计算机网络谢希仁第七版课后答案完整版第四章网络层.pdf

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1、计算机络谢希仁第七版课后答案完整版第四章络层1.1.络层向上提供的服务有哪两种？较其优缺点。络层向运输层提供“向连接”虚电路（Virtual Circuit）服务或“连接”数据报服务前者预约了双通信所需的切络资源。优点是能提供服务质量的承诺。即所传送的分组不出错、丢失、重复和失序（不按序列到达终点），也保证分组传送的时限，缺点是路由器复杂，络成本；后者络资源障碍，尽为，优缺点与前者互易2.2.络互连有何实际意义？进络互连时，有哪些共同的问题需要解决？络互联可扩户共享资源范围和更的通信区域进络互连时，需要解决共同的问题有：不同的寻址案不同的最分组长度不同的络接机制不同的超时控制不同的差错恢复法不

2、同的状态报告法不同的路由选择技术不同的户接控制不同的服务（向连接服务和连接服务）不同的管理与控制式3.3.作为中间设备，转发器、桥、路由器和关有何区别？中间设备称为中间系统或中继(relay)系统。物理层中继系统：转发器(repeater)。数据链路层中继系统：桥或桥接器(bridge)。络层中继系统：路由器(router)。桥和路由器的混合物：桥路器(brouter)。络层以上的中继系统：关(gateway)。4.4.试简单说明下列协议的作：IPIP、ARPARP、RARPRARP和ICMPICMP。IP协议：实现络互连。使参与互连的性能各异的络从户看起来好像是个统的络。际协议IP是TCP/

3、IP体系中两个最主要的协议之，与IP协议配套使的还有四个协议。ARP协议：是解决同个局域上的主机或路由器的IP地址和硬件地址的映射问题。RARP：是解决同个局域上的主机或路由器的硬件地址和IP地址的映射问题。ICMP：提供差错报告和询问报，以提IP数据交付成功的机会因特组管理协议IGMP：于探寻、转发本局域内的组成员关系。5.IP5.IP地址分为类？各如何表？IPIP地址的主要特点是什么？分为ABCDE 5类;每类地址都由两个固定长度的字段组成，其中个字段是络号 net-id，它标志主机（或路由器）所连接到的络，另个字段则是主机号 host-id，它标志该主机（或路由器）。各类地址的络号字段n

4、et-id分别为1，2，3，0，0字节；主机号字段host-id分别为3字节、2字节、1字节、4字节、4字节。特点：（1）IP 地址是种分等级的地址结构。分两个等级的好处是：第，IP 地址管理机构在分配 IP 地址时只分配络号，剩下的主机号则由得到该络号的单位分配。这样就便了 IP 地址的管理。第，路由器仅根据的主机所连接的络号来转发分组（不考虑的主机号），这样就可以使路由表中的项数幅度减少，从减了路由表所占的存储空间。（2）实际上 IP 地址是标志个主机（或路由器）和条链路的接。当个主机同时连接到两个络上时，该主机就必须同时具有两个相应的 IP 地址，其络号 net-id 必须是不同的。这种

5、主机称为多归属主机(multihomed host)。由于个路由器少应当连接到两个络（这样它才能将 IP 数据报从个络转发到另个络），因此个路由器少应当有两个不同的 IP 地址。(3)转发器或桥连接起来的若个局域仍为个络，因此这些局域都具有同样的络号 net-id。(4)所有分配到络号 net-id 的络，范围很的局域，还是可能覆盖很地理范围的域，都是平等的。6.6.试根据IPIP地址的规定，计算出表4-24-2中的各项数据。解：1）A类中，络号占七个bit,则允许的络数为2的7次，为128，但是要除去0和127的情况，所以能的最络数是126，第个络号是1，最后个络号是 126。主机号占24个

6、bit,则允许的最主机数为2的24次，为16777216，但是也要除 去全0和全1的情况，所以能的最主机数是16777214。2）B类中，络号占14个bit，则能的最络数为2的14次，为16384，第 个络号是128.0，因为127要作本地软件回送测试，所以从128开始，其点后的还可以 容纳2的8次为256，所以以128为开始的络号为128.0-128.255，共256个，以此类 推，第16384个络号的计算法是：16384/256=64128+64=192，则可推算出为191.255。主机号占16个 bit,则允许的最主机数为2的16次，为65536，但是也要除去全0和全 1的情况，所以能的

7、最主机数是65534。3）C类中，络号占21个bit,则能的络数为2的21次，为2097152，第个 络号是 192.0.0，各个点后的数占个字节，所以以 192 为开始的络号为192.0.0192.255.255，共256*256=65536，以此类推，第2097152个络号的计算法是：2097152/65536=32192+32=224，则可推算出为223.255.255。主机号占8个bit,则允许的最主机数为2的8次，为256，但是也要除去全0和全1的情况，所以能的最主机数是254。7.7.试说明IPIP地址与硬件地址的区别，为什么要使这两种不同的地址？IP 地址就是给每个连接在因特上的

8、主机（或路由器）分配个在全世界范围是唯的 32 位的标识符。从把整个因特看成为个单的、抽象的络在实际络的链路上传送数据帧时，最终还是必须使硬件地址。MAC地址在定程度上与硬件致，基于物理、能够标识具体的链路通信对象、IP地址给予逻辑域的划分、不受硬件限制。8.IP8.IP地址案与我国的电话号码体制的主要不同点是什么？于络的地理分布关9.9.（1 1）掩码为255.255.255.0255.255.255.0代表什么意思？有三种含义其是个A类的掩码，对于A类络的IP地址，前8位表络号，后24位表主机号，使掩码255.255.255.0表前8位为络号，中间16位于段的划分，最后8位为主机号。第种情

9、况为个B类，对于B类络的IP地址，前16位表络号，后16位表主机号，使掩码255.255.255.0表前16位为络号，中间8位于段的划分，最后8位为主机号。第三种情况为个C类，这个掩码为C类的默认掩码。（2 2）络的现在掩码为255.255.255.248255.255.255.248，问该络能够连接多少个主机？255.255.255.248即11111111.11111111.11111111.11111000.每个上的主机为(23)-2=6 台 掩码位数29，该络能够连接8个主机，扣除全1和全0后为6台。（3 3）A A类络和B B络的号subnet-idsubnet-id分别为1616个

10、1 1和8 8个1 1，问这两个掩码有何不同？A类络：11111111 11111111 11111111 00000000给定号（16位“1”）则掩码为255.255.255.0B类络 11111111 11111111 11111111 00000000给定号（8位“1”）则掩码为255.255.255.0但数不同（4 4）个B B类地址的掩码是255.255.240.0255.255.240.0。试问在其中每个上的主机数最多是多少？（240）10=（128+64+32+16）10=（11110000）2 Host-id的位数为4+8=12，因此，最主机数为：212-2=4096-2=40

11、9411111111.11111111.11110000.00000000 主机数212-2(5)(5)A A类络的掩码为255.255.0.255255.255.0.255；它是否为个有效的掩码？是 10111111 11111111 00000000 11111111(6)(6)某个IPIP地址的六进制表C2.2F.14.81C2.2F.14.81，试将其转化为点分进制的形式。这个地址是哪类IPIP地址？C2 2F 14 81(1216+2).(216+15).(16+4).(8*16+1)194.47.20.129 C2 2F 14 81 11000010.00101111.000101

12、00.10000001 C类地址(7)C(7)C类络使掩码有实际意义？为什么？有实际意义.C类IP地址的32位中,前24位于确定络号,后8位于确定主机号.如果划分,可以选择后8位中的位,这样做可以进步划分络,并且不增加路由表的内容,但是代价是主机数相信减少.10.10.试辨认以下IPIP地址的络类别。（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(2)和(5)是A类,(1)和(3)是B类,(4)和(6)是C类.11.IP11.IP数据报中的部检验和并不检验数据报中的数据

13、。这样做的最好处是什么？坏处是什么？在部中的错误在数据中的错误更严重，例如，个坏的地址可能导致分组被投寄到错误的主机。许多主机并不检查投递给他们的分组是否确实是要投递给它们，它们假定络从来不会把本来是要前往另主机的分组投递给它们。数据不参与检验和的计算，因为这样做代价，上层协议通常也做这种检验作，从前，从引起重复和多余。因此，这样做可以加快分组的转发，但是数据部分出现差错时不能及早发现。12.12.当某个路由器发现IPIP数据报的检验和有差错时，为什么采取丢弃的办法不是要求源站重传此数据报？计算部检验和为什么不采CRCCRC检验码？答：纠错控制由上层（传输层）执 IP部中的源站地址也可能出错请

14、错误的源地址重传数据报是没有意义的 不采CRC简化解码计算量，提路由器的吞吐量13.13.设IPIP数据报使固定部，其各字段的具体数值如图所（除IPIP地址外，均为进制表）。试进制运算法计算应当写到部检验和字段中的数值（进制表）。4 5 0 28 1 0 0 4 17 10.12.14.5 12.6.7.91000101 00000000 00000000-0001110000000000 00000001 00000000-0000000000000100 00010001 xxxxxxxx xxxxxxxx00001010 00001100 00001110 000001010000110

15、0 00000110 00000111 00001001 作进制检验和（XOR）01110100 01001110取反码 10001011 1011000114.14.重新计算上题，但使六进制运算法（没1616位进制数字转换为4 4个六进制数字，再按六进制加法规则计算）。较这两种法。01000101 00000000 00000000-00011100 4 5 0 0 0 0 1 C00000000 00000001 00000000-00000000 0 0 0 1 0 0 0 0 00000100 000010001 xxxxxxxx xxxxxxxx 0 4 1 1 0 0 0 0000

16、01010 00001100 00001110 00000101 0 A 0 C 0 E 0 500001100 00000110 00000111 00001001 0 C 0 6 0 7 0 901011111 00100100 00010101 00101010 5 F 2 4 1 5 2 A5 F 2 4 1 5 2 A 7 4 4 E-8 B B 115.15.什么是最传送单元MTUMTU？它和IPIP数据报的部中的哪个字段有关系？答：IP层下数据链层所限定的帧格式中数据字段的最长度，与IP数据报部中的总长度字段有关系16.16.在因特中将IPIP数据报分传送的数据报在最后的的主机进

17、组装。还可以有另种做法，即数据报通过个络就进次组装。是较这两种法的优劣。在的站不是在中间的路由器进组装是由于：（1）路由器处理数据报更简单些；效率，延迟。（2）数据报的各分可能经过各的路径。因此在每个中间的路由器进组装可能总会缺少个数据报；（3）也许分组后还要经过个络，它还要给这些数据报划分成更的。如果在中间的路由器进组装就可能会组装多次。（为适应路径上不同链路段所能许可的不同分规模，可能要重新分或组装）17.17.个32003200位长的TCPTCP报传到IPIP层，加上160160位的部后成为数据报。下的互联由两个局域通过路由器连接起来。但第个局域所能传送的最长数据帧中的数据部分只有120

18、01200位。因此数据报在路由器必须进分。试问第个局域向其上层要传送多少特的数据（这的“数据”当然指的是局域看见的数据）?答：第个局域所能传送的最长数据帧中的数据部分只有1200bit，即每个IP数据的数据部分2502=254250，共有数=28-2=25416=28-2=25416，能满实际需求。可给每个地点分配如下号码地点：号（subnet-id）络号主机IP的最值和最值1：00000001 129.250.1.0 129.250.1.1-129.250.1.2542：00000010 129.250.2.0 129.250.2.1-129.250.2.2543：00000011 129.

19、250.3.0 129.250.3.1-129.250.3.2544：00000100 129.250.4.0 129.250.4.1-129.250.4.2545：00000101 129.250.5.0 129.250.5.1-129.250.5.2546：00000110 129.250.6.0 129.250.6.1-129.250.6.2547：00000111 129.250.7.0 129.250.7.1-129.250.7.2548：00001000 129.250.8.0 129.250.8.1-129.250.8.2549：00001001 129.250.9.0 129.

20、250.9.1-129.250.9.25410：00001010 129.250.10.0 129.250.10.1-129.250.10.25411：00001011 129.250.11.0 129.250.11.1-129.250.11.25412：00001100 129.250.12.0 129.250.12.1-129.250.12.25413：00001101 129.250.13.0 129.250.13.1-129.250.13.25414：00001110 129.250.14.0 129.250.14.1-129.250.14.25415：00001111 129.250

21、.15.0 129.250.15.1-129.250.15.25416：00010000 129.250.16.0 129.250.16.1-129.250.16.2542222个数据报长度为40004000字节（固定部长度）。现在经过个络传送，但此络能够传送的最数据长度为15001500字节。试问应当划分为个短些的数据报？各数据报的数据字段长度、偏移字段和 MFMF标志应为何数值？IP数据报固定部长度为20字节总长度(字节)数据长度(字节)MF 偏移原始数据报 4000 3980 0 0数据报1 1500 1480 1 0数据报2 1500 1480 1 185数据报3 1040 1020

22、0 3702323 分两种情况（使掩码和使CIDRCIDR）写出因特的IPIP成查找路由的算法。见课本P134、P13924.24.试找出可产以下数的A A类的掩码（采连续掩码）。（1）2，（2）6，（3）30，（4）62，（5）122，（6）250.（1）255.192.0.0，（2）255.224.0.0，（3）255.248.0.0，（4）255.252.0.0，（5）255.254.0.0，（6）255.255.0.025.25.以下有4 4个掩码。哪些是不推荐使的？为什么？（1）176.0.0.0，（2）96.0.0.0，（3）127.192.0.0，（4）255.128.0.0。只

23、有（4）是连续的1和连续的0的掩码，是推荐使的26.26.有如下的4 4个/24/24地址块，试进最可能性的聚会。212.56.132.0/24212.56.133.0/24212.56.134.0/24212.56.135.0/24212=（11010100）2，56=（00111000）2132=（10000100）2，133=（10000101）2134=（10000110）2，135=（10000111）2所以共同的前缀有22位，即11010100 00111000 100001，聚合的CIDR地址块是：212.56.132.0/2227.27.有两个CIDRCIDR地址块208.12

24、8/11208.128/11和208.130.28/22208.130.28/22。是否有那个地址块包含了另个地址？如果有，请指出，并说明理由。208.128/11的前缀为：11010000 100208.130.28/22的前缀为：11010000 10000010 000101，它的前11位与208.128/11的前缀是致的，所以208.128/11地址块包含了208.130.28/22这地址块。28.已知路由器R1的路由表如表412所。表4-12 习题4-28中路由器R1的路由表地址掩码 的络地址 下跳地址 路由器接/26 140.5.12.64 180.15.2.5 m2/24 130

25、.5.8.0 190.16.6.2 m1/16 110.71.0.0 m0/16 180.15.0.0 m2/16 196.16.0.0 m1默认 默认 110.71.4.5 m0试画出个络和必要的路由器的连接拓扑，标注出必要的IP地址和接。对不能确定的情应该指明。图形见课后答案P38029.29.个治系统有5 5个局域，其连接图如图4-554-55。LAN2LAN2LAN5LAN5上的主机数分别为：91 91，150150，3 3和15.15.该治系统分配到的IPIP地址块为30.138.118/2330.138.118/23。试给出每个局域的地址块（包括前缀）。30.138.118/23

26、30.138.118/2330.138.0111 01130.138.0111 011分配络前缀时应先分配地址数较多的前缀题没有说LAN1LAN1上有个主机，但少需要3 3个地址给三个路由器。本题的解答有很多种，下给出两种不同的答案：第组答案第组答案LAN1 30.138.119.192/29 30.138.118.192/27LAN2 30.138.119.0/25 30.138.118.0/25LAN3 30.138.118.0/24 30.138.119.0/24LAN4 30.138.119.200/29 30.138.118.224/27LAN5 30.138.119.128/26

27、30.138.118.128/2730.30.个公司有个总部和三个下属部门。公司分配到的络前缀是192.77.33/24.192.77.33/24.公司的络布局如图4-564-56。总部共有五个局域，其中的LAN1-LAN4LAN1-LAN4都连接到路由器R1R1上，R1R1再通过LAN5LAN5与路由器R5R5相连。R5R5和远地的三个部门的局域LAN6LAN6LAN8LAN8通过域相连。每个局域旁边标明的数字是局域上的主机数。试给每个局域分配个合适的络的前缀。见课后答案P38031.31.以下地址中的哪个和86.32/1286.32/12匹配：请说明理由。（1）86.33.224123：（

28、2）86.79.65.216；（3）86.58.119.74;(4)86.68.206.154。86.32/12 86.00100000 下划线上为12位前缀说明第字节的前4位在前缀中。给出的四个地址的第字节的前4位分别为：0010，0100，0011和0100。因此只有（1）是匹配的。32.32.以下地址中的哪个地址2.52.902.52.90。140140匹配？请说明理由。（1）0/4；（2）32/4；（3）4/6（4）152.0/11前缀（1）和地址2.52.90.140匹配2.52.90.140 0000 0010.52.90.1400/4 0000 000032/4 0010 000

29、04/6 0000 010080/4 0101 000033.下的前缀中的哪个和地址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。前缀（4）和这两个地址都匹配34.34.与下列掩码相对应的络前缀各有多少位？（1）192.0.0.0；（2）240.0.0.0；（3）255.254.0.0；（4）255.255.255.252。（1）/2;(2)/4;(3)/11;(4)/30。35.35.已知地址块中的个地址是140.120.84.24/20140.120.84.24/2

30、0。试求这个地址块中的最地址和最地址。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 C类地址？140.120.84.24 140.120.(0101 0100).24 140.120.84.24 140.120.(0101 0100).24最地址是 140.120.(0101 0000).0/20 (80)最地址是 140.120.(0101 1111).255/20(95)地址数是4096.相当于16个C类地址。36.36.已知地址块中的个地址是190.87.140.202/29190.87.140.202/29。重新计算上题。190.87.140.202/29 190.87.14

31、0.(1100 1010)/29最地址是 190.87.140.(1100 1000)/29 200最地址是 190.87.140.(1100 1111)/29 207地址数是8.相当于1/32个C类地址。37.37.某单位分配到个地址块136.23.12.64/26136.23.12.64/26。现在需要进步划分为4 4个样的。试问:（1）每个的络前缀有多长？（2）每个中有多少个地址？（3）每个的地址是什么？（4）每个可分配给主机使的最地址和最地址是什么？（1）每个前缀28位。（2）每个的地址中有4位留给主机，因此共有16个地址。（3）四个的地址块是：第个地址块136.23.12.64/28

32、，可分配给主机使的最地址：136.23.12.01000001 136.23.12.65/28最地址：136.23.12.01001110 136.23.12.78/28第个地址块136.23.12.80/28，可分配给主机使的最地址：136.23.12.01010001 136.23.12.81/28最地址：136.23.12.01011110 136.23.12.94/28第三个地址块136.23.12.96/28，可分配给主机使的最地址：136.23.12.01100001 136.23.12.97/28最地址：136.23.12.01101110 136.23.12.110/28第四个

33、地址块136.23.12.112/28，可分配给主机使的最地址：136.23.12.01110001 136.23.12.113/28最地址：136.23.12.01111110 136.23.12.126/2838.IGP38.IGP和EGPEGP这两类协议的主要区别是什么？IGP：在治系统内部使的路由协议；求最佳路由EGP：在不同治系统便捷使的路由协议；求较好路由（不兜圈）EGP必须考虑其他的政策，需要多条路由。代价费可能可达性更重要。IGP：内部关协议，只关本治系统内如何传送数据报，与互联中其他治系统使什么协议关。EGP：外部关协议，在不同的AS边界传递路由信息的协议，不关AS内部使何种

34、协议。注：IGP主要考虑AS内部如何效地作，绝多数情况找到最佳路由，对费和代价的有多种解释。39.39.试简述RIPRIP，OSPFOSPF和BGPBGP路由选择协议的主要特点。主要特点 RIP OSPF BGP关协议 内部 内部 外部路由表内容 的，下站，距离 的，下站，距离 的，完整路径最优通路依据 跳数 费 多种策略算法 距离量 链路状态 距离量传送式 运输层UDP IP数据报 建TCP连接其他 简单、效率低、跳数为16不可达、好消息传的快，坏消息传的慢效率、路由器频繁交换信息，难维持致性规模、统度量为可达性40.RIP40.RIP使UDPUDP，OSPFOSPF使IPIP，BGPBGP

35、使TCPTCP。这样做有何优点？为什么RIPRIP周期性地和临站交换路由器由信息BGPBGP却不这样做？RIP只和邻站交换信息，使UDP可靠保障，但开销，可以满RIP要求；OSPF使可靠的洪泛法，直接使IP，灵活、开销；BGP需要交换整个路由表和更新信息，TCP提供可靠交付以减少带宽消耗；RIP使不保证可靠交付的UDP，因此必须不断地（周期性地）和邻站交换信息才能使路由信息及时得到更新。但BGP使保证可靠交付的TCP因此不需要这样做。41.41.假定络中的路由器B B的路由表有如下的项（这三列分别表“的络”、“距离”和“下跳路由器”）N1 7 A N2 2 B N6 8 F N8 4 E N9

36、 4 F现在B收到从C发来的路由信息（这两列分别表“的络”“距离”）：N2 4N3 8N6 4N8 3N9 5试求出路由器B更新后的路由表（详细说明每个步骤）。路由器B更新后的路由表如下：N17A新信息，不改变N25C相同的下跳，更新N39C新的项，添加进来N65C不同的下跳，距离更短，更新N84E不同的下跳，距离样，不改变N94F不同的下跳，距离更，不改变42.假定络中的路由器A的路由表有如下的项（格式同上题）：N1 4 BN2 2 CN3 1 FN4 5 G现将A收到从C发来的路由信息（格式同上题）：N1 2N2 1N3 3N4 7试求出路由器A更新后的路由表（详细说明每个步骤）。路由器A

37、更新后的路由表如下：N13C不同的下跳，距离更短，改变N22C不同的下跳，距离样，不变N31F不同的下跳，距离更，不改变N45G新信息，不改变43.IGMP43.IGMP协议的要点是什么？隧道技术是怎样使的？IGMP可分为两个阶段：第阶段：当某个主机加新的多播组时，该主机应向多播组的多播地址发送IGMP 报，声明要成为该组的成员。本地的多播路由器收到 IGMP 报后，将组成员关系转发给因特上的其他多播路由器。第阶段：因为组成员关系是动态的，因此本地多播路由器要周期性地探询本地局域上的主机，以便知道这些主机是否还继续是组的成员。只要对某个组有个主机响应，那么多播路由器就认为这个组是活跃的。但个组在经过次的探询后仍然没有个主机响应，则不再将该组的成员关系转发给其他的多播路由器。隧道技术：多播数据报被封装到个单播IP数据报中，可穿越不持多播的络，到达另个持多播的络。44.44.什么是VPNVPN？VPNVPN有什么特点和优缺点？VPNVPN有种类别？P171-17345.45.什么是NAT?NAPTNAT?NAPT有哪些特点？NATNAT的优点和缺点有哪些？NATNAT的优点和缺点有哪些？P173-174