一种基于SNMP的链路层拓扑发现算法
网络管理协议SNMP
●SNMP 配置 ●SNMP 协议介绍 目前网络中用得最广泛的网络管理协议是SNMP（Simple Network Management Protocol）。SNMP是被广泛接受并投入使用的工业标准，用于保证管理信息在任意两点间传送，便于网络管理员在网络上的任何节点检索信息、修改信息、寻找故障、完成故障诊断、进行容量规划和生成报告。SNMP采用轮询机制，只提供最基本的功能集，特别适合在小型、快速和低价格的环境中使用。SNMP的实现基于连接的传输层协议UDP，得到众多产品的支持。SNMP分为NMS和Agent两部分，NMS（Network Management Station），是运行客户端程序的工作站，目前常用的网管平台有Sun NetManager和IBM NetView；Agent是运行在网络设备上的服务器端软件。NMS可以向Agent发出GetRequest、GetNextRequest和SetRequest 报文，Agent接收到NMS的请求报文后，根据报文类型进行Read或Write操作，生成Response报文，并将报文返回给NMS。Agent在设备发现重新启动等异常情况时，也会主动向NMS发送Trap报文，向NMS汇报所发生的事件。 ●SNMP 版本及支持的MIB 为了在SNMP报文中唯一标识设备中的管理变量，SNMP用层次结构命名方案来识别管理对象。用层次结构命名的管理对象的集合就象一棵树，树的节点表示管理对象，如下图所示。管理对象可以用从根开始的一条路径别无二义地识别。 A 2 6 1 5 2 1 1 2 1 B ●MIB树结构 MIB（Management Information Base）的作用就是用来描述树的层次结构，它是所监控网络设备的标准变量定义的集合。在上图中，管理对象B可以用一串数字{1.2.1.1}唯一确定，这串数字是管理对象的Object Identifier（客体标识符）。 以太网交换机中的SNMP Agent支持SNMP V1、V2C和V3，支持的常见MIB如下表所示。 ●以太网交换机支持的常见MIB
2014 第三章 数据链路层 真题
一、考研真题 1、（09-35）数据链路层采用了后退N帧（GBN）协议，发送方已经发送了编号为0~7的帧。当计时器超时时，若发送方只收到0、 2、3号帧的确认，则发送方需要重发的帧数是（C） A．2 B. 3 C. 4 D. 5 解析：后退N帧ARQ就是从出错处重发已发出过的N个帧。 数据链路层采用了后退N帧（GBN）协议，发送方已经发送了编号为0~7的帧。当计时器超时时，若发送方只收到0、2、3号帧的确认，则发送方需要重发的帧数是(4)。 2、（09-36）以太网交换机进行转发决策时使用的PDU地址是（A） A．目的物理地址 B.目的IP地址 C.源物理地址 D.源IP地址 解析：以太网交换机进行转发决策时使用的PDU地址是(目的物理地址)。 ARP协议是“Address Resolution Protocol”（地址解析协议）的缩写。在局域网中，网络中实际传输的是“帧”，帧里面是有目标主机的MAC地址的。在以太网中，一个主机要和另一个主机进行直接通信，必须要知道目标主机的MAC地址。但这个目标MAC地址是如何获得的呢？它就是通过地址解析协议获得的。所谓“地址解析”就是主机在发送帧前将目标IP地址转换成目标MAC地址的过程。ARP协议的基本功能就是通过目标设备的IP地址，查询目标设备的MAC地址，以保证通信的顺利进行。 3、（11-35）数据链路层采用选择重传协议（SR）传输数据，发送方已发送了0～3号数据帧，现已收到1号帧的确认，而0、2号帧依次超时，则此时需要重传的帧数是（B） A．1 B．2 C．3 D．4 解答：B。选择重传协议中，接收方逐个地确认正确接收的分组，不管接收到的分组是否有序，只要正确接收就发送选择ACK分组进行确认。因此选择重传协议中的ACK分组不再具有累积确认的作用。这点要特别注意与GBN协议的区别。此题中只收到1号帧的确认，0、2号帧超时，由于对于1号帧的确认不具累积确认的作用，因此发送方认为接收方没有收到0、2号帧，于是重传这两帧。 4\（11-36）下列选项中，对正确接收到的数据帧进行确认的MAC协议是（D）A．CSMA B．CDMA C．CSMA/CD D．CSMA/CA
7.数据链路层答案
1在网络中实现第2 层协议时应该考虑哪三个因素？（选择三项） 所选的第 3 层协议 网络的地址范围 传输层定义的PDU 物理层实现 要连接的主机数量 1.3.4 2 请参见图示。假设图示中的网络已收敛，即路由表和ARP 表均完整，主机 A 将在发往w 的以太网帧目的地址字段中放入以下哪个MAC 地址？ 00-1c-41-ab-c0-00 00-0c-85-cf-65-c0 00-0c-85-cf-65-c1 00-12-3f-32-05-af 2 3下列哪些选项是共享介质以竞争为原则的介质访问属性？（选择三项）
非确定性 开销较低 每次只有一个站点能够传输 存在冲突 设备必须等待轮到自己 令牌传递 1.2.4 4有关物理拓扑和逻辑拓扑的陈述，下列哪一项正确？ 逻辑拓扑始终与物理拓扑相同。 物理拓扑与网络传输帧的方法有关。 物理信号路径是按数据链路层协议定义的。 逻辑拓扑由节点之间的虚拟连接组成。 4 5决定介质访问控制方法的因素是什么？（选择两项） 网络层编址？ 介质共享 应用进程 逻辑拓扑 中间设备的功能
2.4 6下列哪些有关介质访问控制的陈述是正确的？（选择三项） 以太网采用CSMA/CD 定义为帧在介质中的放置方法 以竞争为原则的访问亦称确定性访问 802.11 采用CSMA/CD 数据链路层协议定义了访问不同介质的规则 受控访问存在数据冲突 7下列哪些陈述描述的是令牌传递逻辑拓扑？（选择两项） 按照先到先得原则使用网络。 只有当计算机拥有令牌时才能传输数据。 所有主机都将接收其它主机发送的数据。 相互之间依次传递电子令牌。 令牌传递网络存在冲突率高的问题。 2,4 8网络管理员有责任以图形精确表示公司网络线路和设备在建筑内的位置。这种图是什么 逻辑拓扑 物理拓扑
爬山算法、模拟退火算法、遗传算法
一.爬山算法( Hill Climbing ) 介绍模拟退火前，先介绍爬山算法。爬山算法是一种简单的贪心搜索算 法，该算法每次从当前解的临近解空间中选择一个最优解作为当前解，直到 达到一个局部最优解。 爬山算法实现很简单，其主要缺点是会陷入局部最优解，而不一定能搜 索到全局最优解。如图1所示：假设C点为当前解，爬山算法搜索到A点 这个局部最优解就会停止搜索，因为在A点无论向那个方向小幅度移动都不 能得到更优的解。 二.模拟退火(SA,Simulated Annealing)思想（跟人一样找不 到最优解就最产生疑惑，我到底需不需要坚持，随着时间的推移，逐渐的慢慢的放弃去追寻最优解的念头） 爬山法是完完全全的贪心法，每次都鼠目寸光的选择一个当前最优解，因此只能搜索到局部的最优值。模拟退火其实也是一种贪心算法，但是它的搜索过程引入了随机因素。模拟退火算法以一定的概率来接受一个比当前解要差的解，因此有可能会跳出这个局部的最优解，达到全局的最优解。 以图1为例，模拟退火算法在搜索到局部最优解A后，会以一定的概率接受到E的移动。也许经过几次这样的不是局部最优的移动后会到达D点，于是就跳出了局部最大值A。 若J( Y(i+1) )>= J( Y(i) ) (即移动后得到更优解)，则总是接受该移动 若J( Y(i+1) )< J( Y(i) ) (即移动后的解比当前解要差)，则以一定的概率接受移动，而且这个概率随着时间推移逐渐降低（逐渐降低才能趋向稳定） 这里的“一定的概率”的计算参考了金属冶炼的退火过程，这也是模拟退火算法名称的由来。 根据热力学的原理，在温度为T时，出现能量差为dE的降温的概率为P(dE)，表示为： P(dE) = exp( dE/(kT) ) 其中k是一个常数，exp表示自然指数，且dE<0。这条公式说白了就是：温度越高，出现一次能量差为dE的降温的概率就越大；温度越低，则出现降温的概率就越小。又由于dE总是小于0（否则就不叫退火了），因此dE/kT < 0 ，所以P(dE)的函数取值范围是(0,1) 。 随着温度T的降低，P(dE)会逐渐降低。 我们将一次向较差解的移动看做一次温度跳变过程，我们以概率P(dE)来接受这样的移动。 关于爬山算法与模拟退火，有一个有趣的比喻：（有点意思）
基于SNMP的网络管理软件的配置与使用
华北电力大学 实验报告 实验名称基于SNMP的网络管理软件的配置与使用课程名称网络管理 专业班级：学生姓名： 学号：成绩： 指导教师：实验日期：
（一）基于SNMP的网络管理软件的配置与使用 一、实验目的 1.熟悉路由器和交换机并掌握路由器和交换机的基本配置方法和配置命令。 2.练习构建一个由四个路由器和四台主机构成的网络。 3.操作SiteView NNM管理系统，掌握如何添加网元，构建管理系统，并每 一个可被管理的设备进行操作。 4.掌握网络管理软件的使用方法，实现对网络的拓扑发现实时监控，告警设置： 1).应用Siteview软件进行拓扑发现。通过自动和手动两种方式实现。 2).基于SNMP的实时监控。对设备，链路，端口等进行相应的监控。 3).进行告警设置（告警方式）。通过对不同设备，条件等进行告警设置。 二、实验环境 计算机4台、路由器4台、交换机4台、SiteView NNM网络管理软件系统。 三、实验原理 网络设备只有配置了SNMP协议以后，才能够通过SNMP进行监控和管理，因 此，使用网络管理软件之前，需要对所有设备进行配置。主要包括： 1）主机SNMP配置； 2）路由器SNMP配置； 3）交换机SNMP配置。 四、实验步骤： 1、局域网的实现与配置： 网络拓扑图：
路由配置： 1）IP分配： 四台PC的本地连接2的IP分别为： PC1：222.1.3.5 PC2：222.1.2.5 PC3：222.1.1.5 PC4：222.1.4.5 本地连接1 IP: PC51：192.168.1.21 PC52：192.168.1.22 PC53：192.168.1.23 PC54：192.168.1.24 2)地址分配： 路由器R1 S2端地址：222.1.6.1 路由器R1 S3端地址：222.1.7.1 路由器R1与路由器R2间的地址：222.1.6.0 路由器R1与两层交换机1间接口G1 地址：222.1.3.1 路由器R2 S2端地址：222.1.6.2 路由器R2 S3端地址：222.1.5.1 路由器R2与路由器R3间的地址：222.1.5.0 路由器R2与两层交换机2间的地址:222.1.2.1 路由器R3 S2端地址：222.1.5.2 路由器R3 S3端地址：222.1.8.1 路由器R3与路由器R4间的地址：222.1.8.0 路由器R3与两层交换机2间的地址：222.1.1.1 路由器R4 S2端地址：222.1.8.2 路由器R4 S3端地址：222.1.7.2 路由器R4与路由器R1间的地址：222.1.7.0 路由器R4与交换机间的地址：222.1.4.1 PC1地址：222.1.3.5 网关：222.1.3.2 PC2地址：222.1.2.5 网关：222.1.2.2 PC3地址：222.1.1.5 网关：222.1.1.2 PC4地址：222.1.4.5 网关：222.1.4.2
计算机网络数据链路层练习题
第三章数据链路层 一、选择题 1、数据在传输过程出现差错的主要原因是（ A ） A. 突发错 B. 计算错 C. CRC错 D. 随机错 2、PPP协议是哪一层的协议（ B ） A. 物理层 B. 数据链路层 C. 网络层 D. 高层 3、控制相邻两个结点间链路上的流量的工作在（ A ）完成。 A. 链路层 B. 物理层 C. 网络层 D. 运输层 4、在OSI参与模型的各层中，（B ）的数据传送单位是帧。 A．物理层 B．数据链路层 C．网络层 D．运输层 5、若PPP帧的数据段中出现比特串“”，则采用零比特填充后的输出为(B) 6、网桥是在（A ）上实现不同网络的互连设备。 A.数据链路层 B.网络层 C.对话层 D.物理层 7、局域网的协议结构（ B）。 A.包括物理层、数据链路层和网络层 B.包括物理层、LLC子层和MAC子层 C.只有LLC子层和MAC子层 D.只有物理层 18、10Base-T以太网中，以下说法不对的是：( C ) A．10指的是传输速率为10Mbps B．Base指的是基带传输 C．T指的是以太网D．10Base-T 是以太网的一种配置 9、以太网是下面哪一种协议的实现（C ）：
A. B. C. D. 10、Ethernet采用的媒体访问控制方式为（ A ） A.CSMA/CD B.令牌环 C.令牌总线 D.无竞争协议 11、若网络形状是由站点和连接站点的链路组成的一个闭合环，则称这种 拓扑结构为(C ) A.星形拓扑 B.总线拓扑 C.环形拓扑 D.树形拓扑 12、对于基带CSMA/CD而言，为了确保发送站点在传输时能检测到可能存在的冲突，数据帧的传输时延至少要等于信号传播时延的(B ) A. 1倍 B.2倍 C.4倍 D.倍 13、以太网采用的发送策略是 (C ) A.站点可随时发送，仅在发送后检测冲突 B.站点在发送前需侦听信道，只在信道空闲时发送 C.站点采用带冲突检测的CSMA协议进行发送 D.站点在获得令牌后发送 14、在不同网络之间实现数据帧的存储转发，并在数据链路层进行协议转换的网络互连器称为( C ) A.转换器 B.路由器
模拟退火算法
精品文档 【算法】数学建模常用算法简介——模拟退火算法 模拟退火算法来源于固体退火原理，将固体加温至充分高，再让其徐徐冷却，加温时，固体内部粒子随温升变为无序状，内能增大，而徐徐冷却时粒子渐趋有序，在每个温度都达 到平衡态，最后在常温时达到基态，内能减为最小。根据Metropolis准则，粒子在温度T 时趋于平衡的概率为e- E/(kT) ，其中 E 为温度 T 时的内能， E 为其改变量， k 为 Boltzmann 常数。用固体退火模拟组合优化问题，将内能 E 模拟为目标函数值 f ，温度 T 演化成控制参 数 t ，即得到解组合优化问题的模拟退火算法：由初始解i 和控制参数初值t 开始，对当前 解重复“产生新解→计算目标函数差→ 接受或舍弃”的迭代，并逐步衰减t值，算法终止时的 当前解即为所得近似最优解，这是基于蒙特卡罗迭代求解法的一种启发式随机搜索过程。退火过程由冷却进度表 (Cooling Schedule) 控制，包括控制参数的初值 t 及其衰减因子 t 、每个 t 值时 的迭代次数 L 和停止条件 S。 模拟退火算法的模型 模拟退火算法可以分解为解空间、目标函数和初始解三部分。 模拟退火的基本思想: (1)初始化：初始温度 T( 充分大 ) ，初始解状态 S( 是算法迭代的起点 ) ，每个 T 值的迭 代次数 L (2)对 k=1，，L做第(3)至第6步： (3)产生新解 S′ (4)计算增量 t ′=C(S′)-C(S) ，其中 C(S) 为评价函数 (5) 若t ′<0 则接受 S′作为新的当前解，否则以概率exp(-t ′/T) 接受 S′作为新的当前解. (6)如果满足终止条件则输出当前解作为最优解，结束程序。 终止条件通常取为连续若干个新解都没有被接受时终止算法。 (7)T 逐渐减少，且 T->0 ，然后转第 2 步。 模拟退火算法新解的产生和接受可分为如下四个步骤： 第一步是由一个产生函数从当前解产生一个位于解空间的新解；为便于后续的计算和 接受，减少算法耗时，通常选择由当前新解经过简单地变换即可产生新解的方法，如对构成新解 的全部或部分元素进行置换、互换等，注意到产生新解的变换方法决定了当前新解的邻域结构，因 而对冷却进度表的选取有一定的影响。 第二步是计算与新解所对应的目标函数差。因为目标函数差仅由变换部分产生，所以 目标函数差的计算最好按增量计算。事实表明，对大多数应用而言，这是计算目标函数差的最 快方法。 第三步是判断新解是否被接受 , 判断的依据是一个接受准则，最常用的接受准则是 Metropo1is 准则 : 若 t ′<0 则接受 S′作为新的当前解 S，否则以概率 exp(- t ′/T) 接受 S′作为新的当前解 S。 第四步是当新解被确定接受时，用新解代替当前解，这只需将当前解中对应于产生新 解时的变换部分予以实现，同时修正目标函数值即可。此时，当前解实现了一次迭代。可在此基础上开始下一轮试验。而当新解被判定为舍弃时，则在原当前解的基础上继续下一轮试 。
SNMP的功能及使用
TCP/IP课程设计 课题：SNMP的功能及应用 小组成员：原志祺、张冰雪、栗国齐、 许杰 姓名：原志祺 院系：计算机与通信工程学院 班级：通信工程09-1班 学号：540907040146
题目：SNMP的功能及使用网络管理功能一般分为性能管理、配置管理、安全管理、计费管理、故障管理等五大管理功能。现分工如下： 1、性能管理，配置管理原志祺 2、安全管理张冰雪 3、计费管理栗国齐 4、故障管理许杰 配置管理是网络管理的基本功能。计算机网络由各种物理结构和逻辑结构组成，这些结构中有许多参数、状态等信息需要设置并协调。另外，网络运行在多变的环境中，系统本身也经常要随着用户的增、减或设备的维修而调整配置。网络管理系统必须具有足够的手段支持这些调整的变化，使网络更有效的工作。 性能管理的目的是在使用最少的网络资源和具有最小延迟的前提下，确保网络能提供可靠、连续的通信能力，并使网络资源的使用达到最优化的程度。网络的性能管理有监测和控制两大功能，监测功能实现对网络中的活动进行跟踪，控制功能实施相应调整来提高网络性能。性能管理的具体内容包括：从被管对象中收集与网络性能有关的数据，分析和统计历史数据，建立性能分析的模型，预测网络性能的长期趋势，并根据分析和预测的结果，对网络拓扑结构、某些对象
的配置和参数做出调整，逐步达到最佳运行状态。如果需要做出的调整较大时，还要考虑扩充或重建网络 什么是SNMP？SMNP 是Simple Network Management Protocol 缩写，解释为简单网络管理协议。SNMP 是最早提出的网络管理协议之一，它一推出就得到了广泛的应用和支持，特别是很快得到了数百家厂商的支持，其中包括IBM、HP、SUN 等大公司和厂商。目前SNMP 已成为网络管理领域中事实上的工业标准，并被广泛支持和应用，大多数网络管理系统和平台都是基于SNMP 的。 一、SNMP 概述 SNMP 的前身是简单网关监控协议(SGMP)，用来对通信线路进行管理。随后，人们对SGMP 进行了很大的修改，特别是加入了符合Internet 定义的SMI 和MIB 体系结构，改进后的协议就是著名的SNMP。SNMP 的目标是管理互联网Internet 上众多厂家生产的软硬件平台，因此SNMP 受Internet 标准网络管理框架的影响也很大。现在SNMP 已经出到第三个版本的协议，其功能较以前已经大大地加强和改进了。SNMP 的体系结构是围绕着以下四个概念和目标进行设计的： （1）保持管理代理(Agent)的软件成本尽可能低； （2）最大限度地保持远程管理的功能，以便充分利用Internet 的网络资源； （3）体系结构必须有扩充的余地；
实验二数据链路层协议分析
实验二以太网链路层帧格式分析一实验目的 1、分析EthernetV2标准规定的MAC层帧结构，了解IEEE802.3标准规定的 MAC层帧结构和TCP/IP的主要协议和协议的层次结构。 2、掌握网络协议分析软件的基本使用方法。 3、掌握网络协议编辑软件的基本使用方法。 二实验内容 1、学习网络协议编辑软件的各组成部分及其功能； 2、学习网络协议分析软件的各组成部分及其功能； 3、学会使用网络协议编辑软件编辑以太网数据包； 4、理解MAC地址的作用； 5、理解MAC首部中的LLC—PDU长度/类型字段的功能； 6、学会观察并分析地址本中的MAC地址。 三实验环境 回2.1- L 四实验流程 小亠| /I J ■ v 开始
结束 图21 2| 五实验原理 在物理媒体上传输的数据难免受到各种不可靠因素的影响而产生差错，为了弥补物理层上的不足，为上层提供无差错的数据传输，就要能对数据进行检错和纠错。数据链路的建立、拆除、对数据的检错，纠错是数据链路层的基本任务。 局域网（LAN）是在一个小的范围内，将分散的独立计算机系统互联起来，实现资源的共享和数据通信。局域网的技术要素包括了体系结构和标准、传输媒体、拓扑结构、数据编码、媒体访问控制和逻 辑链路控制等，其中主要的技术是传输媒体、拓扑结构和媒体访问控制方法。局域网的主要的特点是：地理分布范围小、数据传输速率高、误码率低和协议简单等。 1、三个主要技术 1）传输媒体：双绞线、同轴电缆、光缆、无线。 2）拓扑结构：总线型拓扑、星型拓扑和环型拓扑。 3）媒体访问控制方法：载波监听多路访问/冲突检测（CSMA/CD技术 2、IEEE 802标准的局域网参考模型 IEEE 802参考模型包括了OSI/RM最低两层(物理层和数据链路层)的功能，OSI/RM 的数据链路层功能，在局域网参考模型中被分成媒体访问控制 MAC(Medium Access Control) 和逻辑链路控制LLC(Logical Link Control)两个子层。由于局域网采用的媒体有多种，对应的媒体访问控制方法也有多种，为
模拟退火算法介绍
解析模拟退火算法 一.爬山算法(Hill Climbing) 介绍模拟退火前，先介绍爬山算法。爬山算法是一种简单的贪心搜索算法，该算法每次从当前解的临近解空间中选择一个最优解作为当前解，直到达到一个局部最优解。 爬山算法实现很简单，其主要缺点是会陷入局部最优解，而不一定能搜索到全局最优解。如图1所示：假设C点为当前解，爬山算法搜索到A点这个局部最优解就会停止搜索，因为在A点无论向那个方向小幅度移动都不能得到更优的解。 二.模拟退火(SA,Simulated Annealing)思想 爬山法是完完全全的贪心法，每次都鼠目寸光的选择一个当前最优解，因此只能搜索到局部的最优值。模拟退火其实也是一种贪心算法，但是它的搜索过程引入了随机因素。模拟退火算法以一定的概率来接受一个比当前解要差的解，因此有可能会跳出这个局部的最优解，达到全局的最优解。以图1为例，模拟退火算法在搜索到局部最优解A后，会以一定的概率接受到E的移动。也许经过几次这样的不是局部最优的移动后会到达D点，于是就跳出了局部最大值A。 模拟退火算法描述：
若J(Y(i+1))>=J(Y(i))(即移动后得到更优解)，则总是接受该移动 若J(Y(i+1)) 北京大学计算机科学技术系?网络与分布式系统实验室技术报告：PKU_CS_NET_TR2003-1-19XXX 模拟退火算法 模拟退火算法来源于固体退火原理，将固体加温至充分高，再让其徐徐冷却，加温时，固体内部粒子随温升变为无序状，内能增大，而徐徐冷却时粒子渐趋有序，在每个温度都达到平衡态，最后在常温时达到基态，内能减为最小。根据Metropolis准则，粒子在温度T时趋于平衡的概率为e-ΔE/(kT)，其中E为温度T时的内能，ΔE为其改变量，k为Boltzmann常数。用固体退火模拟组合优化问题，将内能E模拟为目标函数值f，温度T演化成控制参数t，即得到解组合优化问题的模拟退火算法：由初始解i和控制参数初值t开始，对当前解重复“产生新解→计算目标函数差→接受或舍弃”的迭代，并逐步衰减t值，算法终止时的当前解即为所得近似最优解，这是基于蒙特卡罗迭代求解法的一种启发式随机搜索过程。退火过程由冷却进度表(Cooling Schedule)控制，包括控制参数的初值t及其衰减因子Δt、每个t值时的迭代次数L和停止条件S。 模拟退火算法的模型 模拟退火算法可以分解为解空间、目标函数和初始解三部分。 模拟退火的基本思想: (1)初始化：初始温度T(充分大)，初始解状态S(是算法迭代的起 点)，每个T值的迭代次数L (2) 对k=1，……，L做第(3)至第6步： (3) 产生新解S′ (4) 计算增量Δt′=C(S′)-C(S)，其中C(S)为评价函数 (5) 若Δt′<0则接受S′作为新的当前解，否则以概率exp(-Δt′/T) 接受S′作为新的当前解. (6) 如果满足终止条件则输出当前解作为最优解，结束程序。终止条件通常取为连续若干个新解都没有被接受时终止算法。 (7) T逐渐减少，且T->0，然后转第2步。 算法对应动态演示图： 模拟退火算法新解的产生和接受可分为如下四个步骤： 第一步是由一个产生函数从当前解产生一个位于解空间的新解；为便于后续的计算和接受，减少算法耗时，通常选择由当前新解经过简单地变换即可产生新解的方法，如对构成新解的全部或部分元素进行置换、互换等，注意到产生新解的变换方法决定了当前新解的邻域结构，因而对冷却进度表的选取有一定的影响。 第二步是计算与新解所对应的目标函数差。因为目标函数差仅由变换部分产生，所以目标函数差的计算最好按增量计算。事实表明，对大多数应用而言，这是计算目标函数差的最快方法。 第三步是判断新解是否被接受,判断的依据是一个接受准则，最常用的接受准则是Metropo1is准则: 若Δt′<0则接受S′作为新的当前解S，否则以概率exp(-Δt′/T)接受S′作为新的当前解S。 第四步是当新解被确定接受时，用新解代替当前解，这只需将当前解中对应于产生新解时的变换部分予以实现，同时修正目标函数值即可。此时，当前解实现了一次迭代。可在此基础上开始下一轮试验。而当新解被判定为舍弃时，则 模拟退火算法 摘要：阐述了模拟退火算法的基本原理及实现过程,运用MATLAB语言实现了该算法。并将其运用到解决旅行商问题的优化之中。数值仿真的结果表明了该方法能够对函数进行全局寻优,有效克服了基于导数的优化算法容易陷入局部最优的问题。该方法既可以增加对MATLAB 语言的了解又可以加深对模拟退火过程的认识,并达到以此来设计智能系统的目的。 关键词：模拟退火算法，全局寻优，搜索策略 simulatedannealing algorithm Abstract：This paper describes the basic principles and processes simulatedannealing algorithm, using MATLAB language implementation of the algorithm. And use it to solve the traveling salesman problem among optimization. Simulation results show that the method can be a function of global optimization, effectively overcome the derivative-based optimization algorithm is easy to fall into local optimum. This method not only can increase the MATLAB language can deepen understanding and awareness of the simulated annealing process, and in order to achieve the purpose of the design of intelligent systems. Keywords:simulatedannealing algorithm,Global optimization,strategy 选择题 1. PPP协议是协议。 A. 物理层 B. 数据链路层 C. 网络层 D. 高层 2. 数据在传输过程中出现差错的主要原因是 A. 突发错 B. 计算错 C. CRC错 D. 随机错 3. 数据链路层的功能是 A. 线路控制 B. 流量控制 C. 差错控制 D. 以上都是 4. 下列产品中是在OSI模型的数据链路层进行互连的。 A. 中继器 B. 路由器 C. 网关 D. 网桥 5. 以下对PPP协议的说法中错误的是 A. 具有差错控制功能 B. 仅支持IP协议 C. 支持动态分配IP地址 D. 支持身份验证 6. 以太网的协议标准是 A. IEEE802.3 B. IEEE802.4 C. IEEE802.5 D. IEEE802.6 7. 不属于数据链路层协议考虑的范畴 A. 控制对物理传输介质的访问 B. 相邻节点之间的可靠传输 C. 为终端节点隐蔽物理传输的细节 D. 定义数据格式 8. HDLC帧格式中标志序列（F）是 A. 11111111 B. 11111110 C. 011111111 D. 01111110 9. 曼彻斯特编码和4B/5B编码的效率分别是 A. 100%和100% B. 50%和80% C. 80%和50% D. 50%和50% 10. 采用串行线路连接到网络时，如果希望能够支持动态分配IP地址，那么数据链路协议应该采用协议。 A. SLIP B. PPP C. HDLC D. SDIC 11. 下面协议包括CSMA/CD，令牌总线和令牌环。 A. IEEE801 B. IEEE802 C. IEEE803 D. IEEE804 12. IEEE802.3标准采用 A. 截断二进制指数退避和1-坚持算法的CSMA媒体访问控制方法 B. 截断二进制指数退避和0-坚持算法的CSMA媒体访问控制方法 C. 截断二进制指数退避和1-坚持算法的CSMA/CD媒体访问控制方法 D. 截断二进制指数退避和0-坚持算法的CSMA/CD媒体访问控制方法 13. 采用星型拓扑的10Mbps基带双绞线以太网可以表示为 A. 10Base-5 B. 10Base-2 C. 10Base-T D. 100Base-T 14. 以太网采用的发送策略是 A. 站点可随时发送，仅在发送后检测冲突 B. 站点在发送前需侦听信道，只在信道空闲时发送 C. 站点采用带冲突检测的CSMA协议进行发送 D. 站点在获得令牌后发送 15. 在不同网络之间实现数据帧的存储转发，并在数据链路层进行协议转换的网络互联器称为 A. 转换器 B. 路由器 C. 网桥 D. 中继器 16. 最准确地描述了循环冗余检查的特征。 A. 逐个地检查每一个字符 B. 能够查出99%以上的错误 C. 不能够查出有偶数个位出错的差错 D. 不如纵向冗余检查可靠 文章编号：1006－1576（2004）03－0030－03 网络多层拓扑发现算法的分析 施锋，吴秋峰 （清华大学自动化系，北京 100084） 摘要：网络多层拓扑发现常用工具有多种：Ping测试IP的连通性，Traceroute发现路由器，DNS提供IP地址与主机名称间的映射，ARP保存同局域网设备的MAC和IP地址并将IP映射为MAC。小型网络重视链路层设备和主机的发现，而大型网络侧重网络层以发现路由器与子网。特大型网络拓扑发现需跨越很多异构型网络及管理域。拓扑发现算法的发现通常是从IP层到链路层。拓扑发现算法通过地址转发表、网桥生成树和端口流量进行计算。 关键词：网络管理；拓扑发现；算法；SNMP 中图分类号：TP393.07 文献标识码：A Algorithms Analysis of Topology Discovery for Multi-Layer Networks SHI Feng, WU Qiu-feng (Department of Automation, Tsinghua University, Beijing 100084, China) Abstract:There are many tools used in topology discovery of multi-layer networks, such as Ping tests IP connectivity, Traceroute discovers routers, DNS provides mapping between IP address and host names. ARP keeps MAC and IP address in a LAN and maps IP to MAC. Pay attention to discovering of data-link layer equipments and hosts for small networks, and then attention to network layer for large networks as well as discover routers and subnets. Topology discovery of extra-large networks need go through many heterogeneous networks and management domains. Discovery algorithms usually go from high layer (IP layer) to low layer (data-link layer). Topology discovery algorithms are that port connectivity is accounted by address transmitting table, spanning tree and flux of port. Key words: Network management; Topology discovery; Algorithm; SNMP 1 引言 网络拓扑发现是OSI定义的网络管理5大基本功能域中配置管理的功能之一，它为管理中心提供整个网络系统各子网间及子网内部网络设备间的互连关系的信息，这些信息对故障的监控、检测与排除、资源调配等具有重要作用。网络拓扑的发现针对网络的不同层次而言：第三层即网络层的拓扑发现，指路由器与子网及其连接关系；第二层的拓扑发现，指网桥、交换机等链路层设备及其连接关系。网络拓扑也分为逻辑拓扑和物理拓扑：逻辑拓扑指网络中从一个节点到另一个节点间传递信息的方法，与网络的外形无关，路由器与子网的互连以及VLAN的划分都属于逻辑拓扑范畴；物理拓扑指网络节点的地理分布与连接的几何构形，一个网络的物理拓扑可对应多个不同抽象级别的逻辑拓扑。 2 拓扑发现的常用工具 2.1 Ping和Traceroute Ping和Traceroute都是基于ICMP（Internet Control Message Protocol）协议的IP网络的常用工具。 Ping在网管中经常用来测试IP的连通性，几乎每种拓扑发现算法都不同程度地使用它。但若大范围地使用（如广播Ping），会占去许多系统资源，从而降低算法的效率。 Traceroute是80年代末由Van Jacobson开发的应用程序，可跟踪远程网络地址或子网地址上设备和主机间的路由，从而得到从源IP地址到目标IP地址所经过的路由信息，进而发现路由器节点。由于具有TCP／IP协议栈的多数系统都有该工具，因此它是网络第三层即IP层拓扑发现的最常用的工具。 2000年前后出现的Mercator算法[1]、CNRG （Cornell Network Research Group）算法[13]都是利用Traceroute的简单性及通用性来发现Internet 的骨干拓扑。前者结合了启发式，进行多次有限跳的主动探测；后者从BGP（Border Gateway Protocol）的路由信息开始，逐步发现每个域的路由器与链路，最后将结果进行合并。 CAIDA（Cooperative Association for Internet Data Analysis）项目组设计的拓扑测量工具Skitter 算法[4]的拓扑发现功能也是利用Traceroute主动探测转发路径，再通过BGP表来推测Internet内部各AS域间的结构。 由于在跟踪一条很长的路径时，Traceroute会花很长时间，甚至会产生错误结果。对此做了改进，通过将跳数限制在3跳，并采用多机多线程进行并行路由追踪，提高了探测效率，在CERNET的拓 收稿日期：2003－11－26；修回日期：2004－01－30 作者简介：施锋（1969－），女，上海人，1991年毕业于首都师范大学，现清华大学自动化系工程硕士研究生，从事网络管理系统研究。 ?30? 第三章数据链路层 3-01 数据链路(即逻辑链路)与链路(即物理链路)有何区别? “电路接通了”与”数据链路接通了”的区别何在? 答：数据链路与链路的区别在于数据链路除链路外，还必须有一些必要的规程来控制数据的传输，因此，数据链路比链路多了实现通信规程所需要的硬件和软件。 “电路接通了”表示链路两端的结点交换机已经开机，物理连接已经能够传送比特流了。在物理连接基础上，再建立数据链路连接，才是“数据链路接通了”，此后，由于数据链路连接具有差错检测功能，才使不太可靠的物理链路变成无差错的数据链路，进行无差错的数据传输。当数据链路断开连接时，物理电路连接不一定跟着断开连接。 3-02 数据链路层中的链路控制包括哪些功能?试讨论数据链路层做成可靠的链路层有哪些优点和缺点. 答：功能：链路管理、帧定界、透明传输、差错控制。 可靠的链路层的优点和缺点取决于所应用的环境：对于干扰严重的信道，可靠的链路层可以将重传范围约束在局部链路，防止全网络的传输效率受损；对于优质信道，采用可靠的链路层会增大资源开销，影响传输效率。 3-03 网络适配器的作用是什么?网络适配器工作在哪一层? 答：网络适配器（即网卡）是用来实现数据链路层和物理层这两层协议的硬件和软件。 网络适配器工作在TCP/IP协议中的网络接口层（OSI中的数据链里层和物理层）。 3-04 数据链路层的三个基本问题(帧定界、透明传输和差错检测)为什么都必须加以解决？答：帧定界是分组交换的必然要求；透明传输避免消息符号与帧定界符号相混淆；差错检测防止有差错的无效数据帧浪费后续路由上的传输和处理资源。 3-05 如果在数据链路层不进行帧定界，会发生什么问题？ 答：无法区分分组与分组，无法确定分组的控制域和数据域，无法将差错更正的范围限定在确切的局部。 3-06 PPP协议的主要特点是什么？为什么PPP不使用帧的编号？PPP适用于什么情况？为什么PPP协议不能使数据链路层实现可靠传输？ 答：简单，提供不可靠的数据报服务；检错，无纠错不使用序号和确认机制。 地址字段A只置为0xFF，地址字段实际上并不起作用。控制字段 C 通常置为0x03。PPP 是面向字节的：当PPP用在同步传输链路时，协议规定采用硬件来完成比特填充（和HDLC 的做法一样），当PPP用在异步传输时，就使用一种特殊的字符填充法。PPP适用于线路质量不太差的情况下、PPP没有编号和确认机制。 3-07 要发送的数据为1101011011。采用CRC的生成多项式是P（X）=X4+X+1。试求应添加在数据后面的余数。数据在传输过程中最后一个1变成了0，问接收端能否发现？若数据在传输过程中最后两个1都变成了0，问接收端能否发现？采用CRC检验后，数据链路层的传输是否就变成了可靠的传输？ 答：作二进制除法，11010110110000/10011 得余数1110 ，添加的帧检验序列是1110。 模拟退火算法 一、模拟退火算法概念 模拟退火算法来源于固体退火原理，将固体加温至充分高，再让其徐徐冷却，加温时，固体内部粒子随温升变为无序状，内能增大，而徐徐冷却时粒子渐趋有序，在每个温度都达到平衡态，最后在常温时达到基态，内能减为最小。根据Metropolis 准则，粒子在温度 T 时趋于平衡的概率为e-ΔE/(kT)，其中E 为温度T 时的内能，ΔE 为其改变量，k 为Boltzmann 常数。用固体退火模拟组合优化问题，将内能E 模拟为目标函数值f，温度T 演化成控制参数t，即得到解组合优化问题的模拟退火算法：由初始解i 和控制参数初值t 开始，对当前解重复“产生新解→计算目标函数差→接受或舍弃”的迭代，并逐步衰减t 值， 算法终止时的当前解即为所得近似最优解，这是基于蒙特卡罗迭代求解法的一种启发式随机搜索过程。退火过程由冷却进度表(Cooling Schedule)控制，包括控制参数的初值t 及其衰减因子Δt、每个t 值时的迭代次数L 和停止条件S。 二、模拟退火算法的模型 模拟退火算法可以分解为解空间、目标函数和初始解三部分。 模拟退火的基本思想: (1) 初始化：初始温度T(充分大)，初始解状态S(是算法迭代的起点)，每个T 值的迭代次数L (2) 对k=1，……，L 做第(3)至第6 步： (3)产生新解S′ (4)计算增量Δt′=C(S′)-C(S)，其中C(S)为评价函数 (5)若Δt′<0则接受S′作为新的当前解，否则以概率exp(-Δt′/T)接受S′作为新的当前解. (6)如果满足终止条件则输出当前解作为最优解，结束程序。 终止条件通常取为连续若干个新解都没有被接受时终止算法。 (7)T 逐渐减少，且T->0，然后转第2 步。 算法对应动态演示图： 模拟退火算法新解的产生和接受可分为如下四个步骤： 第一步是由一个产生函数从当前解产生一个位于解空间的新解；为便于后续的计算和接受，减少算法耗时，通常选择由当前新解经过简单地变换即可产生新解的方法，如对构成新解的全部或部分元素进行置换、互换等，注意到产生新解的变换方法决定了当前新解的邻域结构，因而对冷却进度表的选取有一定的影响。 第二步是计算与新解所对应的目标函数差。因为目标函数差仅由变换部分产生，所以目标函数差的计算最好按增量计算。事实表明，对大多数应用而言，这是计算目标函数差的最快方法。 第三步是判断新解是否被接受,判断的依据是一个接受准则，最常用的接受准则是Metropo1is 准则: 若Δt′<0则接受S′作为新的当前解S，否则以概率exp(-Δt′/T)接受S′作为新的当前解S。 第四步是当新解被确定接受时，用新解代替当前解，这只需将当前解中对应于产生新解时的变换部分予以实现，同时修正目标函数值即可。此时，当前解实现了一次迭代。可在此基础上开始下一轮试验。而当新解被判定为舍弃时，则在原当前解的基础上继续下一轮试验。 模拟退火算法与初始值无关，算法求得的解与初始解状态S(是算法迭代的起点)无关；模拟退火算法具有渐近收敛性，已在理论上被证明是一种以概率l 收敛于全局最优解的全网络拓扑自动发现的 - 赛迪网
网络拓扑自动发现的一种方法
陈霖
北大网络实验室
2003 年 1 月
摘
要
介绍一种通过借助于路由器的路由表的信息，自动发现路由器的拓扑和由此扩展的网
络的拓扑的一种方法。 关键词 路由表、下一跳、SNMP、MIBII、地址转换表
一、 引言
在一个自动化的网络管理系统中，我们希望能够不需要配置就找到网络中的所有的 主机并加入到被管理的队列中。假设我们对路由器由足够的查询的权限，那么，这可以 以发现路由器为核心，广度优先的展开。
二、模型设计
这里描述的模型是一个过程，这个过程分为两个部分：发现网络中的路由器和三层 交换设备及其连结，发现连结各个路由器和三层交换设备的各个端口的主机。这两个部 分是以前者为基础。以下简便起见，把路由器和三层交换设备都统称为路由器 对于这点，路由器中的 IP 路由表的下一跳地址给我们提供了足够的信息。目的地址 和下一跳的对应关系使得路由器对数据包进行路由成为可能，而这是这构成了路由表的 核心。所以路由器必须维护这样的路由表。 我们假设我们可以取到路由表中的下一跳信息。以下是发现路由器的算法： 1． 设置一个发现的初始节点 S； 2． 建一个队列 Q，清空队列； 3． 把初始节点 S 加入队列 Q； 4． 取出队列 Q 中的第一个元素 F； 5． 从 F 的路由表中取得 F 的所有的下一跳地址。 。 实现。 ， （） 。 加入队列 Q 中。 无限？， 。 并保存连结：F 地址到某下一跳地址； 6． 如果队列 Q 不为空，转 4； 7． 结束。
1模拟退火算法算法的简介及程序
智能计算-模拟退火算法(matlab实现)
数据链路层
网络多层拓扑发现算法的分析
计算机网络(第5版)课后习题答案：第3章 数据链路层
模拟退火算法基本原理介绍(可编辑修改word版)