免费智能真题库 > 历年试卷 > 信息系统管理工程师 > 2018年上半年 信息系统管理工程师 上午试卷 综合知识
  第28题      
  知识点:   IP地址   MAC   TCP   TCP/IP   TCP/IP体系结构   体系结构
  关键词:   IP地址   MAC地址   TCP/IP   协议   AC   TCP        章/节:   协议和传输       

 
TCP/IP体系结构中,将IP地址转化为MAC地址的协议是( ) 。
 
 
  A.  RARP
 
  B.  ARP
 
  C.  ICMP
 
  D.  TCP
 
 
 

 
  第24题    2017年上半年  
   48%
PING发出的是(24)类型的消息,其报文封装在(25)协议数据单元中传送。
  第23题    2017年上半年  
   42%
以下关于TCP/IP协议栈中协议和层次的对应关系正确的是( )。
  第29题    2020年下半年  
   21%
TCP/IP是一个协议簇,包含了多个协议。其中(29)是用来进行文件传输的基本协议。
   知识点讲解    
   · IP地址    · MAC    · TCP    · TCP/IP    · TCP/IP体系结构    · 体系结构
 
       IP地址
        IP地址具有固定、规范的格式。TCP/IP协议规定,每个地址由32位二进制数组成,分成四段,其中每8位构成一段,这样每段所能表示的十进制数的范围最大不超过255,段与段之间用“.”隔开。
        为了便于表达和识别,IP地址是以十进制数形式表示的,每8位一组,用一个十进制数来表示,0~255。在TCP/IP协议中,IP地址主要分为三类:A类、B类、C类。
        在Internet上有成千百万台主机,每台上网的计算机都有一个IP地址,它就像用户在网上的身份证,要查看自己IP地址可在Windows 9x的系统中单击“开始”→“运行”→敲入“winipcfg”→按回车键,就可显示自己所用的计算机的IP地址。IP地址不是随机的,它跟电话号码有些类似,即处在某一网络范围的所有计算机都有相同的地址前缀。
        每个IP地址可以分为两个组成部分:网络号标识和主机号标识。网络号标识确定了某一主机所在的网络,主机号标识确定了在该网络中特定的主机。根据适用范围的不同,IP地址分成若干类,主要依据是网络号和主机号的数量。通常,IP地址分为三类:
        A类:
        
        A类IP地址用8位来标识网络号,24位标识主机号。最前面一位为“0”,这样A类IP地址所能表示的网络数范围为0~127,第一段数字范围为1~126。每个A类地址可连接16387064台主机,Internet有126个A类地址。只要见到第一段数字为1~126格式的IP地址,都属于A类地址。A类IP地址通常用于大型网络。
        B类:
        
        一个B类IP地址由2个字节(16位)的网络地址和2个字节(16位)的主机地址组成,网络地址的最高位必须是“10”,因此,第一段数字范围为128~191。每个B类地址可连接64516台主机,Internet有16256个B类地址。通常,B类IP地址适用于中等规模的网络,例如各地区和网络管理中心。
        C类:
        
        C类地址是由3个字节(24位)的网络地址和1个字节(8位)的主机地址组成,网络地址的最高位必须是“110”,因此第一段数字范围为192~223。例如前面所举的两例都属C类IP地址。每个C类地址可连接254台主机,Internet有2054512个C类地址。C类IP地址一般适用于校园网等小型网络。
        在上面三类IP地址中,由于A类IP地址的网络号数目有限,因此现在能够申请到的仅是B类(同样紧缺)或C类两种。当某个单位申请IP地址时,实际上申请到的是一个网络号,而主机号由该单位或公司自行确定分配,只要无重复的主机号即可。
        除了上面三类主要的IP地址外,还有两类不常用的保留地址:D类和E类地址。
        D类地址用于多点播送。第一个字节以“1110”开始,第一个字节的数字范围为224~239,是多点播送地址,用于多目的地信息的传输。部分留给Internet体系结构委员会IAB作为备用。其中全零“0. 0. 0. 0”地址对应于当前主机,全“1”的IP地址“255. 255. 255. 255”是当前子网的广播地址。
        E类地址:以“11110”开始,即第一段数字范围为240~254。E类地址保留,仅作实验和开发用。
        另外还有几种用作特殊用途的IP地址:
        主机号全部设为“0”的IP地址称为网络地址,如129. 45. 0. 0就是B类网络地址。
        主机号部分全设为“1”(即255)的IP地址称之为广播地址,如129. 45. 255. 255就是B类的广播地址。
        网络号不能以十进制“127”作为开头,在地址中数字127留给诊断使用。如127.1.1.1用于回路测试,同时网络号的第一个8位组也不能全置为“0”,全置“0”表示本地网络。网络号部分全为“0”和全部为“1”的IP地址被保留使用。
        近年来,随着Internet用户数目的急剧增长,可供分配的IP地址数目也日益减少。大部分B类地址均己分配,目前只有C类地址尚可分配,原有32位长度的IP地址的使用已经显得相当紧张,新的128位长度的IP地址方案将会缓解目前IP地址的紧张状况。
 
       MAC
        MAC的主要功能是控制对传输介质的访问,MAC与网络的具体拓扑方式以及传输介质的类型有关,主要是介质的访问控制和对信道资源的分配。MAC层还实现帧的寻址和识别,完成帧检测序列产生和检验等功能。
 
       TCP
        TCP是面向连接的通信协议,通过三次握手建立连接,通信完成时要拆除连接,由于TCP是面向连接的,所以只能用于端到端的通信。
        TCP提供的是一种可靠的数据流服务,采用“带重传的肯定确认”技术实现传输的可靠性。TCP还采用一种称为“滑动窗口”的方式进行流量控制,所谓窗口,实际表示接收能力,用以限制发送方的发送速度。
        如果IP数据包中有已经封装好的TCP数据包,那么IP将把它们向“上”传送到TCP层。TCP将包排序并进行错误检查,同时实现虚电路之间的连接。TCP数据包中包括序号和确认,所以未按照顺序收到的包可以被排序,而损坏的包则可以被重传。
        TCP将它的信息发送到更高层的应用程序,例如Telnet的服务程序和客户程序。应用程序轮流将信息送回TCP层,TCP层便将它们向下传送到IP层、设备驱动程序和物理介质,最后传送到接收方。
        面向连接的服务(例如Telnet、FTP、rlogin、X Windows和SMTP)需要高度的可靠性,所以它们使用了TCP。DNS在某些情况下使用TCP(发送和接收域名数据库),但使用UDP传送有关单个主机的信息。
 
       TCP/IP
        由于OSI协议的实现较为复杂,运行效率低,很少有厂商推出符合OSI标准的商用产品。目前,互联网上广泛使用的是TCP/IP。TCP/IP(Transmission Control Protocol/Internet Protocol,传输控制协议/互联网络协议)是Internet上不同子网之间的主机进行数据交换所遵守的网络通信协议。TCP/IP一般泛指所有与Internet有关的一系列网络协议的总称,其中TCP和IP是其中最重要的两个协议。TCP/IP体系结构主要由四层构成,分别为网络接口层、网络层、传输层和应用层。
        TCP/IP采用的四层体系结构与OSI参考模型采用的七层体系结构是对应的,它们的结构对比如下图所示。
        
        TCP/IP与OSI体系结构的对比
               网络接口层
               网络接口层也称链路层(Link Layer)或数据链路层,相当于OSI/RM参考模型的第1层和第2层,负责与网络中的传输介质打交道。常用的链路层技术主要有以太网(Ethernet)、令牌环(Token Ring)、光纤数据分布接口(FDDI)、X.25、帧中继(Frame Relay)、ATM等。
               网络层
               网络层的作用是将数据包从源主机发送出去,并且使这些数据包独立地到达目标主机。数据包传送过程中,到达目标主机的顺序可能不同于它们被发送时的顺序。因为网络情况复杂,随时可能有一些路径发生故障或是网络中的某处出现数据包的堵塞。网络层提供的服务是不可靠的,可靠性由传输层实现。
               传输层
               传输层提供应用程序之间的通信。传输层提供了可靠的传输协议TCP和不可靠的传输协议UDP。TCP是一个可靠的、面向连接的协议,允许在因特网上的两台主机之间进行信息的无差错传输。在网络传输过程中,为了保证数据在网络中传输的正确、有序,要使用“连接”的概念,一个TCP连接是指在传输数据前先要传送三次握手信号,以使双方为数据的传送做准备。UDP是用户数据报协议,使用此协议时,源主机一有数据就发送出去,不管发送的数据包是否能到达目标主机、数据包是否会出错,收到数据包的主机都不会通知发送方其是否正确地收到了数据,因此UDP是一种不可靠的传输协议。
               应用层
               应用层直接为用户的应用进程提供服务,如支持万维网应用的HTTP,支持电子邮件的SMTP,支持文件传送的FTP等。
 
       TCP/IP体系结构
        虽然OSI/RM已成为计算机通信体系结构的标准模型,但因OSI/RM的结构过于复杂,实际系统中采用OSI/RM的并不多。
        目前,使用最广泛的可互操作的网络体系结构是TCP/IP协议体系结构。TCP/IP协议集由Internet工作委员会发布并已成为互联网标准。与OSI/RM的情况不同,从不存在正式的TCP/IP层次结构模型,但根据已开发的协议标准,可以根据通信任务将其分成4个比较独立的层次,如下表所示。
        
        TCP/IP层次结构
        (1)网络接口层:网络接口层也称网络访问层,简称接口层或访问层,负责将IP数据报封装成适合在物理网络上传输的帧格式并传输,或将从物理网络接收到的帧解封,取出IP数据报交给网络互联层。TCP/IP并没有对网络体系结构底层给出定义,网络接口层实际上就是TCP/IP与其赖以存在的各种通信网络之间的接口。网络接口可能是一个简单的设备驱动程序,也可能是一个复杂的具有数据链路协议的子系统,如Ethernet、ARPANET、PDN(Public Data NetWork,公用数据网)、MILNET、IEEE 802.3 CSMA/CD(Carrier Sense Multiple Access/Collision Detect,载波监听多路访问/冲突检测)、IEEE 802.4 Token Bus和IEEE 802.5 Token Ring等。严格来说,这些都不属于TCP/IP协议集,但却是TCP/IP的实现基础。
        (2)网络互联层:网络互联层也称网络层或互联网层,负责将数据报独立地从信源传送到信宿,主要解决路由选择、阻塞控制和网络互联等问题,在功能上类似于OSI体系结构中的网络层。网络互联层是TCP/IP体系结构的核心,该层最重要的协议称为IP协议,因此网络互联层又称IP层。
        (3)传输层:负责在源主机和目的主机之间提供端到端的数据传输服务,相当于OSI体系结构中的传输层。本层主要定义了两个传输协议,一个是可靠的、面向连接的TCP协议;另一个是不可靠的、无连接的用户数据报协议(User Datagram Protocol,UDP)。TCP和网络层的IP协议是互联网中的两个最重要的协议,以至于TCP/IP体系结构和TCP/IP协议集就以这两个协议的名称来命名。
        (4)应用层:应用层包含了所有的高层协议,常见的如简单网络管理协议(Simple Network Management Protocol,SNMP)、超文本传输协议(Hypertext Transfer Protocol,HTTP)、FTP、SMTP、域名服务(Domain Name Server,DNS)和Telnet等。
        TCP/IP协议集作为一种十分流行的网络体系结构,已成为事实上的工业标准。TCP/IP体系结构没有明显地区分每一层中“服务”、“接口”与“协议”的概念,各层中“接口”与“层”之间的区分也太模糊。TCP/IP的各层与OSI/RM的层次对应关系如下表所示,但这种对应并不是十分严格的。
        
        OSI/RM与TCP/IP的层次对应关系
 
       体系结构
        RPR的体系结构如下图所示。RPR采用了双环结构,由内层的环1和外层的环0组成,每个环都是单方向传送。相邻工作站之间的跨距包含传送方向相反的两条链路。RPR支持多达255个工作站,最大环周长为2000km。
        
        RPR体系结构
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第28题    在手机中做本题