【网工第6版】第5章 网络互联①

目录

[■ 广域网技术](#■ 广域网技术)

[▲ 公共交换电话网PSTN](#▲ 公共交换电话网PSTN)

[▲ X.25](#▲ X.25)

[▲ 帧中继FR(Frame Rlay)](#▲ 帧中继FR(Frame Rlay))

[▲ ISDN和ATM](#▲ ISDN和ATM)

[■ IPv4](#■ IPv4)

[▲ IPV4报文格式](#▲ IPV4报文格式)

[▲ IP分片计算](#▲ IP分片计算)

[▲ 特殊IPV4地址](#▲ 特殊IPV4地址)



本章重要程度:☆☆☆☆☆

■ 广域网技术

▲ 公共交换电话网PSTN

在公共交换电话网(Public Switched Telephone Network,PSTN)是为了语音通信而建立的网络,从20世纪60年代开始又被用于数据传输(56k,已淘汰)

用户电话机通过一对铜线连接到最近(1~10km)的端局,这一部分线路叫作"用户回路",只能传送模拟信号

端局、长途局、中继局间的干线是传输数字信号的光纤,因此在发送端和接收端需进行数模转换 ,通常由调制解调器完成。

▲ X.25

X.25分为3个协议层:物理层、链路层分组层 ,分别对应于ISO/OSI参考模型的低三层。链路层提供可靠的数据传输功能

X.25的分组层提供两种虚电路服务:交换虚电路(Switched Virtual Circuit, SVC) 永久虚电路(Permanent Virtual Circuit, PVC)

▲ 帧中继FR(Frame Rlay)

帧中继在第二层 ++++数据链路层++++ 建立虚电路,提供虚电路服务 ,本地标识DLCI

帧头和帧尾都是一个字节的帧标志字段,编码为01111110

  • 帧中继优点

基于分组(帧)交换的透明传输,可提供面向连接的服务。

帧长可变,长度可达1600 - 4096字节 ,可以承载各种局域网的数据帧。可以达到很高的数据速率,2~45Mb/s

既可以按需要提供带宽,也可以应对突发的数据传输CIR:承诺速率,EIR:扩展速率

只做检错和拥塞控制没有流控和重传机制开销很少

  • 帧中继缺点

不适合对延迟敏感的应用(例如声音、视频)。

不保证可靠的提交。

数据的丢失与否依赖于运营商对虚电路的配置。

▲ ISDN和ATM

ISDN综合数字业务网,目的是以数字系统代替模拟电话系统,把音频、视频、数据业务放在一个网上统一传输。

分为窄带ISDN宽带ISDN

窄带ISDN提供两种用户接口。

基本速率BRI=2B+D=144kbps

基群速率PRI=30B+D=2.048M

宽带ISDN,即ATM。

ATM是信元交换,信元为53字节固定长度,开销5字节,利用率90.6% 。ATM依然是以虚链路提供面向连接的服务。

ATM典型速率为150M

真题

路由器包含多种端口以连接不同类型的网络设备,其中能够连接DDN、帧中继、X.25和PSTN等广域网络的是( )。

A.同步串口 B.异步串口 C.AUX端口 D.Console端口

参考答案:A

路由器不同接口

同步串口 :这种端口主要用于连接DDN、帧中继、X.25等网络;

异步串口 :简单,低速接口,比如:RS-232、RS-485(多针接口);

AUX接口 :异步端口,主要用于远程 配置。可以与Modem连接;

Console口 :本地管理配置接口(RJ45或USB接口)。


真题

帧中继网中,交换单元一帧的信息长度比分组长度要长,预约的最大帧长度至少要达到()字节/帧,适合封装局域网的数据单元。

A.1300 B. 1600 C.1900 D.2100

参考答案:B

解析:帧中继帧长可变,长度可达1600~4096 字节,可以承载各种局域网的数据帧。以太网最小帧长64 字节,,超级帧MTU为9K(9014/9216字节),效率为99.8%,如果MTU为1500,效率为98.8%


■ IPv4

▲ IPV4报文格式

头部长度(IHL)4位 ,最小值是5 ,最大值为15 ,单位4字节。头部长度:20B-60B。

TOS:为区分服务字段,用区分服务类型,即QoS字段。

总长度字段 :IPv4数据报的总长度。最大 65535B

标识:主机发送IP报文的序号,每发送一次+1。

生存期(TTL) :用于设置一个数据包可经过的路由器数量的上限,每经过一台路由器 (三层设备) 减1 。最大255

协议字段:包含一个数字,标识数据报有效载荷部分的数据类型。

常见值:1(ICMP) 6(TCP) 17(UDP)

头部校验和:仅计算IPv4头部,不检查数据有效载荷部分的正确性。当TTL减一时,头部校验和必须重新计算。

IP数据 最长为65535-20 = 65515B

真题

IP数据报的首部有填充字段,原因是()。

A.IHL的计数单位是4字节

B.IP是面向字节计数的网络层协议

C.受MTU大小的限制

D.为首部扩展留余地


真题

IPv4首部的最大值为(15)字节,原因是IHL字段长度为(16)比特。

(15) A.5 B.20 C.40 D.60

(16) A.2 B.4 C.6 D.8


▲ IP分片计算

IP分片定义:

IP报文最大65535 字节,而以太网MTU最大为1500字节。

分析理解:相当于货轮能载重65535,而火车载重1500,那么必须把货轮上的货物分装给多个火车运输。

真题

注意:头长度为标准长度,即20.

假设一个IP数据报总长度为3000B,要经过一段MTU为1500B的链路,该IP数据报必须经过分片才能通过该链路。该原始IP数据报需被分成(24)个片,若IP首部没有可选字段,则最后一个片首部中Offset字段为(25)。

(24) A.2 B.3 C.4 D.5

(25)A.370 B.740 C.1480 D.2960


真题

IP数据报的分段和重装配要用到报文头部的报文ID、数据长度、段偏置值和M标志4个字段,其中(23)的作用是指示每一分段在原报文中的位置:若某个段是原报文的最后一个分段,其(24)值为0"。

A.段偏置值 B.M标志 C.报文ID D.数据长度

A.段偏置值 B.M标志 C.报文ID D.数据长度


真题

IP数据报的分段和重装配要用到报文头部的标识符、数据长度、段偏置值和(16)等四个字段,其中(17)字段的作用是为了识别属于同一个报文的各个分段,(18)的作用是指示每一分段在原报文中的位置。

A.IHL B.M标志 C.D标志 D.头校验和

A.IHL B.M标志 C.D标志 D.标识符

A.段偏置值 B.M标志 C.D标志 D.头校验和


真题

IPv4报文分片和重组分别发生在(32)。

A.源端和目的端

B.需要分片的中间路由器和目的端

C.源端和需要分片的中间路由器

D.需要分片的中间路由器和下一跳路由器


▲ 特殊IPV4地址

0.0.0.0

主机端:DHCP分配过程中,用0.0.0.0表示本机,比如主机DHCP Discover广播报文源目地址和端口是UDP 0.0.0.0:68 -> 255.255.255.255:67

服务器端:0.0.0.0本机所有IPv4地址,如果某主机有两个IP地址,该主机一个服务监听的地址是0.0.0.0,那么通过两个IP地址都能够访问该服务。

路由:0.0.0.0表示默认路由,即当路由表中没有找到完全匹配路由的时候所对应的路由。

255.255.255.255

受限广播地址,表示3层广播的目标地址,在同一个广播域范围内所有主机都会接收这个包,广播域的范围可变,跟子网划分相关。

169.254.0.0/16

使用DHCP自动获取IP地址,当DHCP服务器发生故障,或响应时间超时,系统会为你分配这样一个地址,不能正常上网。

127.0.0.0/8(127.0.0.1-127.255.255.255)

本地环回地址,能ping通127地址,证明TCP/IP协议栈正常

RFC1918私有IP地址

IPv4地址空间中有一部分特殊的地址,成为私有IP地址,私有IP地址不能直接访问公网(Internet)的IP,只能在本地使用。

A类:10.0.0.0/8(10.0.0.1~10.255.255.255)1个A类网络

B类:172.16.0.0/12(172.16.0.1~172.31.255.255)16个B类网络

C类:192.168.0.0/16(192.168.0.1~192.168.255.255)256个C

常见组播

224.0.0.1所有主机

224.0.0.6DR和BDR的组播接收地址

224.0.0.2所有路由器

224.0.0.9RIPv2组播更新地址

224.0.0.5所有运行OSPF的路由器

224.0.0.18 VRRP组播地址

真题

RIP路由协议是一种基于(23)为度量的路由协议,其中RIPv1使用广播方式来进行路由更新,RIPv2使用组播方式来进行路由更新,其组播地址是(24)。

A.跳数B.带宽C负载D.延迟

A.224.0.0.5

B.224.0.0.6

C.224.0.0.9

D.224.0.0.10


至此,本文分享的内容就结束了。

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