计算机网络原理课后练习(第4章)

计算机网络原理课后练习

学号______________________

姓名______________________

第4章（教材P202）

成绩______________________

4-01试根据/P地址的规定，分别填写以下两表。

表1：IP地址的指派范围

最大可指

网络第一个可指最后一个可挂［每”当中暨大主

派的网络I

霸■■派的网络号|派的网络号|

■■■■■■

表2：特殊/P地址

目的地址使

要求：写出分析过程。

【解】

4-11设/P数据报使用固定首部，其各字段的具体数值如图4-76所示（除/P地址

外，均为十进制表示）。试用二进制运算方法计算应当写入到首部检验和字段中

的数值（用二进制表示）。

45028

100

417首部校验和（待计算后填入）

10.12.14.5

_____________________________________12.6.7.9

图4一76习题4—11的图

要求：写出分析过程。

【解】

4-12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4个

十六进制数字，再按十六进制加法规则计算）。比较这两种方法。

【解】

4-15一个3200b江长的TCP报文传到IP层，加上160b比的首部后成为数据

报。下面的互联网由两个局域网通过路由器连接起来。但第2个局域网所能传送

的最长数据帧中的数据部分只有1200万久因此数据报在路由器必须进行分片。

试问第2个局域网向其上层要传送多少比特的数据（这里的“数据”当然指的是

局域网看见的数据）？

【解】

4-16请回答下列问题：

（1）试解释为什么ARP高速缓存每存入一个项目就要设置10~20分钟的超时计

时器，这个时间太大或太小会出现什么问题？

（2）至少举两例说明不需要发送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MAC地址）。

【解】

4-18设某路由器建立了如下路由表:

目的网络子网掩码下一跳

128.96.39.0255.255.255.128接口m（）

128.96.39.128255.255.255.128接口叫

128.96.40.0255.255.255.128R2

192.4.153.0255.255.255.192之

*（默认）—反

现共收到5个分组，其目的地址分别为:

(1)128.96.39.10

(2)128.96.40.12

(3)128.96.40.151

(4)192.4.153.17

(5)192.4.153.90

试分别计算其下一跳。

【解】

4-19某单位分配到一个/P地址块129.250/16,该单位有4000台机器，平均

分布在16个不同的地点。试给每一个地点分配一个地址块，并算出每个地址块

中IP地址的最小值和最大值。

【解】

4-20一个数据报长度为4000Byte(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15008户。。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标志应为何数值？

【解】

4-21写出因特网的/P层查找路由的算法。

【解】

4-22有如下的4个/24地址块，试进行最大可能性的聚合。

212.56.132.0/24

212.56.133.0/24

212.56.134.0/24

212.56.135.0/24

【解】

4-23有两个CIDR地址块208.128/11和208.130.28/22。是否有那一个地址

块包含了另一个地址？如果有，请指出，并说明理由。

【解】

4-24已知路由器&的路由表如表4一10所示。

表4-10习题4一24中路由器&的转发表

140.5.12.64/26180.15.2.5利

130.5.8/24190.16.6.2砌

110.71/16••••••啊

180.15/16.......利

196.16/16.......恤

默认110.71.4.5

试画出个网络和必要的路由器的连接拓扑，标注出必要的/P地址和接口。对不

能确定的情况应该指明。

【解】

4-25一个自治系统分配到的IP地址块为30.138.118/23,并包含有5个局域

网，其连接图如图4-77所示。每个局域网上的主机数分别标注在图中。试给

出每一个局域网的地址块（包括前缀）。

30,138.118/23

：LAN291个主机5电150个主机LAM3个主机

I上上-*个主机

LAN1

图4一77习题4一25图

【解】

4-26一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

192.77.33/24o公司的网络布局如图4-56示。总部共有五个局域网，其中的

L4N1-L4N4都连接到路由器匕上，匕再通过L4N5与路由器R5相连。心和远

地的三个部门的局域网LAN6〜L4V8通过广域网相连。每一个局域网旁边标明

的数字是局域网上的主机数。试给每一个局域网分配一个合适的网络的前缀。

192.77.33/24

图4—78习题4—26图

【解】

4-27以下地址中的哪一个和86.32/12匹配：请说明理由。

(1)86.33.224.123；(2)86.79.65.216；(3)86.58.119.74；(4)86.68.206.154。

【解】

4-28以下地址中的哪一个地址2.52.90.140匹配？请说明理由。

(1)0/4；(2)32/4：(3)4/6；(4)80/4。

【解】

4-29下面的前缀中的哪一个和地址152.7.77.159及152.31.47.252都匹配？请

说明理由。

(1)152.40/13；(2)153.40/9：(3)152.64/12；(4)152.0/11。

【解】

4-30与下列掩码相对应的网络前缀各有多少位？

(1)192.0.0.0；(2)240.0.0.0；(3)255.254.0.0；(4)255.255.255.252。

【解】

4-31已知地址块中的一个地址是140.120.84.24/20。试求这个地址块中的最

小地址和最大地址。地址掩码是什么？地址块中共有多少个地址？相当于多少

个C类地址？

【解】

4-32已知地址块中的一个地址是190.87.140.202/29。重新计算上题。

【解】

4-33某单位分配到一个地址块136.23.12.64/26。现在需要进一步划分为4个

一样大的子网。试问：

(1)每一个子网的网络前缀有多长？

(2)每一个子网中有多少个地址？

(3)每一个子网的地址是什么？

(4)每一个子网可分配给主机使用的最小地址和最大地址是什么？

【解】

4-37假定网络中的路由器B的路由表有如下的项目(这三列分别表示“目的网

络”、“距离”和“下一跳路由器”)

Ni7A

N22C

N68F

Ns4E

N94F

现在B收到从C发来的路由信息(这两列分别表示“目的网络”“距离”):

N24

N38

N64

N83

N95

试求出路由器B更新后的路由表(详细说明每一个步骤)。

【解】

4—38网络如图4—79所小。

假定AS】和AS4运行RIP,AS2却AS3运行OSPF,AS之间运行程序eBGP和

iBGPo目前先假定AS】和AS4之间没有物理连接(图中的虚线表示这个假定)。若

X在AS4中。

图4一79习题4一38图

(1)路由器R3c使用哪个协议知道前缀X?

(2)路由器R3a使用哪个协议知道前缀X?

(3)路由器Ric使用哪个协议知道前缀X?

(4)路由器Rid使用哪个协议知道前缀X?

【解】

4-39网络如图4-79所示。路由器R】d知道前缀X,并将X写入转发表。

(1)试问路由器Riu应当从S。还是Si转发分组？请简述理由。

(2)现假定AS】和AS4之间有物理连接，即图中虚线变成了实线。假定路由器Rid

知道到达前缀X可经过AS2,也可经过AS3。试问路由器R“应当从S。还是“转

发分组？请简述理由。

⑶现假定另有一个AS5处在AS?和AS4之间(图中虚线之间未画出ASs)。假定路由

器Rid知道到达前缀X可经过路由［AS2，AS5，AS4］,但也可经过［AS3，AS41。试

问路由器Rid应当从S。还是Si转发分组？请简述理由。

【解】

4-46试把下列/Pu4地址从二进制记法转换为点分十进制记法。

(1)10000001000010110000101111101111

(2)11000001100000110001101111111111

⑶11100111110110111000101101101111

⑷11111001100110111111101100001111

【解】

4-44假设一段地址的首地址为146.102.29.0,末地址为146.102.32.255,求

这个地址段的地址数。

【解】

4-45己知一个/27网络中有一个地址是167.199.170.82,试问这个网络的网

络掩码、网络前缀长度和网络后缀长度分别是多少？

【解】

4-46已知条件同上题，试问这个地址块的地址数、首地址和末地址分别是多

少？

【解】

4-47某单位分配到一个地址块14.24.74.0/24。该单位需要用到3个子网，对

这3个子网的具体要求是：子网Ni需要120个地址，子网N?需要60个地址，子

网N?需要10个地址。请给出地址块的分配方案。

【解】

4-48如图4一80所示，网络145.13.0.0/16划分为四个子网Ni，6治,心。这

四个子网和路由器R连接的接口分别是机0，加1，加2，机3。路由器R的第五个接口

瓶4连接到互联网。

图4一80习题4一48图

(1)试给出路由器R的路由表。

⑵路由器R收到一个分组，其目的地址是145.13.160.78。试给出这个分组是怎

样被转发的。

【解】

4-49收到一个分组，其目的地址。=11.125。要查找的蹲由表中有这样三

项：

路由1到达网络11.0.0.0/8

路由2到达网络11.1.0.0/16

路由3到达网络11.120/24

试问在转发这个分组时应该选择哪个路由？

【解】

4-50同上题。假定路由1的目的网络11.0.0.0/8有一台主机H,其/P地址是

11.1.2.3。当我们发送一个分组给主机”时，根据最长前缀匹配准则，上面的这

个路由表却把这个分组转发到路由3的目的网络11.120/24。是最长匹配准则有

时会出错吗？

【解】

4-51已知一个CIDR地址块为200.56.168.0/21。

(1)试用二进制表示这个地址块。

(2)这个CIDR地址块包括有多少个C类地址块。

【解】

4-56设每隔1微微秒就分配出100万个IPv6地址。试计算大约需要多少年才

能将IPv6地址空间全部用光。可以和宇宙的年龄（大约有100亿年）进行比较。

【解】

4-57试把以下的/Pu6地址用零压缩方法写成简洁形式:

(I)0000:0000:0F53:6382:AB00:67DB:BB27:7332

(2)0000:0000:0000:0000:0000:0000:004D:ABCD

(3)0000:0000:0000:AF36:7328:0000:87AA:0398

(4)2819:00AF:0000:0000:0000:0035:0CB2:B271

【解】

4-58试把以下的零压缩的IPv6地址写成原来的形式：

(1)0：：0

(2)0:AA：：0

(3)0:1234：：3

(4)123：：1:2

【解】

460多协议标签交换MPLS的工作原理是什么？其主要功能是什么？

【解】

4-61SDN的广义转发与传统的基于终点的转发有何区别？

【解】

4-62试举出IP数据报首部中能在OpenFlow1.0中匹配的三个字段。试举出

在OpenFlow1.0中不能匹配的三个IP数据报首部字段。

【解】

(1)假定路由器&把所有发往网络前缀123.1.2.16/29的分组都从接口4转发出

去。

⑵假定路由器&要把Hi发往网络前缀123.1216/29的分组从接口4转发出去，

向把七发往网络前缀123.1216/29的分组从接口3转发出去。

试问在上述两种情况下，你都能给出路由器&的转发表吗？转发表只需给出

发往123.1216/29的分组应当从哪个接口转发。

【解】

4-64已知一个具有4个接口的路由器R］的转发表如表4-11所示，转发表的

每一行给出了目的地址的范围，以及对应的转发接口。

表4-71习题4-64中路由器&的转发表

目的地址范围转发接口

最小地址11100000000000010000000000000000

0

最大地址11100000000000011111111111111111

最小地址11100000000000000000000000000000

1

最大地址11100000000000001111111111111111

最大地址11100000000000100000000000000000

2

最大地址11100001111111111111111111111111

其他3

(1)试把以上转发表改为另一种形式，其中目的地址地址的范围改为前缀匹配,

而转发表由4行增为5行。

(2)若路由器收到一个分组,其目的地址是：

(a)11100000100000010101000101010101

(b)11100000100000001101011101111100

(c)11100001100100000001000101110111

试给出每一种情况下分组应该通过的转发接口。

【解】

4-65一台路由器连接到3个子网，这3个子网的共同前缀是225217/24。假

定子网NI有62台主机，子网均有105台主机，子网N3有12台主机，试分配这3

个子网的前缀。

【解】

4-66图4-82是一个SDNOpenFlow网络。假定:

OpenFlow控制器

图4一82习题4-66图

(1)任何来自“5或为并到达接口1的且发往匕或“2的分组，应该通过接口2转发

出去。

⑵任何来自/或“2并到达接口2的且发往“5或“6的分组，应该通过接口1转发

出去。

(3)任何从接口1或接口2的且发往/或“4的分组，应该交付指明的主机。

(4)主机“3或“4彼此可以互相发送分组。

试给出交换机S2的流表项(即每一行的“匹配”+“动作”)。

【解】

4-66图4-82是一个SDNOpenFlow网络。从主机生或为发出并到达交换机

52的分组遵循以下规则：

⑴任何来自“3并到达输入接口2的且发往Hi，%,%或%的分组，应该顺时针

转发出去。

⑵任何来自，4并到达输入接口2的且发往H],”2,/或“6的分组，应该逆时针

转发出去。

试给出交换机S2的流表项（即每一行的“匹配”+“动作”）。

【解】

4-67图4-82是一个SDNOpenFlow网络。在交换机工和S3有以下规定：从

源地址/或“4来的分组将按首部中的目的地址进行转发。试给出交换机工和S3

的流表项（即每一行的“匹配”+“动作”）o

【解】

4-68图4-82是一个SDNOpenFlow网络。假定我们将交换机S?作为防火

墙。防火墙的行为有以下两种：

（1）对于目的地址为名或%的分组，仅可转发从兄和4转发的分组，也就是

说，从从和%转发的分组应当被阻挡。

（2）仅对于目的地址为生的分组才交付，也就是说，所有发往久的分组均被阻

挡。

试分别对上述每一种情况给出交换机S3的流表项（即每一行的“匹配”+“动

作”）。对于发往其他路由器的分组可不用管。

【补充题】

4-1已知某网络中主机H1，为，“3的IP地址分别是:128.30.33.13/25,

128.30.33.138/25和128.30.36.12/25,路由器8的部分路由表(未给出默认路

由器)如下，且请画出网络拓扑图，并讨论路由器&收到源主机/向目的主机

也发送分组后查逑路由表的过餐_________________________

1目的网络地址1■子网掩码■

128.30.33.0255.255.255.128Rfs0

128.30.33.128255.255.255.128Ri：Si

128.30.36.0255.255.255.0/?2：So

【解】

4-2已知某园区网拓扑结构如图，请给出路由器2的路由表。

路由等2路由表

照目的地址下一跳地址路由器转发接口

4-3某ISP拥有206.0.64.0/18地址块，有一公司需要租赁约900个/P地址，并

将其中的约500,200,100和100个IP地址分配给旗下所属的4个部门。问：

(1)该ISP能否为该公司提供地址租赁服务？

(2)该ISP拥有的地址块相当于多少个。类地址？

(3)公司至少需要租赁该ISP地址块的百分之多少才能满足要求？

(4)该ISP如何给该公司分配/P地址块？有多少种不同租赁方案？

(5)若该公司租赁的地址块是202.1.68.0/22,请问应如何按需分配租赁的IP地址

块？写出各部门的掩码与地址段？请填下表。

强1雷蓟

ISP

公司

部门1

部门2

部门3

部门4

(6)本案/P地址块有多少种不同的租赁分配方法?

⑺请画出拓扑示意图。

(8)若公司下属的各部门希望ISP把转发给其数据报直接转发到相关部门，而不

经过公司中路由器，且不改变各自使用的IP地址块，请给出ISP路由表。

(9)若ISP收到目的地址0=202.1.71.130的数据报，请指出与。匹配的目的网

络，ISP将如何转发该数据报？

【解】

4-4某园区网络结构如图，请回答下列问题:

⑴使用192.168.10.192/26划分三个子网，其中两个子网分别能容纳12台主机

和10台主机，另外一个子网能容纳24台主机，请写出各子网掩码、各子网

网络地址及可用的IP地址段(按子网顺序分配网络地址)。

(2)如果该园区网络使用上述地址，那么路由器R应该具有什么功能？

(3)为了保证外网能够访问园区网络内的服务器，那么就在路由器R对网络中

服务器的地址进行什么样的处理？

(4)采用什么设备能够对园区网络提供如下保护措施：数据包进入园区网络时将

被进行过滤检测，并确定此包是否包含威胁园区网络安全的特征；如果检测

到一个恶意的数据包时，系统不但发出警报，还将采取相应措施(如丢弃含

有攻击性的数据包或阻断连接、阻断攻击)？

(5)上述设备应该部署在位置1、位置2还是位置3上？

【解】

4-5在如图所示的连接路由器的接口中，路由器&通过两条专线S。、a分别

与路由器RE、RF连接，路由器品通过两个Ethernet接口分别与路由器以、除连

接，路由器上通过两个Ethernet接口分别与路由器&、即连接。

表1经路由汇聚后的RG路由表

目的网络下一跳

156.26.63.240/30—So

156.26.63.244/30一1

①156.26.63.241/30So

②156.26.63.246/305i

156.26.0.0/22③④

⑤156.26.63.246/30⑥

请指出CIDR的路由RG汇聚过程，并填写表1中路由器&的路由表项①〜

⑥，写出具体步骤。

【解】

4-6如图，若将172.16.1.0/24划分为三个子网，其中第一个子网容纳100台

主机，另外两个了网分别容纳60台主机。

(1)请写出掩码及可用地址块的范围；

(2)如果网络使用上述地址，那么边界路由器生应该具备什么功能？

(3)若为了保证外网能访问内网的服务器，则在边界路由器也进行什么样的处

理？

(4)若程的So的接口标识是：“：So：172.16.63.253,请分别写出RG和心•的对应

接口的标识；

(5)如果要监听路由器及和心之间的所有流量，可在链路中串入一种什么设

备？

(6)若需要第三方软件采用无连接方式监控边界路由器RG的运行状态，请指出

路由器RG必须支持的协议；

⑺若服务器群的地址是172.16.58.100〜172.16.58.126和

172.16.59.100〜172.16.59.126,并需要使用何种设备对服务器提供以下保

护：发送到服务器群的数据包将被进行过滤检测，若检测到恶意数据包，则

系统发出报警并阻断攻击，请指出设备名称，且应该部署在哪台设备的哪个

接口？

(8)若服务器地组的地址是172.16.0.100〜172.16.0.12,需要使用ACL过滤所有

访问服务器群的特定接口数据包，则ACL应该总署在哪台设备的哪个接

口？

(9)若要探测Windows主机172.16.1.10到172.16.2.20数据包的传输路径，请写

出应使用的命令，并指出数据包经过的路由器名称；

(10)如果该网络采用Windows域用户管理功能实现网络资源的访问控制，那么

域用户信息存在域控制器的哪个部分？

(11)若使用172.16.0.0〜172.16.3.0代替汇聚前边界路由器&的路由表1中相关

条目，请问边界路由器&应该具备什么功能？

So：172.16.63.242S1：172.16.63.245

172.16.63.240/30172.16.63.244

fFo：172.16.63.3

£0：172.16.63.19

172.16.63.0/28172.16.63.16/28

E：172.16.63.1

2F2:172.16.63.17

%172.16.63.18

£2:172.16.63.2

%:172.16.0.1172.16.1.1£0:172,16.56.1£1：172.16.57.1

%:172.16.2.1

:172.16.3.1Fo：172.16.58.1

.16.3.0/；：

：.16.0.0/.16.S8.

【解】

4-07请回答以下问题：

(1)子网掩码为255.255.255.。代表什么意思？

⑵一网络的现在掩码为255.255.255.248,问该网络能够连接多少个主机？

(3)一