零散知识点-第四章习题解答

第四章：网络1、网络层向上提供的服务有哪两种？试比较其优缺点。（答：网络层向上提供了数据报和虚电路两种服务，其优缺点的比较如下：(1)虚电路是面向连接的，提供的服务可以保证数据传输的可靠性和投递顺序的正确性；(2)网络采用数据报传输方式可大大简化网络层的结构；虚电路让电信网络负责保证可靠通信所采取的措施，使得电信网的结点交换机复杂而昂贵。但是相对而言，采用数据报时，由主机负责端到端的可靠性，包括差错处理和流量控制，因此主机的处理负担较大。虚电路有连接建立和阶段，数据传输启动慢；数据报不用建立连接，数为了在交换结点进行转发，在使用数据报时，每个分组必须携带完整的虚电路在连接建立的阶段确定数据传输的路由，属于同一条虚电路的分组均按照同一条路由进行转发；数据报对每个分组都独立的做路由选择。显然，在数据2（（1）单一的网络各种用户的多种需求，因此，把许多种不同类/IP协网络像一个单一的大网络。进行网络互连时，需要解决的共同的问题：不同的寻址方案、不同的最（面向连接的服务和无连接的服务、不同的网络管理和控制方式等。3、作为中间设备，转发器、网桥、路由器和网关有何区别？（1）答：它们工作在的层次不同，并且功能不同：转发器：物理层中继系统，在转发数据时不对传输进行检测，只是对数据分组进行简单的转发（逐比特转发，因此只能连接相同速率的网络。网桥：工作在数据链路层，网桥在转发数据前先对传输进行检测，并且是把整个数据帧都收下之后再进行转发，具有过滤帧的功能，故能够连接不同速率的网络。当中继系统是转发器或网桥时，一般并不称之为网络互连，因为这仅仅是把一个网络扩大了，而从网络层看仍然是一个网络。路由器：工作在网络层，具有转发功能，作用是在互连网中完成路由选（由于历史的原因，有时把路由器称为网关）网关：网络层以上的中继系统，用网关连接两个互不兼容的系统需要在（由于网关较复杂，用的较少）4（参考资料答：IP：网际协议（互连网协议，用来使互连起来的网络能够相互通信ARP：地址解析协议，用来把IP地址成物理地址RARP：逆地址解析协议使只知道自己硬件地址的主机能够知道其 地址5、IP地址分为几类？各如何表示？IP地址的主要特点是什么？（115答：IP地址共分为5类：A,B,C,D,E。A,B,C三类的网络号字段分别为1个，2个，3个字节；而网络号字段的最前面有1~3位的类别比特，其二进制数值分别为0，01，110。A类，B类，C类地址的主机号字段分别为3，2，1个字节。D类含二进制数值11110。IP是一种分等级的地址结构，每一个IP成IP地址实际上是标识一个主机（或路由器）和一条链路的接口。当一个主机同时连接到两个网络上时，该主机就必须同时具有两个相应的IP地址，而且用转发器或网桥连接起来的若干个局域网仍为一个网络，这些局域网都具有相同的网络号。在IP地址中，所有分配到网络号的网络，不论大小，都是的6IP4-2中的各项数据4-7试说明IP地址与硬件地址的区别。为什么要使用这两种不同的地址答：IP地址是主机在抽象的网络层中的地址，硬件地址是物理网络在数据链锯层地址。IP地址是不能直接用来进行通信的，例如：在局域网中，若要将网络层中传输的数据报交给目的主机，还要传到链路层转变成MAC帧后发送到物理往里不终还是必须使用硬件地址。这就是说，需要使用两种不同的地址。8、IP地址方案与我国的体制的主要不同点式什么答：IP地址是世界范围内的，通常采用点分十进制记法，现在使用的是32位的，分成两个部分：网络号和主机号，用来标识某个网络中的某台主机。对于网络中的某台主机，系统分配给它的IP地址可能是不固定的。各国表示方法不同。通常用来固定的标识某一个用户终端，透过的然后是用9、回答下列问题（1）子网掩码为255.255.255.0代表什么意思一个网络的现在的掩码 255.255.255.248，问该网络能够连接多少台机A类网络和B类网络的子subnet-id分别161个1一个B类地址的子网掩码是255.255.240.0试问在每一个子网上的主机一个A类网络的子网掩码为255.255.0.255，它是否是一个有效的子网码某个IP地址的十六进制表示是C2.2F.14.81，试将其转换为点分十进制的形式？这个地址是哪一类IP地址？ 码，即主机号由最后的8位决定。而路由器寻找网络由前24位决定。（2）6个主机（3位进行0子网掩码一样（因为除去网络号和子网号后，都是用8 所以掩码相同，但子网数目不同（A:用16位表示子网，B：用8位表示子网。最多4094（12位表示主机号，不01的主机号有效（因为此掩码只是针对 类网络。但不这样使用（6）192.47.20.129。C（7）有实际意义。因为对于小网络这样做还可进一步简化路由表10、试辨认以下IP地址的网络类别(1)(2)(3)(4)(5)(6)：（1）B（2）A（3）B（4）C（5）A（6）C11、IP数据报中的首部检验和并验数据报中的数据。这样做的最大好处答：好处：验数据部分会节省时间，从而转发分组更快；坏处：数据部分若有差错时不发现。12、当某个路由器发现IP数据报的检验和有差错时，为什么采取丢弃的办法而不是要求源站重传此数据报？计算首部检验和为什么不采用CRC检验码？答：因IP首部中的源地址也可能是错误的，请求错误的源地址重传数据是没有任何意义的。利CRC检验码要消耗较多的路由器系统时间，不采用CRC可以4501004首部检验和（待计算后写入13、设IP数据4501004首部检验和（待计算后写入答：检验和为：1000101114、重新计算上题，但使用十六进制运算方法（每16位二进制数字转换为个十六进制数字,再按照十六进制加则计算。比较这两种方法答：8B15、最大传送单元MTU?它和IP数据报中的哪个字段有关IP层的下面的每一种数据链路层都有自己的帧格式，在帧格式中包括数据字段的最大长度，这便称为最大传送单元MTUIP数据报备封装成数据链路层的帧时，此数据报的总长度（即首部加上数据部分一定过下面的数据链路层的MTU值。MTUIP数据报首部中的16在因特网中将P 数据报分片传输的数据报在最后的目的主机中进行组装。可有一做，数报通一网进一组。这种法答：在目的主机组装而不是在中间的路由器组装是因为路由器处理数据报更简单些（节省转发时间并非所有的数据报片都经过同样的路由器，因此在每个中间的路由器进行组装就有可能缺少部分数据报片。下面的互联网由两个局域网通过路由器连接起来。但第二个局域网所能传送的最长数据帧中的数据部分只有1200bit，因此数据报在路由器必须进行分片。试问第二个局域网向其上层要传送多少比特的数据（这里的“数据”当然指局域网看见的数据）？答：3200+4×160=3840因为第二个局域网所能传送的最长数据帧中的数据部分只有1200bit，即每个IP数据片的数据部分<1200-160(bit)，所以IP数据片的数据部分最大不超过1024bit，由于片偏移是以8字节64bit为单位的3200bit的报文要4个数据片所以第二个局域网向上传送的比特数等于（3200+4×1603840bit。18（1）有人认为 协议向网络层提供了转换地址的服务，因此应该属于数据链路层。”这种说法为错误的试解释为什么ARP高速缓存每存入一个项目就要设置10~20分钟的超至少举出两种不需要发送ARP请求分组的情况（即不需要请求将某个目的IP地址解析为相应的硬件地址（参考资料131）：（1）不能说ARP向网络层提供了服务，仅仅是IPARP,ARP本身属于网络层的一部分。数据链路层使用硬件地址（物理地址）而不使用IP地址，因此，ARP不在数据链路层。当网络中的某个IP地址和硬件地址的关系发生变化时，ARP高速ARP请求和响应分组的通信量太频繁；而超时时在源主ARP高速缓存中已经有了该目的IP地址的项目；源主机据报的发送过程中总共使用了几次ARP?答：6A用一次默---现在共收到5：（1）（1）分组的目的站IP地址为：128.96.39.10。先与子网掩码128.96.39.0，可见该分组经接口m0（2）分组的目的IP地址为：128.96.40.12①与子网掩码255.255.255.128相与得128.96.40.0，不128.96.39.0②与子网掩码 相与得128.96.40.0，经查路由表可知，该项R2转发（3）分组的目IP地址为：128.96.40.151，与子255.255.255.128相与后得128.96.40.128，与子网掩码255.255.255.192相与后得128.96.40.128，经查路由表知，该分组转发选择默认路由，经R4分组的IP地址为：192.4.153.17。与子网掩码255.255.255.128相与后得192.4.153.0255.255.255.192相与后得192.4.153.0知，该分组经R3转发。分组的目的IP地址为：192.4.153.90，与子网掩码255.255.255.128相与后得192.4.153.0。与子网掩码255.255.255.192相与后得192.4.153.64，经查路由表知，该分组转发选择默认路由，经R4转发。21BIPnet-id129.250.0.04000台机器，平均16个不同的地点。如选用子网掩码为255.255.255.0，试给每答：4000/16=250，平均每个地点250台机器。如选255.255.255.0为掩码，则还可以8位来表示主机号，即每个网络所连主机数=28=256>250，因为B类网络，所以可以用8位来表示子网号，因此共有子网数=28=256>16，能满足实际需求，每个地点的子网号可以是（用二进制表示，此处的子网号远远能够满足实际需求，所以为了，从1开始00000001，00000010，00000011，00000100，00000101，00000110，000000001000，00001001，00001010，00001011，00001100，00001101，000000001111，00010000每个地点主机号1，最大值250（因为每个子网内的地址数也大于实际需求，因此为了，主机号可以从1开始，到250为止，剩余部分可以22、一数据报（IP数据报）长度为4000字节（固定首部长度。现在经过一个网络传送，但此网络能够传送的最大数据长度为1500字节。试问应当划分为几个短些的数据报片？各数据报片的数据字段长度、片偏移字段和MF标志应为何数答：4000字节IP数据报，减20字节的固定首部，所含数据长度是3980字节。而网络能够传输的最大数据长度为1500字节（即数据链路层的数据帧中包含的数据最大是1500字节，该数据长度是数据帧中封装的IP数据报的最大长度（含有IP数据报的首部，即总长度通过分析可知，该数据该被分为 个数据报片，数据字段的长度分别1480，1480，1020字节。片偏移量是：0，1480/8=1851480)/8=370.MF段的值分别是：1，1，023、分两种情况（使用子网掩码和使用CIDR）写出因特网的IP层查找路由的算法（参考资料132）24、试找出可以产生以下数目的 类子网的子网掩码（采用连续掩码答：即分别找出一个 类的子网掩码，使其能够分别产生的子网数目如下25、以下有四个子网掩码，哪些不是使用的？为什么（1）176.0.0.0（2）96.0.0.0（3）127.0.0.0答：176的二进制表示为：10110000；96的二进制表127的二进制表示是：011111111000000225.128的二进制：11111111作为子网掩码的特点：由一连串1加上一连串的0组成，因此只有（4）是推26、有如下的4个/24 =》212.56.133.0=》212.56.134.0=》212.56.135.0=》答：通过把每个地址块转换成二进制表示可以看出，这四个地址块的共同的前缀是1010100.001000.1000122212.56.132/22。27、有两CIDR地址208.128/11208.130.28/22。是否有哪一个地址块答：把两个CIDR地址 =>11010000可以看出，前一个地址块包含了后一个地址块28、已知路由器R1的路由下一跳地路由器接---------------默默IP地址和接口。对不能确定的情况应当指明（380）答29、一个自治系5个局域网，其连接图如下，LAN2LAN5上的主机数分别是：91，150，3，15。该自治系统分配到的IP地址30.138.118/23。试给出每个局域网的地址块（包含前缀（380）IP地址30.138.118/2330.138.118/23=》00011110.10001010.0111所以该自治系统中的任何一个局域网的地址块的前 位和该自治系统的地23位是一样在给自治系统中的LAN分配网络前缀时，应该先给地址数（主机数（含路由器较多的网络分配前缀。题目中没有说LAN1上有几个主机，但是它至少需要3个地址给3个路由器使用。LAN3有150个主机加一个路由器地址为 分配地址 LAN291个主92分配地址 LAN515个主机加一个路由器16个地址。需要/27地址块，可分配/26地址块。分配地址 LAN4有3个主机加一个路由器地址为4个地址。至少需要/29地址块 LAN1至少有3个IP地址供路由器用。也分一个/29地址块 按照同样的方法，可以计算出其它几个局域网的网络前缀如下（均有多种况

30、一个大公司有一个总部和三个下属部门，公司分配到的网络前缀是192.77.33/24。公司的网络布局如下图所示。总部共有5个局域网，其中的R5和远地的三个部门的局域网LAN6~LAN8通过广域网相连。每个局域网旁边的答：该题的解析方法同29公司CIDR地址192.77.33/24用二进制表示为192.77.33/24=》11000000.01001101.00100001/24,所以该公司下属的LANWAN的前缀的前24位均11000000.01001101.00100001，先考虑为需要地址较多LAN分配其为：51=》00110011，即最低需6位二进制来表示，因此LAN1的网络前缀可以是26（其中前24位固11000000.01001101.001000012位可以是任意值）LAN3：主机数30，加上一个路由器，最少需要31个地址，31表示成二进制为：31=>00011111，即最低需要5位二进制来表LAN3的网络前缀可以是27位（前24位固定，后3位任意可以表示为：192.77.33.64/27；考虑到以后网络还要增加主机数，所以可用6位二进制来表示地址，即其网络前缀可以用 LAN2：192.77.33.192/28 LAN5：192.77.33.224/29( 31、以下哪个地址和86.32/12匹配？说明理由（1）86.33.224.123（2）86.79.65.216（3）86.58.119.7486.33/12转换成二进制：01010110.00100001/12,2前4位缀中。给出这四个地址中的第二个字节的前4位二进制表示（1）0010（2）0100（3）0011只有（1）32、以下的前缀中哪个和地址 匹配？说明理由 答：2.52.90.140的前4位是0000（1）0/4的二进制表示是：0000/4，与地址2.52.90.140相匹配。（2）的400012.52.90.1404位不同，故不匹配（3）的60000012.52.90.1406000000，故不匹配401012.52.90.1404000033、下面的前缀中的哪个与和地址152.7.77.159152.31.47.252都匹配？说 答：152.7.77.159的二进制表示是：10011000.00000111.01001101.1001152.31.47.252的二进制表示是：10011000.00011111.00101111.1111（1）152.40/13的二进制表示是：10011000.0010（2）153.40/9的二进制表示是：1001（3）152.64/12的二进制表示是：1001（4）152.0/11的二进制表示是：1001通过分析可知（4）这两34 （1）/2（2 192=>11000000.00000000.00000000.00000000（属C类网络240=>11110000.00000000.00000000.0000255.224=>11111111.1110255.255.255.252=>11111111.11111111.11111111.111135、已知一个地址块中的一个地址是140.120.4.24/0。试求这个地址块中的最大地址和最小地址？地址掩码是什么？地址块有多少个地址？相当于多少个C类地址？答：140.120.84.24/20=>10001100.10001100.01011100.0001所以地11111111.11111111.11110000.00000000写成十进制最大地址是：10001100.10001100.01011111.1111最小地址是：10001100.10001100.01010000.0000该地址块有212个地址，即4096个地址。该地址块相当于24个C类地址。36190.87.140.202/29。重新计算上题。地址掩码是：11111111.11111111.