? 除了物理链路连接在一起,实现网络互联对网络协议有什么要求? 6.2电话号码规范
? 国际公用电话号码分为哪几种结构类型? ? 几种结构类型的具体结构?
? 国内电话号码分为几级,每一级号码的含义?怎样从一个号码判定其地位
位置?
? 每个交换中心的程控交换机怎样工作? ? 怎样实现号码的三级互连? 6.3数字编码规范
? 什么是地址,什么是名字?什么是号码? ? 地址、名字和号码三者之间的差别是什么?
? 传统ATM地址格式包括哪几个字段?每个字段代表什么含义? ? 高级信元体系地址格式相对于传统ATM有哪些改进? 6.4因特网的网际协议IP
? 网际协议包括哪5个组成部分? ? 什么叫分类的IP地址?
? 为什么需要用IP地址来指出“连接到某个网络的某个主机”? ? 什么叫IP地址的点分十进制记法?
? IP地址与硬件地址有何关系?在用法上有什么不同?
? 为什么路由器只根据目的IP地址的网络号进行路由选择? ? 地址解析协议ARP执行哪些功能?在IP网络中起什么作用?
? ARP高速缓存起什么作用?为什么高速缓存需要设置生存时间?生存时间
是“越长越好”还是“越短越好”?
? 既然网络上传输的数据帧最终都是按照硬件地址找到目的主机的,为什么
还要使用抽象的IP地址并调用ARP过程来寻找相应的硬件地址? ? 逆地址解析协议RARP起什么作用?
? IP报文固定长度开销有多少字节?包括哪些字段?
? 互联网路由器与广域网交换机有什么区别?有什么联系?
? 路由器在转发数据时,查找到下一条路由器IP地址以后,如何处理该下一
条路由器IP地址?是否需要将它填写到IP分组报文中?
6.5划分子网和构造超网
? 互联网为什么要在分类IP地址的基础上划分子网?互联网和其中的路由器
如何运用子网掩码来划分子网?
? 划分子网以后,主机如何发送分组?路由器如何转发分组?
? 什么叫“无分类域间路由选择”方式编址?它与划分子网方式有什么区别
和联系?它解决了互联网实践中的哪些问题? ? 如何使用CIDR来聚合路由、构成超网?
? CIDR地址记法有哪几种等效形式?是否还需要使用掩码? ? 为什么使用CIDR可以更加有效地分配IPv4地址?
? 什么叫最长前缀匹配?为什么要进行最长前缀匹配?最长前缀匹配还有哪
些叫法?
? 什么叫“二叉线索”?如何使用二叉线索实现最长前缀匹配? 6.6虚拟专用网VPN和网络地址转换NAT
? 什么叫本地IP地址?什么叫全球IP地址?
? 哪些IP地址属于机构内部通信专用地址(本地地址)? ? 什么叫专用互联网?什么叫虚拟专用网?它是怎么实现的?
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什么叫内联网?什么叫外联网? 为什么要进行网络地址转换? 进行网络地址转换需要什么条件? NAT转换表起什么作用?
什么叫传统NAT?它包括哪两种地址转换类型?
网络地址转换NAT包括哪三个操作阶段?每个操作阶段完成针对IP、TCP、UDP、和ICMP头的哪些操作?
6.7下一代的网际协议IPv6(IPng)
? IPv6主要解决什么问题?
? IPv6基本首部包括哪8个字段?它们各起什么作用? ? IPv6地址如何表示?IPv6的地址空间是怎样分配的? ? 从IPv4向IPv6过渡有哪些方法?什么叫首部转换? ? 双协议栈技术和IPv6隧道技术的工作原理各是什么?
? ICMPv6报文有哪6种类型?它们分别属于哪两个信息种类?
7.图论与最短路径(参考教材,3学时)
? 授课内容
图论的基本概念 生成树算法 最短路径长度算法 ? 教学要求
熟练 (1) 简单图、有向图、加权图的概念 掌握: (2) 树与生成树的概念 (3) Dijkstra算法 (4) Bellman-Ford算法 掌握: 生成树算法 了解: ? 作业: (1) 图Kn有n个顶点且每个顶点都与所有的其他顶点有一条边相连,这样的图称为n个顶点的完全图。写出用于计算Kn中边数量的公式。 (2) 考虑这样一个图,V= {a, b, c, d, e,f},E={(a, b),(a,d), (b, c), (b, e), (c, e), (c,f), (d, e), (e,f)} a.画出这个图。 b.指出从a到f的路径。 c.给出从a到f的最短路径的长度。 (3) 找出下图的所有生成树: 3学时(第12周) ? ? ? ? ? ?
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(4) 写一个先广搜索算法以验证下图是否连通。 V8V1V2V3V4V5V6V7 图6-8 习题6-4的图 (5) (6) 证明先广搜索算法是正确的,即证明该算法能够产生以V1为根的生成树。 在讨论Dijkstra算法时曾断言,在每次迭代中都有一个新的顶点加入到T中,该新顶点的最小耗费路径所经过的顶点都在T中。说明其正确性。提示:从起点开始,证明加入到T中的第1个顶点到源顶点必定有一条直接链路。然后证明加入T的第2个顶点要么与源顶点有一条直接链路,要么与第1个加入T的顶点有一条直接链路,其余类推。记住,所有的链路耗费都假设是非负的。 (7) 在讨论Bellman-Ford算法时曾断言,在h=K的迭代中,如果确定了一条长度为K+1的路径,则该路径的前K段是前一次迭代中确定的一条路径。说明其正确性。 (8) 用Dijkstra算法为图6-2中的顶点2-6计算它们各自到所有其他顶点的最小耗费路由,像图6-2(a)那样给出结果。 (9) 用Bellman-Ford算法重复6-8题 (10) 对图6-8中的图应用Dijkstra算法。图中2个相邻顶点间不同方向的2条边的权重相同。给出类似于表6-2那样的一张表,画出类似于图6-4那样的一个图。 V213141V312G1E5D1111A11F34V64H1V12K(b)1JV4(a)V5 图6-8 习题6-10的图 (11) 用Bellman-Ford算法重复6-10题。 (12) Dijkstra算法和Bellman-Ford算法都能找到从一个顶点到所有其他顶点的最小耗费路径。Floyd-Warshall算法则能找到所有顶点对之间的最小耗费路径。定义 N=网络中的顶点集合 w(i,j)=从顶点i到顶点j的链路耗费;w(i,i)=0;如果2个顶点之间不直接相连,则w(i,j)=? Ln (i,j)=从顶点i到顶点j的最小耗费路径的耗费,其中只有顶点1,2,?,n可以作为路径上的中间顶点。 算法有下面2个步骤; 1.初始化: L0 (i,j)= w(i,j),对所有的i,j, i?j
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2.对所有的n=0,1,2,?,N-1 Ln+1 (i,j)= min [Ln (i,j), Ln (i,n+1) + Ln (n+1,j),对所有的i?j 用语言解释这个算法。用归纳方法说明这个算法的正确性。 ? 图论与最短路径检查思考题
7.1 图论基本概念
? 什么是简单图?怎样构造其相邻矩阵?其相邻矩阵有何特点? ? 什么叫简单路径?
? 什么叫最短路径?什么叫路径的距离? ? 连通图有何特点?
? 什么是有向图?什么是加权有向图?怎样构造加权有向图的相邻矩阵?? 怎样判定某图是一棵树?
? 生成树的特点是什么?怎样构造一棵生成树? 7.2 最短路径长度计算
? 互连网络与图的对应关系如何? ? Dijkstra算法的思路与步骤如何?
? Bellman-Ford算法的思路与步骤如何? ? 两种算法的的异同点? 8.路由选择协议(6学时)
? 授课内容
ICMP报文控制协议 RIP距离向量协议 OSPF路径状态协议 3学时(第13周) BGP/IDRP路径向量协议 软交换 域名系统 3学时(第14周) ? 教学要求
熟练 (1) ICMPv4协议 掌握: (2) RIP协议算法 (3) OSPF协议算法 (4) BGP协议 (5) 软交换的概念 掌握: (1) ICMPv6协议 (2) IDRP协议 了解: ? 作业: (1) 请通过图形(类似图7-7)来说明几种常见类型的ICMP控
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制报文的相互传递信息的过程,并加以解释。 (2) RIP使用UDP,OSPF使用IP,而BGP使用TCP,这样做的优点是什么? (3) ICMP协议最重要的作用是什么?能否舍弃ICMP协议? (4) 试简述RIP、OSPF、BGP和IDRP路径选择协议的主要特点。 (5) 为什么RIP需要周期性地与邻站交换路径信息,而BGP却不需要? (6) 假定网络中的路由器B具有如下的项目: 表 路由器B的路径转发表 序号 目的网络 距离 下一跳 1 N1 7 A 2 N2 2 C 3 N6 8 F 4 N8 4 E 5 N9 4 F 现在B收到从路由器C发来的路径信息 表 路由器C的路径更新信息 序号 目的网络 距离 1 N2 4 2 N3 8 3 N6 4 4 N8 3 5 N9 5 试求出路径B更新后的路径转发表,并详细说明每一个步骤。 (7) 假定网络中的路由器A具有如下的项目: 表 路由器A的路径转发表 序号 目的网络 距离 下一跳 1 N1 4 B 2 N2 2 C 3 N3 1 F 4 N4 5 G 现在A收到从路由器C发来的路径信息 表 路由器C的路径更新信息 序号 目的网络 距离 1 N1 2 2 N2 1 3 N3 3 4 N8 3 试求出路径A更新后的路径转发表,并详细说明每一个步骤。 (8) 试分析软交换与路由器的异同。 (9) 互联网的寻路与网络内部的寻路有关吗?为什么 (10) OSPF能够通过划分区域和几种分组类型来克服通信量大的缺点,但是为什么没有完全取代RIP?(通过具体分析其算法25
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