2.7 本章习题

  • 在 ISP 提供的网络服务中，他们提到传输速度为 1.5M/382K ，请问这个数据的单位为何？数据单位为 bits/second, 与惯用的 bytes 差 8 倍。
  • 什么是 MAC (Media Access Control) ，MAC 主要的功能是什么？Media Access Control 的缩写，为以太网络硬件讯框的规格，以太网络就是以 MAC 讯框进行数据的传送。 目前 MAC 也常被用为以太网络卡卡号的代称。
  • 什么是封包碰撞？为什么会发生封包碰撞？当主机要使用网络时，必须要先进行 CSMA/CD 监听网络，如果(1)网络使用频繁 (2)网络间隔太大， 则可能会发生监听时均显示无主机使用，但发出封包后却发生同步发送封包的情况，此时两个封包就会产生碰撞， 造成数据损毁。
  • ARP Table 的作用为何？如何在我的 Linux 察看我的 ARP 表格？ARP 协议主要在分析 MAC 与 IP 的对应，而解析完毕后的数据会存在系统的内存中， 下次要传送到相同的 IP 时，就会主动的直接以该 MAC 传送，而不发送广播封包询问整个网域了。 利用 arp -n 即可
  • 简略说明 Netmask 的作用与优点；Netmask 可以用来区分网域，且 Netmask 可以有效的增加网络的效率，这是因为 Netmask 可以定义出一个网域的大小，那么 broadcast 的时间就可以降低很多！一般来说， 我们如果要将一个大网域再细分为小网域，也需要藉由 Netmask 来进行 subnet 的切割。
  • 我有一组网域为： 192.168.0.0/28 ，请问这个网域的 Network, Netmask, Broadcast 各为多少？而可以使用的 IP 数量与范围各是多少？因为共有 28 个 bits 是不可动的，所以 Netmask 地址的最后一个数字为 11110000，也就是 (128+64+32+16=240) ，所以： Network：192.168.0.0 Netmask：255.255.255.240 Broadcast：192.168.0.15 IP：由 192.168.0.1 ~ 192.168.0.14 共 14 个可用 IP 喔！

  • 承上题，如果网域是 192.168.0.128/29 呢？因为是 29 个 bits 不可动，所以最后一个 Netmask 的地址为： 11111000 也就是 (128+64+32+16+8=248)，所以： Network：192.168.0.128 Netmask：255.255.255.248 Broadcast：192.168.0.135 IP：由 192.168.0.129 ~ 192.168.0.134 共 6 个可用的 IP 喔！

  • 我要将 192.168.100.0/24 这个 Class C 的网域分为 4 个子域，请问这四个子域要如何表示？既然要分为四个网域，也就是还需要藉助 Netmask 的两个 bits (2的2次方为4啊！)，所以 Netmask 会变成 255.255.255.192 ，每个子域会有 256/4=64 个 IP ，而必须要扣除 Network 与 Broadcast ，所以每个子域会有 62 个可用 IP 喔！因此，四个子域的表示方法为： 192.168.100.0/26, 192.168.100.64/26, 192.168.100.128/26, 192.168.100.192/26。

  • 如何观察 Linux 主机上面的路由信息 (route table)？路由信息的观察可以下达 route 来直接察看！或者是下达 route -n 亦可

  • TCP 封包上面的 SYN 与 ACK 标志代表的意义为何？SYN 代表该封包为该系列联机的第一个封包，亦即是主动联机的意思； ACK 则代表该封包为确认封包，亦即是回应封包！

  • 什么是三向交握？在哪一种封包格式上面才会有三向交握？使用 TCP 封包才会有三向交握。TCP 封包的三向交握是一个确认封包正确性的重要步骤，通过 SYN, SYN/ACK, ACK 三个封包的确认无误后，才能够建立联机。至于 UDP 封包则没有三向交握喔！

  • 试说明何谓有网管？无网管的 switch ？此外，这些 switch 的硬件应算在 OSI 七层协议的第几层？有网管者，会在 switch 内部加入其他的小型 OS，藉以控管 IP 或 MAC 的流通； 通常基础的 switch 仅达控管 MAC ，故为 OSI 第二层(数据链结层)
  • 为何 ISP 有时候会谈到『申请固定 8 个 IP ，其中只有 5 个可以用』，你觉得问题出在哪里？ 如果以网域的观念来看，他的 netmask 会是多少？因为如果是一个网域的话，那么八个 IP 前后(Host_ID 全为 0 与 1 的条件)为 Network 及 Broadcast ， 加上一个在 ISP 处的 Gateway ，所以仅有 5 个可以用。因为有 8 个 IP ，所以其 netmask 后八 bits 为 11111000 ，故为 255.255.255.248。
  • Internet 协议中共包含 "Network Access Layer", "Internet Layer", "Transport Layer", "Application Layer"， 请将这四层与 OSI 七层协议的内容进行连结 (自行上网查询相关文章说明)；Network Access Layer: 涵盖 Data-Link 及 Physical Layer Internet Layer: 也是 Network Layer Transport Layer: 也是 Transport Layer Application Layer: 涵盖 Application Layer, Persentatin Layer, Session Layer.
  • 请自行上网查询关于 NetBIOS 这个通讯协议的相关理论基础，并请说明 NetBIOS 是否可以跨路由？请自行参考网中人的网络基础文章
  • 什么是 Socket pair ？包含哪些基本数据？由 IP 封包的 IP address 与 TCP 封包的 port number 达成，分别为目的端的 IP/port 与本地端的 IP/port。
  • IP 有一段 A Class 的网段分给系统做为测试用，请问该网段为？设定的名称为？127.0.0.0/8, loopback
  • ICMP 这个协议最主要的目的为？同时做为『响应』的类别为第几类？做为网络检测之用，为第 8 类 (echo request)
  • IP 封包表头有个 TTL 的标志，请问该标志的基本说明为何？其数据有何特性？为该封包的存活时间，该时间每经过一个 node 都会减少一，当 TTL 为 0 时，该封包会被路由器所丢弃。 该数据最大为 255。
  • 在 Linux 当中，如何查询每个 port number 对于服务的对应 (filename)/etc/services 档案中有纪录
  • 什么是星形联机？优点为何？利用一 hub/switch 链接所有的网络设备的一种联机方式，最大的好处是，每个『网络设备与 switch 之间』都是独立的， 所以所以每个主机故障时均不会影响其他主机的联机。

  • 请说明 CSMA/CD 的运作原理？发送流程

    1. 主机欲使用网络时，会先监听网络，若网络没有被使用时，才会准备传送，否则继续监听；
    2. 当数据传送钟，发现有碰撞情况时，则会重新监听网络，并且重新发送一次该封包；
    3. 若重复发生碰撞 16 次，则网络会瘫痪；

    接收流程

    1. 主机如果没有在传送数据，则会监听网络，并且主动在接收的状态下；
    2. 若接收到一个封包，并且该表头所载 MAC 为本身的网卡卡号，则开始接收该封包，否则将该封包丢弃；
    3. 接收过程当中如果发生封包碰撞，则会通知原发送主机碰撞的数据；
    4. 封包接收完毕后，会以 MAC 表头所载长度同时分析本封包长度，若发生问题，则会通知对方重新传送。