電子信息工程通信網(wǎng)絡(luò)協(xié)議知識梳理姓名_________________________地址_______________________________學號______________________-------------------------------密-------------------------封----------------------------線--------------------------1.請首先在試卷的標封處填寫您的姓名，身份證號和地址名稱。2.請仔細閱讀各種題目，在規(guī)定的位置填寫您的答案。一、選擇題1.下列哪一項不是OSI模型中的層級？

A.物理層

B.數(shù)據(jù)鏈路層

C.應用層

D.會話層

2.TCP/IP協(xié)議族中的IP協(xié)議主要負責以下哪個功能？

A.保證數(shù)據(jù)可靠傳輸

B.路由和尋址

C.提供數(shù)據(jù)加密

D.建立連接

3.在以太網(wǎng)中，幀的前導碼用于？

A.標識幀的開始

B.校驗幀的完整性

C.確定幀的長度

D.包含目標MAC地址

4.下列哪個選項是TCP協(xié)議的一個主要特點？

A.速度最快

B.靈活性高

C.可靠性強

D.簡單易實現(xiàn)

5.在TCP/IP協(xié)議中，哪個協(xié)議用于實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)層上的數(shù)據(jù)傳輸？

A.IP協(xié)議

B.TCP協(xié)議

C.UDP協(xié)議

D.HTTP協(xié)議

答案及解題思路：

1.答案：D.會話層

解題思路：OSI模型共分為七層，分別是物理層、數(shù)據(jù)鏈路層、網(wǎng)絡(luò)層、傳輸層、會話層、表示層和應用層。因此，會話層是OSI模型中的一個層級。

2.答案：B.路由和尋址

解題思路：IP協(xié)議是TCP/IP協(xié)議族中負責網(wǎng)絡(luò)層功能的協(xié)議，主要功能是路由和尋址，保證數(shù)據(jù)包能夠在網(wǎng)絡(luò)中正確傳輸。

3.答案：A.標識幀的開始

解題思路：以太網(wǎng)幀的前導碼用于指示幀的開始，使得接收設(shè)備能夠正確識別并提取幀的數(shù)據(jù)部分。

4.答案：C.可靠性強

解題思路：TCP協(xié)議是一種面向連接的、可靠的傳輸層協(xié)議，其主要特點是提供可靠的數(shù)據(jù)傳輸服務，保證數(shù)據(jù)包按照順序到達目的地。

5.答案：A.IP協(xié)議

解題思路：IP協(xié)議是TCP/IP協(xié)議族中負責網(wǎng)絡(luò)層的數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議，負責將數(shù)據(jù)包從源地址傳輸?shù)侥康牡刂贰CP和UDP協(xié)議則工作在傳輸層，提供端到端的數(shù)據(jù)傳輸服務。HTTP協(xié)議工作在應用層，用于超文本傳輸。二、填空題1.OSI模型的最高層是__________層。

應用層

2.在TCP/IP模型中，相當于OSI模型傳輸層的協(xié)議是__________。

傳輸控制協(xié)議（TCP）

3.IP地址由__________位二進制數(shù)組成。

32位

4.在以太網(wǎng)中，MAC地址的長度為__________位。

48位

5.TCP協(xié)議使用__________來保證數(shù)據(jù)的可靠傳輸。

序列號、確認應答、重傳機制

答案及解題思路：

答案：

1.應用層

2.傳輸控制協(xié)議（TCP）

3.32位

4.48位

5.序列號、確認應答、重傳機制

解題思路：

1.OSI模型分為七層，從下到上分別是物理層、數(shù)據(jù)鏈路層、網(wǎng)絡(luò)層、傳輸層、會話層、表示層和應用層。應用層是OSI模型的最高層，負責為應用軟件提供網(wǎng)絡(luò)服務。

2.TCP/IP模型分為四層，從下到上分別是網(wǎng)絡(luò)接口層、網(wǎng)絡(luò)層、傳輸層和應用層。傳輸層負責端到端的通信，其協(xié)議包括TCP和UDP。在TCP/IP模型中，TCP協(xié)議與OSI模型中的傳輸層相對應。

3.IP地址是互聯(lián)網(wǎng)中用于標識設(shè)備的地址，由32位二進制數(shù)組成，通常以點分十進制的形式表示，如。

4.MAC地址是網(wǎng)絡(luò)設(shè)備在物理層上的標識，長度為48位，通常以六組兩位十六進制數(shù)表示，如001A2B3C4D5E。

5.TCP協(xié)議通過序列號、確認應答和重傳機制來保證數(shù)據(jù)的可靠傳輸。序列號用于標識每個數(shù)據(jù)包的順序，確認應答用于告知發(fā)送方哪些數(shù)據(jù)已成功接收，重傳機制則用于在數(shù)據(jù)丟失時重新發(fā)送數(shù)據(jù)。三、判斷題1.OSI模型是一個實際的通信協(xié)議模型。（×）

解題思路：OSI（開放式系統(tǒng)互聯(lián)）模型是一個理論模型，它定義了網(wǎng)絡(luò)通信的七個層次，但并沒有被廣泛實現(xiàn)。實際的通信協(xié)議模型通常是TCP/IP模型。

2.在TCP/IP協(xié)議中，IP地址用于標識主機在網(wǎng)絡(luò)中的唯一位置。（√）

解題思路：在TCP/IP協(xié)議族中，IP地址是用于標識網(wǎng)絡(luò)中主機或設(shè)備的位置的唯一標識符，保證數(shù)據(jù)包能夠正確地發(fā)送到目標主機。

3.在以太網(wǎng)中，每個幀的長度至少為64字節(jié)。（×）

解題思路：在以太網(wǎng)中，最小幀長度通常包括幀頭（至少12字節(jié)）和數(shù)據(jù)部分（至少46字節(jié)），總共至少為58字節(jié)。最小幀長度是為了保證數(shù)據(jù)幀中包含足夠的控制信息，以避免沖突檢測的困難。

4.TCP協(xié)議使用序列號來保證數(shù)據(jù)的順序傳輸。（√）

解題思路：TCP（傳輸控制協(xié)議）確實使用序列號來保證數(shù)據(jù)包的順序傳輸，保證接收方能夠按照發(fā)送方的順序重組數(shù)據(jù)。

5.在TCP/IP協(xié)議中，UDP協(xié)議是一種可靠的傳輸協(xié)議。（×）

解題思路：UDP（用戶數(shù)據(jù)報協(xié)議）是一種無連接的傳輸協(xié)議，它不保證數(shù)據(jù)包的可靠傳輸，也不保證數(shù)據(jù)包的順序。因此，UDP不是一種可靠的傳輸協(xié)議。

答案及解題思路：

答案：

1.×

2.√

3.×

4.√

5.×

解題思路：

1.OSI模型是理論模型，而非實際通信協(xié)議模型。

2.IP地址在TCP/IP協(xié)議中用于唯一標識網(wǎng)絡(luò)中的主機位置。

3.以太網(wǎng)的最小幀長度為58字節(jié)，不是64字節(jié)。

4.TCP協(xié)議使用序列號保證數(shù)據(jù)順序傳輸。

5.UDP協(xié)議不是可靠的傳輸協(xié)議，它不保證數(shù)據(jù)包的可靠性和順序。四、簡答題1.簡述OSI模型的七層結(jié)構(gòu)。

OSI模型（OpenSystemsInterconnectionModel）是一個理論上的通信協(xié)議模型，用于描述網(wǎng)絡(luò)中通信的七個層次結(jié)構(gòu)。這七層分別是：

物理層（PhysicalLayer）：負責傳輸比特流，定義傳輸介質(zhì)的電氣和機械特性。

數(shù)據(jù)鏈路層（DataLinkLayer）：在相鄰節(jié)點間可靠地傳輸數(shù)據(jù)幀，負責錯誤檢測和校正。

網(wǎng)絡(luò)層（NetworkLayer）：負責網(wǎng)絡(luò)中數(shù)據(jù)包的傳輸，實現(xiàn)端到端的通信，如IP協(xié)議。

傳輸層（TransportLayer）：提供端到端的數(shù)據(jù)傳輸服務，如TCP和UDP協(xié)議。

會話層（SessionLayer）：建立、管理和終止會話，提供同步服務。

表示層（PresentationLayer）：負責數(shù)據(jù)的表示形式，如加密和解密。

應用層（ApplicationLayer）：為應用程序提供網(wǎng)絡(luò)服務，如HTTP、FTP等。

2.解釋TCP和UDP協(xié)議在TCP/IP模型中的角色和作用。

TCP（傳輸控制協(xié)議）和UDP（用戶數(shù)據(jù)報協(xié)議）是傳輸層上的兩種協(xié)議，它們在TCP/IP模型中扮演著以下角色和作用：

TCP提供面向連接、可靠的字節(jié)流服務，適用于數(shù)據(jù)傳輸需要保證準確性和完整性的場合。

UDP提供無連接、不可靠的數(shù)據(jù)報服務，適用于實時傳輸和低延遲的應用，如視頻會議、在線游戲等。

3.說明IP地址在計算機網(wǎng)絡(luò)中的作用和重要性。

IP地址（InternetProtocolAddress）在計算機網(wǎng)絡(luò)中具有以下作用和重要性：

IP地址唯一標識網(wǎng)絡(luò)中的每個設(shè)備，使得數(shù)據(jù)能夠在網(wǎng)絡(luò)中正確傳輸。

它是網(wǎng)絡(luò)通信的基礎(chǔ)，保證數(shù)據(jù)能夠從源地址傳輸?shù)侥繕说刂贰?/p>

IP地址的規(guī)劃和管理對于網(wǎng)絡(luò)的穩(wěn)定性和安全性。

4.描述以太網(wǎng)幀的組成結(jié)構(gòu)。

以太網(wǎng)幀是數(shù)據(jù)鏈路層上的數(shù)據(jù)包，其組成結(jié)構(gòu)

前導碼：用于同步接收器的時鐘。

目的MAC地址：表示接收幀的設(shè)備地址。

源MAC地址：表示發(fā)送幀的設(shè)備地址。

類型/長度：指明幀攜帶的協(xié)議類型或數(shù)據(jù)長度。

數(shù)據(jù)：實際傳輸?shù)臄?shù)據(jù)。

循環(huán)冗余校驗（FCS）：用于檢查幀在傳輸過程中的錯誤。

5.解釋TCP協(xié)議中的三次握手和四次揮手過程。

TCP協(xié)議中的三次握手和四次揮手過程

三次握手：用于建立TCP連接，包括SYN（同步序列編號）、SYNACK（同步確認）和ACK（確認）三個步驟。

1.客戶端發(fā)送SYN包到服務器，客戶端進入SYN_SENT狀態(tài)。

2.服務器收到SYN后，發(fā)送SYNACK包到客戶端，服務器進入SYN_RCVD狀態(tài)。

3.客戶端收到SYNACK后，發(fā)送ACK包到服務器，客戶端進入ESTABLISHED狀態(tài)，服務器也進入ESTABLISHED狀態(tài)。

四次揮手：用于終止TCP連接，包括FIN（結(jié)束）、ACK、FINACK和ACK四個步驟。

1.客戶端發(fā)送FIN包到服務器，客戶端進入FIN_WT_1狀態(tài)。

2.服務器收到FIN后，發(fā)送ACK包到客戶端，服務器進入CLOSE_WT狀態(tài)。

3.客戶端收到ACK后，發(fā)送FINACK包到服務器，客戶端進入FIN_WT_2狀態(tài)。

4.服務器收到FINACK后，發(fā)送ACK包到客戶端，服務器進入LAST_ACK狀態(tài)。

5.客戶端收到服務器發(fā)送的ACK包后，進入TIME_WT狀態(tài)。

6.客戶端等待一段時間后，如果沒有收到服務器的ACK包，認為連接已終止；否則，進入CLOSING狀態(tài)。

答案及解題思路：

1.答案：如上所述，詳細描述OSI模型的七層結(jié)構(gòu)。解題思路：通過理解每一層的功能，梳理出整個OSI模型的結(jié)構(gòu)。

2.答案：TCP提供面向連接、可靠的字節(jié)流服務，UDP提供無連接、不可靠的數(shù)據(jù)報服務。解題思路：分析TCP和UDP協(xié)議的特點，確定其在TCP/IP模型中的角色和作用。

3.答案：IP地址唯一標識網(wǎng)絡(luò)中的每個設(shè)備，保證數(shù)據(jù)在網(wǎng)絡(luò)上正確傳輸。解題思路：從IP地址的作用出發(fā)，闡述其在網(wǎng)絡(luò)中的重要性。

4.答案：以太網(wǎng)幀由前導碼、目的MAC地址、源MAC地址、類型/長度、數(shù)據(jù)和循環(huán)冗余校驗組成。解題思路：了解以太網(wǎng)幀的各個組成部分，按照順序進行描述。

5.答案：三次握手過程包括SYN、SYNACK和ACK三個步驟；四次揮手過程包括FIN、ACK、FINACK和ACK四個步驟。解題思路：理解TCP連接和斷開的過程，分別描述三次握手和四次揮手的步驟。五、論述題1.請論述TCP協(xié)議與UDP協(xié)議的優(yōu)缺點。

a)TCP協(xié)議的優(yōu)點

可靠傳輸：TCP通過序號、確認應答、重傳機制等保證數(shù)據(jù)傳輸?shù)目煽啃浴?/p>

流量控制：TCP實現(xiàn)端到端的流量控制，防止數(shù)據(jù)發(fā)送方發(fā)送的數(shù)據(jù)過多導致接收方來不及處理。

擁塞控制：TCP通過擁塞控制機制避免網(wǎng)絡(luò)擁塞，保證網(wǎng)絡(luò)資源的高效利用。

b)TCP協(xié)議的缺點

延遲較大：由于TCP的可靠性要求，數(shù)據(jù)傳輸過程中可能會有較大的延遲。

占用系統(tǒng)資源較多：TCP協(xié)議的復雜性和可靠性要求使得系統(tǒng)需要消耗更多的資源。

c)UDP協(xié)議的優(yōu)點

傳輸速度快：UDP是一種無連接的傳輸協(xié)議，不需要建立連接，因此數(shù)據(jù)傳輸速度較快。

頭部信息少：UDP頭部信息相對簡單，減少了數(shù)據(jù)包的開銷。

d)UDP協(xié)議的缺點

不可靠傳輸：UDP不保證數(shù)據(jù)傳輸?shù)目煽啃?，可能會出現(xiàn)數(shù)據(jù)丟失或亂序的現(xiàn)象。

無法實現(xiàn)流量控制和擁塞控制：UDP不提供端到端的流量控制和擁塞控制，可能導致數(shù)據(jù)發(fā)送方發(fā)送數(shù)據(jù)過快。

2.請分析IP地址的分類和作用。

a)IP地址的分類

A類地址：主要用于大型網(wǎng)絡(luò)，前8位為網(wǎng)絡(luò)地址，后24位為主機地址。

B類地址：用于中等規(guī)模網(wǎng)絡(luò)，前16位為網(wǎng)絡(luò)地址，后16位為主機地址。

C類地址：用于小型網(wǎng)絡(luò)，前24位為網(wǎng)絡(luò)地址，后8位為主機地址。

D類地址：用于多播地址，用于一組主機之間的通信。

E類地址：保留地址，未使用。

b)IP地址的作用

確定主機位置：IP地址用于在網(wǎng)絡(luò)中唯一標識主機，保證數(shù)據(jù)正確送達。

數(shù)據(jù)路由：根據(jù)IP地址，路由器可以在網(wǎng)絡(luò)中確定數(shù)據(jù)包的傳輸路徑。

3.請?zhí)接懹嬎銠C網(wǎng)絡(luò)中數(shù)據(jù)傳輸可靠性的重要性。

a)數(shù)據(jù)傳輸可靠性的重要性

避免數(shù)據(jù)丟失：數(shù)據(jù)傳輸可靠性保證了數(shù)據(jù)的完整性和正確性，避免了數(shù)據(jù)在傳輸過程中的丟失。

提高通信質(zhì)量：數(shù)據(jù)傳輸可靠性有助于提高通信質(zhì)量，保證網(wǎng)絡(luò)應用的穩(wěn)定性和效率。

保障信息安全：數(shù)據(jù)傳輸可靠性是信息安全的基礎(chǔ)，可以有效防止未授權(quán)的訪問和數(shù)據(jù)泄露。

答案及解題思路：

答案：

1.TCP協(xié)議優(yōu)點：可靠傳輸、流量控制、擁塞控制；TCP協(xié)議缺點：延遲較大、占用系統(tǒng)資源較多。UDP協(xié)議優(yōu)點：傳輸速度快、頭部信息少；UDP協(xié)議缺點：不可靠傳輸、無法實現(xiàn)流量控制和擁塞控制。

2.IP地址分類：A類、B類、C類、D類、E類。IP地址作用：確定主機位置、數(shù)據(jù)路由。

3.數(shù)據(jù)傳輸可靠性的重要性：避免數(shù)據(jù)丟失、提高通信質(zhì)量、保障信息安全。

解題思路：

1.TCP/UDP協(xié)議優(yōu)缺點分別從協(xié)議特點和工作原理進行分析。

2.IP地址分類依據(jù)網(wǎng)絡(luò)規(guī)模，作用從網(wǎng)絡(luò)定位和路由角度闡述。

3.數(shù)據(jù)傳輸可靠性從數(shù)據(jù)完整性、通信質(zhì)量、信息安全等方面進行論證。六、操作題1.網(wǎng)絡(luò)通信流程設(shè)計

設(shè)計一個簡單的網(wǎng)絡(luò)通信流程，要求按照TCP/IP模型進行，包括物理層、數(shù)據(jù)鏈路層、網(wǎng)絡(luò)層、傳輸層、會話層、表示層和應用層。

步驟：

a.物理層：建立物理連接，通過網(wǎng)絡(luò)設(shè)備（如網(wǎng)線、交換機等）傳輸原始比特流。

b.數(shù)據(jù)鏈路層：發(fā)送方將比特流封裝成幀，接收方進行幀同步和差錯校驗。

c.網(wǎng)絡(luò)層：發(fā)送方進行IP地址封裝和路由選擇，接收方進行IP地址解析和路由選擇。

d.傳輸層：發(fā)送方進行端口號封裝和流量控制，接收方進行端口號解析和流量控制。

e.會話層：建立、管理、終止會話。

f.表示層：進行數(shù)據(jù)壓縮、加密等轉(zhuǎn)換操作。

g.應用層：提供網(wǎng)絡(luò)應用服務。

2.獲取本機IP地址方法

方法：

a.在Windows系統(tǒng)中，可以使用`ipconfig`命令獲取本機IP地址。

b.在Linux系統(tǒng)中，可以使用`ifconfig`或`ipaddr`命令獲取本機IP地址。

3.ARP協(xié)議作用

作用：

ARP（AddressResolutionProtocol，地址解析協(xié)議）用于將IP地址解析為物理地址（如MAC地址），實現(xiàn)局域網(wǎng)內(nèi)的設(shè)備通信。

主要作用：

a.允許設(shè)備在網(wǎng)絡(luò)中查找目標設(shè)備的MAC地址。

b.緩存IP地址到MAC地址的映射，提高通信效率。

c.維護ARP表，實時更新網(wǎng)絡(luò)中設(shè)備的MAC地址信息。

4.VLAN的作用和配置方法

作用：

VLAN（VirtualLocalAreaNetwork，虛擬局域網(wǎng)）用于將一個物理局域網(wǎng)劃分為多個邏輯上獨立的局域網(wǎng)，實現(xiàn)隔離廣播域。

主要作用：

a.提高網(wǎng)絡(luò)安全，隔離廣播域，防止廣播風暴。

b.提高網(wǎng)絡(luò)功能，降低數(shù)據(jù)傳輸延遲。

c.提高管理效率，簡化網(wǎng)絡(luò)配置。

配置方法：

a.在交換機上創(chuàng)建VLAN。

b.將端口分配到相應VLAN。

c.配置VLAN間通信（如路由或路由器）。

5.網(wǎng)絡(luò)路由器功能

功能：

網(wǎng)絡(luò)路由器（Router）用于連接不同網(wǎng)絡(luò)，實現(xiàn)數(shù)據(jù)包轉(zhuǎn)發(fā)，主要功能

a.數(shù)據(jù)包轉(zhuǎn)發(fā)：根據(jù)目的IP地址將數(shù)據(jù)包轉(zhuǎn)發(fā)到目標網(wǎng)絡(luò)。

b.路由選擇：根據(jù)路由表選擇最佳路徑轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)包。

c.網(wǎng)絡(luò)隔離：防止不同網(wǎng)絡(luò)之間的通信。

d.網(wǎng)絡(luò)地址轉(zhuǎn)換（NAT）：實現(xiàn)內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)與外部網(wǎng)絡(luò)之間的通信。

e.安全策略：控制網(wǎng)絡(luò)訪問，提高網(wǎng)絡(luò)安全性。

答案及解題思路：

1.答案：

網(wǎng)絡(luò)通信流程設(shè)計見1.11.7步驟。

解題思路：按照TCP/IP模型各層功能，逐步構(gòu)建網(wǎng)絡(luò)通信流程。

2.答案：

Windows系統(tǒng)：使用`ipconfig`命令。

Linux系統(tǒng)：使用`ifconfig`或`ipaddr`命令。

解題思路：根據(jù)操作系統(tǒng)命令獲取本機IP地址。

3.答案：

ARP協(xié)議的作用是解析IP地址為物理地址，實現(xiàn)局域網(wǎng)內(nèi)設(shè)備通信。

解題思路：了解ARP協(xié)議功能和作用。

4.答案：

VLAN的作用是將物理局域網(wǎng)劃分為多個邏輯上獨立的局域網(wǎng)，實現(xiàn)隔離廣播域。

配置方法見4.14.3步驟。

解題思路：了解VLAN的作用和配置方法。

5.答案：

網(wǎng)絡(luò)路由器的功能包括數(shù)據(jù)包轉(zhuǎn)發(fā)、路由選擇、網(wǎng)絡(luò)隔離、NAT和安全策略。

解題思路：掌握網(wǎng)絡(luò)路由器的功能。七、應用題1.在網(wǎng)絡(luò)中，若主機A的IP地址為00，子網(wǎng)掩碼為，請計算主機A的網(wǎng)絡(luò)地址和廣播地址。

解題思路：

將IP地址和子網(wǎng)掩碼轉(zhuǎn)換為二進制形式。

進行按位“與”操作得到網(wǎng)絡(luò)地址。

進行按位“或”操作（非子網(wǎng)掩碼）得到廣播地址。

答案：

網(wǎng)絡(luò)地址：

廣播地址：55

2.在一個局域網(wǎng)中，已知交換機的MAC地址為001122334455，