试题一(共 14 分) 回答下列关于网络体系结构和网络操作的问题,将解答填入答题纸对应栏内。 【问题 1】( 6 分) TCP/IP 体系结构如图 1-1 所示。写出该分层体系结构中的第 1-4 层各层的名称。第 3 层中常 用的协议有哪些? 【问题 2】( 3 分) 进程管理、设备管理、互操作、存储管理、共享资源管理、文件系统和网络管理功能中,哪些属于网络操作系统相对传统单机操作系统增加的功能? 【问题 3】( 5 分) 一台 UNIX 主机中有一个名为 app 的用户程序, app.new 为该程序的更新版本,这两个程序 的存放目录为/usr/bin。现用户对 app 进行版本更新,需完成下列操作。 ( 1)改变当前目录到/usr/bin; ( 2)列出文件 app.new 的大小; ( 3)将 app 改名为 app.bak; ( 4)将 app.new 复制为 app; ( 5)增加 app 的执行权限。 写出完成这些工作使用的完整命令。 【问题 1】 【网络接口层、网络层、传输层、应用层】【 TCP、 UDP】 【问题 2】 【互操作、共享资源管理、网络管理】 【问题 3】 ( 1) cd /usr/bin ( 2) ls –l app.new ( 3) mv app app.bak ( 4) cp app.new app ( 5) chmod 777 app 试题二(共 20 分) 参考图 2-1 和图 2-2.简要回答与 TCP/IP 协议相关的下列问题,将解答填入答题纸对应栏内。 【问题 1】 路由器收到一个长度 1520 字节的 IP 数据报,需要转发到下一跳网络。 ( 1)如果该数据报 DF=1,路由器怎么处理这个数据报? ( 2)若 DF=0。该数据报被分为两个 IP 报文分片。写出这两个 IP 报文分片的长度。 MF 标 志位以及 Offset 字段的值(要求第 1 个分片尽量大)。 ( 3)这两个 IP 报文分片在何处被重新组装回拆分之前的 IP 数据报的状态? ( 4) IP 报文的 Identification 字段有什么用处? ( 1)丢弃该数据报, 并将一个 ICMP 错误返回给源端 ( 2)第一分片 DF=0; MF=1; Offset=0 第二分片 DF=0; MF=0; Offset=185 ( 3)目的主机 ( 4) Identification 是标识字段,相同的标识字段的值使分片后的各数据报片最后能正确地 重装为原来的数据报。 试题分析: 【问题 1】 ( 1) DF 属于 IP 数据报中的标志(Flag)位,其中标志位占 3 位,目前只有 2 位有效。 标志字段中的最低位记为 MF, MF=1 即表示后面“还有分片”的数据报。 MF=0 表示这已 是若干数据报片中的最后一个。标志字段中间的一位记为 DF,意思是“不能分片”。只有当 DF=0 时才允许分片。如果该数据报 DF=1,说明该数据报不能分片。注意:在 IP 层下 面的每一种数据链路层都有自己的帧格式,其中包括帧格式中的数据字段的最大长度,这 称为最大传送单元 MTU。当一个数据报封装成链路层的帧时,此数据报的总长度(即首部 加上数据部分)一定不能超过下面的数据链路层的 MTU 值。以太网的最大 MTU 值为 1500 字节。所有路由器收到一个长度为 1520 字节的 IP 数据报,如果该数据报 DF=1,路由器直 接丢弃。 ( 2) DF=0 的时候,表示允许分片,长度 1520 字节的 IP 数据报,其中首部 20 字节+1500 字节的数据部分。分片的按照第一个分片尽量大的结果就是:第一个分片: 1500 字节。其 中 20 字节的首部, 1480 的数据部分, MF=1,表示还有分片, Offset 字段表示片漂移,表 示较长的分组在分片后,某片在原分组中的相对位置。也就是说,相对用户数据字段的起 点,该片从何处开始。片漂移以 8 各字节为偏移单位,第一个分片的偏移字段为 0。第二个 分片: 40 字节。其中 20 字节的首部。 20 字节的数据部分, MF=0,表示后面没有分片,片 偏移字段是 1480/8=185. ( 3) 这两个 IP 报文分片在目的主机被重新组装回拆分之前的 IP 数据报的状态。 ( 4) Identification 是标识字段, IP 软件在存储器中维持一个计数器,每产生一个数据报,计数器就加 1,并将此值赋给标识字段,但这个“标识”并不是序号,因为 IP 是无连接服 务,数据报不存在按序接收的问题。当数据报由于长度超过网络的 MTU 而必须分片时,这 个标识字段的值就被复制到所有的数据报的标识字段中。相同的标识字段的值使分片后的 各数据报片最后能正确地重装成为原来的数据报。 【问题 2】( 5 分) 同 IPv4 相比, IPv6 扩充了地址字段的长度。但简化了 IP 基本报头。 ( 1)为什么要做这样的简化? ( 2)下面列出 IPv4 报头的 5 个字段中,哪些在 IPv6 基本报头中没有等价的字段? Total Length, Identification, Fragment Offset, Time to Live, Header Checksum。 ( 1)使路由器可以加快对数据包的处理速度,提高了转发效率,从而提高网络的整体吞吐量, 使信息传输更加快速? ( 2) Identification、 Fragment Offset、 Header Checksum 试题分析: 【问题 2】 ( 1) IPv6 的包头共有 8 个字段,总长为 40 字节;而 IPv4 的包头则包含至少 12 个字段, 长度在没有选项时为 20 字节,有选项时达 60 字节。 IPv6 采用固定格式的包头减少了需要检查和处理的字段的数量,提高选路效率。 ( 2) 在 IPv4 数据报格式中, Total Length 表示为数据报长度, Identification 表示标识字符, Fragment Offset 表示片偏移字段, Time to Live 表示生存时间, Header Checksum 表示首部校验和。其中 IPv6 中的 Payload Length 等价于 Total Length, Hop Limit 等价 于 Time to Live。其中 Identification, Fragment Offset, Header Checksum 没有等价的字段。 【问题 3】( 8 分) ( 1) TCP 报头的 SYN 比特和 FIN 比特分别起什么作用? ( 2)如果 TCP 接收方处理数据的速度很慢,导致接收方的接收缓冲区满,接收方通过 TCP 报头的哪个字段通知发送方暂停数据发送? ( 3) TCP 接收方收到发送方发来的多个报文,根据 TCP 报头的哪个字段判断接收到的报文 次序是否与发送方的发送次序相同? ( 1) SYN 用于同步; FIN 终止,释放连接请求/响应 ( 2) Window Size ( 3)确认号字段( Acknowledgment Number)标识 试题分析: 【问题 3】 ( 1) TCP 报文包含 TCP 报头和 TCP 数据两部分, TCP 报文格式中: SYN:该字段长度 为 1 位。同步标志, SYN 为 1 时,表示一个连接请求或连接接收。 FIN:该字段长度为 1 位。释放连接标志, FIN 为 1 时,表明发送端的数据发送完毕,要求释放连接。 ( 2) Windows Size 窗口字段:该字段长度为 2 字节。用来进行流量控制,单位为字节, 这个值是本端期望一次接收的字节数,并通知对方 ( 3) TCP 使用 32 位的确认号字段( Acknowledgment Number)标识期望收到的下一个字段的第一个字节,并声明此前的所有数据已经正确无误地收到,因此,确认号应该是 上次已成功收到的数据字节序列号加 1。收到确认号的源计算机会知道待定的段已经被收到。确认号的字段只在 ACK 标志被设置时才有效。
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