表示层:可确保一个系统的应用层所发送的信息可以被另一个系统的应用层读取。例如,PC程序与另一台计算机进行通信,其中一台计算机使用扩展二一十进制[1]交换码(EBCDIC),而另一台则使用美国信息交换标准码(ASCII)来表示相同的字符。如有必要,表示层会通过使用一种通格式来实现多种数据格式[2]之间的转换。应用层:是最靠近用户的OSI层。这一层为用户的应用程序(例如电子邮件[3]、文件传输和终端仿真)提供网络服务。 3. TCP/IP有哪几层,会画出来,知道所有层数的作用,会列举各层主要的协议名称。一共有四层:从上到下---应用层(Application) 、传输层[4](Transport)、网络层(Network Layer)、网络接口层 从协议分层模型方面来讲,TCP/IP由四个层次组成:网络接口层、网间网层、传输层、应用层。 其中: 网络接口层 这是TCP/IP软件的最低层,负责接收IP数据报[5]并通过网络发送之,或者从网络上接收物理帧,抽出IP数据报,交给IP层。 网间网层 负责相邻计算机之间的通信。其功能包括三方面。一、处理来自传输层的分组发送请求,收到请求后,将分组装入IP数据报,填充报头,选择去往信宿机的路径,然后将数据报发往适当的网络接口。二、处理输入数据报:首先检查其合法性,然后进行寻径--假如该数据报已到达信宿机,则去掉报头,将剩下部分交给适当的传输协议;假如该数据报尚未到达信宿,则转发该数据报。三、处理路径、流控、拥塞等问题。 传输层 提供应用程序间的通信。其功能包括:一、格式化信息流;二、提供可靠传输。为实现后者,传输层协议规定接收端必须发回确认,并且假如分组丢失,必须重新发送。 应用层 向用户提供一组常用的应用程序,比如电子邮件、文件传输访问、远程登录等。远程登录TELNET使用TELNET协议提供在网络其它主机上注册的接口。TELNET会话提供了基于字符的虚拟终端[6]。文件传输访问FTP使用FTP协议来提供网络内机器间的文件拷贝功能。 4. 硬件(MAC)地址的概念及作用。MAC(Medium/Media Access Control)地址,或称为 MAC地址、物理地址,用来表示互联网上每一个站点的标识符[7],采用十六进制[8]数表示,共六个字节(48位)。其中,前三个字节是由IEEE的注册管理机构RA负责给不同厂家分配的代码(高位24位),也称为“编制上唯一的标识符”(Organizationally Unique Identifier),后三个字节(低位24位)由各厂家自行指派给生产的适配器接口,称为扩展标识符(唯一性)。一个地址块可以生成2^24个不同的地址。MAC地址实际上就是适配器地址或适配器标识符EUI-48 5. ARP协议的用途 及算法、在哪一层上会使用arp ?A. RP(Address ResolutionProtocol)是地址解析协议[9],ARP是一种将IP地址转化成物理地址的协议。从IP地址到物理地址的映射有两种方式:表格方式和非表格方式。ARP B. IP层,也就是相当于OSI的第三层)地址解析为数据连接层(MAC层,也就是相当于OSI的第二层)的MAC地址。ARP协议是 C. IP地址来获得MAC地址的。 D. RP原理:某机器A要向主机 E. 发送报文,会查询本地的ARP缓存表,找到B的IP地址对应的MAC地址后就会进行数据传输[10]。如果未找到,则广播A一个 F. ,请求IP地址为Ib的主机B回答物理地址Pb。网上所有主机包括B都收到ARP请求,但只 G. 识别自己的IP地址,于是向A主机发回一个ARP响应报文。其中就包含有B的MAC地址,A接收到B的应答后,就会更新本地的ARP缓存。接着使 MAC地址发送数据(由网卡附加MAC地址)。因此,本地高速缓存[11]的这个ARP表是本地网络流通的基础,而且这个缓存是动态的。ARP表:为了回忆 MAC地址与IP的转换不用依靠交换机[12]来进行,而是在本机上建立一个用来记录常用主机IP-MAC映射表[13],即ARP表。 MAC地址带来的安全问题 6. CRC冗余校验算法,反码和检验算法。 Redundancy Check(详见网页) 7. 如何实现透明传输。 SerialNet模式将本地异步串口通信转换成基于TCP/UDP协议的网络通信。其主要目是将串行通信的简单设备实现在网络上的通信,而这些设备不需要做任何改变,为此,SerialNet模式定义了一系列相关的操作参数,这些参数的定义实现了网络连接所需要的属性。当DTU工作在SerialNet模式时,在设备串口与网络之间他的工作方式就象路由器的路由过程 8. 知道各个层使用的是哪个数据交换设备。(交换机、路由器、网关) Switch)是工作在第二层即数据链路[14]层的一种设备,它根据MAC地址对数据帧进行转发。 HUB)是一种工作在物理层的设备,它并不提供数据交换的功能。它相当于一根线缆,把各个网络节点连接起来,而交换机却能够为任意两个网络节点之间提供一条数据通道[15],防止了冲突的产生,能够满足目前用户对数据高速交换的需求。 网桥同路由器是不同的二种设备. LAN连起来,根据MAC地址来转发帧,可以看作一个"低层的路由器"(路由器工作在网络层,根据网络地址如IP地址进行转发)。网桥并不了解其转发帧中高层协议的信息,这使它可以同时以同种凡是处理IP、IPX等协议,它还提供了将无路由协议的网络(如NetBEUI)分段的功能。 ridge)也称桥接器[16],是连接两个局域网[17]的存储转发[18]设备,用它可以完成具有相同或相似体系结构网络系统的连接。一般情况下,被连接的网络系统都具有相同的逻辑链路控制[19]规程[20](LLC),但媒体访问控制[21]协议(MAC)可以不同。 网桥是数据链路层的连接设备,准确他说它工作在MAC子层上。网桥在两个局域网的数据链路层(DDL)间接帧传送信息,在OSI/RM中的位置如 网桥是为各种局域网存储转发数据而设计的,它对末端节点用户是透明的,末端节点在其报文通过网桥时,并不知道网桥的存在。 网桥可以将相同或不相同的局域网连在一起,组成一个扩展的局域网络。 IP等协议有复杂的路由协议,使网管易于管理路由;IP等协议还提供了较多的网络如何分段的信息(即使其地址也提供了此类信息)。而网桥则只用MAC地址和物理拓扑[22]进行工作。因此网桥一般适于小型较简单的网络。 Internet。 缺点 ·它不支持非路由协议..执行多种协议TCP/IP,IPX/SPX及X.25 9. 路由表的内容。 ID(Network ID, Network number):就是目标地址的网络ID。 IP 所属网络) Next hop / interface):就是数据在发送到目标地址的旅途中下一站的地址。 ce 指向 next hop(即为下一个 route)。一个自治系统[23](Autonomous System)中的 route 应该包含区域内所有的子网络,而默认网关 (Network id: 0.0.0.0, Netmask: 0.0.0.0) 指向自治系统的出口。 根据应用和执行的不同,路由表可能含有如下附加信息: ost):就是数据发送过程中通过路径所需要的花费。 路由的服务质量 路由中需要过滤的出/入连接列表 RPF) [3]就是一个安全路由表的例子。在这种具有多种变体的技术中,路由器也在路由表中查找数据包的源地址,如果源地址不正确,数据包就会显示出错或受到攻击。 10. 分组转发算法。
表示层:可确保一个系统的应用层所发送的信息可以被另一个系统的应用层读取。例如,PC程序与另一台计算机进行通信,其中一台计算机使用扩展二一十进制[1]交换码(EBCDIC),而另一台则使用美国信息交换标准码(ASCII)来表示相同的字符。如有必要,表示层会通过使用一种通格式来实现多种数据格式[2]之间的转换。
应用层:是最靠近用户的OSI层。这一层为用户的应用程序(例如电子邮件[3]、文件传输和终端仿真)提供网络服务。 3. TCP/IP有哪几层,会画出来,知道所有层数的作用,会列举各层主要的协议名称。
一共有四层:从上到下---应用层(Application) 、传输层[4](Transport)、网络层(Network Layer)、网络接口层 从协议分层模型方面来讲,TCP/IP由四个层次组成:网络接口层、网间网层、传输层、应用层。 其中: 网络接口层 这是TCP/IP软件的最低层,负责接收IP数据报[5]并通过网络发送之,或者从网络上接收物理帧,抽出IP数据报,交给IP层。 网间网层 负责相邻计算机之间的通信。其功能包括三方面。一、处理来自传输层的分组发送请求,收到请求后,将分组装入IP数据报,填充报头,选择去往信宿机的路径,然后将数据报发往适当的网络接口。二、处理输入数据报:首先检查其合法性,然后进行寻径--假如该数据报已到达信宿机,则去掉报头,将剩下部分交给适当的传输协议;假如该数据报尚未到达信宿,则转发该数据报。三、处理路径、流控、拥塞等问题。 传输层 提供应用程序间的通信。其功能包括:一、格式化信息流;二、提供可靠传输。为实现后者,传输层协议规定接收端必须发回确认,并且假如分组丢失,必须重新发送。 应用层 向用户提供一组常用的应用程序,比如电子邮件、文件传输访问、远程登录等。远程登录TELNET使用TELNET协议提供在网络其它主机上注册的接口。TELNET会话提供了基于字符的虚拟终端[6]。文件传输访问FTP使用FTP协议来提供网络内机器间的文件拷贝功能。 4. 硬件(MAC)地址的概念及作用。
MAC(Medium/Media Access Control)地址,或称为 MAC地址、物理地址,用来表示互联网上每一个站点的标识符[7],采用十六进制[8]数表示,共六个字节(48位)。其中,前三个字节是由IEEE的注册管理机构RA负责给不同厂家分配的代码(高位24位),也称为“编制上唯一的标识符”(Organizationally Unique Identifier),后三个字节(低位24位)由各厂家自行指派给生产的适配器接口,称为扩展标识符(唯一性)。一个地址块可以生成2^24个不同的地址。MAC地址实际上就是适配器地址或适配器标识符EUI-48 5. ARP协议的用途 及算法、在哪一层上会使用arp ?
A. RP(Address ResolutionProtocol)是地址解析协议[9],ARP是一种将IP地址转化成物理地址的协议。从IP地址到物理地址的映射有两种方式:表格方式和非表格方式。ARPB. IP层,也就是相当于OSI的第三层)地址解析为数据连接层(MAC层,也就是相当于OSI的第二层)的MAC地址。ARP协议是
C. IP地址来获得MAC地址的。
D. RP原理:某机器A要向主机
E. 发送报文,会查询本地的ARP缓存表,找到B的IP地址对应的MAC地址后就会进行数据传输[10]。如果未找到,则广播A一个
F. ,请求IP地址为Ib的主机B回答物理地址Pb。网上所有主机包括B都收到ARP请求,但只
G. 识别自己的IP地址,于是向A主机发回一个ARP响应报文。其中就包含有B的MAC地址,A接收到B的应答后,就会更新本地的ARP缓存。接着使
MAC地址发送数据(由网卡附加MAC地址)。因此,本地高速缓存[11]的这个ARP表是本地网络流通的基础,而且这个缓存是动态的。ARP表:为了回忆
MAC地址与IP的转换不用依靠交换机[12]来进行,而是在本机上建立一个用来记录常用主机IP-MAC映射表[13],即ARP表。
MAC地址带来的安全问题 6. CRC冗余校验算法,反码和检验算法。
Redundancy Check(详见网页) 7. 如何实现透明传输。
SerialNet模式将本地异步串口通信转换成基于TCP/UDP协议的网络通信。其主要目是将串行通信的简单设备实现在网络上的通信,而这些设备不需要做任何改变,为此,SerialNet模式定义了一系列相关的操作参数,这些参数的定义实现了网络连接所需要的属性。当DTU工作在SerialNet模式时,在设备串口与网络之间他的工作方式就象路由器的路由过程 8. 知道各个层使用的是哪个数据交换设备。(交换机、路由器、网关)
Switch)是工作在第二层即数据链路[14]层的一种设备,它根据MAC地址对数据帧进行转发。
HUB)是一种工作在物理层的设备,它并不提供数据交换的功能。它相当于一根线缆,把各个网络节点连接起来,而交换机却能够为任意两个网络节点之间提供一条数据通道[15],防止了冲突的产生,能够满足目前用户对数据高速交换的需求。
网桥同路由器是不同的二种设备.
LAN连起来,根据MAC地址来转发帧,可以看作一个"低层的路由器"(路由器工作在网络层,根据网络地址如IP地址进行转发)。网桥并不了解其转发帧中高层协议的信息,这使它可以同时以同种凡是处理IP、IPX等协议,它还提供了将无路由协议的网络(如NetBEUI)分段的功能。
ridge)也称桥接器[16],是连接两个局域网[17]的存储转发[18]设备,用它可以完成具有相同或相似体系结构网络系统的连接。一般情况下,被连接的网络系统都具有相同的逻辑链路控制[19]规程[20](LLC),但媒体访问控制[21]协议(MAC)可以不同。 网桥是数据链路层的连接设备,准确他说它工作在MAC子层上。网桥在两个局域网的数据链路层(DDL)间接帧传送信息,在OSI/RM中的位置如 网桥是为各种局域网存储转发数据而设计的,它对末端节点用户是透明的,末端节点在其报文通过网桥时,并不知道网桥的存在。 网桥可以将相同或不相同的局域网连在一起,组成一个扩展的局域网络。
IP等协议有复杂的路由协议,使网管易于管理路由;IP等协议还提供了较多的网络如何分段的信息(即使其地址也提供了此类信息)。而网桥则只用MAC地址和物理拓扑[22]进行工作。因此网桥一般适于小型较简单的网络。
Internet。 缺点 ·它不支持非路由协议..执行多种协议TCP/IP,IPX/SPX及X.25 9. 路由表的内容。
ID(Network ID, Network number):就是目标地址的网络ID。
IP 所属网络)
Next hop / interface):就是数据在发送到目标地址的旅途中下一站的地址。
ce 指向 next hop(即为下一个 route)。一个自治系统[23](Autonomous System)中的 route 应该包含区域内所有的子网络,而默认网关 (Network id: 0.0.0.0, Netmask: 0.0.0.0) 指向自治系统的出口。
根据应用和执行的不同,路由表可能含有如下附加信息:
ost):就是数据发送过程中通过路径所需要的花费。
路由的服务质量
路由中需要过滤的出/入连接列表
RPF) [3]就是一个安全路由表的例子。在这种具有多种变体的技术中,路由器也在路由表中查找数据包的源地址,如果源地址不正确,数据包就会显示出错或受到攻击。 10. 分组转发算法。
题目解答
答案
ARP(Address ResolutionProtocol) 是地址解析协议， ARP 是一种将 IP 地址转化成物理地址的协议。从 IP 地址到物理地址的映射有两种方式：表格方式和非表格方式。 ARP 具体说来就是将网络层（ IP 层，也就是相当于 OSI 的第三层）地址解析为数据连接层（ MAC 层，也就是相当于 OSI 的第二层）的 MAC 地址。 ARP 协议是 通过 IP 地址来获得 MAC 地址的。 ARP 原理：某机器 A 要向主机 B 发送报文，会查询本地的 ARP 缓存表，找到 B 的 IP 地址对应的 MAC 地址后就会进行数据传输。如果未找到，则广播 A 一个 ARP 请求报文（携带主机 A 的 IP 地址 Ia—— 物理地址 Pa ），请求 IP 地址为 Ib 的主机 B 回答物理地址 Pb 。网上所有主机包括 B 都收到 ARP 请求，但只 有主机 B 识别自己的 IP 地址，于是向 A 主机发回一个 ARP 响应报文。其中就包含有 B 的 MAC 地址， A 接收到 B 的应答后，就会更新本地的 ARP 缓存。接着使 用这个 MAC 地址发送数据（由网卡附加 MAC 地址）。因此，本地高速缓存的这个 ARP 表是本地网络流通的基础，而且这个缓存是动态的。 ARP 表：为了回忆 通信的速度，最近常用的 MAC 地址与 IP 的转换不用依靠交换机来进行，而是在本机上建立一个用来记录常用主机 IP － MAC 映射表，即 ARP 表。 如何解决 MAC 地址带来的安全问题 6. CRC 冗余校验算法，反码和检验算法。 CRC 码， CRC=Cyclic Redundancy Check （详见网页） 7. 如何实现透明传输。 SerialNet 模式将本地异步串口通信转换成基于 TCP/UDP 协议的网络通信。其主要目是将串行通信的简单设备实现在网络上的通信，而这些设备不需要做任何改变，为此， SerialNet 模式定义了一系列相关的操作参数，这些参数的定义实现了网络连接所需要的属性。当 DTU 工作在 SerialNet 模式时，在设备串口与网络之间他的工作方式就象路由器的路由过程 8. 知道各个层使用的是哪个数据交换设备。（交换机、路由器、网关） 交换机 (Switch) 是工作在第二层即数据链路层的一种设备 , 它根据 MAC 地址对数据帧进行转发。 集线器[24] (HUB) 是一种工作在物理层的设备 , 它并不提供数据交换的功能。它相当于一根线缆 , 把各个网络节点连接起来 , 而交换机却能够为任意两个网络节点之间提供一条数据通道 , 防止了冲突的产生 , 能够满足目前用户对数据高速交换的需求。 网桥同路由器是不同的二种设备 . 网桥工作在数据链路层，将两个 LAN 连起来，根据 MAC 地址来转发帧，可以看作一个 " 低层的路由器 " （路由器工作在网络层，根据网络地址如 IP 地址进行转发）。网桥并不了解其转发帧中高层协议的信息，这使它可以同时以同种凡是处理 IP 、 IPX 等协议，它还提供了将无路由协议的网络（如 NetBEUI ）分段的功能。 网桥（ Bridge ）也称桥接器，是连接两个局域网的存储转发设备，用它可以完成具有相同或相似体系结构网络系统的连接。一般情况下，被连接的网络系统都具有相同的逻辑链路控制规程（ LLC ），但媒体访问控制协议（ MAC ）可以不同。 网桥是数据链路层的连接设备，准确他说它工作在 MAC 子层上。网桥在两个局域网的数据链路层（ DDL ）间接帧传送信息，在 OSI ／ RM 中的位置如 网桥是为各种局域网存储转发数据而设计的，它对末端节点用户是透明的，末端节点在其报文通过网桥时，并不知道网桥的存在。 网桥可以将相同或不相同的局域网连在一起，组成一个扩展的局域网络。 路由器 router 处理网络层的数据，因此它们更容易互连不同的数据链路层，如令牌环网段和以太网[25]段。网桥通常比路由器难控制。象 IP 等协议有复杂的路由协议，使网管易于管理路由； IP 等协议还提供了较多的网络如何分段的信息（即使其地址也提供了此类信息）。而网桥则只用 MAC 地址和物理拓扑进行工作。因此网桥一般适于小型较简单的网络。 路由器同网桥相比：路由器具有更强网络互联[26]能力，可用于异种网络互联与多个子网互联，并且路由器具有广播包抑制和子网隔离的功能。 路由器有较高的网络适应性[27]，性价比高，现在广泛应用于局域网间，局域网与广域网[28]的连接上，如：园区网接入 Internet 。 缺点 ·它不支持非路由协议 .. 执行多种协议 TCP/IP ， IPX/SPX 及 X.25 9. 路由表的内容。 网络 ID （ Network ID, Network number ）：就是目标地址的网络 ID 。 子网掩码[29] ( 用来判断 IP 所属网络 ) 下一跳地址 / 接口（ Next hop / interface ）：就是数据在发送到目标地址的旅途中下一站的地址。 其中 interface 指向 next hop( 即为下一个 route) 。一个自治系统 (Autonomous System) 中的 route 应该包含区域内所有的子网络，而默认网关 (Network id: 0.0.0.0, Netmask: 0.0.0.0) 指向自治系统的出口。 根据应用和执行的不同，路由表可能含有如下附加信息： 花费（ Cost ）：就是数据发送过程中通过路径所需要的花费。 路由的服务质量 路由中需要过滤的出 / 入连接列表 路由表也是一个网络安全的关键，像单播可逆路径传输 (uRPF) [3] 就是一个安全路由表的例子。在这种具有多种变体的技术中，路由器也在路由表中查找数据包的源地址，如果源地址不正确，数据包就会显示出错或受到攻击。 10. 分组转发算法。
解析
本部分题目主要围绕计算机网络基础知识展开，涉及OSI模型、TCP/IP模型、网络协议（如ARP）、硬件地址、数据交换设备、路由表等内容，具体解析如下：
1. OSI模型与TCP/IP模型
- OSI模型：7层结构，其中表示层负责数据格式转换（如EBCDIC与ASCII互转），应用层直接面向用户（如电子邮件、文件传输）。
- TCP/IP模型：4层结构（自顶向下）：
- 应用层：提供应用服务（如TELNET、FTP）；
- 传输层：负责端到端通信（如TCP提供可靠传输）；
- 网间网层：处理IP数据报路由（如IP协议）；
- 网络接口层：负责物理帧传输（如以太网）。
2. MAC地址
- 定义：介质访问控制地址，48位（6字节）十六进制标识，前24位为厂商唯一标识（OUI），后24位为设备唯一标识。
- 作用：在数据链路层唯一标识网络节点，用于帧的寻址与转发。
3. ARP协议
- 用途：将IP地址（网络层）解析为MAC地址（数据链路层）。
- 工作原理：
- 主机A发送ARP请求广播，查询目标IP对应的MAC地址；
- 目标主机B收到请求后返回ARP响应，携带自身MAC地址；
- 主机A缓存该IP-MAC映射（ARP表），后续直接使用缓存数据。
- 层级：网络层（OSI第三层）。
4. 数据交换设备与分层
- 集线器（HUB）：物理层，仅转发信号，不隔离冲突域；
- 交换机（Switch）：数据链路层，根据MAC地址转发帧，隔离冲突域；
- 网桥（Bridge）：数据链路层，连接局域网，基于MAC地址转发，扩展网络；
- 路由器（Router）：网络层，根据IP地址转发数据包，隔离广播域，支持异种网络互联。
5. 路由表内容
核心字段包括：
- 网络ID：目标网络的标识；
- 子网掩码：划分网络与主机部分；
- 下一跳地址/接口：数据转发的下一个节点或出口；
- 附加信息：路径花费（Cost）、服务质量、安全策略（如uRPF）等。
6. 其他知识点
- CRC校验：循环冗余校验，通过生成多项式计算校验码，检测数据传输错误；
- 透明传输：通过SerialNet模式将串口通信转换为网络通信，设备无需修改；
- 分组转发算法：路由器根据路由表查找目标网络，选择最优路径转发数据包。