高级计算机网络课后习题答案1.doc

第一节作业
1、 简述需要网络管理的理由;
计算机网络日益成为个人和企业日常活动比不可少的工具.对于如何保证网络的安全,组织网络高效地运行提出了迫切要求.此外,计算机网络的组成越来越复杂,规模越来越大.其管理的难度更是非同小可.迫切需要一个网络管理系统。
网络管理包括对硬件、软件和人力的使用、综合与协调，以便对网络资源进行监视、测试、配置、分析、评价和控制，这样就能以合理的价格满足网络的一些需求，如实时运行性能、服务质量等。
2、 Agent软件对应于OSI的哪几层?
表示层、会话层、传输层、网络层、数据链路层、物理层
3、 NME,NMA各起什么作用?
NME:网络管理实体，它的作用主要有以下几点：
1) 收集网络活动信息；
2) 测试本地设备；
3) 在本地存储信息；
4) 响应要求,传送信息；
5) 根据命令改变参数。
NMA:网络管理应用，它的作用主要有以下几点：
1) 提供用户接口；
2) 显示管理信息；
3) 向NME发出请求或指示；
4) 改变设置。
4、 轮询和心跳有什么不同?
轮询（Polling):为了及时了解管理对象的最新情况，代理必须经常地查询对象的各种参数。这种定期查询叫轮询。
心跳（Heartbeats）：代理隔一定时间向管理站发出信号，报告自己的状态。目的让管理站知道代理是否存在，是否可与之通信等。
轮询机制是代理查询对象，而心跳机制是代理主动报告自己状态。
5、 说出五项网络管理的作用各是什么？
网络管理有五大功能：故障管理、配置管理、性能管理、安全管理、计费管理。
故障管理(Fault Management)
故障管理是网络管理中最基本的功能之一。一般先将网络修复，然后再分析网络故障的原因。分析故障原因对于防止类似故障的再发生相当重要。网络故障管理包括故障检测、隔离和纠正三方面，应包括以下典型功能：
1) 故障监测；
2) 故障报警；
3) 故障信息管理；
4) 排错支持工具；
5) 检索/分析故障信息。
不严重的简单故障通常被记录在错误日志中，并不作特别处理；而严重一些的故障则需要通知网络管理器，即所谓的"警报"。一般网络管理器应根据有关信息对警报进行处理，排除故障。当故障比较复杂时，网络管理器应能执行一些诊断测试来辨别故障原因。
计费管理（Accounting Management)
计费管理记录网络资源的使用，目的是控制和监测网络操作的费用和代价。
1) 计费数据采集；
2) 数据管理与数据维护；
3) 计费政策制定；
4) 政策比较与决策支持；
5) 数据分析与费用计算；
6) 数据查询。
配置管理（Configuration Management)
配置管理同样相当重要。它初始化网络、并配置网络，以使其提供网络服务。配置管理 是一组对辨别、定义、控制和监视组成一个通信网络的对象所必要的相关功能，目的是为了 实现某个特定功能或使网络性能达到最优。
1) 配置信息的自动获取；
2) 自动配置、自动备份及相关技术；
3) 配置一致性检查；
4) 用户操作记录功能。
性能管理(Performance Management)
性能管理估价系统资源的运行状况及通信效率等系统性能。其能力包括监视和分析被管网络及其所提供服务的性能机制。性能分析的结果可能会触发某个诊断测试过程或重新配置网络以维持网络的性能。性能管理收集分析有关被管网络当前状况的数据信息，并维持和分析性能日志。一些典型的功能包括：
1) 性能监控；
2) 阈值控制；
3) 性能分桥；
4) 可视化的性能报告；
5) 实时性能监控；
6) 网络对象性能查询。
安全管理(Security Management)
安全性一直是网络的薄弱环节之一，而用户对网络安全的要求又相当高，因此网络安全管理非常重要。网络安全管理应包括对授权机制、访问控制、密和加密关键字的管理，另外还要维护和检查安全日志。网络管理本身的安全由以下机制来保证：
1) 管理员身份认证，采用基于公开密钥的证书认证机制；
2) 管理信息存储和传输的加密与完整性，Web浏览器和网络管理服务器之间采用安全套接字层（SSL）传输协议，对管理信息加密传输并保证其完整性；
3) 网络管理用户分组管理与访问控制；
4) 系统日志分析，记录用户所有的操作，使系统的操作和对网络对象的修改有据可查，同时也有助于故障的跟踪与恢复。
6、 写出对象标识符
对象标识符（也称为 OID）是用于标识对象类或属性的编号。对象标识符用点分十进制字符串来表示（如 1.2.3.4），每个点代表层次结构中一个新的分支。
一般规律：
假设对象标识符是y,该对象所在的表有N个索引对象i1,i2,i3,…in,则它的某一行的实例标识符是y.(i1).(i2)…..(in)
对象实例转化为子标识符规则:
[1]整数值；
[2]固定长度的字符串值（每个字节编码为一个标识符）；
[3]可变长的字符串值，先把串的实际长度n编码成第一个子标识符，然后把每个字节编码成一个标识符，总共n+1个。
[4]对象标识符，如果长度为n，则n为第一个子标识符，后续为该对象标识符，总共n+1个。
[5]IP地址，则为4个子标识符
第二节作业
1、 TCP/IP协议中主要包括哪些协议?
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、网络层、传输层、应用层。
网络接口层又称数据链路层是负责接收IP数据包并通过网络发送，或者从网络上接收物理帧，抽出IP数据包，交给IP层。常见的接口层协议有：
Ethernet 802.3、Token Ring 802.5、X.25、Frame relay、HDLC、PPP ATM等。
网络层负责相邻计算机之间的通信。主要包括以下协议：
IP(Internet Protocol）协议、ICMP(Internet Control Message Protocol)控制报文协议、ARP(Address Resolution Protocol）地址转换协议、RARP (Reverse ARP)反向地址转换协议。
传输层提供应用程序间的通信。主要包括以下协议：
传输控制协议TCP(Transmission Control Protocol）和用户数据报协议UDP (User Datagram protocol）。
应用层向用户提供一组常用的应用程序。应用层协议主要包括如下几个：
FTP、TELNET、DNS、SMTP、NFS、HTTP。
2、 写出IP和TCP协议的报头格式.
IP协议报头格式：

IPv4首部一般是20字节长。分别为：
[1]版本号（协议版本号1,2,3,4...）(其值从0开始，第一版本)
[2]IHL:IP头长度以32位计，最小5。
[3]服务类型：一个字节长，左三位优先级，中间3位分别表示为延迟（D）,吞吐率（T）,和可靠性（R）。
[4]段总长度：IP段（段头和数据）包含的字节数最大为65535
[5]标识符：具有标识意义，由发送方高层协议提供，或由IP实体生成，用于联系数据报的各个分段。
[6]标志：D为0表示IP数据报可分段，为1表示不可分段。M为0表示最后一段，为1表示后面还有分段。还有一位未用。
[7]段偏置值：13位长，取值为0－8191，表示该段在原来的位置。第一分段的偏移值为0。
[8]生存期：8位长，取值为0－255，表示数据报在网络中存在的秒数。
[9]协议号：指上层协议的编号。如ICMP为1，TCP为6，UDP为17。
[10]头检查和：IP头的所有16位以1的补码相加，然后再对和求1的补码。
[11]源和目标地址：发送主机和目标主机的IP地址。
[12]任选项：可变长，增强IP协议的功能。
[13]补丁：由于任选项是可变长，所以用补丁（全0）补齐32位边界。
TCP报头格式：

1) 源端口和目的端口：发送方和接收方的TCP端口号。
2) 序号：该报文数据在发送方的数据流中的位置。当前时间值计算出一个数值作为起始序号。
3) 首部长度：表示TCP报文首部信息的长度。首部长度实际上也指示了数据区在报文段中的起始偏移值。
4) 窗口：窗口通告值。发送方根据接收的窗口通告值调整窗口大小。
5) 紧急指针：如果TCP通信中，一方有紧急的数据（例如中断或退出命令）需要尽快发送给接收方，并且让接收方的TCP协议尽快通知相应的应用程序，可以将URG置位，并通过紧急指针指示紧急数据在报文段中的结束位置。
6) 校验和：与UDP校验和计算方法相同，同样需要包含伪首部。
7) 选项：用于TCP连接双方在建立连接时协商最大的报文段长度MSS（Maximum Segment Size）。
8) 填充：为了使选项字段对齐32比特，可能采用若干位0作为填充数据。
3、 IRP和ERP有何异同？
信息资源规划（Information Resource Planning,简称IRP）是指对企业的信息从采集、处理、到传输和使用的全面规划，是信息化建设的基础工程。
企业资源计划（Enterprise Resource Planning,简称ERP）是指对企业的人、财、物等资源进行优化配置的一种管理应用软件。
IRP是ERP实施成功的保证，IRP能为企业和ERP开发商架起沟通与共赢的桥梁。IRP从设计思想入手，将企业资源规划提升为行业资源计划，从根本上对ERP进行了补充。IRP软件与ERP软件的最大区别表现在作用对象、产品线、技术领先性、应用领域等方面上。
1）作用对象
ERP软件作用于企业内部。而IRP软件的作用对象是整个行业。
2）产品线
IRP软件包括ERP（企业资源计划）、SCM（供应链管理）、CRM（客户关系管理）、SRM（供应商关系管理）、HR（人力资源）、KM（知识管理）、BI（商业智能）、PLM（产品生命周期管理）、WFM（工作流管理）等多种管理软件，ERP软件只是IRP软件的一部分。
IRP软件采用六大编码充分考虑企业与合作伙伴之间的互动管理，预留与合作伙伴的接口，使得行业的管理变得顺畅无阻滞。
3）技术领先性
IRP软件倡导的柔性技术，是一种其复杂性随着功能的扩展呈线性增长（而非指数增长）的技术。它涵盖传统的财务软件、ERP（企业资源计划）、MIS（管理信息系统）、CRM、HR等业务范围，适应各种企业的经营方式和管理制度。
4）应用领域
ERP软件主要应用于制造和分销行业，IRP软件可以应用于各个经济行业和领域。
4、 SNMP协议支持的服务原语有哪些,试说明其功能.
SNMP协议支持的原语：Get检索数据 , Set 改变数据 ,GetNext扫描MIB树和连续检索数据的方法，Trap提供从代理进程到管理站的异步报告机制。
5、 写出网络管理中使用的数据类型.哪些是通用类型?哪些是应用类型?
[1]通用类型：通用类型有20多种，SNMP管理对象的定义中用到5种INTEGER (整型)，OCTET STRING(位组串)，NULL(空)，OBJECT IDENTIFIER(对象标识符)，SEQUENCE(OF)序列。
[2]子类型
1) 单个值：TestResult::=INTEGER(0|1|2|3|4)
2) 限定字符的串：HouseNumber::=IA5string(FORM(“1”|“2”|“3”|“4”|“5”|“6”|“7”|“8”|“9”|“0”)) SIZE(1..5)
3) 值的范围：EmployeeNumber::=INTEGER(1..20)
4) 大小限制：Workstationnumber:OCTET STRING(32)
[3]文字约定
1) 区分大小写；
2) 跳空格；
3) 注释以——开头，以——结束或行尾结束；
4) 标识符由大小写字母，数字和横线组成；
5) 内部标识符全部大写；
6) 用户定义的类型名和模块名以大写字母开头；
7) 变量名以小写字母开头。
[4]应用类型
1) ASN.1中的应用类型与特定的应用有关。对于SNMP的应用RFC1155定义以下应用类型。
2) NetworkAddress::=CHOICE{internet IpAddress}
3) internet OBJECT IDENTIFIER::={iso(1)org(3)dod(6)1} SNMP采用对象标识符作为对象的唯一标识。
4) IpAddress::=[APPLICATION 0] IMPLICIT OCTET STRING(SIZE(4))是32位的IP地址
5) Counter::=[APPLICATION 1] IMPLICIT INTEGER(0..4294967295) 计数器，到最大值回零。
6) Cauge::= [APPLICATION 2] IMPLICIT INTEGER(0..4294967295) 计数器，到最大值,锁定。
7) TimeTicks::= [APPLICATION 3] IMPLICIT INTEGER(0..4294967295) 时钟单位10-6秒
8) Opague ::=[APPLICATION 4] OCTET STRING 不透明类型即未知数据类型。
6、 ASN.1宏定义包括哪些层次?
抽象语法表示ASN.1（Abstract Syntax Notation One）是一种形式语言，它提供统一的网络数据表示，通常用于定义应用数据的抽象语法和应用层协议数据单元的结构。
ASN.1宏提供了创建“模板”的功能，这也是引入ASN.1宏的原因。ASN.1宏使得ASN.1语言具有良好的扩充性。
[1]宏定义：定义了一组合法的宏实例，说明有关类型的语法。
[2]宏实例：由宏定义通过参数替换产生的实例，说明一种具体类型。
[3]宏实例的值：表示一个具体特定值的实体。
[4]SNMP MIB-1宏定义在RFC1155中；SNMP MIB-2在RFC 1212中扩充。
1) SYNTAX:表示对象类型的抽象语法RFC1155中 ObjectSyntax代替，包括通用类型和应用类型。5种通用类型，6种应用类型。
2) ACCESS:SNMP的访问对象的方式。只读（read-only）,读写（read-write）,只写(write-only),不可访问（not-accessible）,通过访问子句定义。
3) STATUS:说明实现是否支持这种对象。必要（mandatory）和任选（option）,过时（obsolete）及可取消（deprecated）。
4) DesctPart:可任选，用文字说明对象类型的含义。
5) ReferPart:可任选，用文字说明可参考在其他MIB模块中定义的对象。
6) IndexPart:定义表对象的索引项。
7) DefValPart:可任选，定义对象实例默认值
8) VALUE NOTATION:指明对象的访问名。
[5]宏定义包括类型表示（TYPE NOTATION）,值表示（VALUE NOTATION）和支持产生式3部分组成。（Backus-Naur）范式说明。