网络基础 附录.docx
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网络基础附录
第一章网络基础附录
题号12345678910答案CDBACABBCABCDC
二、问答题答案
1、什么是计算机网络？
计算机网络有什么功能？
一般地说，将分散在不同地点的多台计算机、终端和外部设备用通信线路互联起来，彼此间能够互相通信，并且实现资源共享（包括软件、硬件、数据等）的整个系统就叫做计算机网络。
计算机网络有许多功能，主要包括进行数据通信（实现计算机与终端、计算机与计算机间的数据传输）、资源共享等。
2、简述计算机网络发展的过程？
计算机网络的发展历经4代：
第一代：
早期的计算机网络。
20世纪50年代中后期，许多系统都将地理上分散的多个终端通过通信线路连接到一台中心计算机上，出现了第一代计算机网络。
第二代：
远程大规模互联接段。
这个时期的网络将多个主机通过通信线路互联，为用户提供服务，兴起于20世纪60年代后期。
第二代网络时期的典型代表是ARPAnet。
第三代：
计算机网络标准化阶段。
随着计算机网络技术的成熟，网络应用越来越广泛，网络规模增大，通信变得复杂。
各大计算机公司纷纷制定了自己的网络技术标准。
但是，这些网络技术标准只是在一个公司范围内有效。
网络通信市场这种各自为政的状况使得用户在投资方向上无所适从，也不利于多厂商之间的公平竞争。
1977年ISO组织开始着手制定开放系统互联参考模型。
OSI/RM参考模型的出现标志着第三代计算机网络的诞生。
第四代：
微机局域网的发展时期，互联网出现。
20世纪80年代末，局域网技术发展成熟，出现了光纤及高速网络技术，整个网络就像一个对用户透明的、大的计算机系统。
发展以Internet为代表的因特网获得了高速发展，这就是直到现在的第四代计算机网络时期。
3、计算机网络是如何分类的？
从网络的交换功能进行分类，可以将网络分为电路交换网络、报文交换网络、分组交换网络等。
按照拓扑结构，网络可分为集中式网络和分布式网络等。
依据网络的作用范围，可分为广域网、局域网、城域网。
依据构造网络的通信系统所使用的介质，还可以将计算机网络分为有线网络和无线网络两类。
4、常见的网络拓扑结构有哪些？
其特点是什么？
星形拓扑：
特点是结构简单，便于管理（集中式），不过每台入网主机均需与中央处理设备互连，线路利用率低；中央处理设备需处理所有的服务，负载较重；在中央处理设备处会形成单点故障，中央处理设备的故障将导致网络的瘫痪。
总线形拓扑：
多台机器共用一条传输信道，信道利用率较高，但是同一时刻只能由两台计算机通信，并且某个结点的故障不影响网络整体的工作，不过网络的延伸距离有限，结点数有限。
环形拓扑：
传输控制机制比较简单，但是单个环网的结点数有限，一旦某个结点故障，将导致网络瘫痪。
网状拓扑结构：
网络的可靠性较高，但会造成线路的浪费。
5、简述OSI参考模型各层的功能？
物理层：
为设备之间的数据通信提供传输媒体及互连设备，为数据传输提供可靠的环境，并且定义了通讯网络之间物理链路的电气或机械特性，以及激活、维护和关闭这条链路的各项操作。
数据链路层：
为上层提供无差错的数据传输，对数据进行检错和纠错，数据链路的建立、拆除，成帧和帧同步，流量控制。
网络层：
进行数据包的寻址，路由选择和中继，激活、终止网络连接，采取分时复用技术在一条数据链路上复用多条网络连接，差错检测与恢复，流量控制。
传输层：
提供对上层透明（不依赖于具体网络）的可靠的数据传输。
它的功能主要包括：
流控、多路技术、虚电路管理和纠错及恢复等。
会话层：
为会话实体间建立连接、数据传输和连接释放。
使应用程序建立和维持会话，并能使会话获得同步，使用校验点可使通信会话在通信失效时从校验点继续恢复通信。
表示层：
对上层数据或信息进行变换，以保证一个主机应用层信息可以被另一个主机的应用程序理解。
表示层的数据转换包括数据的加密、压缩、格式转换等
应用层：
为操作系统或网络应用程序提供访问网络服务的接口。
6、什么是协议？
举例说明。
就像讲不同语言的人无法进行对话一样，计算机网络中双方也需共同遵守的规则和约定才能进行通讯，这些规则和约定就叫计算机网络协议，由它解释、协调和管理计算机之间的通信和相互间的操作。
例如IP协议，通过对IP报文格式的定义，以及各个字段含义及其处理方法的定义，规定了通信双方在网络的操作规则，而工作于网络层的设备路由器，则依据IP协议中规定的地址进行寻址和路由转发。
7、举例说明TCP头部中6个标志位的作用。
URG：
紧急标志位（Theurgentpointer），说明紧急指针有效。
ACK：
确认标志位（AcknowledgementNumber），大多数情况下该标志位是置位的，说明确认序列号有效。
该标志在TCP连接的大部分时候都有效。
PSH：
推（PUSH）标志位，该标志置位时，接收端在收到数据后应立即请求将数据递交给应用程序，而不是将它缓冲起来直到缓冲区接收满为止。
在处理telnet或rlogin等交互模式的连接时，该标志总是置位的。
RST：
复位标志，用于重置一个已经混乱（可能由于主机崩溃或其他的原因）的连接。
该位也可以被用来拒绝一个无效的数据段，或者拒绝一个连接请求。
SYN：
同步标志（SynchronizeSequenceNumbers），说明序列号有效。
该标志仅在三次握手建立TCP连接时有效。
它提示TCP连接的服务端检查序列号，该序列编号为TCP连接初始端（一般是客户端）的初始序列编号。
FIN：
结束标志，带有该标志置位的数据包用来结束一个TCP会话，但对应端口仍处于开放状态，准备接收后续数据。
在TCP四次断开时会使用这个标志位。
第二章交换技术附录
题号12345678910答案BDEBCDCBBCBACD
二、问答题答案
1、简述CSMA/CD的工作原理。
带有冲突检测的载波侦听多路访问（CarrierSenseMultipleAccess/CollisionDerect，CSMA/CD）是指计算机在传输数据之前先监听电缆上的信号，看是否有其他的计算机也在传输。
如果有的话，则计算机先等着，直到该电缆上当前的传输工作完成。
每台计算机在它自己的传输过程中也进行监听，如果检测到有冲突，则阻塞电缆已警告所有的发送者，然后退回来等待一段随机时间之后再次开始尝试。
2、如何区分EthernetII格式和802.3格式的以太网帧？
EthernetII和802.3两种标准的帧是用“类型/长度”字段的值来区分（即源地址后的2字节内容）的，该字段的值大于或等于0x0600时，表示上层数据使用的协议类型，例如0x0806表示ARP请求或应答，0x0800表示IP协议；该字段的值小于0x0600时，表示以太网用户数据的长度。
3、简述什么是冲突域？
为什么需要分割冲突域？
冲突域是冲突在其中发生并传播的区域。
共享介质上竞争同一带宽的所有节点属于同一个冲突域，冲突会在共享介质上发生。
随着以太网中接入的结点越来越多，流量也急速上升，冲突的次数会越来越多，以至于主机无法正常的发送帧。
使用交换式以太网划分冲突域后，每个冲突域只有一个结点，冲突就不可能发生，因而提高了性能。
4、交换机如何构造MAC地址表？
当交换机接收到一个帧时，会将帧的源MAC地址和接收端口写入MAC地址表中，成为MAC地址表中的一条记录。
这个过程不断进行，随着网络内的主机渐渐都发送过帧以后，就可以构造出完整的MAC地址表了。
这个过程称为交换机的“学习”过程。
5、交换机如何转发单播数据帧？
交换机收到单播数据帧后会查找MAC地址表，如果目标MAC地址已知，会将其从相应的端口转发出去，而不会从其他端口也转发出去；如果目标MAC地址未知，则会从除了接口端口之外的其他所有端口转发出去（泛洪）。
6、交换机的3种帧转发方式各自有什么特点？
交换机主要的转发模式有3种：
直通转发、存储转发、无碎片直通转发。
直通转发（CutThrough），也被称为快速转发，是指交换机收到帧头（通常只检查14个字节）后立刻察看目的MAC地址并进行转发。
这可以极大地降低从入站端口到出站端口的延迟，交换速度较快。
快速转发时的延迟是固定的，与帧长无关。
这种方式的缺点是，冲突产生的碎片和出错的（校验不正确的）帧也将被转发。
存储转发（StoreandForward）时，交换机要收到完整的帧之后，读取目标和源MAC地址，执行循环冗余校验，和帧尾部的4字节校验码进行对比，如果结果不正确，则帧将被丢弃。
这种方式保证了被转发的帧都是正确有效的，但增加了转发延迟。
帧穿越交换机的延迟将随着帧长而异。
无碎片直通转发（FragmentFreeCutThrough），也被称为分段过滤，则介于两者之间，交换机读取前64个字节后开始转发。
冲突通常在前64个字节内发生，通过读取前64个字节，交换机能够过滤掉由冲突产生的帧碎片。
不过，校验不正确的帧依然会被转发。
=
7、要初始话配置一台新出厂的锐捷交换机，通常应该执行哪些步骤？
（1）使用Console线缆将主机的串口和交换机的控制口连接起来；
（2）配置主机的超级终端，建立连接；
（3）给交换机加电启动，可以选择对话方式或者手工方式进行配置；
（4）配置内容一般包括：
主机名、特权模式密码、管理IP地址、Telnet服务等；
（5）查看配置是否正确，如果正确则保存退出。
第三章虚拟局域网（VLAN）附录
题号12345678910答案AACEBCABADDCACBD
二、问答题答案
1、简述VLAN的概念，为什么需要使用VLAN？
VLAN是虚拟局域网的简称，是指位于一个或多个局域网的设备经过配置能够像连接到同一个信道一样进行通信，而实际上它们分布在不同的局域网段中。
通过在局域网内使用VLAN，可以很好地控制不必要的广播报文的扩散，提高了网络内带宽资源的利用率，也减少了主机接收这些不必要的广播所带来的资源浪费；可以强化网络管理和网络安全，只要人员在同一个基于二层的网络内，数据、资源就有可能不安全，利用VLAN技术限制不同工作组间的用户二层之间互访，这个问题就可以得到很好的解决。
此外，VLAN的划分可以依据网络用户的组织结构进行，形成一个个的虚拟工作组。
这样，网络中工作组的划分可以突破共享网络中的地理位置限制，而完全根据管理功能来划分。
这种基于工作流的分组模式，大大提高了网络的管理功能。
2、VLAN有哪些定义方法？
基于端口的VLAN：
根据以太网交换机的端口来划分，实际上就是交换机上某些端口的集合。
基于MAC地址的VLAN：
根据每个主机网卡的MAC地址来划分，即每个MAC地址的主机都被固定地配置属于哪个VLAN。
基于网络层的VLAN：
根据每个主机的网络层地址或协议类型（如果支持多协议）划分。
基于IP组播的VLAN：
依据组播划分，即认为一个组播组就是一个VLAN。
3、802.1Q的标签中，各个字段的用途是什么？
TPID：
标签协议标识字段，值为固定的0x8100，说明该帧具有802.1Q标签。
TCI：
标签控制信息字段，包括用户优先级（UserPriority）、规范格式指示器（CanonicalFormatIndicator）和VLANID。
Priority：
这3位指明帧的优先级。
一共有8种优先级，主要用于当交换机发生拥塞时，优先发送哪个数据包。
CanonicalFormatIndicator（CFI）：
这一位主要用于总线型的以太网与FDDI、令牌环网交换数据时的帧格式。
以太网交换机中，规范格式指示器总被设置为0。
由
于兼容特性，CFI常用于以太网类网络和令牌环类网络之间。
VLANIdentified（VLANID）：
这是一个12位的域，指明VLAN的ID，每个支持802.1Q协议的主机发送出来的数据包都会包含这个域，以指明自己属于哪一个VLAN。
该字段为12位，理论上支持4096（212）个VLAN的识别。
不过在4096个可能的VLANID中，VLANID＝0用于识别帧优先级，4095（0xFFF）作为预留值，所以VLAN配置的最大可能值为4094。
4、Access端口是如何收发帧的？
Access端口发送出的数据帧是不带IEEE802.1Q标签的，且它只能接收以下三种格式的帧：
Untagged帧
VLANID为Access端口所属VLAN的Tagged帧
VLANID为0的Tagged帧
收发Untagged帧：
接收：
Access端口接收不带IEEE802.1Q标签的帧，并为无标签添加缺省VLAN的标签，然后发送出去。
发送：
发送帧前，则去掉帧上附带的VLAN标签，再发送。
Access端口接收到的数据帧带有VLAN标签时，将按照以下条件进行处理：
当标签的VLANID与缺省VLANID相同时，接收该数据帧，并在发送时去掉VLAN标签后发送。
当标签的VLANID为0时，接收该数据帧。
在标签中，VLANID＝0用于识别帧优先级。
当标签的VLANID与缺省VLANID不同且不为0时，丢弃该帧。
5、在一台锐捷交换机上配置VLAN5（名称为abc），将端口F0/10-F0/20添加到VLAN5中，并将F0/1端口设置成Trunk端口，应该如何配置？
Switch（config）#vlan5
Switch（config-vlan）#nameabc
Switch（config-vlan）#exit
Switch（config）#interfacerangefastEthernet0/10-20
Switch（config-if-range）#switchportmodeaccess
Switch（config-if-range）#switchportaccessvlan5
Switch（config-if-range）#exit
Switch（config）#interfacefastEthernet0/1
Switch（config-if）#switchportmodetrunk
Switch（config-if）#end
Switch#
6、为什么需要三层设备才能实现VLAN间的通信？
VLAN间的通信等同于不同广播域之间的通信，必须使用第三层的设备才能实现。
VLAN间的通信就是指VLAN间的路由，是VLAN之间在一个路由器或者其他三层设备（例如三层交换机）上发生的路由。
7、目前有哪些方法能够实现VLAN间的通信？
目前有两种方法可以实现VLAN间的通信：
利用路由器以单臂路由的方式实现和利用三层交换机以三层交换的方式实现。
单臂路由：
在一个路由器的物理接口上启用子接口，也就是将以太网物理接口划分为多个逻辑的、可编址的接口，并配置成干道模式，每个VLAN对应一个这种接口，这样路由器就能够知道如何到达这些互联的VLAN，即实现了VLAN间的路由。
三层交换：
在三层交换机内为每个VLAN启用SVI交换虚拟接口，在这些接口上配置网络层地址，成为每个VLAN的网关，即可以实现VLAN间的路由。
第四章局域网中的冗余链路附录
题号12345678910答案ACDDAACACBBCCB二、问答题答案
1、交换网络中，链路备份的技术有哪些？
交换网络中，可以进行链路备份但又不会产生交换环路的技术有STP生成树协议和端口聚合。
其中STP又发展出RSTP快速生成树和MSTP多生成树协议等技术。
2、生成树的作用是什么？
STP协议的主要功能就是维持一个无环的拓扑结构，当交换机或者网桥发现拓扑中存在环路时，就会逻辑地阻塞一个或更多个冗余端口，解决由于备份连接所产生的环路问题。
3、STP的工作过程是怎么样的？
STP协议的主要思想就是当网络中存在备份链路时，只允许主链路激活，如果主链路因故障而被断开后，备用链路才会被打开。
当交换机间存在多条链路时，交换机的生成树算法只启动最主要的一条链路，而将其他链路都阻塞掉，将这些链路变为备用链路。
当主链路出现问题时，生成树协议将自动起用备用链路接替主链路的工作，不需要任何人工干预。
STP首先会选举根网桥，再在非根网桥上选举根端口，在每一个网段选举出指定端口，然后阻塞非根非指定的端口，就可以构造出无环路的拓扑。
4、非根网桥上如何确定根端口？
非根网桥选举根端口的依据顺序为：
根路径成本最小；
发送网桥ID最小；
发送端口ID最小。
非根网桥首先比较所有端口的根路径成本（端口的根路径成本是所接收的BPDU中根路径成本字段的值与自身路径成本的累加和），最小根路径成本的端口为根端口；如果相同，则比较所有端口收到的BPDU中发送网桥ID字段的值，收到最小发送网桥ID的端口为根端口；如果相同，则比较所有端口收到的BPDU中端口ID字段的值，收到最小端口ID的端口为根端口。
5、STP和RSTP的区别是什么？
STP的端口角色有3种：
根端口、指定端口和阻塞端口，快速生成树协议没有阻塞端口，而是定义了2种新增加的端口角色——替代端口和备份端口端口用于取代阻塞端口。
STP的端口有5中状态：
禁用、阻塞、监听、学习、转发，RSTP只有3种端口状态——丢弃、学习和转发。
STP中的禁用、阻塞和监听状态，就对应了RSTP的丢弃状态。
RSTP定义了边缘端口和点对点的链路类型，可以主动的将端口立即转变为转发状态，而无需通过调整计时器的方式去缩短收敛时间。
RSTP依赖于一种有效的桥——桥握手机制，而不是802.1d中根桥所指定的计时器。
RSTP利用交换机不断发送BPDU（按照hellotime）作为保持本地连接的方式，这就使802.1d的ForwardDelay和MaxAge定时器变得多余。
STP中非根网桥的根端口收到来自根网桥的BPDU后，会重新生成一份BPDU朝下游交换机发送出去，RSTP里的每个交换机在BPDUhellotime（默认2s）的时间里生成BPDU发送出去，即使没有从根桥那里接收到任何BPDU。
如果RSTP中的交换机连续三次未收到BPDU，那么它将认为丢失了到达相邻交换机根端口或指定端口的连接
在RSTP中，仅当非边缘端口转为转发状态时，拓扑结构才会发生改变，而802.1d中的连接丢失（例如端口阻塞）则不会引起拓扑结构的变化。
在STP中，TCN先单独传送给根桥，然后再多点传送到其它网桥。
接收802.1dTCN将使网桥快速老化转发表格中的所有条目，而不考虑网桥转发拓扑结构是否受到了影响。
RSTP则恰恰相反，它明确通知网桥保留通过接收TCN端口所学习的条目，因而使这项工作得到了最优化。
6、什么是端口聚合？
为什么需要使用端口聚合技术？
端口聚合技术是指可以把多个物理接口捆绑在一起形成一个简单的逻辑接口，这个逻辑接口我们称之为一个聚合端口AggregatePort（以下简称AP）。
AP是链路带宽扩展的一个重要途径，它可以把多个端口的带宽叠加起来使用。
此外，通过聚合端口发送的帧还将在所有成员端口上进行流量平衡，如果AP中的一条成员链路失效，聚合端口会自动将这个链路上的流量转移到其他有效的成员链路上，提高了连接的可靠性。
7、配置端口聚合技术需要注意哪些事项？
配置端口聚合需要先了解下面几点注意事项：
AP成员端口的端口速率必须一致。
AP成员端口必须属于同一个VLAN。
AP成员端口使用的传输介质应相同。
缺省情况下创建的AggregatePort是二层AP。
二层端口只能加入二层AP，三层端口只能加入三层AP。
第五章IP协议及子网规划附录
题号12345678910答案BCBDCAADBACDD
二、问答题答案
1、IP提供的服务为何被称为是尽力而为的？
IP只能提供尽力而为的传输服务，因为它提供的数据包传送服务是不可靠和无连接的，不能保证数据包在传输过程中不丢失、不出错。
不可靠（unreliable）的意思是它不能保证IP数据报能成功地到达目的地。
IP仅提供最好的传输服务。
如果发生某种错误时，如某个路由器暂时用完了缓冲区，IP有一个简单的错误处理算法：
丢弃该数据报，然后发送ICMP消息报给信源端。
任何要求的可靠性必须由上层来提供（如TCP）。
无连接（connectionless）这个术语的意思是IP并不维护任何关于后续数据报的状态信息。
每个数据报的处理是相互独立的。
这也说明，IP数据报可以不按发送顺序接收。
如果一信源向相同的信宿发送两个连续的数据报（先是A，然后是B），每个数据报都是独立地进行路由选择，可能选择不同的路线，因此B可能在A到达之前先到达。
2、IPv4如何实现IP报文的分片和重组？
IPv4依靠标识、标志和段偏移这三个字段来实现报文的分片与重组。
标识字段标识分段属于哪个特定的数据包。
它是一个计数器，当IP协议发送数据报时，他就将这个计数器的当前值复制到标识字段中。
如果数据报要进行分片，则将这个值复制到每一个分片后的数据报片中。
这些数据报片到了接收端，就按照标识字段的值使这些分片后的数据报片重组成为原来的数据报。
标志则用于指示当前的分片是否最后一个分片，以及是否允许分片。
段偏移字段则指出当前分片在原分组中的相对位置。
也就是说，相对于用户数据字段的起点，该片从何处开始。
3、IPv4的地址如何构成？
IPv4的地址是32位的二进制代码。
它包含了两个独立的信息段：
网络号（net-id）和主机号（host-id）。
网络号用来标识主机或路由器所连接到的网络，主机号用来标识该主机或路由器。
子网掩码用于区分一个IP地址中的网络号和主机号，它的形式和IP地址一样，长度也是32位，从左端开始的连续二进制数字“1”表示IP地址的32位2进制数字中有多少位属于网络号；剩余的二进制数字“0”则表示主机号是哪些位。
IPv4地址一般使用点分十进制记法来表示。
4、在IPv4网络中，为什么需要划分子网？
划分子网可以提高IP地址的使用效率，节约IP地址资源。
同时，将一个网络通过子网的方式划分为多个较小的广播域，也可以减少网络内不必要的广播，提高网络传输性能。
另外，子网编址使得IP地址具有一定的内部层次结构，这种层次结构便于IP地址分配和管理。
它的使用关键在于选择合适的层次结构，使得网络地址既能适应各种现实的物理网络规模，又能充分地利用IP地址空间（即从何处分隔子网号和主机号来决定）。
5、IPv4的不足之处有哪些？
IPv4在实际使用中存在许多问题：
地址空间使用效率比较低。
例如，当一个组织得到一个A类地址时，就有1600多万个地址被该组织独占，即便这个组织可能永远也不会有超过100万台计算机；在D类和E类地址中，地址的浪费也是惊人的。
虽然NAT等策略能够减轻所遇到的问题，但这也使得路由更加复杂。
对服务质量没有保障。
随着各种应用的出现，人们要求因特网必须能够适应实时的音频和视频的传输。
这些类型的传输需要最小时延的策略和预留资源，却在IPv4的设计中并没有提供。
由于受其诞生时代背景的影响，IPv4对于移动特性并没有很好的支持。
对于某些应用，因特网必须能够对数据进行加密和鉴别，但IPv4不提供数据的加密和鉴别。
6、IPv6的包头和IPv4相比有哪些变化？
IPv6对数据报头作了简化，以减少处理器开销并节省网络带宽。
IPv6的报头由一个基本报头和多个扩展报头（ExtensionHeader）构成，基本报头具有固定的长度（40字节），放置所有路由器都需要处理的信息。
由于In
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