1、第 4 章 網(wǎng)絡(luò)層4-01 網(wǎng)絡(luò)層向上提供的服務(wù)有哪兩種？試比較其優(yōu)缺點(diǎn)。 答案：虛電路服務(wù)和數(shù)據(jù)報(bào)服務(wù)。虛電路的優(yōu)點(diǎn)： 虛電路服務(wù)是面向連接的， 網(wǎng)絡(luò)能夠保證分組總是按照發(fā)送順序到達(dá)目 的站，且不丟失、 不重復(fù)， 提供可靠的端到端數(shù)據(jù)傳輸； 目的站地址僅在連接建立階段使用， 每個(gè)分組使用短的虛電路號(hào)， 使分組的控制信息部分的比特?cái)?shù)減少， 減少了額外開銷； 端到 端的差錯(cuò)處理和流量控制可以由分組交換網(wǎng)負(fù)責(zé)， 也可以由用戶機(jī)負(fù)責(zé)。 虛電路服務(wù)適用于 通信信息量大、速率要求高、傳輸可靠性要求高的場合。虛電路的缺點(diǎn)： 虛電路服務(wù)必須建立連接； 屬于同一條虛電路的分組總是按照同一路由 進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā)；當(dāng)結(jié)點(diǎn)

2、發(fā)生故障時(shí)，所有通過出故障的結(jié)點(diǎn)的虛電路均不能工作。數(shù)據(jù)報(bào)的優(yōu)點(diǎn)： 數(shù)據(jù)報(bào)服務(wù)不需要建立連接； 每個(gè)分組獨(dú)立選擇路由進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā)， 當(dāng)某個(gè) 結(jié)點(diǎn)發(fā)生故障時(shí)， 后續(xù)的分組可以另選路由， 因而提高了通信的可靠性。 數(shù)據(jù)報(bào)服務(wù)的靈活 性好，適用于傳輸可靠性要求不高、通信子網(wǎng)負(fù)載不均衡、需要選擇最佳路徑的場合。數(shù)據(jù)報(bào)的缺點(diǎn)： 數(shù)據(jù)報(bào)服務(wù)是面向無連接的， 到達(dá)目的站時(shí)不一定按發(fā)送順序， 傳輸中 的分組可能丟失和重復(fù)， 提供面向無連接的、 不可靠的數(shù)據(jù)傳輸； 每個(gè)分組都要有目的站的 全地址；當(dāng)網(wǎng)絡(luò)發(fā)生故障是，出故障的結(jié)點(diǎn)可能會(huì)丟失數(shù)據(jù)， 一些路由可能會(huì)發(fā)生變化；端 到端的差錯(cuò)處理和流量控制只由主機(jī)負(fù)責(zé)。4-0

3、2 網(wǎng)絡(luò)互連有何實(shí)際意義？進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)互連時(shí)，有哪些共同的問題需要解決？答案： 網(wǎng)絡(luò)互連暗含了相互連接的計(jì)算機(jī)進(jìn)行通信，也就是說從功能上和邏輯上看， 這些相互連接的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)組成了一個(gè)大型的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)。 網(wǎng)絡(luò)互連可以使處于不同地理位置 的計(jì)算機(jī)進(jìn)行通信，方便了信息交流，促成了當(dāng)今的信息世界。存在問題有：不同的尋址方案； 不同的最大分組長度；不同的網(wǎng)絡(luò)介入機(jī)制；不同的超 時(shí)控制；不同的差錯(cuò)恢復(fù)方法； 不同的狀態(tài)報(bào)告方法；不同的路由選擇技術(shù)；不同的用戶接 入控制；不同的服務(wù)（面向連接服務(wù)和無連接服務(wù)）；不同的管理與控制方式；等等。注：網(wǎng)絡(luò)互連使不同結(jié)構(gòu)的網(wǎng)絡(luò)、 不同類型的機(jī)器之間互相連通， 實(shí)現(xiàn)更大范

4、圍和更廣 泛意義上的資源共享。4-03 作為中間系統(tǒng)，轉(zhuǎn)發(fā)器、網(wǎng)橋、路由器和網(wǎng)關(guān)都有何區(qū)別？答案：1）轉(zhuǎn)發(fā)器、網(wǎng)橋、路由器、和網(wǎng)關(guān)所在的層次不同。 轉(zhuǎn)發(fā)器是物理層的中繼系統(tǒng)。網(wǎng)橋是數(shù)據(jù)鏈路層的中繼系統(tǒng)。路由器是網(wǎng)絡(luò)層的中繼系統(tǒng)。在網(wǎng)絡(luò)層以上的中繼系統(tǒng)為網(wǎng)關(guān)。2）當(dāng)中繼系統(tǒng)是轉(zhuǎn)發(fā)器或網(wǎng)橋時(shí)，一般并不稱之為網(wǎng)絡(luò)互連，因?yàn)槿匀皇且粋€(gè)網(wǎng)絡(luò)。 路由器其實(shí)是一臺(tái)專用計(jì)算機(jī)， 用來在互連網(wǎng)中進(jìn)行路由選擇。 一般討論的互連網(wǎng)都是 指用路由器進(jìn)行互連的互連網(wǎng)絡(luò)。4-04 試簡單說明 IP、 ARP、 RARP 和 ICMP 協(xié)議的作用。答：IP：網(wǎng)際協(xié)議，它是TCP/IP體系中兩個(gè)最重要的協(xié)議之一，IP使互連起

5、來的許多 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)能夠進(jìn)行通信。無連接的數(shù)據(jù)報(bào)傳輸 . 數(shù)據(jù)報(bào)路由。ARP（地址解析協(xié)議），實(shí)現(xiàn)地址轉(zhuǎn)換：將IP地址轉(zhuǎn)換成物理地址。RARP（逆向地址解析協(xié)議），將物理地址轉(zhuǎn)換成IP地址。ICMP:I nternet控制消息協(xié)議，進(jìn)行差錯(cuò)控制和傳輸控制，減少分組的丟失。注：ICMP協(xié)議幫助主機(jī)完成某些網(wǎng)絡(luò)參數(shù)測試，允許主機(jī)或路由器報(bào)告差錯(cuò)和提供有 關(guān)異常情況報(bào)告，但它沒有辦法減少分組丟失，這是高層協(xié)議應(yīng)該完成的事情。IP協(xié)議只是盡最大可能交付，至于交付是否成功，它自己無法控制。4-05 IP 地址分為幾類？各如何表示？IP地址的主要特點(diǎn)是什么？答案：目前的IP地址（IPv4 : IP第四版本

6、）由32個(gè)二進(jìn)制位表示，每 8位二進(jìn)制數(shù) 為一個(gè)整數(shù)，中間由小數(shù)點(diǎn)間隔，女口159.226.41.98 ，整個(gè)IP地址空間有4組8位二進(jìn)制數(shù)，表示主機(jī)所在網(wǎng)絡(luò)的地址（類似部隊(duì)的編號(hào)）以及主機(jī)在該網(wǎng)絡(luò)中的標(biāo)識(shí)（如同士兵在該部隊(duì)的編號(hào)）共同組成。為了便于尋址和層次化的構(gòu)造網(wǎng)絡(luò)，IP地址被分為 A、B、C D、E五類，商業(yè)應(yīng)用中只用到A B、C三類。A類地址：A類地址的網(wǎng)絡(luò)標(biāo)識(shí)由第一組8位二進(jìn)制數(shù)表示，網(wǎng)絡(luò)中的主機(jī)標(biāo)識(shí)占3組8位二進(jìn)制數(shù)，A類地址的特點(diǎn)是網(wǎng)絡(luò)標(biāo)識(shí)的第一位二進(jìn)制數(shù)取值必須為“0”。不難算出，A類地址允許有126個(gè)網(wǎng)段，每個(gè)網(wǎng)絡(luò)大約允許有1 670萬臺(tái)主機(jī)，通常分配給擁有大量主機(jī)的網(wǎng)絡(luò)（

7、如主干網(wǎng)）。B類地址：B類地址的網(wǎng)絡(luò)標(biāo)識(shí)由前兩組 8位二進(jìn)制數(shù)表示，網(wǎng)絡(luò)中的主機(jī)標(biāo)識(shí)占兩組8位二進(jìn)制數(shù)，B類地址的特點(diǎn)是網(wǎng)絡(luò)標(biāo)識(shí)的前兩位二進(jìn)制數(shù)取值必須為“10”。B類地址允許有16 384個(gè)網(wǎng)段，每個(gè)網(wǎng)絡(luò)允許有65 533臺(tái)主機(jī)，適用于結(jié)點(diǎn)比較多的網(wǎng)絡(luò) （如區(qū)域網(wǎng)）。C類地址：C類地址的網(wǎng)絡(luò)標(biāo)識(shí)由前 3組8位二進(jìn)制數(shù)表示，網(wǎng)絡(luò)中的主機(jī)標(biāo)識(shí)占 1組8 位二進(jìn)制數(shù)，C類地址的特點(diǎn)是網(wǎng)絡(luò)標(biāo)識(shí)的前 3位二進(jìn)制數(shù)取值必須為“ 110”。具有C類 地址的網(wǎng)絡(luò)允許有 254臺(tái)主機(jī)，使用于結(jié)點(diǎn)比較少的網(wǎng)絡(luò)（如校園網(wǎng)）。為了便于記憶，通常習(xí)慣采用4個(gè)十進(jìn)制數(shù)來表示一個(gè)IP地址，十進(jìn)制數(shù)之間采用句點(diǎn)“ ”予以分

8、隔。這種IP地址的表示方法也被陳偉點(diǎn)分十進(jìn)制法。如以這種方式表示，A類網(wǎng)絡(luò)的 IP地址范圍為 1.0.0.1-127.255.255.254； B類網(wǎng)絡(luò)的IP地址范圍為：128.1.0.1-191.255.255.254； C類網(wǎng)絡(luò)的 IP 地址范圍為：192.0.1.1-223.255.255.254.IP地址共分5類，分類情況如題 4-05解圖所示：A類心E魁C誓D類+E弟0net-idhost-id+J10net-idhost-id1110host-id+'1110多播地址p11110保留為今后便用"題4-05解圖IP地址是32位地址，其中分為 netid （網(wǎng)絡(luò)號(hào)），

9、和hostid （主機(jī)號(hào)）。特點(diǎn)如下:1.IP地址不能反映任何有關(guān)主機(jī)位置的物理信息；2. 一個(gè)主機(jī)同時(shí)連接在多個(gè)網(wǎng)絡(luò)上時(shí)，該主機(jī)就必須有多個(gè)IP地址；3. 由轉(zhuǎn)發(fā)器或網(wǎng)橋連接起來的若干個(gè)局域網(wǎng)仍為一個(gè)網(wǎng)絡(luò)；4. 所有分配到網(wǎng)絡(luò)號(hào)(netid )的網(wǎng)絡(luò)都是平等的;5.IP地址可用來指明一個(gè)網(wǎng)絡(luò)的地址。4-06試根據(jù)IP地址的規(guī)定，計(jì)算出表4-2中的數(shù)據(jù)。表4-2 IP 地址的指派范圍網(wǎng)絡(luò) 類型最大可指派的網(wǎng) 絡(luò)數(shù)第一個(gè)可指派的網(wǎng) 絡(luò)號(hào)最后一個(gè)可指派的 網(wǎng)絡(luò)號(hào)每個(gè)網(wǎng)絡(luò)中的最大 主機(jī)數(shù)A126 (27-2 )112616777214B1416383 (2 -1 )128.1191.25565534

10、C212097151 (2 -1 )192.0.1233.255.255254答案：1)A類網(wǎng)中，網(wǎng)絡(luò)號(hào)占七個(gè) bit,則允許用的網(wǎng)絡(luò)數(shù)為 2的7次方，為128， 但是要除去0和127的情況，所以能用的最大網(wǎng)絡(luò)數(shù)是 126,第一個(gè)網(wǎng)絡(luò)號(hào)是1,最后一個(gè) 網(wǎng)絡(luò)號(hào)是126。主機(jī)號(hào)占24個(gè)bit,則允許用的最大主機(jī)數(shù)為 2的24次方，為16777216, 但是也要除去全 0和全1的情況，所以能用的最大主機(jī)數(shù)是 16777214。2) B類網(wǎng)中，網(wǎng)絡(luò)號(hào)占14個(gè)bit，則能用的最大網(wǎng)絡(luò)數(shù)為 2的14次方，為16384，第一個(gè)網(wǎng)絡(luò)號(hào)是128.0，因?yàn)?27要用作本地軟件回送測試，所以從 128開始，其點(diǎn)后的

11、 還可以容納2的8次方為256,所以以128為開始的網(wǎng)絡(luò)號(hào)為 128.0128.255，共256個(gè), 以此類推，第 16384個(gè)網(wǎng)絡(luò)號(hào)的計(jì)算方法是： 16384/256=64128+64=192，則可推算出為 191.255。主機(jī)號(hào)占16個(gè)bit,則允許用的最大主機(jī)數(shù)為2的16次方，為65536,但是也要除去全0和全1的情況，所以能用的最大主機(jī)數(shù)是65534。3) C類網(wǎng)中，網(wǎng)絡(luò)號(hào)占21個(gè)bit,則能用的網(wǎng)絡(luò)數(shù)為 2的21次方，為2097152，第一個(gè)網(wǎng)絡(luò)號(hào)是 192.0.0,各個(gè)點(diǎn)后的數(shù)占一個(gè)字節(jié)，所以以 192為開始的網(wǎng)絡(luò)號(hào)為192.0.0192.255.255 ，共256 X 256=6

12、5536，以此類推，第 2097152個(gè)網(wǎng)絡(luò)號(hào)的計(jì)算方法 是：2097152/65536=32192+32=224，則可推算出為 223.255.255。主機(jī)號(hào)占 8 個(gè) bit, 則允 許用的最大主機(jī)數(shù)為 2的8次方，為256，但是也要除去全 0和全1的情況，所以能用的 最大主機(jī)數(shù)是254。4-07試說明IP地址與硬件地址的區(qū)別。為什么要使用這兩種不同的地址?答案：如圖所示,IP地址在IP數(shù)據(jù)報(bào)的首部，而硬件地址則放在MAC幀的首部。在網(wǎng)絡(luò)層以上使用的是IP地址，而鏈路層及以下使用的是硬件地址。沖部應(yīng)川層數(shù)據(jù)J TCP 報(bào)網(wǎng)絡(luò)層及以上使 m ip地址IP數(shù)據(jù)報(bào)沖部尾部 MACH鏈路層及以F使

13、用硬件地皿題4-07圖解在ip層抽象的互連網(wǎng)上，我們看到的只是ip數(shù)據(jù)報(bào)，路由器根據(jù)目的站的ip地址進(jìn)行選路。在具體的物理網(wǎng)絡(luò)的鏈路層，我們看到的只是MAC幀，IP數(shù)據(jù)報(bào)被封裝在MAC幀里面。MAC幀在不同的網(wǎng)絡(luò)上傳送時(shí)，其MAC幀的首部是不同的。這種變化，在上面的IP 層上是看不到的。 每個(gè)路由器都有 IP 地址和硬件地址。 使用 IP 地址與硬件地址， 盡管 連接在一起的網(wǎng)絡(luò)的硬件地址體系各不相同， 但 IP 層抽象的互連網(wǎng)卻屏蔽了下層這些很復(fù) 雜的細(xì)節(jié)，并使我們能夠使用統(tǒng)一的、抽象的 IP 地址進(jìn)行通信。4-08 IP 地址方案與我國的電話號(hào)碼體制的主要不同點(diǎn)是什么？答案： IP 地址分

14、為網(wǎng)絡(luò)號(hào)和主機(jī)號(hào)，它不反映有關(guān)主機(jī)地理位置的信息。而電話號(hào)碼 反映有關(guān)電話的地理位置的信息，同一地域的電話號(hào)碼相似。注：我國電話號(hào)碼體制是按照行政區(qū)域劃分的層次結(jié)構(gòu)， 同一地域的電話號(hào)碼有相同的 若干位前綴。號(hào)碼相近的若干話機(jī)，其地理位置應(yīng)該相距較近。IP 地址沒有此屬性，其網(wǎng)絡(luò)號(hào)和主機(jī)地理位置沒有關(guān)系。4-09 (1)子網(wǎng)掩碼為 255.255.255.0 代表什么意思？(2) 一網(wǎng)絡(luò)的現(xiàn)在掩碼為 255.255.255.248 ，問該網(wǎng)絡(luò)能夠連接多少個(gè)主機(jī)？(3) 一 A類網(wǎng)絡(luò)和一 B類網(wǎng)絡(luò)的子網(wǎng)號(hào) sub net-id 分別為16個(gè)1和8個(gè)1,問這兩 個(gè)網(wǎng)絡(luò)的子網(wǎng)掩碼有何不同？( 4)一

15、個(gè) B 類地址的子網(wǎng)掩碼是 255.255.240.0 。試問在其中每一個(gè)子網(wǎng)上的主機(jī)數(shù) 最多是多少？(5) A類網(wǎng)絡(luò)的子網(wǎng)掩碼為255.255.0.255 ，它是否為一個(gè)有效的子網(wǎng)掩碼？(6) 某個(gè) IP 地址的十六進(jìn)制表示為 C2.2F.14.81 ,試將其轉(zhuǎn)換為點(diǎn)分十進(jìn)制的形式。 這個(gè)地址是哪一類 IP 地址？( 7) C 類網(wǎng)絡(luò)使用子網(wǎng)掩碼有無實(shí)際意義？為什么？答案：( 1 )可以代表 C 類地址對(duì)應(yīng)的子網(wǎng)掩碼默認(rèn)值；也能表示 A 類和 B 類地址的 掩碼 , 前 24 位決定網(wǎng)絡(luò)號(hào)和子網(wǎng)號(hào),后 8 位決定主機(jī)號(hào)。(用 24bit 表示網(wǎng)絡(luò)部分地址, 包括網(wǎng)絡(luò)號(hào)和子網(wǎng)號(hào))(2) 255

16、.255.255.248 化成二進(jìn)制序列為： 11111111 11111111 11111111 11111000,根據(jù)掩碼的定義,后三位是主機(jī)號(hào),一共可以表示 8 個(gè)主機(jī)號(hào),除掉全 0 和全 1 的兩個(gè), 該網(wǎng)絡(luò)能夠接 6 個(gè)主機(jī)。( 3)子網(wǎng)掩碼的形式是一樣的,都是255.255.255.0 ；但是子網(wǎng)的數(shù)目不一樣,前者為 65534 ,后者為 254。(4) 255.255.240.0(11111111.11111111.11110000.00000000 )是 B 類地址的子網(wǎng)掩碼,主機(jī)地址域?yàn)?12比特,所以每個(gè)子網(wǎng)的主機(jī)數(shù)最多為：212-2=4 094 。( 5)子網(wǎng)掩碼由一連串

17、的 1 和一連串的 0 組成, 1 代表網(wǎng)絡(luò)號(hào)和子網(wǎng)號(hào), 0 對(duì)應(yīng)主 機(jī)號(hào).255.255.0.255 變成二進(jìn)制形式是： 11111111 11111111 00000000 11111111. 可見, 是一個(gè)有效的子網(wǎng)掩碼,但是不是一個(gè)方便使用的解決辦法。(6)用點(diǎn)分十進(jìn)制表示，該IP地址是194.47.20.129，為C類地址。( 7)有，可以提高網(wǎng)絡(luò)利用率。注：實(shí)際環(huán)境中可能存在將 C 類網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)地址進(jìn)一步劃分為子網(wǎng)的情況,需要掩碼說明 子網(wǎng)號(hào)的劃分。 C 類網(wǎng)參加互連網(wǎng)的路由,也應(yīng)該使用子網(wǎng)掩碼進(jìn)行統(tǒng)一的IP 路由運(yùn)算。C 類網(wǎng)的子網(wǎng)掩碼是 255.255.255.0 。4-10 試辨

18、認(rèn)以下 IP 地址的網(wǎng)絡(luò)類別。(1) 128.36.199.3(2) 21.12.240.17(3) 183.194.76.253(4) 192.12.69.248(5) 89.3.0.1(6) 200.3.6.2答案： (1) 128.36.199.3B類網(wǎng)(2) 21.12.240.17A類網(wǎng)(3) 183.194.76.253B類網(wǎng)(4) 192.12.69.248C類網(wǎng)(5) 89.3.0.1A類網(wǎng)(6) 200.3.6.2C類網(wǎng)4-11 IP 數(shù)據(jù)報(bào)中的首部檢驗(yàn)和并不檢驗(yàn)數(shù)據(jù)報(bào)中的數(shù)據(jù)。這樣做的最大好處是什么？壞處 是什么？答案： 好處是數(shù)據(jù)報(bào)每經(jīng)過一個(gè)結(jié)點(diǎn)，結(jié)點(diǎn)只檢查首部的檢驗(yàn)和，

19、 使結(jié)點(diǎn)工作量降低， 網(wǎng)絡(luò) 速度加快。壞處是只檢驗(yàn)首部， 不包括數(shù)據(jù)部分， 即使數(shù)據(jù)出錯(cuò)也無法得知， 只有到目的主機(jī)才能 發(fā)現(xiàn)。4-12 當(dāng)某個(gè)路由器發(fā)現(xiàn)一 IP 數(shù)據(jù)報(bào)的檢驗(yàn)和有差錯(cuò)時(shí)，為什么采取丟棄的辦法而不是要求源站重傳此數(shù)據(jù)報(bào)？計(jì)算首部檢驗(yàn)和為什么不采用CRC僉驗(yàn)碼？答案：之所以不要求源站重發(fā)，是因?yàn)榈刂纷佣我灿锌赡艹鲥e(cuò)，從而找不到正確的源站。數(shù)據(jù)報(bào)每經(jīng)過一個(gè)結(jié)點(diǎn)，結(jié)點(diǎn)處理機(jī)就要計(jì)算一下校驗(yàn)和。不用CRC就是為了簡化計(jì)算。4-13.設(shè) IP 數(shù)據(jù)報(bào)使用固定首部，其各字段的具體數(shù)值如圖所示（除IP 地址外，均為十進(jìn)制表示）。試用二進(jìn)制運(yùn)算方法計(jì)算應(yīng)當(dāng)寫入到首部檢驗(yàn)和字段中的數(shù)值（用二進(jìn)制

20、表示）。4502810041710.12.14.512.6.7.910001010000000000000000-00011100000000000000000100000000-000000000000010000010001xxxxxxxxxxxxxxxx0000101000001100000011100000010100001100000001100000011100001001 作二進(jìn)制檢驗(yàn)和（XOR )0111010001001110 取反碼10001011101100014-14. 重新計(jì)算上題，但使用十六進(jìn)制運(yùn)算方法（沒 16 位二進(jìn)制數(shù)字轉(zhuǎn)換為 4 個(gè)十六進(jìn)制 數(shù)字，再按十六進(jìn)

21、制加法規(guī)則計(jì)算） 。比較這兩種方法。01000101 00000000 00000000-000111004 5 0 00 0 1 C0000000000000001 00000000-0000000000 01000000000100000010001xxxxxxxxxxxxxxxx0 41100000000101000001100 00001110000001010A0C0E05000011000000011000000111000010010C060709010111110010010000010101001010105F24152A5F24152A744E-8 B B 14-15.什么

22、是最大傳送單元 MTU ?它和IP數(shù)據(jù)報(bào)的首部中的哪個(gè)字段有關(guān)系？答：IP層下面數(shù)據(jù)鏈里層所限定的幀格式中數(shù)據(jù)字段的最大長度，與IP數(shù)據(jù)報(bào)首部中的總長度字段有關(guān)系4-16在因特網(wǎng)中將IP數(shù)據(jù)報(bào)分片傳送的數(shù)據(jù)報(bào)在最后的目的主機(jī)進(jìn)行組裝。還可以有另一種做法，即數(shù)據(jù)報(bào)片通過一個(gè)網(wǎng)絡(luò)就進(jìn)行一次組裝。試比較這兩種方法的優(yōu)劣。答案：前一種方法對(duì)于所傳數(shù)據(jù)報(bào)來將僅需要進(jìn)行一次分段一次組裝，用于分段和組裝的開銷相對(duì)較小。但主機(jī)若在最終組裝時(shí)發(fā)現(xiàn)分組丟失，則整個(gè)數(shù)據(jù)報(bào)要重新傳輸，時(shí)間開銷很大。后一種方法分段和組裝的次數(shù)要由各個(gè)網(wǎng)絡(luò)所允許的最大數(shù)據(jù)報(bào)長度來決定，分段和組裝的開銷相對(duì)較大。但若通過一個(gè)網(wǎng)絡(luò)后組裝時(shí)發(fā)

23、現(xiàn)分段丟失，可以及時(shí)地重傳數(shù)據(jù)報(bào)，時(shí)間開銷較前者小，同時(shí)可靠性提高。4-17 一個(gè)3200位長的TCP報(bào)文傳到IP層，加上160位的首部后成為數(shù)據(jù)報(bào)。下面的互聯(lián)網(wǎng)由兩個(gè)局域網(wǎng)通過路由器連接起來。但第二個(gè)局域網(wǎng)所能傳送的最長數(shù)據(jù)幀中的數(shù)據(jù)部 分只有1200位。因此數(shù)據(jù)報(bào)在路由器必須進(jìn)行分片。試問第二個(gè)局域網(wǎng)向其上層要傳送多 少比特的數(shù)據(jù)（這里的“數(shù)據(jù)”當(dāng)然指的是局域網(wǎng)看見的數(shù)據(jù)）？答案：IP數(shù)據(jù)報(bào)的長為： 3200+160=3360 bit第二個(gè)局域網(wǎng)分片應(yīng)分為 3200/1200=3 片。三片的首部共為：160*3=480 bit則總共要傳送的數(shù)據(jù)共 3200+480=3680 bit。4-1

24、8（ 1）有人認(rèn)為：“ ARP協(xié)議向網(wǎng)絡(luò)層提供了轉(zhuǎn)換地址的服務(wù)，因此ARP應(yīng)當(dāng)屬于數(shù)據(jù)鏈路層?！边@種說法為什么是錯(cuò)誤的？（2） 試解釋為什么 ARP高速緩存每存入一個(gè)項(xiàng)目就要設(shè)置1020分鐘的超時(shí)計(jì)時(shí)器。 這個(gè)時(shí)間設(shè)置得太大或太小會(huì)出現(xiàn)什么問題？（3） 至少舉出兩種不需要發(fā)送ARP請(qǐng)求分組的情況（即不需要請(qǐng)求將某個(gè)項(xiàng)目的IP地址解析為相應(yīng)的硬件地址）。答案：（1）ARP不是向網(wǎng)絡(luò)層提供服務(wù)，它本身就是網(wǎng)絡(luò)層的一部分，幫助向傳輸層提供服務(wù)。在數(shù)據(jù)鏈路層不存在IP地址的問題。數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議是像 HDLC和PPP這樣的協(xié)議，它 們把比特串從線路的一端傳送到另一端。（2）ARP將保存在高速緩存中的每一

25、個(gè)映射地址項(xiàng)目都設(shè)置生存時(shí)間（例如，1020分鐘）。凡超過生存時(shí)間的項(xiàng)目就從高速緩存中刪除掉。設(shè)置這種地址映射項(xiàng)目的生存時(shí)間是 很重要的。設(shè)想有一種情況，主機(jī)A和B通信，A的ARP高速緩存里保存有 B的物理地址，但B的網(wǎng)卡突然壞了，B立即更換了一塊，因此 B的硬件地址就改變了。A還要和B繼續(xù)通信。A在其ARP高速緩存中查找到 B原先的硬件地址，并使用該硬件地址向B發(fā)送數(shù)據(jù)幀，但B原先的硬件地址已經(jīng)失效了，因此A無法找到主機(jī)B。是過了一段時(shí)間，A的ARP高速緩存中已經(jīng)刪除了 B原先的硬件地址（因?yàn)樗纳鏁r(shí)間到了），于是A重新廣播發(fā)送 ARP請(qǐng)求分組，又找到了 B。時(shí)間設(shè)置太大，造成 A一直空等

26、而產(chǎn)生通訊時(shí)延，網(wǎng)絡(luò)傳輸緩慢。若太小，有可能網(wǎng)絡(luò) 狀況不好，B暫時(shí)沒有應(yīng)答 A,但A已經(jīng)認(rèn)為B的地址失效，A重新發(fā)送ARP請(qǐng)求分組，造 成通訊時(shí)延。（3）主機(jī)A和B通訊，A的ARP高速緩存里保存有 B的物理地址，此時(shí)不需要發(fā)送 ARP 請(qǐng)求分組。當(dāng)主機(jī)A向B發(fā)送數(shù)據(jù)報(bào)時(shí)，很可能不久以后主機(jī)B還要向A發(fā)送數(shù)據(jù)報(bào)，因而主機(jī) B也可能要向A發(fā)送ARP請(qǐng)求分組。為了減少網(wǎng)絡(luò)上的通信量， 主機(jī)A在發(fā)送其ARP請(qǐng)求分組 時(shí)，就將自己IP地址到硬件的映射寫入 ARP請(qǐng)求分組。當(dāng)主機(jī)B收到A的ARP請(qǐng)求分組時(shí)， 就將主機(jī)A的這一地址映射寫入主機(jī) B自己的ARP高速緩存中。這對(duì)主機(jī)B以后向A發(fā)送數(shù) 據(jù)報(bào)時(shí)就更方

27、便了。4-19.主機(jī)A發(fā)送IP數(shù)據(jù)報(bào)給主機(jī) B,途中經(jīng)過了 5個(gè)路由器。試問在IP數(shù)據(jù)報(bào)的發(fā) 送過程總共使用幾次 ARP？解：前提，理論上當(dāng)前主機(jī)路由器 arp 表中都沒有下一跳路由器 MAC 共需6次，主機(jī)A先通過arp得到第一個(gè)路由器的 MAC之后每一個(gè)路由器轉(zhuǎn)發(fā)前都通過 ARP 得到下一跳路由器的 MAC最后一條路由器將IP包發(fā)給B前仍要通過ARP得到B的MAC共 6 次。4-20. 設(shè)某路由器建立了如下路由表（這三列分別是目的網(wǎng)絡(luò)、子網(wǎng)掩碼和下一跳路由器，若直接交付則最后一列表示應(yīng)當(dāng)從哪一個(gè)接口轉(zhuǎn)發(fā)出去）：目的網(wǎng)絡(luò)子網(wǎng)掩碼128.96.39.0接口 0128.96.39.128接口 1

28、128.96.40.0R2192.4.153.0R3*認(rèn)）R4下一跳255.255.255.128255.255.255.128255.255.255.128255.255.255.192默現(xiàn)共收到 5 個(gè)分組，其目的站 IP 地址分別為：（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試分別計(jì)算其下一跳。解：（ 1）分組的目的站 IP 地址為： 128.96.39.10 。先與子網(wǎng)掩碼 255.255.255.128 相與，得 128.96.39.0 ，可見該分組經(jīng)接口 0 轉(zhuǎn)發(fā)。（ 2）

29、分組的目的 IP 地址為： 128.96.40.12 。與子網(wǎng)掩碼 255.255.255.128 相與得 128.96.40.0 ，不等于 128.96.39.0 。與子網(wǎng)掩碼 255.255.255.128 相與得 128.96.40.0 ，經(jīng)查路由表可知，該項(xiàng)分組經(jīng) R2 轉(zhuǎn)發(fā)。（ 3）分組的目的 IP 地址為： 128.96.40.151 ，與子網(wǎng)掩碼 255.255.255.128 相與后得128.96.40.128 ，與子網(wǎng)掩碼 255.255.255.192 相與后得 128.96.40.128 ，經(jīng)查路由表知， 該分組轉(zhuǎn)發(fā)選擇默認(rèn)路由，經(jīng)R4轉(zhuǎn)發(fā)。（ 4）分組的目的 IP 地址

30、為： 192.4.153.17 。與子網(wǎng)掩碼 255.255.255.128 相與后得 192.4.153.0 。與子網(wǎng)掩碼 255.255.255.192 相與后得 192.4.153.0 ，經(jīng)查路由表知，該分 組經(jīng) R3 轉(zhuǎn)發(fā)。（ 5）分組的目的 IP 地址為： 192.4.153.90 ，與子網(wǎng)掩碼 255.255.255.128 相與后得 192.4.153.0 。與子網(wǎng)掩碼 255.255.255.192 相與后得 192.4.153.64 ，經(jīng)查路由表知，該分 組轉(zhuǎn)發(fā)選擇默認(rèn)路由，經(jīng) R4轉(zhuǎn)發(fā)。4-21某單位分配到一個(gè) B類IP地址，其net-id 為129.250.0.0 。該單

31、位有 4000臺(tái)機(jī) 器，平均分布在 16 個(gè)不同的地點(diǎn)。如選用子網(wǎng)掩碼為 255.255.255.0 ，試給每一地點(diǎn)分配 一個(gè)子網(wǎng)號(hào)碼，并計(jì)算出每個(gè)地點(diǎn)主機(jī)號(hào)碼的最小值和最大值。答： 4000/16=250 ，平均每個(gè)地點(diǎn) 250 臺(tái)機(jī)器。如選 255.255.255.0 為掩碼，則每個(gè)網(wǎng) 絡(luò)所連主機(jī)數(shù) =28-2=254>250 ，共有子網(wǎng)數(shù) =28-2=254>16 ，能滿足實(shí)際需求?？山o每個(gè)地點(diǎn)分配如下子網(wǎng)號(hào)碼地點(diǎn)：子網(wǎng)號(hào)（ subnet-id ）子網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)號(hào)主機(jī) IP的最小值和最大值1：00000001129.250.1.0129.250.1.1-129.250.1.2542

32、：00000010129.250.2.0129.250.2.1-129.250.2.2543：00000011129.250.3.0129.250.3.1-129.250.3.2544：00000100129.250.4.0129.250.4.1-129.250.4.2545：00000101129.250.5.0129.250.5.1-129.250.5.2546：00000110129.250.6.0129.250.6.1-129.250.6.2547：00000111129.250.7.0129.250.7.1-129.250.7.2548：00001000129.250.8.0129.

33、250.8.1-129.250.8.2549：00001001129.250.9.0129.250.9.1-129.250.9.25410：00001010129.250.10.0129.250.10.1-129.250.10.25411：00001011129.250.11.0129.250.11.1-129.250.11.25412：00001100129.250.12.0129.250.12.1-129.250.12.25413：00001101129.250.13.0129.250.13.1-129.250.13.25414：00001110129.250.14.0129.250.14

34、.1-129.250.14.25415：00001111129.250.15.0129.250.15.1-129.250.15.25416：00010000129.250.16.0129.250.16.1-129.250.16.2544-22 具數(shù)據(jù)報(bào)長度為 4000字節(jié)（固定首部長度）?，F(xiàn)在經(jīng)過一個(gè)網(wǎng)絡(luò)傳送，但此 網(wǎng)絡(luò)能夠傳送的最大數(shù)據(jù)長度為 1500字節(jié)。試問應(yīng)當(dāng)劃分為幾個(gè)短些的數(shù)據(jù)報(bào)片？各數(shù)據(jù) 報(bào)片的數(shù)據(jù)字段長度、片偏移字段和 MF 標(biāo)志應(yīng)為何數(shù)值？答：IP數(shù)據(jù)報(bào)固定首部長度為 20字節(jié)總長度（字節(jié)）數(shù)據(jù)長度（字節(jié)）MF片偏移原始數(shù)據(jù)報(bào)4000398000數(shù)據(jù)報(bào)片11500148010數(shù)

35、據(jù)報(bào)片2150014801185數(shù)據(jù)報(bào)片31040102003704-23分兩種情況（使用子網(wǎng)掩碼和使用CIDR）寫出因特網(wǎng)的IP層查找路由的算法。答：見課本 P134、P1394-24試找出可產(chǎn)生以下數(shù)目的A類子網(wǎng)的子網(wǎng)掩碼（采用連續(xù)掩碼）（1）2，（ 2）6，（ 3）20，（ 4）62，（ 5）122，（ 6）250答：（3）20+2=22<25 （加2即將不能作為子網(wǎng)號(hào)的全1和全0的兩種，所以子網(wǎng)號(hào)占用5bit，所以網(wǎng)絡(luò)號(hào)加子網(wǎng)號(hào)共13bit，子網(wǎng)掩碼為前13個(gè)1后19個(gè)0,即255.248.0.0 。依此方法：（1）255.192.0.0，（ 2）255.224.0.0 ，（ 4

36、）255.252.0.0 ，（ 5）255.254.0.0 ，（ 6）255.255.0.04-25以下有四個(gè)子網(wǎng)掩碼，哪些是不推薦使用的？為什么？（1）176.0.0.0 ，（ 2）96.0.0.0 ，（ 3）127.192.0.0，（ 4）255.128.0.0答：只有（4）是連續(xù)的1和連續(xù)的0的掩碼，是推薦使用的。4-26有如下的四個(gè)/24地址塊，試進(jìn)行最大可能的聚合。212.56.132.0/24212.56.133.0/24212.56.134.0/24212.56.135.0/24答：212= （11010100） 2， 56= （00111000） 2132=133=134=(1

37、0000100)(10000101)(10000110)(10000111)2,2135=所以共同的前綴有212.56.132.0/222,222 位，即 11010100 00111000 100001，聚合的 CIDR 地址塊是:4-27 有兩個(gè) CIDR地址塊208.128/11 和208.130.28/22 。是否有哪一個(gè)地址塊包含了 另一地址塊？如果有，請(qǐng)指出，并說明理由。答：208.128/11 的前綴為：11010000 100208.130.28/22 的前綴為：11010000 10000010 000101，它的前 11 位與 208.128/11 的 前綴是一致的，所以

38、208.128/11地址塊包含了 208.130.28/22 這一地址塊。4-28已知路由器R1的路由表如表4-12所示。表4-12 習(xí)題4-28中的路由器 R1的路由表地址掩碼目的網(wǎng)絡(luò)地址下一跳地址路由器接口/26140.5.12.64180.15.2.5M2/24130.5.8.0190.16.6.2M1/16110.71.0.0M0/16180.15.0.0M2/16190.16.0.0M1默認(rèn)默認(rèn)110.71.4.5M0試畫出各網(wǎng)絡(luò)和必要的路由器的連接拓?fù)?，?biāo)注出必要的IP地址和接口。對(duì)不能確定的情況應(yīng)當(dāng)指明。答案：圖形見課后答案P3804-29 一個(gè)自治系統(tǒng)有 5個(gè)局域網(wǎng)，其連接圖如

39、圖4-55示。LAN2至LAN5上的主機(jī)數(shù)分別 為：91，150, 3和15.該自治系統(tǒng)分配到的IP地址塊為30.138.118/23.試給出每一個(gè)局域網(wǎng)的地址塊（包括前綴）。LAN291個(gè)主機(jī)LAN3150 個(gè)主機(jī)LAN43 個(gè)主機(jī)30.138.118/23二二LANS15個(gè)主機(jī) LLAN1圖 4-55習(xí)題4-29的圖78答案：對(duì)LAN3,主機(jī)數(shù)150，（ 2-2）<150+1<（2-2 ），所以主機(jī)位為 8bit，網(wǎng)絡(luò)前綴為24,分配地址塊 30.138.118.0/24。（第24位為0）對(duì)LAN,主機(jī)數(shù)91，（ 26-2 ） <91+1< （22 ），所以主機(jī)位為

40、 7bit，網(wǎng)絡(luò)前綴為25， 分配地址塊 30.138.119.0/25。（第 24、25 位為 10）對(duì)LAN,主機(jī)數(shù)15,（ 24-2 ） <15+1<（25-2 ），所以主機(jī)位為 5bit ,網(wǎng)絡(luò)前綴為27, 分配地址塊 30.138.119.192/27。（第 24、25、26、27 位為 1110）對(duì)LAN，主機(jī)數(shù)3,（ 22-2 ） <3+1<（ 23-2 ），所以主機(jī)位為 3bit ,網(wǎng)絡(luò)前綴為29,分配地址塊 30.138.119.232/29。(第 24、25、26、27、28、29 位為 111101 )對(duì)LAN,主機(jī)數(shù)3,( 22-2 ) <

41、3+1< (23-2)，所以主機(jī)位為 3bit ,網(wǎng)絡(luò)前綴為29,分配地址塊 30.138.119.240/29。(第 24、25、26、27、28、29 位為 111110)4-30 一個(gè)大公司有一個(gè)總部和三個(gè)下屬部門。公司分配到的網(wǎng)絡(luò)前綴是 192.77.33/24。公司的網(wǎng)絡(luò)布局如圖4-56?？偛抗灿形鍌€(gè)局域網(wǎng)，其中LANLAN4都連接到路由器 R1 上, R再通過LAN與路由其 R相連。Rs和遠(yuǎn)地的三個(gè)部門的局域網(wǎng)LANLAN通過廣域網(wǎng)相連。每個(gè)局域網(wǎng)旁邊標(biāo)明的數(shù)字是局域網(wǎng)上主機(jī)數(shù)。試給每個(gè)局域網(wǎng)分配一 個(gè)合適的網(wǎng)絡(luò)前綴。4-32以下的地址前綴中哪一個(gè)地址和2.52.90.140

42、 匹配？請(qǐng)說明理由。圖4-56 習(xí)題4-30的圖答案：分配網(wǎng)絡(luò)前綴時(shí)應(yīng)先分配地址數(shù)較多的前綴，本題的答案很多種，下面是其中的一種答案LAN1: 192.77.33.0/26LAN3: 192.77.33.64/27;LAN6: 192.77.33.192/27;LAN7: 192.77.33.160/27;LAN8; 192.77.33.128/27LAN2: 192.77.33.96/28;LAN4: 192.77.33.11228LAN5: 192.77.33.224/27(考慮到以太網(wǎng)可能還要連接及個(gè)主機(jī)，故 留有余地)WAN1:192.77.33.232/30; WAN2: 192.7

43、7.33.236/30; 192.77.33.240/304-31以下地址中的哪一個(gè)和86.32/12匹配？請(qǐng)說明理由。(1) 86.33.224.123;(2) 86.79.65.216; (3) 86.58.119.74;(4) 86.68.206.154 。答案:(1)與 11111111 11110000 00000000 00000000逐比特相“與”和(2)與 11111111 11110000 00000000 00000000逐比特相“與”和(3)與 11111111 11110000 00000000 00000000逐比特相“與”和(4)與 11111111 1111000

44、0 00000000 00000000逐比特相“與”和86.32/12 匹配86.32/12不匹配86.32/12不匹配86.32/12不匹配（1） 0/4 ; （ 2） 32/4 ; （ 3） 4/6 ; （ 4） 80/4。答案：（1） 2.52.90.140 與 11110000 00000000 00000000 00000000逐比特相“與”和0/4匹配（2）2.52.90.140與11110000 00000000 00000000 00000000逐比特相“與”和32/4不匹配（3）2.52.90.140與11110000 00000000 00000000 00000000逐比

45、特相“'與”和4/6不匹配（4）2.52.90.140與11110000 00000000 00000000 00000000逐比特相“與”和80/4不匹配4-33下面的前綴中的哪一個(gè)和地址152.7.77.159 及152.31.47.252 都匹配？請(qǐng)說明理 由。（1） 152.40/13 ； （ 2） 153.40/9 ； （ 3） 152.64/12 ； （ 4） 152.0/11。答案：（1） 152.7.77.159 與 11111111 11111000 00000000 00000000 逐比特相“與” 和（1）不匹配，故（1）不符合條件。（1） 152.7.77.15

46、9 與 11111111 10000000 00000000 00000000 逐比特相“與”和（2） 不匹配，故（2）不符合條件。（1） 152.7.77.159 與 11111111 11110000 00000000 00000000 逐比特相“與”和（3） 不匹配，故（3）不符合條件。（1） 152.7.77.159 與 11111111 11100000 00000000 00000000 逐比特相“與”和（4） 匹配，152.31.47.252 和 11111111 11100000 00000000 00000000 逐比特相“與”和（4） 匹配，故（4）不符合條件。4-34與下

47、列掩碼相對(duì)應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)前綴各有多少比特?（1） 192.0.0.0 ；（ 2） 240.0.0.0 ；（ 3） 255.224.0.0；（ 4） 255.255.255.252。答案：點(diǎn)分十進(jìn)制的地址化成二進(jìn)制記法，1的個(gè)數(shù)就是前綴的個(gè)數(shù)。（1） 11000000 00000000 00000000 00000000，對(duì)應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)前綴是2比特（2） 11110000 00000000 00000000 00000000（3）11111111 11100000 00000000 00000000（4）11111111 11111111 11111111 11111100，對(duì)應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)前綴是，對(duì)應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)前

48、綴是，對(duì)應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)前綴是4比特11比特30比特4-35.已知地址塊中的一個(gè)地址是140.120.84.24/20。試求這個(gè)地址塊中的最小地址和最大地址。地址掩碼是什么？地址塊中共有多少個(gè)地址？相當(dāng)于多少個(gè)C類地址？140.120.84.24最小地址是最大地址疋140.120.（0101 0100）.24140.120.（0101 0000）.0/20（80）140.120.（0101 1111）.255/20 （95）地址數(shù)是4096.相當(dāng)于16個(gè)C類地址。4-36.已知地址塊中的一個(gè)地址是190.87.140.202/29。重新計(jì)算上題。190.87.140.202/29190.87.140.

49、（1100 1010）/29最小地址是190.87.140.（1100 1000）/29最大地址是190 87 140 （1100 1111）/29地址數(shù)是8.相當(dāng)于1/32個(gè)C類地址。2002074-37某單位分配到一個(gè)地址塊136.23.12.64/26?，F(xiàn)在需要進(jìn)一步劃分4個(gè)一樣大的子網(wǎng)。試問：(1) 每個(gè)子網(wǎng)的前綴有多長？(2) 每一個(gè)子網(wǎng)中有多少個(gè)地址？(3) 每一個(gè)子網(wǎng)的地址塊是什么？(4) 每一個(gè)子網(wǎng)可分配給主機(jī)使用的最小地址和最大地址是什么？4-38 IGP和EGP這兩類協(xié)議的主要區(qū)別是什么？答案：IGP：內(nèi)部網(wǎng)關(guān)協(xié)議，只關(guān)心本自治系統(tǒng)內(nèi)如何傳送數(shù)據(jù)報(bào)，與互聯(lián)網(wǎng)中其他自 治系統(tǒng)使用說明協(xié)議無關(guān)。EGP:外部