相邻上层的传输层 提供服务。因此, C 对网络层服务的描述是错误的。 (3)网络层提供的基本功能包括路由选择、拥塞控制、网络互联等。因此, B 对 网络层功能的描述是正确的。 (4)网络层服务不依赖于底层的通信子网采用的技术,具有跨局域网、城域网与 第5章 网络层 广域网的互联网络寻址能力。因此, D 对网络层与通信子网关系的描述是正 确的。 C。 5.2 以下关于异构网络互联的描述中,错误的是。 A. 异构性是指网络、通信协议、计算机硬件与操作系统的差异 B. 网络类型的异构性可表现为广域网、城域网与局域网的差异 C. 通过路由器将多个网络互联起来构成的系统称为互联网络 D. 互联网与互联网络两个术语所描述的是相同的概念 设计本例的目的是加深考生对异构网络互联的理解。在讨论异构网络互联时, 需要注意以下几个主要问题: (1)网络系统的互联必然涉及异构性问题。异构性是指网络与通信协议、计算 机硬件与操作系统的差异性。因此, A 对异构性概念的描述是正确的。 (2)网络互联的异构性主要表现在:不同类型的网络(广域网、城域网、局域网 等); 使用不同协议的网络(以太网、令牌环网、ATM 等); 不同类型的计算机(大 型机、小型机、工作站、微型机等); 使用不同操作系统的计算机(Windows 、 UNIX 、Linux 等)。因此, B 对网络类型的描述是正确的。 (3)通过路由器将两个或两个以上的网络互联构成的系统称为互联网络。因 此, C 对互联网络概念的描述是正确的。 (4)互联网络(internet)与互联网(Internet)是不同的。互联网是网络互联技术 发展与应用的产物,它是一种覆盖世界范围的大型网际网。因此, D 对互联网 络与互联网的描述是错误的。 D。 5.2 路由与转发 1. 5.3 以下关于路由选择概念的描述中,错误的是。 A. 路由选择是指为转发的分组选择一条到达目的主机的合理路径 B. 路由选择算法为路由器生成和更新路由表提供算法依据 C. 路由选择算法应能够适应网络拓扑和通信量的变化 D. 开销通常是指分组传输过程的通信费用 设计本例的目的是加深考生对路由选择概念的理解。在讨论路由选择算法的 基本概念时,需要注意以下几个主要问题: (1)地址、路由与路由选择是网络层的重要术语。地址标识结点的位置;路由是 分组从源结点到目的结点的传输路径,路由选择为分组通过通信子网选择一条 137 全国硕士研究生招生考试计算机科学与技术学科联考 计算机网络复习指导与真题解析 合理的传输路径。因此, A 对路由选择概念的描述是正确的。 (2)路由选择算法为路由器生成与不断更新、完善路由表提供算法依据。因此, B 对路由选择算法概念的描述是正确的。 (3)一个理想的路由选择算法应具有以下几个特点:算法必须是正确、稳定与 公平的,算法应该尽量简单,算法能够适应网络拓扑与通信量的变化。因此, C 对路由选择算法特点的描述是正确的。 (4)影响路由选择算法的主要参数如下: .跳数(hop count):是指一个分组从源结点到达目的结点经过的转发路由 器数。 .带宽(bandwidth):是指链路的传输速率。 .延时(delay):是指一个分组从源结点到达目的结点花费的时间。 .负载(load): 是指通过路由器或线路的单位时间通信量或吞吐量。 .可靠性(reliability):是指传输过程中的误码率。 .开销(overhead):通常是指传输过程中的花费。衡量开销的因素可以是链 路长度、传输速率、链路容量、传播延时和通信费用等。因此, D 对路由选择 算法开销的描述是错误的。 5.4 D。 以下关于分组交付的描述中,错误的是。 A. 分组交付是指路由器或网桥对分组的转发机制 B. 分组交付要根据分组的源地址与目的地址来决定 C. 同一子网的主机之间交换分组属于直接交付 D. 不属于同一子网的主机之间交换分组属于间接交付 设计本例的目的是加深考生对分组交付概念的理解。在讨论分组交付的基本 概念时,需要注意以下几个主要问题: (1)分组交付是指互联网络中的路由器对IP 分组的转发机制。因此, A 对分组 交付概念的描述是错误的。 (2)分组交付类型是根据每个分组的源地址与目的地址决定的。因此, B 对分 组交付类型的描述是正确的。 (3)如果在同一子网的主机之间交换分组,可以不通过路由器转发,直接进行分 组传输,则属于直接交付。因此, C 对直接交付概念的描述是正确的。 (4)如果在不同子网的主机之间交换分组,需要通过一个或多个路由器转发,间 接进行分组传输,则属于间接交付。因此, D 对间接交付概念的描述是正确的。 A。 138 第5章 网络层 1.拥塞控制 5.3 5.5 以下关于拥塞控制概念的描述中,错误的是。 A. 一个子网或子网的一部分出现过多的分组,造成网络性能下降的现象称为 拥塞 B. 拥塞控制是指确保子网能够承受所有到达的分组流量,是一个全局性问题 C. 流量控制与通信双方之间的点对点流量相关,是一个局部性问题 D. 显式反馈算法由源结点通过检测来判断是否出现拥塞 设计本例的目的是加深考生对拥塞控制概念的理解。在讨论拥塞控制的基本 ( 概念时,需要注意以下几个主要问题: 1)当一个子网或子网的一部分中出现过多的分组时,将会造成网络性能的急 剧下降,这种现象称为拥塞。因此, A 对网络拥塞概念的描述是正确的。 (2)拥塞控制确保一个子网能承受所有到达的分组流量,它是一个全局性问题。 造成拥塞的原因涉及网络的各方面,包括主机、路由器的处理与存储能力以及 网络信道带宽等。因此, B 对拥塞控制概念的描述是正确的。 (3)流量控制仅与通信双方之间的点对点流量相关,它是一个局部性问题。如 果发送方发送的流量超过接收方的处理分组能力,将造成接收方不能及时处理 进入的分组,最终导致缓冲区溢出而丢弃分组。因此, C 对流量控制差异的描 述是正确的。 (4)拥塞控制算法用于解决网络拥塞问题。拥塞控制算法可分为开环算法与闭 环算法。闭环算法又分为显式反馈算法与隐式反馈算法。显式反馈算法从拥 塞结点向源结点发送分组来报告拥塞。隐式反馈算法由源结点通过检测确认 到达时间来判断拥塞。因此, D 对显式反馈算法的描述是错误的。 D。 5.6 以下关于服务质量概念的描述中,错误的是。 A. QoS 针对各种应用的不同需求,为其提供端对端的QoS 保证 B. 流是指网络中从一个源结点到一个目的结点的分组流量 C. RSVP 根据服务类型提供不同资源来保证分组传输的QoS D. MPLS 提供面向连接的服务,支持动态路由和VPN 设计本例的目的是加深考生对服务质量概念的理解。在讨论服务质量的基本 概念时,需要注意以下几个主要问题: (1)服务质量(QoS)是有效管理网络资源的技术。QoS 针对各种业务的不同需 求,为其提供端对端的QoS 保证。在有限的带宽资源下,允许不同流量不平等 139 全国硕士研究生招生考试计算机科学与技术学科联考 计算机网络复习指导与真题解析 竞争网络资源,重要流量在网络设备中优先获得服务。因此, A 对服务质量概 念的描述是正确的。 (2)一个流(flow)是指网络中从一个源结点到一个目的结点的分组流量。每个 流的QoS 可以用以下 4 个参数来描述:可靠性、延时、延时抖动与带宽。因此, B 对流概念的描述是正确的。 (3)解决IP 协议QoS 问题的方法主要有资源预留协议(RSVP )、区分服务 (DiffServ )、多协议标记服务(MPLS)等。 (4)RSVP 通过源结点向目的结点预留资源的方法来保证IP 分组传输的服务质 量。因此, C 对RSVP 协议的描述是错误的。 (5)DiffServ 将服务按要求(吞吐率、丢包率、延时、延时抖动与可用性)来分级, 通过为不同等级的服务提供不同资源来保证IP 分组传输的服务质量。 (6)MPLS 的改进主要表现在:在IP 网络中提供面向连接的服务;通过动态路 由来优化网络利用率;支持VPN 服务。因此, D 对MPLS 特点的描述是正确的。 C。 5.2　路由算法 5.1 静态路由与动态路由 2. 5.以下关于路由算法分类的描述中,错误的是。 7 A. 分组交付中的传输路径是由路由算法确定的 B. 路由算法仅有静态路由算法一种类型 C. 路由算法就是生成路由表的主要依据 D. 静态路由表由人工方式建立与更新 设计本例的目的是加深考生对路由选择算法分类的理解。在讨论路由选择算 法分类时,需要注意以下几个主要问题: (1)分组交付是指互联网中的路由器对IP 分组的转发过程。分组交付中的传 输路径是由路由器通过路由选择算法确定的。路由选择算法通常简称为路由 算法。因此, A 对路由算法概念的描述是正确的。 140 第5章 网络层 (2)根据对网络拓扑和通信量变化的自适应能力,路由算法可分为两大类:静 态路由算法与动态路由算法。其中,静态路由算法又称为非自适应路由算法, 其特点是简单和开销较小,但不能及时适应网络状态变化。因此, B 对路由算 法分类的描述是错误的。 (3)所有路由器都需要建立和维护一个路由表,而路由算法是生成与维护路由 表的依据。因此, C 对生成路由表的描述是正确的。 (4)路由表可以是静态或动态的。其中,静态路由表由人工方式建立。当网络 结构发生变化时,静态路由表无法自动更新。静态路由表的更新由管理员手工 完成。它通常仅用在小型、结构不经常改变的网络中。因此, D 对静态路由表 的描述是正确的。 B。 5.8 以下关于动态路由算法的描述中,错误的是。 A. 路由算法可分为两大类:动态算法与静态算法 B. 动态路由算法能较好地适应网络状态的变化 C. 路由表可以是静态的或动态的 D. 所有的互联网络都必须采用动态路由表 设计本例的目的是加深考生对路由选择算法分类的理解。在讨论路由选择算 法分类时,需要注意以下几个主要的问题: (1)根据对网络拓扑和通信量变化的自适应能力,路由算法可分为两大类:静 态路由算法与动态路由算法。其中,动态路由算法又称为自适应路由算法。因 此, A 对路由算法分类的描述是正确的。 (2)动态路由算法能较好地适应网络状态的变化,但是实现比较复杂,算法开销 也比较大。因此, B 对动态路由算法特点的描述是正确的。 (3)所有路由器都要建立和维护一个路由表,路由算法是生成与维护路由表的依 据。路由表可以是静态的或动态的。因此, C 对路由表特点的描述是正确的。 (4)大型互联网络通常采用动态路由表。在网络系统运行时,运行动态路由协 议自动建立路由表。当网络结构变化时,例如路由器故障或链路中断,自动更 新所有路由器中的路由表。因此, D 对动态路由表的描述是错误的。 D。 2.距离向量路由算法 5.2 5.9 以下关于距离向量路由算法的描述中,错误的是。 141 全国硕士研究生招生考试计算机科学与技术学科联考 计算机网络复习指导与真题解析 A. Bellman-Ford 算法是一种典型的距离向量路由算法 B. 路由表中记录当前到每个目的网络的输出端口及距离 C. 距离向量路由算法对路由的跳数没有限制 D. 通过与网络中相邻路由器交换路由信息来更新路由表 设计本例的目的是加深考生对距离向量路由算法的理解。在讨论距离向量路 由算法的特点时,需要注意以下几个主要问题: (1)距离向量算法(Bellman-Ford 算法)是一种典型的动态路由算法。它是在内 部网络中获得广泛应用的路由选择算法之一。因此, A 对距离向量路由算法的 描述是正确的。 (2)距离向量路由算法的基本方法如下: .每台路由器维护一个路由表,其中列出了当前已知的到达每个目的网络的输 出端口及距离。因此, B 对路由表内容的描述是正确的。 .距离是到达目的结点的跳数(或时间)的估算值。 .通过与相邻路由器相互交换路由信息来更新路由表。因此, D 对交换路由信 息的描述是正确的。 (3)距离向量路由算法的缺点如下: .算法限制在15 跳之内,不适用于大型网络系统。因此, C 对算法跳数限制的 描述是错误的。 .算法需要较长时间才能够收敛到稳定状态 。 C 。 5.10 距离向量协议的工作过程如图5- 1 所示。其中,右侧的表为Router1 最初的路 由表,左侧的表为相邻的Router2 的路由表。请写出Router1 更新后的路由表。 设计本例的目的是加深考生对距离向量协议的理解。在讨论距离向量协议的 工作过程时,需要注意以下几个主要问题: (1)路由表的建立 。 当路由器启动时,通过(V,D)对路由表进行初始化。这时路由器仅包含所有 与 该路由器直接相连的网络的路由。由于是直接相连的网络,无须经过中间路 由 器的转接,因此最初路由表中各路由的距离均为0 。 (2)路由表的更新 。 在路由表建立之后,各个路由器周期性向外广播路由表内容。如图5- 1 所示 , Router1 与Router2 是一个自治系统中的相邻路由器。Router1 接收到Router2 发送的( V ,D)报文,根据以下规律更新路由表信息 : .如果Router1 路由表中没有这项记录,则Router1 在路由表中增加该项记 录,由于经过下一跳的Router2 转发,因此距离值加1。 .如果Router1 路由表中的记录比Router2 发送的这项记录的距离值减 1 大, 则Router1 在路由表中修改该项距离值为Router2 提供的值加1。 142 第5章 网络层 图5-1　距离向量协议的工作过程 比较图5- 1 中的两个路由表后,发现Router1 的路由表中有 3 项记录需要修改 : (1)该路由表中目的网络20.0.0.0 的距离为8,而Router2 的路由表中对应项的 距离为4。因此,Router1 根据Router2 提供的数据,修改对应项的距离(4+1=5) , 路由不变。 (2)Router2 的路由表中目的网络40.0.0.0 的距离为7,而Router1 的路由表中 没有对应项。因此,Router1 在其路由表 中增加一项40.0.0.0,距离为8,路由为 Router2 。 (3)该路由表中目的网络120.0.0.0 的距 离为11(路由为Router4) , 而Router2 的 路由表中对应项的距离为 5 (路由为 Router2 )。因此,Router1 根据Router2 提供的数据,修改相应项的距离为5+ 1=6,路由为Router2 。 Router1 更新后的路由表如图5- 2 所示。 图5-2　Router1更新后的路由表 143 全国硕士研究生招生考试计算机科学与技术学科联考 计算机网络复习指导与真题解析 2.链路状态路由算法 5.3 5.以下关于链路状态协议工作过程的描述中,错误的是。 11 A. 发现相邻路由器,并知道它们的IP 地址 B. 测量到各个相邻路由器的延时或开销 C. 构造一个包含刚获得的路由信息的分组 D. 将这个分组发送给相邻路由器 设计本例的目的是加深考生对链路状态协议的理解。在讨论链路状态协议的 工作过程时,需要注意以下几个主要问题: (1)由于距离向量路由算法收敛较慢,因此人们提出用链路状态路由算法代替 距离向量路由算法。 (2)链路状态路由算法要求每个路由器完成以下工作: .第 1 步是发现相邻路由器,并知道它们的IP 地址。因此, A 对发现相邻路由 器的描述是正确的。 .第 2 步是测量到各个相邻路由器的延时或开销。因此, B 对测量路由器开销 的描述是正确的。 .第 3 步是构造一个路由分组,其中包含刚获得的所有路由信息。因此, C 对 构造路由分组的描述是正确的。 .第 4 步是将路由分组发送到自治系统中的所有路由器。因此, D 对发送路由 分组的描述是错误的。 .第 5 步是计算到每个其他路由器的最短路径 。 D 。 5.4 层次算法 2. 5.以下关于分层路由概念的描述中,。 12 错误的是 A. 为了适应网络规模扩大的需要,有必要采取分层路由方法 B. 对于大型网络系统,可以采取多层路由的划分方法 C. 路由器仅需知道将分组发送到本区域目的结点的路径 D. 由于分层导致的平均路径长度的增长通常是很大的 设计本例的目的是加深考生对分层路由概念的理解。在讨论分层路由的基本 概念时,需要注意以下几个主要问题: (1)随着网络规模的急剧扩大,路由表存储的路由信息随之膨胀,这将造成路由 144 第5章 网络层 器的工作效率下降。为了适应网络规模扩大的需要,有必要采取分层路由的方 法。因此, A 对分层路由需求的描述是正确的。 (2)对于大型网络系统,可采取多层路由划分方法,继续将区域划分为群 (cluster), 将群划分为区(zone), 将区划分为组(group )。因此, B 对多层路由划 分的描述是正确的。 (3)根据分层路由的需要,将路由器划分成区域(region )。路由器仅需知道将 分组发送到本区域目的结点的路径,而无须知道区域之外的路径。因此, C 对 区域内路由方法的描述是正确的。 (4)关于具体应该划分为多少层,研究结果表明:对于一个包含 N 台路由器的 网络,最优的级数为ln N。分层导致平均路径长度的增长通常很小,这是可以 接受的。因此, D 对平均路径长度的描述是错误的。 D。 5.3　IPv4 5.1 IP4分组 3.v 5.以下关于IP 协议特点的描述中,错误的是。 13 A. IP 协议提供的是一种“尽力而为”的服务 B. 无连接意味着IP 协议需要维护分组发送后的任何状态信息 C. 不可靠意味着IP 协议不能保证每个分组都正确到达目的结点 D. IP 协议是一种点对点的网络层协议 设计本例的目的是加深考生对IP 协议特点的理解。在讨论IP 协议的基本特点 时,需要注意以下几个主要问题: (1)IP 协议是一种无连接、不可靠的分组传送服务协议,它不提供对分组严格 的差错校验与传输过程的跟踪。它提供的是一种“尽力而为”(best-effort)的服 务。因此, A 对IP 协议特点的描述是正确的。 (2)无连接(connectionless)意味着IP 协议不维护分组发送后的任何状态信 息。各分组的传输过程是相互独立的。因此, B 对无连接特点的描述是错 145