《計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)》第四章-作業(yè)參考答案

1、第四章 作業(yè)參考答案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：在IPv4的地址中，所有的地址都是32個(gè)二進(jìn)制位，并且可記為IP地址：k網(wǎng)絡(luò)號(hào)，主機(jī)號(hào)IP地址被分為 A、B、C、D、E五類，如下圖所示。A類地址：網(wǎng)絡(luò)號(hào)字段為 1字節(jié)，最前面的1位是0。B類地址：網(wǎng)絡(luò)號(hào)字段為 2字節(jié)，最前面的2位是10。C類地址：網(wǎng)絡(luò)號(hào)字段為 3字節(jié)，最前面的3位是110。D類地址：用于多播，最前面的4位是1110。E類地址：保留今后使用，最前面的4位是1111。IP地址特點(diǎn)如下：1.每一個(gè)IP地址都由網(wǎng)絡(luò)號(hào)和主機(jī)號(hào)兩部分組成。從這個(gè)意義上說，IP地址是一種分等級(jí)的地址機(jī)構(gòu)；2.1 P

2、地址是標(biāo)志一個(gè)主機(jī)(或路由器)和一條鏈路的接口；3 .具有相同網(wǎng)絡(luò)號(hào)的主機(jī)集合構(gòu)成一個(gè)網(wǎng)絡(luò)，因此，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)。具有不同網(wǎng)絡(luò)號(hào)的局域網(wǎng)互連必須使用路由器；4 .所有分配到網(wǎng)絡(luò)號(hào)的網(wǎng)絡(luò)都是平等的。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：如下圖所示，IP地址在IP數(shù)據(jù)報(bào)的首部，而硬件地址則位于MAC幀的首部。在網(wǎng)絡(luò)層以上使用的是IP地址，數(shù)據(jù)鏈路層及以下使用的是硬件地址。由于全世界存在著各式各樣的網(wǎng)絡(luò)，它們使用不同的硬件地址。要使這些異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)能夠互相通信就必 須進(jìn)行非常復(fù)雜的硬件地址轉(zhuǎn)換工作，因此由用戶或用戶主機(jī)來完成這項(xiàng)工作

3、幾乎是不可能的事。但統(tǒng)一 的IP地址把這個(gè)復(fù)雜問題解決了。連接到因特網(wǎng)的主機(jī)只需擁有統(tǒng)一的IP地址，它們之間的通信就像連接在同一個(gè)網(wǎng)絡(luò)上那樣簡(jiǎn)單方便，當(dāng)需要把IP地址轉(zhuǎn)換為物理地址時(shí)，調(diào)用 ARP的復(fù)雜過程都是由計(jì)算機(jī)軟件自動(dòng)進(jìn)行的，而用戶是看不見這種調(diào)用過程的。因此，在虛擬的IP網(wǎng)絡(luò)上用IP地址進(jìn)行通信給廣大計(jì)算機(jī)用戶帶來很大的方便。4-09試回答下列問題：(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) subnet-id 分別為 16 個(gè) 1 和 8

4、個(gè) 1，問這兩個(gè)網(wǎng)絡(luò)的子網(wǎng)掩碼有何不同？（ 4）一個(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）一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：（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，該子網(wǎng)掩碼把 IP 地址前 24 位作為網(wǎng)絡(luò)號(hào)，后8 位是主機(jī)號(hào)。（2） 255.255.255.

5、248 轉(zhuǎn)化成二進(jìn)制是： 11111111.11111111.11111111.11111000 ，根據(jù)掩碼的定義，后三位是主機(jī)號(hào)，這樣，網(wǎng)絡(luò)可以有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）兩個(gè)子網(wǎng)掩碼都是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 ）表示的子網(wǎng)掩碼，對(duì)應(yīng)的主機(jī)號(hào)有12位，所以每個(gè)子網(wǎng)的主機(jī)數(shù)最多為：212-2=4094 。（ 5）子網(wǎng)掩碼由一串1 和一串 0 組成， 255.255.0.255

6、 符合子網(wǎng)掩碼的取值規(guī)則，是一個(gè)有效的子網(wǎng)掩碼，但不推薦這樣使用。實(shí)際中，極力推薦在子網(wǎng)掩碼中選用連續(xù)的 1，以免出現(xiàn)可能發(fā)生的差錯(cuò)。（6）轉(zhuǎn)為十進(jìn)制，該 IP地址是：194.47.20.129,為C類IP地址。（ 7 ）有實(shí)際意義。對(duì)于小網(wǎng)絡(luò)這樣做還可以進(jìn)一步劃分子網(wǎng)。4-17 一個(gè) 3200位長(zhǎng)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(zhǎng)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)）？解：

7、 IP 數(shù)據(jù)報(bào)由首部和數(shù)據(jù)兩部分組成， 計(jì)算時(shí)要分開考慮。 由于第二個(gè)局域網(wǎng)所能傳送的最長(zhǎng)數(shù)據(jù)幀的數(shù)據(jù)部分（即 IP 數(shù)據(jù)報(bào)） 1200bit 中包含 160bit 的 IP 首部，故該 IP 數(shù)據(jù)報(bào)的數(shù)據(jù)部分的長(zhǎng)度最多為1200-160=1040bit 。TCP 交給 IP 的數(shù)據(jù)共 3200bit=1040+1040+1040+80 ，因此 3200bit 的數(shù)據(jù)必須劃分為 4 個(gè)數(shù)據(jù)報(bào)片，而每個(gè)數(shù)據(jù)報(bào)片的首部長(zhǎng)度都是160bit。 所以得出第二個(gè)局域網(wǎng)向其上層要傳送的 4 片數(shù)據(jù)總長(zhǎng)度分別為：數(shù)據(jù)報(bào)片 1 總長(zhǎng)度為 160+1040=1200bit ；數(shù)據(jù)報(bào)片 2 總長(zhǎng)度為 160+10

8、40=1200bit ；數(shù)據(jù)報(bào)片 3總長(zhǎng)度為 160+1040=1200bit ；數(shù)據(jù)報(bào)片 4 總長(zhǎng)度為 160+80=240bit 。因此第二個(gè)局域網(wǎng)向其上層要傳送的數(shù)據(jù)共為 1200+1200+1200+240=3840bit 。4-20 設(shè)某路由器建立了如下路由表：目的網(wǎng)絡(luò)子網(wǎng)掩碼下一跳128.96.39.0255.255.255.128接口 m0128.96.39.128255.255.255.128接口 m1128.96.40.0255.255.255.128R2192.4.153.0255.255.255.192R3* （默認(rèn)）-R4現(xiàn)共收到 5 個(gè)分組，其目的地址分別為：（ 1）

9、 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： 用目的 IP 地址和路由表中的子網(wǎng)掩碼相與， 若結(jié)果出現(xiàn)在路由表中的目的網(wǎng)絡(luò)中， 則轉(zhuǎn)發(fā)相應(yīng)的下一跳，若沒有出現(xiàn)在路由表的目的網(wǎng)絡(luò)中，則轉(zhuǎn)發(fā)到默認(rèn)站R4。(1)分組的目的IP地址為：128.96.39.10,與子網(wǎng)掩碼 255.255.255.128進(jìn)行與運(yùn)算，得 128.96.39.0, 經(jīng)查路由表可知，該分組經(jīng)接口 m0轉(zhuǎn)發(fā)。(2)分組的目的IP地址為：128.96.40.12,與子網(wǎng)掩碼 255.25

10、5.255.128進(jìn)行與運(yùn)算，得 128.96.40.0, 經(jīng)查路由表可知，該分組經(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進(jìn)行與運(yùn)算，得128.96.40.128 , 與子網(wǎng)掩碼255.255.255.192進(jìn)行與運(yùn)算，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地址為：192.4.153.17,與子網(wǎng)掩碼 255.255.255.128進(jìn)行與運(yùn)算，得 192.4.153.0, 與子網(wǎng)掩碼255.255.255.192進(jìn)行與運(yùn)算，得 192.4.153.0,經(jīng)查路由

11、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進(jìn)行與運(yùn)算，得 192.4.153.0, 與子網(wǎng)掩碼255.255.255.192進(jìn)行與運(yùn)算，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)有 250臺(tái)機(jī)器。如

12、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=254250 ,共有子網(wǎng)數(shù)：28-2=25416 ,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，并計(jì)算出每個(gè)地點(diǎn)主機(jī)IP的最小值和最大值如下表。地點(diǎn)子網(wǎng)號(hào)子網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)號(hào)主機(jī)IP最小值主機(jī)IP最大值100000001129.250.1.0129.250.1.1129.250.1.254200000010129.250.2.0129.250.2.1129.250.2.254300000011129.250.3.0129.250.3.1129.250.3.254400000100129.250.4.0129.250.4.1129.25

13、0.4.254500000101129.250.5.0129.250.5.1129.250.5.254600000110129.250.6.0129.250.6.1129.250.6.254700000111129.250.7.0129.250.7.1129.250.7.254800001000129.250.8.0129.250.8.1129.250.8.254900001001129.250.9.0129.250.9.1129.250.9.2541000001010129.250.10.0129.250.10.1129.250.10.2541100001011129.250.11.0129

14、.250.11.1129.250.11.2541200001100129.250.12.0129.250.12.1129.250.12.2541300001101129.250.13.0129.250.13.1129.250.13.2541400001110129.250.14.0129.250.14.1129.250.14.2541500001111129.250.15.0129.250.15.1129.250.15.2541600010000129.250.16.0129.250.16.1129.250.16.2544-26有如下的4個(gè)/24地址塊，試進(jìn)行最大可能的聚合。212.56.13

15、2.0/24212.56.133.0/24212.56.134.0/24212.56.135.0/24解：這四個(gè)地址塊中前兩個(gè)字節(jié)相同，因此，只需要比較第三個(gè)字節(jié)。132=(10000100)2, 133=(10000101)2, 134=(10000110)2, 135=(10000111)2可以看出，第三個(gè)字節(jié)僅最后2位不一樣，而前面 6位都相同，所以這四個(gè)地址塊共同的前綴有22位，即 11010100 00111000 100001。所以最大可能的聚合的CIDR地址塊為：212.56.132.0/22。4-32以下的地址前綴中哪一個(gè)地址和2.52.90.140匹配？請(qǐng)說明理由。(1) 0

16、/4; (2) 32/4; (3) 4/6; (4) 80/4。解：給出的四個(gè)地址塊的前綴有4位和6位兩種，因此我們只觀察地址2.52.90.140的第一字節(jié)。2.52.90.140/4=0000* , 2.52.90.140/6=000000*(1) 0/4=0000* , (2) 32/4=0010* , (3) 4/6=000001* , (4) 80/4=0101*由此可見，只有前綴(1) 0/4和地址2.52.90.140匹配。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

17、類地址？解：給定地址的前綴是20位，因此只要觀察地址的第三字節(jié)即可。只要把第三個(gè)字節(jié)寫成二進(jìn)制，其他三個(gè)字節(jié)用 B1 , B2 和 B4 表示：140.120.84.24/20=B1.B2.01010100.B4/20最小地址是：B1.B2.01010000.00000000 ,即：140.120.80.0最大地址是：B1.B2.01011111.11111111,即：140.120.95.255地址掩碼是:11111111.11111111.11110000.00000000 即:255.255.240.0地址塊中共有IP地址：212=4096,相當(dāng)于24=16,即16個(gè)C類地址。4-37某

18、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(zhǎng)？(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？解：(1)原來網(wǎng)絡(luò)前綴是 26位，需要再增加 2位，才能劃分4個(gè)一樣大的子網(wǎng)。因此每個(gè)子網(wǎng)的網(wǎng) 絡(luò)前綴是28位。(2)每個(gè)子網(wǎng)的地址中有 32-28=4位留給主機(jī)用，因此共有24=16個(gè)地址(可用的有14個(gè))。(3)地址中的前三個(gè)字節(jié)分別記為B1 , B2和B3,貝U 136.23.12.64/26= B1.B2.B3.01000000/26 ,四個(gè)子

19、網(wǎng)的地址塊是：B1.B2.B3.01000000/28=136.23.12.64/28 , B1.B2.B3.01010000/28=136.23.12.80/28 ,B1.B2.B3.01100000/28=136.23.12.96/28 , B1.B2.B3.01110000/28=136.23.12.112/28(4)地址中的前三個(gè)字節(jié)分別記為B1, B2和B3,則地址塊136.23.12.64/28可分配給主機(jī)使用的最小地址：B1.B2.B3.01000001=136.23.12.65 ,最大地址：B1.B2.B3.01001110=136.23.12.78地址塊136.23.12.8

20、0/28可分配給主機(jī)使用的最小地址：B1.B2.B3.01010001=136.23.12.81 ,最大地址：B1.B2.B3.01011110=136.23.12.94地址塊136.23.12.96/28可分配給主機(jī)使用的最小地址：B1.B2.B3.01100001=136.23.12.97 ,最大地址：B1.B2.B3.01101110=136.23.12.110地址塊136.23.12.112/28可分配給主機(jī)使用的最小地址：B1.B2.B3.01110001=136.23.12.113，最大地址：B1.B2.B3.01111110=136.23.12.1264-38 IGP和EGP這兩類協(xié)議的主要區(qū)別是什么？答：IGP是內(nèi)部網(wǎng)關(guān)協(xié)議，即在一個(gè)自治系統(tǒng)內(nèi)部使用的路由選擇協(xié)議。目前這類路由選擇協(xié)議使用 得最多，如RIP和OSPF協(xié)議。EGP是外部網(wǎng)關(guān)協(xié)議，用于在不同的自治系統(tǒng)邊界傳遞路由信息，與AS內(nèi)部使用何種路由協(xié)議無關(guān)。目前使用最多的是 BGP-4。 4-39試簡(jiǎn)述 RIP、OSPF和BGP路由選擇協(xié)議的主要特點(diǎn)。答：RIP是一種分布式的基于距離向量的路由選擇協(xié)議，其主要特點(diǎn)：（ 1 ）僅和相鄰路由器交換信息。（ 2 ）