计算机网络第五版谢希仁课后答案演示教学

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1、计算机网络（第五版）谢希仁-课后答案第十精品文档10-1 NGI和NGN各表示什么意思？它们的主要区别是什么？答：NGN( Next Gen eration In ternet):即下一代英特网；NGI (Next Gen eratio n Network )即下一代电信网。主要区别：如表一所示：表1 NGN与NGI的主要区别NGI开枚接口业务与应用层对外的业需创新空间相对较丿卜相对很大收费的主更层次业务/应用层是否IE分消费者和提供者严格区分不区井二者对等咬竇理念基本业务收费埴值业务收费基审业簧不收費增僖业务收费业务的可菅理性宴求网络也是可管理的不姜求岡络也是可管3里的由此可见，NGN希望业

2、务提供者可以为用户 (信息消费者)提供更好的融和业务，而 NGI则希望为广 大用户(不区分信息提供者和信息消费者)提供一个更好的创新平台。互联网与传统电信网在目标、设计原理、业务与应用、技术、市场、驱动力等方面的差异巨大，因此应采用与传统电信网不同的技术、管 理和政策手段来看待和处理互联网所面临的问题。10-2建议的IPv6协议没有首部检验和。这样做的优缺点是什么？答：优点：对首部的处理更简单。数据链路层已经将有差错的帧丢弃了，因此网络层可省去这一步骤；缺点：可能遇到数据链路层检测不出来的差错。10-3在IPv4首部中有一个“协议”字段，但在IPv6的固定首部中确没有。这是为什么?答：在IP数

3、据报传送的路径上的所有路由器都不需要这一字段的信息。只有目的主机才需要协议 字段。在IPv6使用“下一个首部”字段完成IPv4中的“协议”字段的功能。10-4当使用IPv6时，ARP协议是否需要改变？如果需要改变，那么应当进行概念性的改变还是技术性 的改变？答：从概念上讲没有改变，但因IPv6地址长度增大了，所以相应的字段都需要增大。10-5 IPv6只允许在原点进行分片。这样做有什么好处？答：分片与重装是非常耗时的操作.IPV6把这一功能从路由器中删除，并移到网络边缘的主机中，就可以大大的加快网络中IP数据的转发速度10-6设每隔1微微秒就分配出100万个IPv6地址。试计算大约要用多少年才

4、能将IPv6地址空间全部用光。可以和宇宙的年龄(大约有100亿年)进行比较。答：IPv6的地址重建共有 2的128次方个地址,或3.4 X 10的38次方.1秒种分配10的18 次方个地址，可分配1.08 X 10的13次方年.大约是宇宙年龄的1000倍.地址空间的利用不会是均 匀的.但即使只利用那个整个地址空间的1/1000,那也是不可能那个用完的10-7试把以下的IPv6地址用零压缩方法写成简洁形式：(1) 0000:0000:F53:6382:AB00:67DB:BB27:7332(2) 0000:0000:0000:0000:0000:0000:004D:ABCD(3) 0000:00

5、00:0000:AF36:7328:0000:87AA:0398(4) 2819:00AF:0000:0000:0000:0035:0CB2:B271答：(1) :F53:6382:AB00:67DB:BB27:7332 (2):4D:ABCD(3):AF36:7328:0:87AA:398 (4)2819:AF:35:CB2:B27110-8试把以下的IPv6地址用零压缩方法写成简洁形式：(1) 0:0 (2)0:AA:0 (3)0:1234:3 (4)123:1:2答：(1)0000:0000:0000:0000:0000:0000:0000:0000(2) 0000:00AA:0000:

6、0000:0000:0000:0000:0000(3) 0000:1234:0000:0000:0000:0000:0000:0003(4) 0123:0000:0000:0000:0000:0000:0001:000210-9 以下的每一个地址属于哪一种类型？(1) FE80:12 (2)FEC0:24A2 FF02:0 (4)0:01答：(1)本地链路单播地址(2) IETF保留 (3)多播地址(4)环回地址10-10从IPv4过渡到IPv6的方法有哪些？答：如何完成从IPv4到IPv6的转换是IPv6发展需要解决的第一个问题。现有的几乎每个 网络及其连接设备都支持IPv4，因此要想一夜间

7、就完成从IPv4到IPv6的转换是不切实际的。IPv6必须能够支持和处理IPv4体系的遗留问题。可以预见，IPv4向IPv6的过渡需要相当长的时间才能完成。目前，IETF已经成立了专门的工作组，研究IPv4到IPv6的转换问题，并且已提出了很多方案，主要包括以下几个类型：1. 双协议栈技术IPv6和IPv4是功能相近的网络层协议，两者都基于相同的物理平台，而且加载于其上的传输层协议TCP和UDP又没有任何区别。由图1所示的协议栈结构可以看出，如果一台主机同时支持IPv6和IPv4两种协议，那么该主机既能与支持IPv4协议的主机通信，又能与支持IPv6协议的主机通信，这就是双协议栈技术的工作机理

8、。应用程序TCP/UDP 协谏IPv6检议L?v4协议物理网络图1 IPv4/v6 双协议栈的协议结构图2示出了通过双协议栈的通信方式，图中的双协议主机可以分别和IPv6主机及IPv4主机互通。W2 !叩仃呦就协谊栈的技术2. 隧道技术随着IPv6网络的发展，出现了许多局部的IPv6网络，但是这些IPv6网络需要通过IPv4骨干网络相连。将这些孤立的“ IPv6岛”相互联通必须使用隧道技术。利用隧道技术可以通过现有的运行IPv4协议的In ternet骨干网络（即隧道）将局部的 IPv6网络连接起 来，因而是IPv4向IPv6过渡的初期最易于采用的技术。路由器将IPv6的数据分组封装入IPv4

9、，IPv4分组的源地址和目的地址分别是隧道入口和出口的IPv4地址。在隧道的出口处，再将IPv6分组取出转发给目的站点。隧道技术只要求在隧道的入口和出口处进行修改，对其他部分没有要求，因而非常容易实现。但是 隧道技术不能实现IPv4主机与IPv6主机的直接通信。3. 网络地址转换/协议转换技术网络地址转换 / 协议转换技术 NAT-PT（Network Address Tran slation - ProtocolTranslation） 通过与SIIT协议转换和传统的IPv4下的动态地址翻译（NAT以及适当的应 用层网关（ALG相结合，实现了只安装了 IPv6的主机和只安装了 IPv4机器的

10、大部分应用 的相互通信。10-11多协议标记交换MPLS的工作原理是怎样的？它有哪些主要的功能？答：MPLS的工作原理：MPLS是基于标记的IP路由选择方法。这些标记可以被用来代表逐跳式或者显式路由，并指明服务质量（QoS）、虚拟专网以及影响一种特定类型的流量（或一个特殊用户的流量）在网络上的传输方式等 各类信息。MPLS采用简化了的技术，来完成第三层和第二层的转换。它可以 提供每个IP数据包一个标记，将之与IP数据包封装于新的MPLS数据包，由 此决定IP数据包的传输路径以及优先顺序，而与 MPLS兼容的路由器会在将IP数据包按相应路径转发之前仅读取该 MPLS数据包的包头标记，无须再去读取

11、 每个IP数据包中的IP地址位等信息，因此数据包的交换转发速度大大加快。目前的路由协议都是在一个指定源和目的地之间选择最短路径，而不论该 路径的带宽、载荷等链路状态，对于缺乏安全保障的链路也没有一种显式方法 来绕过它。利用显式路由选择，就可以灵活选择一条低延迟、安全的路径来传 输数据。MPLS协议实现了第三层的路由到第二层的交换的转换。MPLS可以使用各种第二层协议。MPLS工作组到目前为止已经把在帧中继、 ATM和PPP链路 以及IEEE802. 3局域网上使用的标记实现了标准化。MPLS在帧中继和ATM上运行的一个好处是它为这些面向连接的技术带来了IP的任意连通性。目前MPLS的主要发展方

12、向是在 ATM方面。这主要是因为ATM具有很强的流量管 理功能，能提供QoS方面的服务，ATM和MPLS技术的结合能充分发挥在流 量管理和QoS方面的作用。标记是用于转发数据包的报头，报头的格式则取决 于网络特性。在路由器网络中，标记是单独的32位报头；在ATM中，标记置于虚电路标识符/虚通道标识符（VCI /VPI）信元报头中。对于MPLS可扩展 性非常关键的一点是标记只在通信的两个设备之间有意义。在网络核心，路由 器/交换机只解读标记并不去解析IP数据包。IP包进入网络核心时，边界路由器给它分配一个标记。自此，MPLS设备就会自始至终查看这些标记信息，将这些有标记的包交换至其目的地。由于路

13、由 处理减少，网络的等待时间也就随之缩短，而可伸缩性却有所增加。MPLS数据包的服务质量类型可以由 MPLS边界路由器根据IP包的各种参数来确定，如 IP的源地址、目的地址、端口号、TOS值等参数。对于到达同一目的地的IP包，可根据其TOS值的要求来建立不同的转发 路径，以达到其对传输质量的要求。同时，通过对特殊路由的管理，还能有效 地解决网络中的负载均衡和拥塞问题。当网络中出现拥塞时，MPLS可实时建立新的转发路由来分散流量以缓解网络拥塞。10-12试讨论在MPLS域中的三种流的聚合程度：（1）所有的IP数据报都 是流向同一个主机；（2）所有的IP数据报都流经同一个出口 LSR;（ 3）所有

14、 的IP数据报都具有同样的CIDR地址。答:（1）聚合粒度细；（2）聚合力度稍微粗些，出口 LSR要检查每个分组的首部，以便将其分配到合适的终点；（3）这是最粗的聚合粒度，许多网络中的流都将聚合为同一个流，而这种聚合路径通常都在MPLS的主干网中。10-12什么叫显示路由选择？它和通常在因特网中使用的路由选择有何区别？答：显式路由选择：该方案基于由交换路由器或 ATM交换机组成的网络。显式路由使用流量工程技术或者手工制定路由，不受动态路由影响，路由计算 中可以考虑各种约束条件（如策略、CoS等级），每个LSR不能独立地选择下一跳，而由LSP的入口 /出口 LSR规定位于LSP上的LSR。提前为

15、数据分组指 明预定义路径。这是在ATM世界中的虚拟线路。由于预定义了路径，数据分组 在每一节点交换，因此不再需要在沿途每一节点上做出路由选择决定。对于通信 工程、QoS （服务质量）和防止路由选择循环，显示路由选择很有用。它要求提前 建立路径，有些可在IP网络中用MPLS（多协议标签交换）完成。源路由选择是显 示路由选择的一种形式，它是在发送数据分组之前，端系统发现通过网络的路径。10-13 MPLS能否使用显示路由选择以保证对特定流的 QoS需求？请说明理由 答：可以。但有关这种QoS需求的信息应当使边沿路由器知道。10-14试给出两个例子分别在细粒度和粗力度上使用 QoS显式路由选择答：细粒度：按照源点和终点间的每一个应用流定义QoS需求。粗粒度：按照一组网络前缀或两个网络之间的应用流定义QoS需求。10-15试比较网络在以下三种情况的可扩展性:（1）仅使用第三层转发：每一个路由器查找最长前缀匹配以确定下一跳；（2）第三层转发和第二层 MPLS转发；（3）仅有第二层MPLS转发答：（1）当路由表很大时查找最长前缀匹配需要很长时间，这就限制