計算機網絡自頂向下方法:第五章 網絡層:控制平面 課後複習題

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• 第一章 計算機網絡和因特網 課後複習題
• 第二章 應用層 課後複習題
• 第三章 運輸層 課後複習題
• 第四章 網絡層:數據平面 課後複習題
• 第五章 網絡層:控制平面 課後複習題
• 第六章 鏈路層和局域網 課後複習題

第五章: 網絡層:控制平面

5.1節

R1. 基於每路由器控制的控制平面意味着什麼? 在這種狀況下, 當咱們說網絡控制平面和數據平面是"總體地"實現時, 是什麼意思?

• 基於每路由器控制的控制平面意味著每一個路由器都有一個路由選擇組件, 用於與其餘路由器中的路由選擇組件通訊, 以計算其轉發表的值.
• 當咱們說網絡控制平面和數據平面是"總體地"實現時, 是基於每路由器控制說的, 也就是一個路由器能獨自完成數據平面和控制平面的功能. 現代路由器普遍使用SDN在數據平面和控制平面之間作了明顯的分割, 這就不是總體實現了.

 

R2. 基於邏輯上集中控制的控制平面意味着什麼? 在這種狀況下, 數據平面和控制平面是在相同的設備或在分離的設備中實現的嗎? 請解釋.

• 基於邏輯上集中控制的控制平面意味着控制平面的具體實現不在每一個路由器中, 而是在某個集中的地方(服務器).
• 這種狀況下數據平面和控制平面在分離的設備中實現. 路由器的控制服務位於某個單一的服務點, 處於容錯和性能擴展的緣由, 極可能由多個服務器實現.

 

R3. 比較和對照集中式和分佈式路由選擇算法的性質. 給出一個路由選擇協議的例子, 該路由選擇協議採用分佈式方法和集中式方法.

• 集中式路由選擇算法以全部節點之間的連通性及全部鏈路的開銷做爲輸入, 經過這些完整的, 全局性的網絡知識計算出從源到目的地之間的最低開銷路徑.
• 對於分佈式路由選擇算法, 每一個節點僅有於其直接相連鏈路的開銷信息便可開始工做, 經過迭代計算過程以及與相鄰節點的信息交換, 一個節點逐漸計算出到達目的節點或一組目的節點的最低開銷路徑.
• 好比距離向量算法採用的就是分佈式方法.

 

R4. 比較和對照鏈路狀態和距離矢量這兩種路由選擇算法.

• 在距離矢量算法中, 每一個節點僅與它的直接相鄰的鄰居交談, 但它爲鄰居提供了它本身到網絡中全部其餘節點的最低開銷估計. 而鏈路狀態算法須要全局信息.

	鏈路狀態路由選擇算法	距離矢量路由選擇算法
報文複雜性	相對較高	相對較低
收斂速度	相對較快	相對較慢
健壯性	相對較強	較弱

 

R5. 在距離矢量路由選擇中的"無窮計數"是什麼意思?

• 因爲鏈路開銷增長的消息傳播得很慢, 若是某條鏈路上的開銷忽然有一個巨大的增幅, 會形成路由選擇環路, 有時也被稱爲無窮計數.

 

R6. 每一個自治系統使用相同的AS內部路由選擇算法是必要的嗎? 說明其緣由.

• AS(Autonomous System, 自治系統). 每一個自治系統使用相同的AS內部路由選擇算法是必要的. 由於因特網是ISP的網絡, 每一個ISP都有本身的路由器網絡並但願按本身的意願運行路由器.

 

5.3~5.4節

R7. 爲何在因特網中用到了不一樣的AS間與AS內部協議?

• 由於AS內部端系統間傳播距離短, 不一樣AS間的傳播距離長. 傳播距離的長短會限制路由選擇協議的性能. 目前AS內部路由選擇協議普遍使用OSPF, 它是一種鏈路狀態協議, 適合於子網內的路由選擇. 而AS間的路由選擇協議是BGP(Broder Gateway Protocol, 邊界網關協議), 它與距離向量路由選擇協議有許多類似的地方.
• 其實性能只是其中一個次要關心的問題, 對該問題的答案觸及了AS內和AS間的路由選擇目標之間的本質差異, p263

 

R8. 是否判斷題: 當一臺OSPF路由器發送它的鏈路狀態信息時, 它僅向那些直接相鄰的節點發送. 解釋理由.

• 錯誤. OSPF是一種鏈路狀態協議, 使用洪泛鏈路狀態信息和Dijkstra算法. 運行OSPF時, 路由器向自治系統內全部其餘路由器廣播路由選擇信息, 而不只僅是向相鄰路由器廣播.

 

R9. 在OSPF自治系統中區域表示什麼? 爲何引入區域概念?

• OSPF協議是運行在AS(自治系統)中的, 而自治系統中還可以繼續進行劃分. 繼續劃分後的路由器集合稱爲區域(這裏的劃分是有層次結構的, 會劃分紅普通區域和主幹區域).
• 引入區域緣由: 劃分區域後, 每一個區域都運行本身的OSPF鏈路狀態路由選擇算法, 比起在整個AS中運行OSPF來講, 下降了複雜性, 提升了收斂速率.

 

R10. 定義和對比下術語: 子網, 前綴和BGP路由.

• 子網: 在必定範圍內多個端系統構成的網絡, 它們的網絡地址具備相同的前綴
• 前綴: 指IP地址中前面的部分.
• BGP路由: 當路由器經過BGP連接通告前綴時, 它在前綴中包括一些BGP屬性, 前綴及其屬性稱爲路由.

 

R11. BGP是怎樣使用NEXT-HOP屬性的? 它是怎樣使用AS-PATH屬性的?

• NEXT-HOP是AS-PATH起始的路由器接口的IP地址, 包含該IP地址的子網直接鏈接到須要廣播的子網.
• AS-PATH屬性包含了通告已經經過的AS的列表.

 

R12. 描述一個較高層ISP的網絡管理員在配置BGP時是如何實現策略的?

• 任何穿越某ISP主幹網的流量必須是其源或目的位於該ISP的某個客戶網絡中; 否則這些流量將會免費搭車經過該ISP的網絡.

 

R13. 是非判斷題: 當BGP路由器從它的鄰居接受到一條通告的路徑時, 它必須對接收路徑增長上它本身的標識, 而後向其全部鄰居發送該新路徑.

• 正確. 這樣鄰居才能作出正確的策略選擇.

 

5.5節

R14. 描述在SDN控制器中的通訊層, 網絡範圍狀態管理層和網絡控制應用層序層的主要任務.

• 通訊層: SDN控制器和受控網絡設備之間的通訊, OpenFlow是一種提供這種功能通訊的特定協議, 並在大多數SDN控制器中獲得實現.
• 網絡範圍狀態管理層: 由SDN控制平面所作出的最終控制決定, 將要求控制器具備有關網絡的主機, 鏈路, 交換機和其餘SDN控制設備的最新狀態信息.

 

R15. 假定你要在SDN控制平面中實現一個新型路由選擇協議. 你將在哪一個層次中實現該協議? 解釋理由.

• 網絡範圍狀態管理層. 由於在這一層能得到有關網絡的主機, 鏈路, 交換機和其餘SDN控制設備的最新狀態信息, 能夠根據這些信息的基礎上實現新型路由選擇協議, 並通知給控制器落地執行.

 

R16. 什麼類型的報文流跨越SDN控制器的北向和南向API? 誰是從控制器跨越南向接口發送的這些報文的接收者? 誰是跨越北向接口從控制器發送的這些報文的接收者?

• 配置, 修改狀態, 讀狀態, 發送分組, 流刪除, 端口狀態, 分組入等報文流.
• 受控網絡設備(路由器)
• 網絡控制應用程序

 

R17. 描述兩種從受控設備到控制器發送的OpenFlow報文類型的目的. 描述兩種從控制器到受控設備發送的OpenFlow報文類型的目的.

• 受控設備到控制器: 1. 端口狀態報文, 通知控制器端口狀態的變化; 2. 流刪除報文, 通知控制器已刪除一個流表項.
• 控制器到受控設備: 1. 配置報文, 容許控制器查詢並設置交換機的配置參數; 2. 修改狀態報文, 用於增長/刪除或修改交換機流表中的表項, 並設置交換機的端口特性.

 

R18. 在OpenDaylight SDN控制器中服務抽象層的目的是什麼?

• 讓控制層可以根據須要定製特定的服務, 同時使控制器應用程序既能夠在外部實現, 也能夠在內部實現, 把決定權交給程序設計者.

 

5.6~5.7節

R19. 列舉出4種不一樣類型的ICMP報文.

ICMP類型	編碼	描述
0	0	回顯回答(對ping的回答)
3	0	目的網絡不可達
4	0	源抑制(擁塞控制)
11	0	TTL過時

 

R20. 在發送主機執行Traceroute程序, 收到哪兩種類型的報文?

ICMP類型	編碼	描述
3	0	目的網絡不可達
11	0	TTL過時

 

R21. 在SNMP環境種定義下列術語: 管理服務器, 被管設備, 網絡管理代理和MIB.

• 管理服務器: 管理服務器是執行網絡管理活動的地方, 它控制網絡管理信息的收集, 處理, 分析和/或顯示, 人類網絡管理員能夠在這裏發起控制網絡的動做.
• 被管設備: 被管設備能夠是一臺主機, 路由器, 中間盒等聯網設備. 在一個被管設備中, 有幾個所謂被管對象, 被管對象是被管設備中硬件的實際部分和用於這些硬件的軟件組件的配置參數.
• 網絡管理代理: 網絡管理代理是運行在被管設備中的一個進程, 該進程與管理服務器通訊, 在管理服務器的命令和控制下在被管設備中採起本地動做.
• MIB(管理信息庫): 一個被管設備中的每一個被管對象的關聯信息收集在管理信息庫中. 一個MIB對象能夠是一個計數器, 或一臺主機接收到的UDP包的數量等.

 

R22. SNMP GetRequest和SetRequest報文的目的是什麼?

• GetRequest是管理服務器向代理髮送的, 用於請求位於該代理所在的被管設備中的一個或多個MIB對象值.
• SetRequest是管理服務器用來設置位於被管設備中一個或多個MIB對象的值.

 

R23. SNMP陷阱報文的目的是什麼?

• 用於被管設備向管理服務器通知事件, 事件包括: 設備的冷啓動或熱啓動, 鏈路就緒或故障, 找不到相鄰設備, 鑑別失效等.