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| 編輯推薦： |
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作者吴功宜在40年前大学毕业留校参加工作时，曾经向一位老先生请教如何教好一门课。老先生送给作者的一句话是：你要给学生一勺水，那么你自己就需要准备一桶水。多年的教学实践使作者深刻地体会到：要教好一门课，教师需要通过教学研究，深入理解课程的精髓，掌握教学规律；通过科研来提高自身的学术水平，提高理论联系实际的能力。有以上两点还不够，还需要在教学的过程中，不断地向学生学习，了解初学者对某些问题的认识过程与规律，搞懂初学者对哪些问题不容易掌握，以及为什么不容易掌握。在规划教材体系建设时，注意到理论知识学习和实际能力培养的关系问题。主教材内容定位与网络技术发展的总体水平，力求做到知识体系设计合理，难易程度适中，配套教材齐全，能够适应我国不同地区、不同学校和专业网络课程教学的基本要求。经过十多年的努力，基本形成了由一本主教材、四本辅助教材和一个电子教案构成的教材体系，为计算机网络课程教学改革提供了一个良好的平台。作为主教材《计算机网络（第4版）》配套教材之一的《计算机网络教师用书（第4版）》仍然保持主要特点：*，教师用书对整个课程的知识体系，每章的知识点结构、内容的前后衔接均做出了分析，帮助任课教师
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| 內容簡介： |
《计算机网络教师用书（第4版）》对主教材的知识体系、每章的知识点结构，以及内容前后衔接关系均做出了分析，以帮助任课教师准确把握全局与局部内容。作者总结了多年教学科研工作中遇到的问题，按照主教材的章节顺序，站在初学者的角度，提出了269个为什么，并逐一做了回答；还对一些重要和容易混淆的技术术语做了分析与比较。教师用书对主教材每章较难的练习题给出了答案，供任课教师参考。同时，也为任课教师在备课过程中会遇到的问题，以及拓展知识面提供帮助。
本书可以作为计算机、软件工程、信息安全、物联网工程、通信工程与电子信息等专业的计算机网络、数据通信技术及相关课程的教师参考书，也可以作为计算机、电子信息类专业的本科生、研究生与工程技术人员的参考书。
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| 關於作者： |
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作者简介：吴功宜：南开大学计算机与控制工程学院教授、博士生导师。长期从事互联网、物联网与信息安全方向的教学与研究工作。历任南开大学计算机系主任、研究生院常务副院长、信息技术科学学院院长。从1984年开始为本科生和研究生讲授计算机网络等课程，连续从事计算机网络课程教学30年；在计算机网络与信息安全方向招收和指导硕士、博士研究生；主持和参加完成计算机网络与信息安全方向的科研项目20余项，发表学术论文50余篇；参加编著和出版的教材、专著共30余部，其中《计算机网络》被评为教育部高等教育精品教材、教育部十二五高等教育本科*规划教材；《计算机网络高级教程（第2版）》、《计算机网络高级软件编程技术（第2版）》与《网络安全高级软件编程技术》为十一五国家重点图书、计算机科学与技术学科前沿丛书与研究生系列教材（中文版）；《物联网工程导论》为十二五国家重点图书、教育部十二五高等教育本科*规划教材；主持教育部考试中心《全国计算机等级考试（四级）网络工程师》大纲制定与教材编写任务。2000年获南开大学优秀教师特等奖；2003年获天津市十五立功奖章；2009年以能力培养为导向的计算机网络教学体系建设项目获天津市教学成果一等奖；享受国务院政府特殊津贴。吴英：南开大学计算机与控制工程学院副教授、博士，硕士生导师。主要研究方向为计算机网络、物联网与网络存储，主持与参加科研项目8项，近年发表学术论文20余篇；编著与出版教材、译著共10部。多年来一直从事计算机网络、物联网导论与软件编程教学工作；曾获天津市教学成果一等奖1项。
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| 目錄：
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目录CONTENTS
第0章计算机网络课程知识点组织的总体说明1
0.1从科研工作角度探讨计算机网络课程改革的定位1
0.1.1我国互联网规模与互联网普及率的增长1
0.1.2计算机网络从互联网、移动互联网到物联网的发展趋势分析1
0.2从互联网、移动互联网到物联网中网络技术的变与不变4
0.2.1从计算机体系结构的角度去认识网络技术中的变与不变5
0.2.2从计算机操作系统的角度去认识网络技术中的变与不变5
0.2.3从网络系统结构设计的角度去认识网络技术中的变与不变8
0.2.4从网络服务特点的角度去认识网络技术中的变与不变10
0.2.5从进程通信与TCP协议实现的角度去认识网络技术中的变
与不变10
0.3计算机网络技术发展对网络课程教学要求的变化11
0.3.1扁平化11
0.3.2多层次12
0.3.3专门化12
0.4从教学研究角度认识计算机网络课程改革的方向13
0.4.1以教学研究指导教学与教材体系建设13
0.4.2研究计算机网络课程内容变与不变的关系13
0.5对Computer Networks第3版至第5版内容变化的分析15
0.5.1第1章计算机网络概论内容的变化15
0.5.2第2章物理层内容的变化16
0.5.3第3章数据链路层内容的变化17
0.5.4第4章介质访问控制子层内容的变化18
0.5.5第5章网络层内容的变化 19
0.5.6第6章传输层内容的变化 20
0.5.7第7章应用层内容的变化21
0.5.8第8章网络安全内容的变化22
0.6本科网络课程教学定位与教材体系建设方案的设计23目录计算机网络教师用书（第4版）0.6.1本科网络课程教学定位23
0.6.2计算机网络课程教学与教材体系建设23
0.6.3网络课程内容先进性与系统性的关系24
0.6.4网络理论教学与能力培养并重的关系25
0.6.5教材体系适用的范围26
0.7计算机网络课程教学内容26
0.7.1主教材《计算机网络（第4版）》知识点结构26
0.7.2《计算机网络教师用书（第4版）》的编写30
0.7.3《计算机网络实验指导书》的编写31
0.7.4《计算机网络软件编程指导书》的编写31
0.7.5《计算机网络习题解析与同步练习第2版》的编写32
0.7.6网络课程教材的使用与教学方法的讨论33
0.8教材内容与研究生入学统考（网络技术）大纲内容要求的关系34
0.8.1对研究生入学统考（网络技术）大纲内容的分析34
0.8.2计算机网络体系结构36
0.8.3物理层37
0.8.4数据链路层38
0.8.5网络层39
0.8.6传输层40
0.8.7应用层41
0.8.8对于复习、备考的建议42
第1章计算机网络概论44
第一部分学习目的、要求与知识点结构44
第二部分教学内容问答45
问题1-1： 分组交换技术经历了怎样的发展与演变过程？45
问题1-2： ARPANET的研究经历了怎样的发展与演变过程？50
问题1-3： TCPIP经历了怎样的发展与演变过程？56
问题1-4： 如何认识互联网形成与发展的过程？59
问题1-5： 如何认识 Web技术对互联网应用发展的影响？62
问题1-6： 移动互联网经历了怎样的发展与演变过程？64
问题1-7： 如何认识物联网发展的技术背景与社会背景？74
问题1-8： 计算机网络存在着几种定义？77
问题1-9： 计算机网络与分布式计算机系统有哪些区别？77
问题1-10： 如何理解计算机网络定义中独立计算机系统的含义？78
问题1-11： 在计算机网络与互联网结构的研究中采用了几种抽象
方法？78
问题1-12： 如何理解与应用OSI参考模型？ 84
问题1-13： 如何认识预测互联网发展的新摩尔定律？87
问题1-14： 如何认识互联网发展的成功经验？89
问题1-15： 术语辨析： Computer Network、internet、Internet与
Intranet。91
问题1-16： 术语辨析： 结点与节点、互连与互联。91
问题1-17： 你能不能对网络课程讲授的技术做一个综述？92
第三部分习题参考答案93
第2章物理层94
第一部分学习目的、要求与知识点结构94
第二部分教学内容问答95
问题2-1： 传输介质包括在物理层之中吗？95
问题2-2： 为什么说物理层协议类型最复杂、变化最快？96
问题2-3： 如何理解数据通信中的同步方式问题？97
问题2-4： 传输介质特性需要从几个方面去描述？97
问题2-5： 学习双绞线知识需要注意哪些问题？97
问题2-6： 学习光纤物理层标准需要注意哪些问题？98
问题2-7： 什么是裸光纤？99
问题2-8： 学习无线通信知识需要注意哪些问题？99
问题2-9： 什么是工业、科学与医药专用ISM频段？101
问题2-10： 如何认识CDMA与OFDM？101
问题2-11： 如何理解信息、数据和信号之间的关系？102
问题2-12： 数据编码分类的依据是什么？103
问题2-13： 如何理解频带传输与模拟数据信号编码方法？103
问题2-14： 如何理解调制解调器的基本工作原理？105
问题2-15： EIA RS-232物理接口标准包括哪些基本的内容？107
问题2-16： 如何理解波特率与比特率的定义？108
问题2-17： 如何理解带宽的概念？109
问题2-18： 如何认识基带信号的频谱特性？110
问题2-19： 信道带宽对基带信号传输有什么样的影响？113
问题2-20： 为什么不同教科书的曼彻斯特编码波形可能是不同的？113
问题2-21： 为什么要研究脉冲编码调制PCM技术？114
问题2-22： 奈奎斯特准则是如何推导出来的？115
问题2-23： 为什么在计算机网络的讨论中可以用带宽来取代速率？117
问题2-24： 为什么1kbps1024bps？117
问题2-25： 多路复用中帧与数据链路层中帧的区别是什么？117
问题2-26： 为什么会出现T1、E1等多种载波速率体系？118
问题2-27： SONET是在什么样的背景下发展起来的？118
问题2-28： 如何理解传输网中同步的概念？119
问题2-29： SDH技术是在什么样的背景下发展起来的？119
问题2-30： SDH传输网具有哪些主要的技术特点？120
问题2-31： 如何理解SONET同步封装净荷的概念？120
问题2-32： 应对不同应用环境需求的接入技术主要有哪些类型?120
问题2-33： 如何理解数字用户线xDSL接入技术？121
问题2-34： 什么是ADSL与ADSL-Lite技术？122
问题2-35： 术语辨析： ISP、NAP、NSP、ICP与IDC。123
第三部分习题参考答案124
第3章数据链路层125
第一部分学习目的、要求与知识点结构125
第二部分教学内容问答126
问题3-1： 产生传输差错的主要原因是什么？126
问题3-2： 如何理解误码率的定义？126
问题3-3： 检错码与纠错码的区别是什么？127
问题3-4： 如何理解循环冗余编码CRC的基本工作原理？127
问题3-5： 为什么从教材给出的例子中看不出CRC能够检查出全部
奇数位错？128
问题3-6： 如何理解差错控制机制的基本概念？128
问题3-7： 物理线路与数据链路是什么关系？128
问题3-8： 数据链路的主要功能是什么？129
问题3-9： 数据链路层协议有哪几种类型？129
问题3-10： 为什么说系统学习HDLC协议对理解数据链路层协议有
重要的作用？130
问题3-11： 如何理解HDLC对数据链路的配置方式和数据传送方式？131
问题3-12： 如何理解HDLC帧结构特点？132
问题3-13： 如何理解HDLC协议的交互过程？132
问题3-14： 数据链路层滑动窗口协议有哪几种类型？133
问题3-15： 如何分析单帧停止等待协议的效率？133
问题3-16： 如何理解滑动窗口控制机制的工作原理？134
问题3-17： PPP经历了怎样的发展过程？135
问题3-18： PPP具有哪些主要的特点？135
问题3-19： PPP具有哪些基本的功能？135
问题3-20： PPP协议帧有几种类型？136
问题3-21： 如何理解PPP链路控制帧的作用？136
问题3-22： PPP在解决帧透明性时有什么特殊之处？136
第三部分习题参考答案136
第4章介质访问控制子层138
第一部分学习目的、要求与知识点结构138
第二部分教学内容问答139
问题4-1： 如何认识局域网发展与演变的过程？139
问题4-2： 如何认识高速Ethernet的发展背景？140
问题4-3： 如何认识Ethernet的未来发展趋势？141
问题4-4： 协议ALOHA、CSMA、CSMACD与CSMACA是什么
关系？142
问题4-5： CSMACD、Token Bus与Token Ring有哪些共同之处？144
问题4-6： 如何比较CSMACD、Token Bus与Token Ring的性能？144
问题4-7： Token Bus、Token Ring与CSMACD具有哪些特点？ 145
问题4-8： 支持TCPIP的IEEE 802局域网和城域网都包括哪些
协议标准？146
问题4-9： 术语辨析： 介质、介质访问与介质访问控制。148
问题4-10： 为什么要将Ethernet的基本工作原理与实现技术作为重点
内容系统讨论？148
问题4-11： 对Ethernet的CSMACD工作原理的描述有几种方法？149
问题4-12： Ethernet是通过什么方法来判断总线的忙闲状态与冲突的？149
问题4-13： 在什么情况下CSMACD算法是正确的？151
问题4-14： 如何理解CSMACD执行过程中的随机后退延迟算法？152
问题4-15： Ethernet V2.0规范与IEEE 802.3标准在帧结构上有
哪些差别？153
问题4-16： 为什么在计算题中Ethernet帧最大长度有时用1518B，
有时用1526B？153
问题4-17： 为什么将Ethernet的MAC地址叫作物理地址？154
问题4-18： 如何设计Ethernet网卡？155
问题4-19： 术语辨析： 冲突、冲突域、冲突检测、冲突窗口与冲突避免。157
问题4-20： 术语辨析： 最小帧长度、最大帧长度与最小帧间隔。159
问题4-21： 如何理解交换式Ethernet与共享式Ethernet的异同点？159
问题4-22： 什么是交换机的线速、线速转发、背板带宽、转发速率与
交换带宽？159
问题4-23： 为什么说虚拟局域网VLAN不是一种新型的局域网？161
问题4-24： 制定VLAN标准IEEE 802.1Q的难点在哪里？162
问题4-25： 高速Ethernet采取什么样的发展策略？162
问题4-26： 为什么高速Ethernet采用4B5B、8B10B与64B66B
编码方法？163
问题4-27： 高速局域网为什么在物理层与MAC层之间都增加了介质
专用接口MII？165
问题4-28： 为什么Fast Ethernet需要设计速率自动协商机制？165
问题4-29： 为什么10GbE帧封装在OC-192帧中传输的数据传输
速率不是10Gbps？166
问题4-30： 10GbE的物理层协议有多少种类型？166
问题4-31： 如何理解光以太网、城域以太网的特点及它们之间的关系？168
问题4-32： 如何理解Ethernet物理层标准命名方法？169
问题4-33： 什么是中继器？170
问题4-34： 什么是集线器？171
问题4-35： 什么是网桥？172
问题4-36： 什么是透明网桥？173
问题4-37： 什么是源路由网桥？174
问题4-38： 如何理解生成树协议STP的基本内容？174
问题4-39： 什么是广播风暴？176
问题4-40： 局域网网桥与交换机的区别是什么？177
问题4-41： 中继器、集线器、交换机、网桥、路由器与网关的区别是什么？177
问题4-42： IEEE 802.11协议族是由哪些协议组成的？179
问题4-43： 什么是无线局域网中的一跳和多跳？181
问题4-44： 如何理解Wireless Fidelity的含义？181
问题4-45： 术语辨析： BSS、ESS与MBSS。182
问题4-46： 什么是分布式系统DS与无线分布式系统WDS？182
问题4-47： 术语辨析： Ad Hoc与Mesh。184
问题4-48： 术语辨析： AP与Mesh AP。 185
问题4-49： 术语辨析： SSID与BSSID。185
问题4-50： 术语辨析： 点协调、分布式协调与混合协调。186
问题4-51： 为什么无线局域网不能采用CSMACD介质访问控制方法？187
问题4-52： 如何理解802.11协议对漫游的处理方法？187
问题4-53： 802.11协议是如何支持移动终端设备节能管理的？188
问题4-54： 如何理解AP的双频多模？188
问题4-55： 如何认识统一无线网络研究的必要性？188
问题4-56： 什么是胖AP与瘦AP？190
问题4-57： 如何理解虚拟AP？191
第三部分习题参考答案192
第5章网络层194
第一部分学习目的、要求与知识点结构194
第二部分教学内容问答195
问题5-1： 如何评价IPv4协议？195
问题5-2： 如何理解IP协议的尽力而为服务的含义？196
问题5-3： 最初的IPv4协议主要包括哪些内容？196
问题5-4： IPv4协议的缺陷主要表现在哪几个方面？196
问题5-5： 如何认识IP协议发展与演变的过程？197
问题5-6： 讲授网络层需要注意哪些问题？198
问题5-7： IP协议的特点是什么？198
问题5-8： 如何认识IPv4与IPv6报头结构的特点？199
问题5-9： 如何认识IPv6基本报头的特点？201
问题5-10： 如何认识IPv6扩展报头的特点？204
问题5-11： 如何从路由器分组转发过程认识IPv4与IPv6的区别？209
问题5-12： 如何认识IPv4与IPv6地址的区别？213
问题5-13： 术语辨析： 子网掩码与前缀。214
问题5-14： 如何理解地址聚合？215
问题5-15： IPv4与IPv6都定义了哪些特殊用途的地址？216
问题5-16： 如何理解IP地址中的子网广播地址与本地广播地址？217
问题5-17： 如何理解回送地址127.0.0.0的作用？218
问题5-18： 全1的IP地址与host-ID全1的IP地址区别是什么？220
问题5-19： 子网划分时subnet-ID能够取全1吗？220
问题5-20： 如何理解网络专用地址的作用？221
问题5-21： 如何认识IPv6地址的特点？221
问题5-22： 如何认识IPv6单播地址的特点？224
问题5-23： 如何认识IPv6组播地址的特点？228
问题5-24： 如何认识IPv6任播地址的特点？229
问题5-25： 如何认识IPv6主机地址与路由器地址的不同？230
问题5-26： 如何认识ICMPv6协议的特点？230
问题5-27： 如何理解IPv6地址自动配置功能？239
问题5-28： IP地址习题有哪几种基本类型？241
问题5-29： 术语辨析： 缆段、网络、子网与互联网络。241
问题5-30： 路由选择算法与路由选择协议是同一件事吗？242
问题5-31： 路由选择算法的研究经历了怎样的发展过程？ 242
问题5-32： 为什么要采取自治系统与分层路由的方法？ 243
问题5-33： 如何认识路由选择协议的特点？244
问题5-34： RIP与OSPF协议的区别是什么？245
问题5-35： 为什么不对头部校验和出错发送ICMP差错报告报文？245
问题5-36： 如何理解IP多播的基本概念？ 245
问题5-37： IP多播地址是如何规定的？246
问题5-38： IGMP包括哪些基本内容？246
问题5-39： 什么时候需要使用IP多播隧道技术？247
问题5-40： 为什么要研究RSVP、DiffServ与MPLS技术？247
问题5-41： 什么是资源预留协议RSVP？247
问题5-42： 什么是区分服务DiffServ？247
问题5-43： 什么是多协议标识交换MPLS？248
问题5-44： MPLS VPN具有哪些特点？248
问题5-45： 为什么要研究ARP技术？249
问题5-46： ARP功能是如何实现的？249
问题5-47： ARP基本工作过程是怎样的？251
问题5-48： IP分组在转发过程中IP地址与MAC地址到底哪个在变？252
问题5-49： 如何认识中继器、集线器、网桥、交换机、路由器与网关
的区别？253
问题5-50： 路由器要接入Ethernet、FE、GE与PPP在硬件上应该
如何处理？254
问题5-51： 路由器有哪几种基本类型？254
问题5-52： 如何认识路由器的结构与工作原理？255
问题5-53： 评价路由器性能的指标主要有哪些？259
问题5-54： 如何认识路由器的发展趋势？262
第三部分习题参考答案271
第6章传输层273
第一部分学习目的、要求与知识点结构273
第二部分教学内容问答274
问题6-1： 为什么说传输层端-端通信是一次质的飞跃？274
问题6-2： 网络环境中分布式进程通信有哪些重要的特点？274
问题6-3： 如何解决网络环境中的进程标识问题？275
问题6-4： 如何理解进程间相互作用的ClientServer模式？275
问题6-5： 如何实现进程通信中的ClientServer模式？277
问题6-6： UDP有哪些主要的特点？279
问题6-7： 如何理解UDP的基本工作过程？280
问题6-8： UDP端口号是如何分配的？281
问题6-9： UDP做检验和时为什么要加上伪报头？282
问题6-10： UDP适应于哪些应用领域？283
问题6-11： 为什么能够查到很多关于TCP的RFC文档？284
问题6-12： TCP具有哪些主要的特点？285
问题6-13： 为什么TCP与UDP熟知端口号大多数是奇数？286
问题6-14： TCP在进程交互过程中使用了几种计时器？287
问题6-15： 为什么TCP在计算校验和时要加上伪报头？288
问题6-16： TCP默认的最大段长度MSS是多少？288
问题6-17： TCP与HDLC协议都使用了确认与窗口机制，它们之间的
区别是什么？289
问题6-18： 实时传输协议RTPRTCP的研究背景是什么？289
问题6-19： 如何认识RTP的特点及其与相关协议的关系？293
问题6-20： 如何认识RTCP与RTP的关系?297
问题6-21： 如何认识容迟网DTN技术的研究背景？298
问题6-22： 什么是DTN体系结构？300
问题6-23： 如何认识DTN协议体系模型与数据束协议的特点？301
问题6-24： DTN技术在星际网络中有哪些应用？304
第三部分习题参考答案307
第7章应用层308
第一部分学习目的、要求与知识点结构308
第二部分教学内容问答309
问题7-1： 如何认识Internet应用发展不同阶段的特点？309
问题7-2： 传输层与应用层都讨论ClientServer模式，两者的区别
是什么？309
问题7-3： 网络体系结构与应用程序体系结构是什么关系？310
问题7-4： 为什么说P2P网络是在IP网络上构建的一种逻辑的覆盖网？311
问题7-5： P2P网络是在什么样的背景下发展起来的？311
问题7-6： 如何认识域名系统、域名与域的关系？312
问题7-7： 域名、端口号、IP地址、MAC地址是什么关系？312
问题7-8： 区、域与域名服务器是什么关系？312
问题7-9： 域名服务器有几种类型？314
问题7-10： ARP与DNS是什么关系？314
问题7-11： TELNET协议是在什么样的背景下产生的？314
问题7-12： 为什么TELNET协议又称为网络虚拟终端协议？315
问题7-13： TELNET协议如何实现异构计算机系统之间的相互
访问？315
问题7-14： 电子邮件系统运行过程中涉及哪几种协议？316
问题7-15： MIME邮件传输协议怎样扩展SMTP功能？316
问题7-16： 什么是Web服务的基本和核心的协议？316
问题7-17： URL的作用是什么？317
问题7-18： 如何理解HTTP无状态协议的特征？317
问题7-19： 如何理解HTTP非持续连接与持续连接、非流水线与流水线
的特征？318
问题7-20： BS模式与CS模式到底有哪些区别？318
问题7-21： 搜索引擎的基本工作原理是什么？320
问题7-22： 即时通信协议是如何发展起来的？321
问题7-23： 即时通信有哪几种工作模型？321
问题7-24： SIP具有什么样的特点？322
问题7-25： 为什么要研究动态主机配置协议DHCP？323
问题7-26： DHCP经历了怎样的发展过程？324
问题7-27： DHCP服务器的主要功能是什么？325
问题7-28： DHCP客户的主要功能是什么？325
问题7-29： 网络管理功能应该包括哪些内容？325
问题7-30： 网络管理系统是由哪几个部分组成的？326
问题7-31： 如何理解SNMP名称中简单的含义？327
问题7-32： 通过对FTP的解析，如何理解应用层协议包括哪些内容?327
问题7-33： 如何理解应用层协议的分类？328
问题7-34： 如何理解网络应用与各层协议之间的关系？329
问题7-35： 如何理解应用层网络应用软件设计与开发方法？330
第三部分习题参考答案330
第8章网络安全332
第一部分学习目的、要求与知识点结构332
第二部分教学内容问答332
问题8-1： 如何认识网络安全技术的特点？332
问题8-2： 网络安全与信息系统安全是什么关系？334
问题8-3： 网络安全与网络应用技术发展是什么关系？334
问题8-4： 网络安全技术研究包括哪些基本的内容？334
问题8-5： 网络安全与密码学是什么关系？336
问题8-6： 密钥的位数越长是不是就越好？336
问题8-7： 如何认识公钥基础设施PKI的作用？337
问题8-8： 数字签名到底能够起到什么样的作用？337
问题8-9： 网络安全协议具有哪些特点？338
问题8-10： 如何认识网络层安全协议IPSec的特点？338
问题8-11： 如何理解IPSec VPN的技术特点？339
问题8-12： 安全电子邮件协议研究的基本思路是什么？340
问题8-13： 传输层安全协议SSL、PCT、TLS及OpenSSL之间是什么样
的关系？340
问题8-14： 如何理解SSL、SET协议与Web安全的关系？341
问题8-15： 防火墙的设计思想是什么？343
问题8-16： 如何认识防火墙系统的结构？344
问题8-17： 防火墙技术有什么样的局限性？347
问题8-18： 网络攻击包括哪些主要的类型？348
问题8-19： 如何认识DoS攻击与DDoS攻击？350
问题8-20： 如何认识僵尸网络的特征？352
问题8-21： 如何认识入侵检测技术的特征？352
问题8-22： 恶意软件与病毒是什么关系？353
问题8-23： 如何理解恶意代码定义中故意的含义？ 354
问题8-24： 病毒的定义是什么？354
问题8-25： 病毒、蠕虫、特洛伊木马与流氓软件的主要区别是什么？ 354
问题8-26： 垃圾邮件的定义是什么？356
问题8-27： 网络防病毒软件应用的基本方法是什么？356
第三部分习题参考答案357
参考文献359
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前言FOREWORD
作者在40年前大学毕业留校工作时，曾经向一位老先生请教如何教好一门课。老先生送给作者的一句话是： 你要给学生一勺水，那么你自己就需要准备一桶水。多年的教学实践让作者深刻地体会到： 要教好一门课，教师需要通过教学研究，深入理解课程的精髓，掌握教学规律；通过科研来提高自身的学术水平，提高理论联系实际的能力。此外，还需要在教学的过程中，不断地向学生学习，了解初学者对某些问题的认识过程与规律，搞懂初学者对哪些问题不容易掌握，以及为什么不容易掌握。作者在规划教材体系建设时，注意到理论知识学习和实际能力培养的关系问题。主教材内容定位与网络技术发展的总体水平，力求做到知识体系设计合理，难易程度适中，配套教材齐全，能够适应我国不同地区、不同学校和专业网络课程教学的基本要求。经过十多年的努力，基本形成了由一本主教材、四本辅助教材和一个电子教案构成的教材体系，为计算机网络课程教学改革提供了一个良好的平台。主教材《计算机网络（第4版）》具有以下特点。第一，打牢网络理论与技术基础。在知识结构的设计中，坚持以支撑互联网、移动互联网与物联网发展的共性技术为主线，每一章内容力求集中回答其中一个基本的问题。第1章计算机网络概论： 什么是计算机网络？第2章物理层： 网络中比特流的传输是如何实现的？第3章数据链路层： 网络中数据传输的正确性是如何保证的？第4章 介质访问控制子层： 最常用的Ethernet与WiFi的网络功能是如何实现的？第5章网络层： 网络互联是如何实现的？第6章传输层： 网络环境中分布式进程通信是如何实现的？第7章应用层： 网络应用系统是如何设计和实现的？第8章网络安全： 如何保证网络安全？通过剖析常用的网络应用实例，对网络应用系统的设计与实现方法进行讨论，帮助读者渐进、潜移默化地接受前人成熟的研究方法与成果，为继续学习和研究网络技术奠定基础。第二，贴近技术发展前沿。计算机网络是当今计算机科学与技术学科中发展最为迅速的技术之一，也是计算机应用中一个空前活跃的领域。如果说广域网的作用是扩大了信息社会中资源共享的广度，城域网是扩大了用户接入互联网的范围，局域网是扩大了信息资源共享的深度，个人区域网络是增强了人类共享信息的灵活性，那么物联网是在互联网技术的基础上，利用RFID、感知技术与无线传感器网络自动获取物理世界的信息，构建人机物深度融合的系统。在物联网时代，计算机、智能手机、传感器、射频标签、机器人、可穿戴设备都会连接到网络之中。计算机网络技术的发展为物联网人机物深度融合系统的形成提供了技术支撑；而物联网技术与产业的发展又为计算机网络技术提出了很多富有挑战性的研究课题。作者潜心研读了近年来国内外计算机网络的重要著作、文献，并结合个人与科研团队的研究工作，贴近技术发展前沿，探讨计算机网络知识体系中变与不变的关系，分析学生学习过程中的难点和为什么会成为难点的问题,突出计算机专业的特点,对相关章节内容做出了适当地取舍,相对较多地增加了无线网络的分量,形成第4版的知识体系。再版前言计算机网络教师用书（第4版）第三，以系统观的思路组织网络知识体系。计算机专业学生需要更强调计算机系统能力的培养。计算机专业学生系统能力的核心是培养学生具有设计和构建以计算技术为核心、新的应用系统的能力，而网络知识是计算机系统能力的重要组成部分。因此，计算机专业学生系统能力的培养要将计算机与计算机网络看成一个有机的整体，引导学生用计算机组成原理、操作系统的基础知识，去理解计算机网络基本工作原理，学会用软件编程的方法去实现网络服务功能，使得学生能够准确描述与构建出真实网络应用系统的模型，以及有效地构造网络应用系统。教程在组织每一章、每一个知识点，以及习题、网络软件编程与硬件训练时，都力求做到这一点。应用层选取了有代表性的Internet应用（FTP应用），从体系结构、网络协议、软件编程与操作系统进程通信的角度，采用系统观的方法对计算机网络原理与实现方法，从硬件与软件实现的角度进行了概括和总结。第四，贯彻以能力培养为导向的教学理念。计算机网络是一门应用性与实践性很强的课程。学生只有通过系统地训练，才有可能真正掌握和深入理解网络技术的基本理论与方法。教学团队在规划教材体系建设时，坚持以能力培养为导向的指导思想，经过近二十年的努力，基本形成了由一本主教材、四本辅助教材和一个电子教案构成的教材体系。与主教材配套的有《计算机网络教师用书（第4版）》《计算机网络实验指导书（第3版）》及《计算机网络软件编程指导书》。作为配套教材之一的《计算机网络教师用书（第4版）》仍然保持着以下几个主要特点。第一，教师用书对整个课程的知识体系，每章的知识点结构、内容的前后衔接均做出了分析，帮助任课教师准确地把握全局与局部内容的关系。第二，作者总结了多年来在计算机网络教学、科研工作中遇到的问题，学生提出的问题，以及同行之间交流的问题，针对主教材各章节重要的知识点、难点，按照章节顺序，提出了269个为什么，并逐一做了回答；通过对重要和容易混淆技术术语的辨析，展开分析和比较，希望引起更深入的讨论。书中提出的269个问题需要有一个日积月累的过程。把这些问题积累起来，再整理出来，确实经历了漫长和多次反复的过程。第三，对教材中做了减法处理，简化掉一些过渡性、过时的技术，教师在备课中全面地了解技术的演变过程，教师用书拿出一定的篇幅，对这部分知识做了一些讨论。主教材写得比较清晰和比较易懂的内容，教师用书就尽量简化。教师用书中的很多内容的选择是希望能够帮助任课教师加深对某些概念的理解，丰富相关的背景知识。每位老师的知识结构与教学经验不同，教学对象也不相同，因此建议各位老师有选择地阅读教师用书的相关内容。第四，为了帮助老师组织好理论教学，教师用书给出了主教材每章较难的练习题的答案，供任课教师参考。习题解析一书将对相关的习题做出较为详细的解析。作者认为，教师一辈子最主要的任务是尽自己最大的努力，把承担的每门课程教好，不能误人子弟。作为一名好的教师，他在教授这门课程时最重要的是知道学生在哪些知识的学习时，可能有哪些知识点不容易掌握，以及为什么不容易掌握。教师最大的贡献是教出一批好学生。要达到这个目的，教师需要对自己所教的课程开展教学研究。作者选择了国际流行的教材Computer Networks（Andrew S. Tanenbaum），结合计算机网络与Internet技术发展背景，对第1版到第5版的各个版本的特点进行了分析。作者重点比较和分析了第3版到第5版每一章节的具体内容，对每章内容的变化，以及变化的原因进行了解释。通过对5个版本教材内容的比较与分析，作者研究了计算机网络教学体系中变与不变的关系，并结合对技术与教学内容的理解，提出了主教材的整体结构。作者希望将这些教学研究成果奉献给同行，同时引起讨论；并希望从讨论中获取大家更加宝贵的教学经验，共同提高我国计算机网络课程的教学水平。从这个角度来看，《计算机网络教师用书（第4版）》只能起到抛砖引玉的作用。本书的第一部分与第二部分的0～6章由吴功宜编写，第二部分的7、8章由吴英编写。1～9章的习题答案由吴英提供，全书由吴功宜统编。本书在写作过程中得到南开大学徐敬东、张建忠以及清华大学出版社的帮助与指导，在此表示感谢。同时要感谢这些年与作者交流，并提出很多问题的老师和同学们。由于作者水平有限，书中疏漏和不妥在所难免，敬请读者批评和指正。
吴功宜wgy@nankai.edu.cn吴英wuying@nankai.edu.cn南开大学计算机与控制工程学院计算机与信息安全系2016年10月26日
第5章网络层第一部分学习目的、要求与知识点结构1. 学习目的本章在物理层与数据链路层讨论的基础上，系统地介绍网络层的基本概念、网络层向传输层提供的服务功能、路由选择算法与协议、流量控制算法、IP协议，以及网络互联概念方法、路由器工作原理与设计方法。本章的内容围绕着IP协议展开，通过本章的学习为进一步研究Internet工作原理与实现技术打下坚实的基础。2. 学习要求（1） 理解： 网络层与网络互联的基本概念。（2） 掌握： IPv4协议的基本内容。（3） 掌握： IP地址、路由算法与路由协议的基本概念。（4） 掌握： 地址解析ARP的基本概念与方法。（5） 掌握： 路由器与第三层交换的基本概念。（6） 掌握： MPLS协议与MPLS VPN的基本概念。（7） 掌握： IPv6协议的基本内容。（8） 掌握： 移动IP的基本概念。（9） 掌握： ICMP与IGMP的基本概念。3. 本章知识点的组织与结构网络层是计算机网络课程学习的重点，对于理解Internet实现技术至关重要。掌握这一部分知识对提高学生实际工作技能和今后继续学习的能力是十分重要的，同时本章的教学也是整个网络课程的重点与难点。为了帮助教师做好教学工作，本章的教师用书侧重于概念的讨论，习题指导书将给出各类帮助学生掌握知识的例题与习题。图51给出了本章知识点结构。图51知识点的组织与结构网络层第 5 章计算机网络教师用书（第4版）第二部分教学内容问答〖*2〗问题51： 如何评价IPv4协议？如果回顾一下IP协议研究的时间、初期IP协议讨论的内容、IP协议整个改进和完善的过程，以及实际取得的效果，可以从中得出的启示是： IPv4协议的设计是成功的。它的成功表现在以下两个方面。（1） 实际的技术路线是正确的。如果要求计算机科学家在20世纪70年代就能够遇见计算机网络可能形成的规模、应用与问题，那不符合规律。IP协议的设计者在第一个设计文档中只对IP分组结构做出了规定，对IP地址按照标准分类的方法给出了意见，提出了直接交付与间接交付、路由选择的概念，用简单的方法解决复杂问题，用尽力而为的服务去应对互联网络中存在的各种复杂的问题。这样做才有利于技术的推广与应用，才在TCPIP体系与OSI RM的竞争中赢得了时间与市场。（2） 伴随着Internet规模的扩大和应用的深入，作为Internet核心协议之一的IPv4协议也一直处于一个不断补充、完善和提高的过程，但是IPv4版本的主要内容没有发生任何实质性的变化。实践证明，IPv4是健壮和易于实现的，并且具有很好的互操作性。它本身也经受住了Internet从小型的科学研究范围中应用的互联网络，发展到今天这样的全球性大规模网际网的考验，这些都说明IP协议是成功的。问题52： 如何理解IP协议的尽力而为服务的含义？理解这个问题需要注意以下两点。1 在讨论IP协议特点时经常会说： IP协议的尽力而为的服务，用英文表示是best effort delivery，意思是尽最大努力交付。也有的简单地用besteffort表述。不管用什么样的语言表述，它只想说明IP协议的一个重要的设计思想，即分组在使用IP协议通过多个路由器逐跳传输时，除非在IP分组出现传输差错、拥塞或路由器队列溢出等情况下，会出现IP分组丢失的现象，在正常情况下IP协议将尽最大能力，通过路由算法选择不同的传输路径来正确地传输IP分组。2 以下两点是IP协议不能保证做到的。① 不能够保证从源主机发送的属于一个报文的多个IP分组，在传送到目的主机时不出现乱序、重复与丢失的现象。② 不能够保证从源主机发送的IP分组在规定的时间内传送到目的主机。最初的IP协议文本只定义了IP分组、分组头与标准分类IP地址结构，没有考虑如果出现分组丢失的处理措施，设计者认为保证高层数据传输的准确性与完整性应该由传输层协议来解决。在这之后尽管也增加了ICMP，但是ICMP只能对出现的一些分组丢失的理由通报给发送主机，而本身不采取任何补救措施。IP协议的这个特点看起来太简单、不可靠，但是从几十年应用的结果看，正是这种用简单方法处理复杂问题的思路，使得IP协议能够适应复杂的应用需求，在推动Internet发展上起到了非常重要的作用。问题53： 最初的IPv4协议主要包括哪些内容？如果从网上检索出RFC791以及相关的文档可以知道，1981年发布的IPv4文档RFC791只对IPv4分组的结构，32位图52RFC791包括的主要内容标准分类的IPv4地址、寻址，以及分片与重装做出了相关的规定。文档中用数据包描述IP协议数据单元。图52给出了RFC791包括的主要内容的示意图。整个IP协议的讨论就是在这样一个基础上展开的，但是无论后人做了什么样的补充和完善，IP协议的框架一直没有大的改变。问题54： IPv4协议的缺陷主要表现在哪几个方面？1. IPv4协议的设计思想用简单的方法解决复杂问题，用尽力而为的服务去应对互联网络中存在的各种复杂的问题，这是IPv4协议的成功之处，也是IPv4掣肘的地方。IPv4在随着计算机网络规模的不断扩大的过程中也逐渐暴露出它的缺陷。2. IPv4存在的缺点IPv4存在的问题主要表现在以下几个方面。（1） 标准分类地址的利用率低，地址数量不能够满足网络规模不断扩展的需要。（2） 随着网络结构越来越复杂，路由选择算法的研究显得越来越困难。（3） IPv4协议对分组传输可靠性没有提供任何保障措施。（4） IPv4协议不支持多播传输。（5） IPv4协议不能够保证分组传输的服务质量。（6） IPv4协议对网络安全问题没有提出对策。在20世纪70年代提出的IPv4协议，在今天看出问题是非常自然的事，这些年研究人员也正是针对这些问题不断地提出各种完善和补充的意见。问题55： 如何认识IP协议发展与演变的过程？图53给出了从1980年到2000年的20年时间中IPv4协议研究与发展的过程。图53IPv4协议的研究与发展的过程1 描述IPv4协议的最早版本RFC791是1981年公布的，那个时候Internet规模很小，计算机网络主要用于科研与部分参与研究的大学，在这样的背景下产生的IPv4协议，不可能适应以后Internet规模的扩大和应用范围的扩张，因此修改和完善是必然的。2 IPv4协议发展的过程可以从不变和变化的两个部分去认识。IPv4协议中对于分组结构与分组头结构的基本定义是不变的；变化的部分可以从IP地址处理方法、分组交付需要的路由算法与路由协议，以及为提高协议的可靠性、服务能力与安全角度增加的补充协议等三个部分来认识。3 凡事都有一个限度。当网络规模继续扩大，应用继续深入，这些补充协议已经不能够从根本上解决问题时，就需要彻底考虑重新设计新的协议，这就导致了IPv6协议的研究与应用。这是一个很自然的技术发展轨迹。网络技术人员需要了解和认识这个规律。问题56： 讲授网络层需要注意哪些问题？1. 重要性随着Internet技术的发展，基于IP协议的网络应用成为网络技术研究与软件开发的一个重要基础。人们对未来网络技术的应用前景的描述是： Everything over IP，IP over Everything。因此认真学习网络层的基本概念，掌握IP协议的基本内容，对于学生掌握TCPIP的主要内容，对于网络课程的学习都是十分重要的。本章的内容从整体安排上分量较重，篇幅较多，学习的难度较大。但是无论是网络工程师考试、研究生入学考试，还是就业应聘考核，这一章都占有较重的分量。2. 复杂性在网络规模很小的背景之下研究和制定的IP协议，这些年以来研究人员在不断地补充和完善，这就导致IP协议的内容多、变化快、内部结构复杂。初学者在学习本章内容时容易理不清头绪，在学习时感到内容凌乱，不好掌握。所以教师在开始本章教学时，需要对整个章节的内容的结构与教学的安排做一说明，以减少学生学习的盲目性，提高学习质量。3. 解决办法作者总结的图53也正是希望从一开始就为初学者学习IP协议建立一个整体的概念，然后一步一步地深入学习和掌握。鉴于从知识与技能的掌握，以及各种考核的需要，作者在习题解析与习题中安排了较多的内容，以适应学习的需要。问题57： IP协议的特点是什么？认识IP的特点对了解Internet基本工作原理十分重要。IP协议的特点主要表现在以下几个方面。1 IP协议是一种无连接、不可靠的分组传送服务的协议，提供的是一种尽力而为的服务。① 无连接意味着IP协议并不维护IP分组发送后的任何状态信息。每个分组的传输过程是相互独立的。② 不可靠意味着IP协议不能保证每个IP分组都能够正确、不丢失、不重复和顺序到达目的结点，如果出现校验和错误就立即丢弃该分组，不提供端端可靠性保证和逐跳确认，以及流量控制与排序等服务。分组通过Internet的传输过程是十分复杂的，IP协议设计的重点应该放在系统的适应性、可扩展性与可操作性上，而在分组交付的可靠性方面只能做出一定的牺牲。2 IP协议是点点的网络层通信协议。网络层需要在Internet中为通信的两个主机之间寻找一条路径，而这条路径通常是由多个路由器、点点链路组成。IP协议要保证数据分组从一个路由器到另一个路由器，通过多跳路径从源结点到达目的结点。因此，IP协议是针对源主机路由器、路由器路由器、路由器目的主机之间的数据传输的点点线路的网络层通信协议。3 IP协议屏蔽了互联的网络在数据链路层、物理层协议与实现技术上的差异。作为一个面向Internet的网络层协议，它必然要面对各种异构的网络和协议。在IP协议设计中，设计者就充分考虑了这一点。互联的网络可能是广域网，也可能是城域网或局域网。即使都是局域网，它们的物理层、数据链路层协议也可能不同。协议的设计者希望使用IP分组来统一封装不同的网络帧。通过IP协议，网络层向传输层提供的是统一的IP分组，传输层不需要考虑互联网络在数据链路层、物理层协议与实现技术上的差异，IP协议使得异构网络的互联变得容易了。图54体现出IP协议对低层协议与实现技术差异的屏蔽作用。图54IP协议对低层协议与实现技术差异的屏蔽作用问题58： 如何认识IPv4与IPv6报头结构的特点？在IP协议的讨论中，分组也称为报文，分组头也称为报头。早期的RFC文档使用的术语是报文与报头。图55（a）与图55（b）分别给出了IPv4与IPv6报头的结构示意图，从这两张图中可以直观地看出二者的区别。图55IPv4与IPv6报头结构的比较IPv4与IPv6报头结构的区别主要表现在以下几点。（1） 组成IPv4报头的字段（包括选项）共有14个，而组成IPv6基本报头的字段数量已经减少到8个。IPv6报头取消了IPv4报头的字段是： 报头长度、标识、标志、片偏移、头校验和、选项与填充域等（如图55（a）中阴影部分所示）；IPv6报头增加的字段是流标识（如图55（b）中阴影部分所示）。（2） IPv4报头长度是可变的，IPv6报头长度是固定的。因此，IPv6报头可以取消IPv4报头的报头长度字段。（3） 由于目前大量使用Ethernet的MAC层与PPP，在帧处理过程中低层协议中都采用了数据传输差错校验与差错控制机制，因此取消IPv4协议中头校验和不会对数据传输可靠性产生很大的影响，减轻了路由器的工作负荷，缩短了路由器的转发延时，提高了传输网的工作效率。（4） IPv6用载荷长度字段取代了IPv4的总长度字段。IPv4的总长度字段值指包括报头在内的报文总长度，而IPv6载荷长度字段的数值只表示报文的有效载荷长度。（5） IPv6用通信流类型字段取代了IPv4服务类型字段；用跳数限制字段取代了生存时间字段；用下一个报头字段取代了协议字段。IPv6用扩展报头字段取代了选项 字段。（6） IPv6协议规定源主机可以通过路径MTU发现报文，了解转发路径中MTU的值，可以不发送大于MTU长度的分组，转发路由器不执行分片操作。因此，IPv6报头不需要有IPv4报头中的支持拆分的标识标志与片偏移字段。表51给出了IPv6与IPv4报头对应字段作用和功能的比较。表51IPv6与IPv4报头对应字段作用的比较IPv4报头字段作用IPv6报头字段作用版本（version）4b协议版本号（数值为4）版本（version）4b协议版本号（数值为6）报头长度（header length）4b以4字节为单位的报头长度数，包括报头选项服务类型（type of service）8b指定优先级、可靠性与延迟参数通信流类型（traffic class）8b允许源主机高层用户根据应用的需求，确定IP分组的不同的处理类型或不同优先级；默认值为0续表IPv4报头字段作用IPv6报头字段作用流标记（flow label）20b路由器根据流标记值，在转发时采用不同策略；默认值为0总长度（total length）16b以字节为单位的报文总长度载荷长度（payload length）16b表示包括报文的有效载荷长度标识（identification）16b标识属于同一个报文的不同分片标志（flag）3b表示报文还有分片与不能分片片偏移（flagment offest）13b分片的偏移量下一个报头（next header）8b如果报文有附加的扩展报头，该字段之后为下一个扩展报头；如果没有，则用于标识传输层的协议类型是TCP或UDP生存时间（time to live）8b报文在网络中以秒为单位的寿命跳数限制（hop limit）8b报文在网络中经过路由器最多转发的次数协议（protocol）8b高层协议的类型头校验和（header checksum）16b只校验报文头，不包括数据部分源地址（source address）32b发送方的IPv4地址源地址（source address）128b发送方的IPv6地址目的地址（destination address）32b接收方的IPv4地址目的地址（destination address）128b接收方的IPv6地址选项（options）24b用户可以选择的，用于控制与测试目的报头选项填充位（padding）用于保证报头是32b的整数倍问题59： 如何认识IPv6基本报头的特点？深入理解IPv6报头的基本内容与特点，需要与IPv4做一个对比和分析。1. 版本（version）字段版本字段的意义与IPv4相同，版本字段值为6，表示使用的是IPv6协议。需要注意的是，在Ethernet帧封装时，帧头的EtherType字段在网络层使用IPv4协议时，值为0x800；在使用IPv6协议时，值为0x86DD。2. 通信流类型（traffic class）字段通过通信流类型字段，源主机可以通过设定不同的数值，来区分不同分组的类型或优先级。例如，通信流类型字段值为0～7时，表示在拥塞发生时允许延时处理；字段值为8～15时，表示是优先级较高的实时业务，需要用固定速率传输。传输路径中的转发路由器可以根据通信流类型字段值，来提供不同类型的服务。源主机不选择区分分组优先级与不同类型传输服务时，通信流类型字段的默认值为0。3. 流标记（flow label）字段流标记字段长度为20b。这里所说的数据流是指从某个特定的源主机向另一个特定的目的主机发送的单播或组播数据分组序列。当源主机需要转发路由器对该报文序列采用特殊的服务时，需要使用流标记字段。源节点不使用流标记字段功能，要将流标记字段值置0。IPv6协议采用流标记字段可以实现资源预留协议（RSVP）与实时流协议实时传输协议（RTPRTCP）。而RSVP与RTPRTCP提供的服务对于要求固定带宽、固定延迟、实时性要求很高的音频、视频等应用至关重要。源主机根据实际应用需求对属于同一个数据流的数据分组，设定一个流标记字段的值。属于同一个数据流的分组具有相同的源与目的IPv6 地址、相同的流标记字段值。路由器可以通过简单地区分具有相同流标记字段值的数据分组，来提供保证QoS的转发服务。RFC2460对通信流类型、流标记字段的使用没有做出明确的定义。目前，IPv6的流标记字段的相关问题正在实验改进之中。使用通信流类型、流标记字段，需要IPv6路由器与主机通过RSVP或RTPRTCP的协助，才能够实现QoS服务功能。4. 载荷长度（payload length）字段由于IPv6报头长度固定，因此不需要像IPv4那样专门设置一个报头长度字段去说明。载荷长度字段值用来表示报文的有效载荷长度。IPv6载荷长度字段长度为16b，可以表示长度最大为65 535B的有效载荷。如果有效载荷长度超过最大长度，则载荷长度字节置0，需采用扩展报头中逐跳（hopbyhop）选项中的超大有效载荷（Jumbo Payload）来处理。5. 下一个报头（next header）字段下一个报头字段长度为8b，它的作用与IPv4报头中的协议（protocol）相似，并且IPv6的下一个报头字段的值与IPv4报头中的协议（protocol）字段的值都是由RFC1700定义的。不同的是： IPv4的协议字段的值表示的是高层协议的类型，而IPv6下一个报头字段的值表示紧跟在IPv6基本报头之后的字段是扩展报头，还是TCP或UDP的数据。表52给出了常用的6种下一个报头字段值、对应的扩展报头类型与扩展报头的基本功能。同时，需要注意以下几点。1 如果下一个报头字段值为6，表示紧跟在IPv6基本报头之后的字段是TCP数据。表52下一个报头字段值、扩展报头类型与功能扩展报头类型下一个报头值功 能 讨 论逐跳选项报头HopByHop option header,HBH0主要用于网管或网络软件调试时要求路由器做特殊处理的信息如路由器不能识别选项类型时应采取的处理方法、路由器警告或超大有效载荷长度报文，也是唯一的一个需要传输路径上所有路由器都要处理的扩展报头目的地选项报头Destination Option Header,DOH60携带的信息仅需要目的主机处理路由探头Routing Header,RH43指定源路由，用于网络故障诊断测试与移动IPv6解决迂回路由分片报头Fragment Header,FH44表示源主机已经对报文进行分片，由目的主机将分片重新组装成报文，不要求转发路由器处理认证报头Authentication Header,AH51保证报头的安全性，由源主机与目的主机，或源安全网关与目的安全网关处理封装安全载荷报头SIPP Encap Security Payload Header,ESP50保证有效载荷的安全性，由源主机与目的主机，或源安全网关与目的安全网关处理2 如果下一个报头字段值为17，表示紧跟在IPv6基本报头之后的字段是UDP数据。3 如果下一个报头字段值为59，表示该报头是最后一个报头，并且报文也没有携带TCPUDP数据。6. 跳数限制（hop limit）字段跳数限制字段长度为8b，表示IPv6分组可以通过的最多的转发路由器的数量。IPv6的跳步限制字段与IPv4的TTL字段非常相似。分组每经过一个路由器时，数值减1。当跳数限制字段的值减为0时，路由器丢弃该报文，并向源节点发送ICMPv6超时报文。在介绍了IPv6基本报头结构之后，可以给出一个例子来对这个问题做一个小结。下面是用Network Monitor截获的一个实际的ICMPv6协议回送请求报文的基本报头。Frame：Base frame propertiesInternet Protocol：version=6IPv6traffic class="0x0"0flow label=0x00playload length=0x002840next header=0x003A58,ICMPv6hop limit=128source address=2001：：160：16ff：cd02：3d02destination address=2001：：32a：16ff：2：35
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