計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)_第5章習(xí)題答案

1、精選文檔第五章練習(xí)題答案5.1 網(wǎng)絡(luò)互連有何實際意義？進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)互連時，有哪些共同的問題需要解決？答：網(wǎng)絡(luò)互連使得相互連接的網(wǎng)絡(luò)中的計算機(jī)之間可以進(jìn)行通信，也就是說從功能上和規(guī)律上看，這些相互連接的計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)組成了一個大型的計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)。網(wǎng)絡(luò)互連可以使處于不同地理位置的計算機(jī)進(jìn)行通信，便利了信息溝通，促成了當(dāng)今的信息世界。需要解決的問題有：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；不同的超時把握；不同的差錯恢復(fù)方法；不同的狀態(tài)報告方法；不同的路由選擇技術(shù)；不同的用戶接入把握；不同的服務(wù)（面對連接服務(wù)和無連接服務(wù)）；不同的管理與把握方式；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)

2、器之間相互連通，實現(xiàn)更大范圍和更廣泛意義上的資源共享。5.2 轉(zhuǎn)發(fā)器、網(wǎng)橋和路由器都有何區(qū)分？答：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，一般并不稱之為網(wǎng)絡(luò)互連，由于仍舊是一個網(wǎng)絡(luò)。路由器其實是一臺專用計算機(jī)，用來在互連網(wǎng)中進(jìn)行路由選擇。一般爭辯的互連網(wǎng)都是指用路由器進(jìn)行互連的互連網(wǎng)絡(luò)。5.3 試簡潔說明IP、ARP、RARP和ICMP協(xié)議的作用。答：IP：網(wǎng)際協(xié)議，TCP/IP 體系中兩個最重要的協(xié)議之一，IP 使互連起來的很多計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)能夠進(jìn)

3、行通信。無連接的數(shù)據(jù)報傳輸. 數(shù)據(jù)報路由。ARP（地址解析協(xié)議）實現(xiàn)地址轉(zhuǎn)換，將IP地址映射成物理地址。RARP（逆向地址解析協(xié)議）將物理地址映射成IP 地址。ICMP：Internet 把握消息協(xié)議，進(jìn)行差錯把握和傳輸把握，削減分組的丟失。注：ICMP 協(xié)議掛念主機(jī)完成某些網(wǎng)絡(luò)參數(shù)測試，允許主機(jī)或路由器報告差錯和供應(yīng)有關(guān)特別狀況報告，但它沒有方法削減分組丟失，這是高層協(xié)議應(yīng)當(dāng)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，它自己無法把握。5.4 分類IP地址共分幾類？各如何表示？單播分類IP地址如何使用？答： IP 地址共分5 類，分類狀況如下所示：A 類0 Netid Host

4、id（24比特） B 類10 Netid Hostid（16比特）C 類110 Netid Hostid（8比特）D 類1110 組播地址E 類11110 保留為今后使用IP 地址是32 位地址，其中分為netid（網(wǎng)絡(luò)號），和hostid（主機(jī)號）。依據(jù)IP 地址第一個字節(jié)的數(shù)值，能夠推斷IP 地址的類型。單播分類IP地址用于表示主機(jī)的網(wǎng)絡(luò)連接。5.5 試說明IP地址與硬件地址的區(qū)分，為什么要使用這兩種不同的地址？答：網(wǎng)絡(luò)層及以上使用IP 地址；鏈路層及以下使用硬件地址。IP 地址在IP 數(shù)據(jù)報的首部，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

5、件地址。在IP 層抽象的互連網(wǎng)上，我們看到的只是IP 數(shù)據(jù)報，路由器依據(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)報被封裝在MAC幀里面。MAC 幀在不同的網(wǎng)絡(luò)上傳送時，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I(xiàn)P 層抽象的互連網(wǎng)卻屏蔽了下層這些很簡單的細(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。5.6 簡述以太網(wǎng)上主機(jī)如何通過ARP查詢本地路由器的物理地址。答：本地主機(jī)與目的主機(jī)通信之前，先推斷目的主

6、機(jī)是否在本地網(wǎng)絡(luò)上，假如不是，則要將IP包先發(fā)給本地路由器，此時假如本地主機(jī)不知道本地路由器的物理地址，則廣播發(fā)送一個ARP懇求報文詢問，路由器收到后發(fā)送ARP響應(yīng)報文告知自己的物理地址，本地主機(jī)收到ARP響應(yīng)后再真正發(fā)送目的地址為目的主機(jī)的IP包給路由器，由它進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā)。5.7 試辨認(rèn)以下IP地址的網(wǎng)絡(luò)類別：（1）3（2）9（3）2（4）2答：（2）是A 類，（1）和（4）是B 類，（3）是C 類。解題思路：A 類地址以1-126開頭，B 類地址以128-191開頭，C 類地址以192-223開頭。5.8

7、 IP數(shù)據(jù)報中的首部檢驗和并不檢驗數(shù)據(jù)報中的數(shù)據(jù)，這樣做的最大好處是什么？壞處是什么？答：在首部中的錯誤比在數(shù)據(jù)中的錯誤更嚴(yán)峻。例如，一個壞的地址可能導(dǎo)致分組被投寄到錯誤的主機(jī)。很多主機(jī)并不檢查投遞給它們的分組是否的確是要投遞給它們的。它們假定網(wǎng)絡(luò)從來不會把原來是要前往另一主機(jī)的分組投遞給它們。有的時候數(shù)據(jù)不參與檢驗和的計算，由于這樣做代價大，上層協(xié)議通常也做這種檢驗工作，從而引起重復(fù)和多余。因此，這樣做可以加快分組的轉(zhuǎn)發(fā)，但是缺點是數(shù)據(jù)部分消滅差錯時不能及早發(fā)覺。5.9 當(dāng)某個路由器發(fā)覺一數(shù)據(jù)報的檢驗和有差錯時。為什么實行丟棄的方法而不是要求源站重傳此數(shù)據(jù)報？計算首部檢驗和為什么不接受CRC

8、檢驗碼？答：之所以不要求源站重發(fā)，是由于地址字段也有可能出錯，從而找不到正確的源站。CRC 檢驗碼需要使用多項式除法，逐站使用代價太高。數(shù)據(jù)報每經(jīng)過一個結(jié)點，結(jié)點處理機(jī)就要計算一下校驗和。不用CRC，就是為了簡化計算。5.10 在因特網(wǎng)中分片傳送的IP數(shù)據(jù)報在哪兒進(jìn)行組裝，這樣做的優(yōu)點是什么？答：在目的站組裝，這樣做的優(yōu)點是：（1）路由器處理數(shù)據(jù)報簡潔些；（2）并非全部的數(shù)據(jù)報片都經(jīng)過同樣的路由器，因此在每一個中間的路由器進(jìn)行組裝可能總會缺少幾個數(shù)據(jù)報片（3）或許分組后面還要經(jīng)過一個網(wǎng)絡(luò)，它還要給這些數(shù)據(jù)報片劃分成更小的片。假如在中間的路由器進(jìn)行組裝就可能會組裝多次。5.11 假設(shè)互聯(lián)網(wǎng)由兩個

9、局域網(wǎng)通過路由器連接起來。第一個局域網(wǎng)上某主機(jī)有一個400字節(jié)長的TCP報文傳到IP層，加上20字節(jié)的首部后成為IP數(shù)據(jù)報，要發(fā)向其次個局域網(wǎng)。但其次個局域網(wǎng)所能傳送的最長數(shù)據(jù)幀中的數(shù)據(jù)部分只有150字節(jié)。因此數(shù)據(jù)報在路由器處必需進(jìn)行分片。試問其次個局域網(wǎng)向其上層要傳送多少字節(jié)的數(shù)據(jù)？答：進(jìn)入本機(jī)IP 層時TCP報文長度為400字節(jié), 進(jìn)入第1個局域網(wǎng)IP數(shù)據(jù)報長度為 400+20= 420B；在其次個局域網(wǎng)，報文要進(jìn)行分片，已知最長數(shù)據(jù)幀的數(shù)據(jù)部分只有150B，由于3*130400，所以共分成4片，故其次個局域網(wǎng)向上傳送400+4*20=480字節(jié)(TCP報文長度+4個IP首部長度)的數(shù)據(jù)。

10、5.12 一個數(shù)據(jù)報長度為4000字節(jié)（包含固定長度的首部）。現(xiàn)在經(jīng)過一個網(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)劃分為幾個短些的數(shù)據(jù)報片？各數(shù)據(jù)報片的數(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：4000-20=3980字節(jié)。3 片；第一片：數(shù)據(jù)字段長度1480、片偏移是0，MF 是1；其次片：數(shù)據(jù)字段長度1480、片偏移是185，MF 是1；1480/8=185第三片：數(shù)據(jù)字段長度1020、片偏移是370 和MF 是0；1480*2/8=3705.13如何利用ICMP報文實現(xiàn)路徑跟蹤？答：（1）源站向目的站發(fā)送TTL=1的ICMP echo request報文，

11、然后第1個路由器將返回ICMP超時報文，從IP數(shù)據(jù)報首部即可以得到第1個路由器的IP地址；（2）將TTL增1，源站向目的站發(fā)送ICMP echo request報文，將依次收到ICMP超時報文，假如返回的是ICMP echo reply報文，則說明探包已經(jīng)到達(dá)了目的站。5.14 劃分子網(wǎng)有何意義？子網(wǎng)掩碼為代表什么意思？某網(wǎng)絡(luò)的現(xiàn)在掩碼為48，問該網(wǎng)絡(luò)能夠連接多少臺主機(jī)？某一A類網(wǎng)絡(luò)和一B類網(wǎng)絡(luò)的子網(wǎng)號分別占16比特和8比特，問這兩個網(wǎng)絡(luò)的子網(wǎng)掩碼有何不同？答：子網(wǎng)掩碼為表示IP地址的前24bit 表示網(wǎng)絡(luò)地址，包括

12、網(wǎng)絡(luò)號和子網(wǎng)號，后8位表示主機(jī)號。可以代表C類地址對應(yīng)的子網(wǎng)掩碼默認(rèn)值。子網(wǎng)掩碼為48，依據(jù)掩碼的定義，后三位是主機(jī)號，一共可以表示8 個主機(jī)號，除掉全0 和全1 的兩個，該網(wǎng)絡(luò)能夠連接6臺主機(jī)。5.15 設(shè)某路由器建立了如下表所示的路由表:目的網(wǎng)絡(luò)子網(wǎng)掩碼下一跳28接口02828接口128R292R3*（默認(rèn)）R4此路由器可以直接從接口0和接口1轉(zhuǎn)發(fā)分組，也可通過相鄰的路由器R

13、2、R3和R4進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā)?，F(xiàn)共收到5個分組，其目的站IP地址分別為：（1）0 （2）2（3）51（4）7（5）0試分別計算其下一站。答：（1）接口0，（2）R2，（3）R4，（4）R3，（5）R4。5.16 某單位安排到一個B類IP地址，其網(wǎng)絡(luò)號為。該單位有4000臺機(jī)器，平均分布在16個不同的地點。如選用子網(wǎng)掩碼為，試給每一個地點安排一個子網(wǎng)號碼，并算出每個地點主機(jī)號碼的最小值和最大值。答：一種答案：每一個地點安排其中一個子網(wǎng)號碼：129

14、.250.116.0，每個地點主機(jī)號碼的最小值為1，最大值為254。5.17 設(shè)某ISP（因特網(wǎng)服務(wù)供應(yīng)者）擁有CIDR地址塊/16。先后有四所高校（A、B、C、D）向該ISP分別申請大小為4000、2000、4000、8000個IP地址的地址塊，試為ISP給這四所高校安排地址塊。答：A：/20（212=4096）;B：202.192.00010 0002/21（211=2048）；C：202.192.0010 0000/20（212=4096）; D：202.192.010 000002/19（213=8096）。5.18 簡述接受無分類編址時的I

15、P數(shù)據(jù)報轉(zhuǎn)發(fā)算法。從數(shù)據(jù)報DG中取出目的IP地址ID;for 表T中的每一表項do將ID與表項中的子網(wǎng)掩碼按位相“與”，結(jié)果為N;if N等于該表項中的目的網(wǎng)絡(luò)地址, 則 【與直連網(wǎng)絡(luò)的匹配也可以放在for外】if 下一跳指明應(yīng)直接交付, 則 把DG直接交付給目的站(包括解析ID得到對應(yīng)的物理地址, 將DG封裝入幀并發(fā)送); else 把DG發(fā)往本表項指明的下一跳地址(包括完成下一跳地址到物理地址的映射, 將DG封裝入幀并發(fā)送); return.for_end5.19 試簡述RIP、OSPF和BGP路由選擇協(xié)議的主要特點。答：如下表所示：主要特點RIPOSPFBGP網(wǎng)關(guān)協(xié)議內(nèi)部內(nèi)部外部路由表內(nèi)

16、容目的網(wǎng)，下一站，距離目的網(wǎng)，下一站，距離目的網(wǎng)，完整路由最優(yōu)通路依據(jù)跳數(shù)代價多種策略算法距離向量鏈路狀態(tài)路徑向量傳送方式運輸層UDPIP數(shù)據(jù)報建立TCP連接其他簡潔、但效率低跳數(shù)16 為不行達(dá)好消息傳的快，壞消息傳的慢效率高路由器頻繁交換信息，難維持全都性規(guī)模大，統(tǒng)一度量，可達(dá)性45 00 02 79 1C A4 40 00 80 06 00 00 0A 0A 01 5F DA 1E 73 7B 07 38 00 50 19 71 85 77 7F 25 2B AA50 18 FF FF 5B 6E 00 00 47 45 54 20 2F 73 2F 62 6C 6F 67 5F 34 6

17、2 63 6664 64 63 645.20 有個IP數(shù)據(jù)報從首部開頭的部分內(nèi)容如右所示(16進(jìn)制表示)，請標(biāo)出IP首部和傳輸層首部，并回答：（1）數(shù)據(jù)報首部長度和總長度各為多少字節(jié)？（2）數(shù)據(jù)報的協(xié)議字段是多少，表示什么意思？（3）源站IP地址和目的站IP地址分別是什么？(用點分十進(jìn)制表示)（4）TTL、校驗和字段是多少？（5）源端口和宿端口是什么？并請推想所用的應(yīng)用層協(xié)議是什么？答：（1）數(shù)據(jù)報首部長度54=20字節(jié), 總長度=027916=633字節(jié)（2）協(xié)議字段值為6, 表示TCP（3）源IP地址：5，目的IP地址：23（4）TTL=128,

18、校驗和=00 00 （5）源端口：073816=1848,宿端口：5016=80, 推想應(yīng)用層協(xié)議為HTTP。5.21 以下地址前綴中的哪一個與40匹配？（1）0/4（2）32/4（3）4/6（4）80/4答：（1）。 留意被選答案都是CIDR地址塊，由于網(wǎng)絡(luò)前綴長度都不到8位，所以IP地址只寫出了第1字節(jié)的十進(jìn)制值。5.22 IGMP 協(xié)議的要點是什么？隧道技術(shù)是怎樣使用的？答：要點有：1、IGMP（Internet組管理協(xié)議）用于掛念多播路由器識別加入到一個多播組的成員主機(jī)。接受多播協(xié)議可以明顯地減輕網(wǎng)絡(luò)中各種資源的消耗，IP 多播是硬件多播的一種抽象；2、IGMP 只有

19、兩種分組，即詢問分組和響應(yīng)分組。IGMP 使用IP 數(shù)據(jù)報傳遞其報文，但它也向IP 供應(yīng)服務(wù)；3、IGMP 屬于整個網(wǎng)際協(xié)議IP 的一個組成部分，IGMP也是TCP/IP的一個標(biāo)準(zhǔn)。隧道技術(shù)使用：當(dāng)組播數(shù)據(jù)報要穿越不支持組播的互聯(lián)網(wǎng)時，可使用IP隧道（IP-in-IP）技術(shù)傳輸，把組播數(shù)據(jù)報封裝在常規(guī)的單播數(shù)據(jù)報中，單播數(shù)據(jù)報的源宿IP地址分別為隧道兩頭的組播路由器的IP地址。5.23 為什么說移動IP可以使移動主機(jī)可以以一個永久IP地址連接到任何鏈路（網(wǎng)絡(luò)）上？答：移動IP技術(shù)支持主機(jī)的移動，而且既不要求主機(jī)更改其IP地址，也不要求路由器獲悉特定主機(jī)路由信息。移動IP實現(xiàn)主機(jī)移動性的關(guān)鍵是允

20、許移動主機(jī)擁有兩個IP地址。一個是應(yīng)用程序使用的長期固定的永久IP地址，稱為主地址或歸屬地址，該地址是在歸屬網(wǎng)絡(luò)上安排得到的地址。另一個是主機(jī)移動到外地網(wǎng)絡(luò)時臨時獲得的地址，稱為次地址或轉(zhuǎn)交地址。轉(zhuǎn)交地址僅由下層的網(wǎng)絡(luò)軟件使用，以便經(jīng)過外地網(wǎng)轉(zhuǎn)發(fā)和交付。主機(jī)移動后獵取轉(zhuǎn)交地址，然后向其歸屬代理注冊，即把移動主機(jī)的轉(zhuǎn)交地址通知給歸屬代理，以后歸屬代理可以依據(jù)轉(zhuǎn)交地址把目的地址為移動主機(jī)主地址的數(shù)據(jù)報通過隧道送給移動主機(jī)。5.24 分析劃分子網(wǎng)、無分類編址以及NAT是如何推遲IPv4地址空間的耗盡的？答：劃分子網(wǎng)允很多個物理網(wǎng)絡(luò)共用一個分類IP網(wǎng)絡(luò)號；無分類編址允許按需（前綴長度不受分類地址的限制）劃分地址塊，能更有效地利用地址空間；NAT允許網(wǎng)點內(nèi)主機(jī)使用專用地址（私有IP地址），通過NAT盒和因特網(wǎng)上本專用互聯(lián)網(wǎng)外的主機(jī)通信。5