作業(yè)解答第4章網(wǎng)絡(luò)層

1、第第4章章 網(wǎng)絡(luò)層網(wǎng)絡(luò)層習(xí)題解答習(xí)題解答鄭州大學(xué)信息工程學(xué)院鄭州大學(xué)信息工程學(xué)院李向麗李向麗鄭州大學(xué) 信息工程學(xué)院 李向麗4-09 子網(wǎng)掩碼子網(wǎng)掩碼255.255.255.0表示什么意思。表示什么意思。 在子網(wǎng)掩碼為在子網(wǎng)掩碼為255.255.255.248的網(wǎng)絡(luò)，其網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)，其網(wǎng)絡(luò)能連接多少臺主機？能連接多少臺主機？ 若若A類網(wǎng)絡(luò)和類網(wǎng)絡(luò)和B類網(wǎng)絡(luò)的子網(wǎng)號分別為類網(wǎng)絡(luò)的子網(wǎng)號分別為16位和位和8位，位，問這兩個網(wǎng)絡(luò)的子網(wǎng)掩碼有什么不同。問這兩個網(wǎng)絡(luò)的子網(wǎng)掩碼有什么不同。 一個一個B類網(wǎng)絡(luò)地址的子網(wǎng)掩碼是類網(wǎng)絡(luò)地址的子網(wǎng)掩碼是255.255.240.0，試問在其中每一個子網(wǎng)上的主機數(shù)最多是多

2、少？試問在其中每一個子網(wǎng)上的主機數(shù)最多是多少？一個一個A類網(wǎng)絡(luò)的子網(wǎng)掩碼為類網(wǎng)絡(luò)的子網(wǎng)掩碼為255.255.0.255，它是，它是否為一個有效的子網(wǎng)掩碼。否為一個有效的子網(wǎng)掩碼。某個某個IP地址的地址的16進制表示為進制表示為C22F1481，試將其，試將其轉(zhuǎn)換為點分十進制的形式。是哪一類轉(zhuǎn)換為點分十進制的形式。是哪一類IP地址。地址。C類網(wǎng)絡(luò)使用子網(wǎng)掩碼有無意義？為什么？類網(wǎng)絡(luò)使用子網(wǎng)掩碼有無意義？為什么？鄭州大學(xué) 信息工程學(xué)院 李向麗要要 求求v應(yīng)該熟練掌握：應(yīng)該熟練掌握：v1000 0000 128v1100 0000 192v1110 0000 224v1111 0000 240v11

3、11 1000 248v1111 1100 252v1111 1110 254v1111 1111 255鄭州大學(xué) 信息工程學(xué)院 李向麗4-09 解答解答 子網(wǎng)掩碼子網(wǎng)掩碼255.255.255.0表示：表示：24位網(wǎng)絡(luò)地址，位網(wǎng)絡(luò)地址，8位主機地址。位主機地址。 在子網(wǎng)掩碼為在子網(wǎng)掩碼為255.255.255.248（248=1111 1000）的網(wǎng)絡(luò)中，主機號部分只有）的網(wǎng)絡(luò)中，主機號部分只有3位，所以該位，所以該網(wǎng)絡(luò)只能連接網(wǎng)絡(luò)只能連接23-2=6臺主機。臺主機。 若若A類網(wǎng)絡(luò)和類網(wǎng)絡(luò)和B類網(wǎng)絡(luò)的子網(wǎng)號分別為類網(wǎng)絡(luò)的子網(wǎng)號分別為16位和位和8位，則子網(wǎng)掩碼都為位，則子網(wǎng)掩碼都為255.2

4、55.255.0。但是這兩。但是這兩種類型的網(wǎng)絡(luò)所擁有的子網(wǎng)數(shù)目不一樣：種類型的網(wǎng)絡(luò)所擁有的子網(wǎng)數(shù)目不一樣：A類為類為216-2，B類為類為28-2。鄭州大學(xué) 信息工程學(xué)院 李向麗4-09 解答解答(續(xù)續(xù))一個一個B類網(wǎng)絡(luò)地址的子網(wǎng)掩碼是類網(wǎng)絡(luò)地址的子網(wǎng)掩碼是255.255.240.0，因為因為240=1111 0000，則在其中每一個子網(wǎng)上的，則在其中每一個子網(wǎng)上的主機數(shù)最多是主機數(shù)最多是28+4-2=212-2=4094一個一個A類網(wǎng)絡(luò)的子網(wǎng)掩碼為類網(wǎng)絡(luò)的子網(wǎng)掩碼為255.255.0.255，它是，它是一個有效的子網(wǎng)掩碼。但是一般不這樣使用。一個有效的子網(wǎng)掩碼。但是一般不這樣使用。某個某個

5、IP地址的地址的16進制表示為進制表示為C22F1481，點分十進，點分十進制的形式為：制的形式為：194.47.20.129。是。是C類類IP地址。地址。C類網(wǎng)絡(luò)使用子網(wǎng)掩碼有意義，便于對小型網(wǎng)絡(luò)進類網(wǎng)絡(luò)使用子網(wǎng)掩碼有意義，便于對小型網(wǎng)絡(luò)進行管理。行管理。鄭州大學(xué) 信息工程學(xué)院 李向麗4-10辨認(rèn)辨認(rèn)IP地址的類別：地址的類別：v128.36.199.3v21.12.240 .17v183.194.76.253v192.12.69.248v89.3.0.1v200.3.6.2辨認(rèn)辨認(rèn)IP地址的類別：地址的類別：v128.36.199.3 Bv21.12.240 .17 Av183.194.7

6、6.253 Bv192.12.69.248 Cv89.3.0.1 Av200.3.6.2 C鄭州大學(xué) 信息工程學(xué)院 李向麗4-17v一個一個3200比特長的比特長的TCP報文傳送到報文傳送到IP層，加上層，加上160比特的首部后成為比特的首部后成為IP分組。下面的互聯(lián)網(wǎng)由兩分組。下面的互聯(lián)網(wǎng)由兩個局域網(wǎng)通過路由器連接起來。第二個局域網(wǎng)的個局域網(wǎng)通過路由器連接起來。第二個局域網(wǎng)的MTU=1200比特。所以必須進行分片。試問第二比特。所以必須進行分片。試問第二個局域網(wǎng)向其上層要傳送多少比特的數(shù)據(jù)（指局個局域網(wǎng)向其上層要傳送多少比特的數(shù)據(jù)（指局域網(wǎng)看得見的數(shù)據(jù)）。域網(wǎng)看得見的數(shù)據(jù)）。首 部TCP 報

7、文段數(shù) 據(jù) 部 分IP 數(shù)據(jù)報3200比特160比特鄭州大學(xué) 信息工程學(xué)院 李向麗4-17. 分析分析首 部TCP 報文段數(shù) 據(jù) 部 分IP 數(shù)據(jù)報（420字節(jié)）數(shù)據(jù)部分400字節(jié)400字節(jié)20字節(jié)首 部首 部首 部 n個分片個分片 n*20字節(jié)字節(jié)400字節(jié)字節(jié)分幾片？分幾片？鄭州大學(xué) 信息工程學(xué)院 李向麗4-17. 解解v第二個局域網(wǎng)的第二個局域網(wǎng)的MTU=1200比特比特=150字節(jié)字節(jié)v根據(jù)分片機制，每個分片的數(shù)據(jù)部分必須是根據(jù)分片機制，每個分片的數(shù)據(jù)部分必須是8字節(jié)的字節(jié)的整數(shù)倍。除最后一個分片外，每個分片的長度為：整數(shù)倍。除最后一個分片外，每個分片的長度為：20+128字節(jié)。字節(jié)。

8、v3200比特比特=400字節(jié)共需要劃分字節(jié)共需要劃分4個分片，每個分片個分片，每個分片的總長度為：的總長度為：前前3個分片：個分片：20+128字節(jié)字節(jié)第第4個分片：個分片：20+16字節(jié)字節(jié)v每個每個IP分片都要封裝到局域網(wǎng)幀中，在這分片都要封裝到局域網(wǎng)幀中，在這4幀中的總幀中的總數(shù)據(jù)數(shù)是數(shù)據(jù)數(shù)是400字節(jié)字節(jié)+20字節(jié)字節(jié)*4=480字節(jié)字節(jié)=3840比特。比特。到接收方到接收方IP層后，這層后，這4個分片才進行重組。個分片才進行重組。首 部TCP 報文段數(shù) 據(jù) 部 分IP 數(shù)據(jù)報400字節(jié)20字節(jié)4-17. 解解v一種簡單的解法。一種簡單的解法。v局域網(wǎng)向上層傳送的數(shù)據(jù)由兩部分組成：局

9、域網(wǎng)向上層傳送的數(shù)據(jù)由兩部分組成：3200比特（比特（ 400字節(jié)）長的字節(jié)）長的TCP報文報文4個分片的個分片的IP數(shù)據(jù)報首部。數(shù)據(jù)報首部。4片的首部長度片的首部長度=20B*4=80Bv局域網(wǎng)向上層傳送的數(shù)據(jù)總數(shù)為：局域網(wǎng)向上層傳送的數(shù)據(jù)總數(shù)為：400B+80B = 480B = 3840比特比特鄭州大學(xué) 信息工程學(xué)院 李向麗鄭州大學(xué) 信息工程學(xué)院 李向麗4-19v主機主機A發(fā)送發(fā)送IP分組給分組給B，中間經(jīng)過，中間經(jīng)過5個路由個路由器。試問在器。試問在IP分組的發(fā)送過程中，總共使分組的發(fā)送過程中，總共使用了幾次用了幾次ARP？v解：解：v每經(jīng)過一個路由器需要使用每經(jīng)過一個路由器需要使用A

10、RP一次一次v到目的主機到目的主機B，再需要使用，再需要使用ARP一次一次v所以總共使用所以總共使用6次次ARP鄭州大學(xué) 信息工程學(xué)院 李向麗4-20v設(shè)路由器建立下列路由表：設(shè)路由器建立下列路由表：目的網(wǎng)絡(luò)目的網(wǎng)絡(luò) 子網(wǎng)掩碼子網(wǎng)掩碼 下一跳下一跳128.96.39.0 255.255.255.128 接口接口0128.96.39.128 255.255.255.128 接口接口1128.96.40.0 255.255.255.128 R2192.4.153.0 255.255.255.192 R3 *(默認(rèn)默認(rèn)) - R4v現(xiàn)共收到現(xiàn)共收到5個分組，其目的個分組，其目的IP地址分別為：地址分

11、別為：128.96.39.10128.96.40.12128.96.40.151192.4.153.17192.4.153.90v試分別計算其下一跳。試分別計算其下一跳。鄭州大學(xué) 信息工程學(xué)院 李向麗4-20：分析：分析路由器分組轉(zhuǎn)發(fā)算法路由器分組轉(zhuǎn)發(fā)算法(1) 提取分組的首部目的提取分組的首部目的 IP 地址地址D。(2) 先用路由器直接相連的各網(wǎng)絡(luò)的子網(wǎng)掩碼和先用路由器直接相連的各網(wǎng)絡(luò)的子網(wǎng)掩碼和 D 逐比特相逐比特相“與與”，看是否和相應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)地址匹配。若匹配，則將分，看是否和相應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)地址匹配。若匹配，則將分組直接交付。否則就是間接交付，執(zhí)行組直接交付。否則就是間接交付，執(zhí)行(3)。(

12、3) 若路由表中有目的地址為若路由表中有目的地址為 D 的特定主機路由，則將的特定主機路由，則將 分組傳送給指明的下一跳路由器；否則，執(zhí)行分組傳送給指明的下一跳路由器；否則，執(zhí)行(4)。(4) 對路由表中的每一行的子網(wǎng)掩碼和對路由表中的每一行的子網(wǎng)掩碼和 D 逐比特相逐比特相“與與”， 若其結(jié)果與該行的目的網(wǎng)絡(luò)地址匹配，則將分組傳送若其結(jié)果與該行的目的網(wǎng)絡(luò)地址匹配，則將分組傳送 給該行指明的下一跳路由器；否則，執(zhí)行給該行指明的下一跳路由器；否則，執(zhí)行(5)。(5) 若路由表中有一個默認(rèn)路由，則將分組傳送給路由表若路由表中有一個默認(rèn)路由，則將分組傳送給路由表 中所指明的默認(rèn)路由器；否則，執(zhí)行中所

13、指明的默認(rèn)路由器；否則，執(zhí)行(6)。(6) 報告轉(zhuǎn)發(fā)分組出錯。報告轉(zhuǎn)發(fā)分組出錯。鄭州大學(xué) 信息工程學(xué)院 李向麗4-20：解答：解答路由表中沒有特定主機路由路由表中沒有特定主機路由128.96.39.10匹配第匹配第1項項(128.96.39.0)，所以下一跳，所以下一跳=接口接口0128.96.40.12不匹配第不匹配第1項和第項和第2項，匹配第項，匹配第3項項(128.96.40.0) ，所以下一跳，所以下一跳=R2128.96.40.151不匹配第不匹配第1項項第第4項，只有使用默認(rèn)路由，所項，只有使用默認(rèn)路由，所以下一跳以下一跳=R4鄭州大學(xué) 信息工程學(xué)院 李向麗4-20：解答：解答(續(xù)

14、續(xù))192.4.153.17不匹配第不匹配第1項項第第3項，匹配第項，匹配第4項項(192.4.153.0)，所以下一跳，所以下一跳=R3192.4.153.90不匹配第不匹配第1項項第第4項，只有使用默認(rèn)路由，項，只有使用默認(rèn)路由，所以下一跳所以下一跳=R4鄭州大學(xué) 信息工程學(xué)院 李向麗4-21. 某單位分配到一個某單位分配到一個B類類IP地址，其網(wǎng)絡(luò)號地址，其網(wǎng)絡(luò)號為為129.250.0.0。該單位有。該單位有4000臺主機，平臺主機，平均分布在均分布在16個不同的地點。個不同的地點。v請分析：請分析： 選用子網(wǎng)掩碼為選用子網(wǎng)掩碼為255.255.255.0是否合是否合適？適？ 如果合適，

15、請給每一個地點分配一個如果合適，請給每一個地點分配一個子網(wǎng)號，并計算出每個子網(wǎng)中主機號的最子網(wǎng)號，并計算出每個子網(wǎng)中主機號的最小值和最大值。小值和最大值。鄭州大學(xué) 信息工程學(xué)院 李向麗解：解：vB類類IP地址的網(wǎng)絡(luò)號為地址的網(wǎng)絡(luò)號為129.250.0.0。該單位有。該單位有4000臺主機，平均分布在臺主機，平均分布在16個不同的地點。每個不同的地點。每一個地點有一個地點有4000/16=250臺，如果每個地點作為臺，如果每個地點作為一個子網(wǎng)，則每個子網(wǎng)中的主機號部分至少應(yīng)該一個子網(wǎng)，則每個子網(wǎng)中的主機號部分至少應(yīng)該是是8位。網(wǎng)絡(luò)部分就應(yīng)該是位。網(wǎng)絡(luò)部分就應(yīng)該是32-8=24位。位。 所以選用子

16、網(wǎng)掩碼為所以選用子網(wǎng)掩碼為255.255.255.0是合適的。是合適的。 給每一個地點分配子網(wǎng)號的方案有多個，可以從給每一個地點分配子網(wǎng)號的方案有多個，可以從129.250.0.0129.250.255.0中任選中任選16個。個。v每個子網(wǎng)中主機號的最小值和最大值分別是每個子網(wǎng)中主機號的最小值和最大值分別是1和和254。鄭州大學(xué) 信息工程學(xué)院 李向麗4-22解答解答ID=777offset=0More bit=0bytes*=3980ID=777offset=0More bit=1bytes*=1480ID=777offset=1480More bit=1bytes*=1480ID=777of

17、fset=2960More bit=0bytes*=1020One large datagram becomesseveral smaller datagramsNote: Offset is actuallyspecified as number of 8-byte (64-bit) units.v4000 byte datagramvMTU = 1500 bytesv問：劃分為多少分片？問：劃分為多少分片？ 各分片的數(shù)據(jù)長度字各分片的數(shù)據(jù)長度字段、片偏移量字段和段、片偏移量字段和MF的值？的值？* This is the number of data bytes in the IP dat

18、agram. The IP length field would show this + 20. Why?+ 20+ 20+ 20+ 20/8=370/8=185鄭州大學(xué) 信息工程學(xué)院 李向麗4-27v有兩個有兩個CIDR地址塊地址塊208.128/11和和208.130.28/22。是否有哪個地址塊包含了。是否有哪個地址塊包含了另一個地址塊？說明理由。另一個地址塊？說明理由。v解：解：v展開展開208.128/11的第二個字節(jié)：的第二個字節(jié)： 1000 0000v展開展開208.130.28/22的第二個字節(jié)：的第二個字節(jié)：1000 0010v可見，第二個可見，第二個CIDR地址塊中的前地址

19、塊中的前11位與第一個位與第一個地址塊的前地址塊的前11位是相同的，所以可以確定：第位是相同的，所以可以確定：第一個一個CIDR地址塊包括了第二個地址塊地址塊包括了第二個地址塊鄭州大學(xué) 信息工程學(xué)院 李向麗4-28v已知路由器已知路由器R1的路由表如下表所示。試畫出各網(wǎng)絡(luò)的路由表如下表所示。試畫出各網(wǎng)絡(luò)和必要的路由器的連接拓?fù)?，?biāo)注出必要的和必要的路由器的連接拓?fù)?，?biāo)注出必要的IP地址地址和接口。對不能確定的情況應(yīng)當(dāng)指明。和接口。對不能確定的情況應(yīng)當(dāng)指明。地址掩碼地址掩碼目的網(wǎng)絡(luò)地址目的網(wǎng)絡(luò)地址下一跳地址下一跳地址路由器接口路由器接口/26140.5.12.64180.15.2.5M2/241

20、30.5.8.0190.16.6.2M1/16110.71.0.0-M0/16180.15.0.0-M2/16190.16.0.0-M1默認(rèn)默認(rèn)0.0.0.00.0.0.0110.71.4.5M0鄭州大學(xué) 信息工程學(xué)院 李向麗4-28v根據(jù)題意分析，可以畫出下列網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋱D根據(jù)題意分析，可以畫出下列網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋱DR1180.15.2.5M2未知140.5.12.64/26190.16.6.2未知130.5.8.0/24M1因特網(wǎng)其它部分110.71.4.5M0110.71.0.0/16180.15.0.0/16190.16.0.0/16鄭州大學(xué) 信息工程學(xué)院 李向麗4-30v 一個大公司有一個總部和

21、三個下屬部門。公司分一個大公司有一個總部和三個下屬部門。公司分配到的網(wǎng)絡(luò)前綴是配到的網(wǎng)絡(luò)前綴是192.77.33/24。公司的網(wǎng)絡(luò)布。公司的網(wǎng)絡(luò)布局如圖所示?？偛抗灿芯秩鐖D所示?？偛抗灿?個局域網(wǎng)，每個局域網(wǎng)個局域網(wǎng)，每個局域網(wǎng)旁邊標(biāo)明的數(shù)字是其上的主機數(shù)。試給每個局域旁邊標(biāo)明的數(shù)字是其上的主機數(shù)。試給每個局域網(wǎng)分配一個合適的網(wǎng)絡(luò)前綴。網(wǎng)分配一個合適的網(wǎng)絡(luò)前綴。R150103010LAN5LAN1LAN2LAN3LAN6LAN7LAN8LAN4202025R2R3R4R5192.77.33/24WAN1WAN2WAN34鄭州大學(xué) 信息工程學(xué)院 李向麗4-30 解解v前綴，主機數(shù)目前綴，主機數(shù)目

22、v/24，254v/25，126v/26，62v/27，30v/28，14v/29，6v/30，2LAN100000000011111011110LAN3LAN6LAN7 LAN8LAN2LAN4WAN1 WAN2 WAN3v先分配先分配CIDR塊較大的前綴塊較大的前綴vLAN1，192.77.33.0/26vLAN3，192.77.33.64/27vLAN6，192.77.33.96/27vLAN7，192.77.33.128/27vLAN8，192.77.33.160/27vLAN2，192.77.33.192/28vLAN4，192.77.33.208/28vLAN5，192.77.33

23、.224/29vWAN1，192.77.33.232/30vWAN2，192.77.33.236/30vWAN3，192.77.33.240/30LAN501鄭州大學(xué) 信息工程學(xué)院 李向麗v192.77.33/24 , 33=0010 0001 v先分配先分配CIDR地址塊較大（前綴短）的前綴地址塊較大（前綴短）的前綴 LAN1：192.77.33.0/26, 0=0000 0000LAN3、LAN6、LAN7、LAN8: 192.77.33.64/27, 64=0100 0000, 192.77.33.96/27, 96=0110 0000, 192.77.33.128/27, 128=10

24、00 0000, 192.77.33.160/27, 160=1010 0000LAN2、LAN4: 192.77.33.192/28, 1100 0000, 192.77.33.208/28 , 1101 00004-30 解答解答鄭州大學(xué) 信息工程學(xué)院 李向麗4-30 解答解答(續(xù)續(xù))LAN5: 192.77.33.224/29, 1110 0000WAN1、WAN2、WAN3: 192.77.33.232/30 , 1110 1000 192.77.33.236/30 , 1110 1100 192.77.33.240/30 , 1111 0000鄭州大學(xué) 信息工程學(xué)院 李向麗4-31以

25、下地址中的哪一個和以下地址中的哪一個和86.32/12匹配？匹配？請說明理由：請說明理由：v86.33.224.123 v86.79.65.216v86.58.119.74v86.68.206.154鄭州大學(xué) 信息工程學(xué)院 李向麗4-31 解答解答86.32/12, 第第2字節(jié)的前字節(jié)的前4位在前綴中，位在前綴中， 32 0010 0000v86.33.224.123 0010 0001 v86.79.65.216 0100 1111v86.58.119.74 0011 1010v86.68.206.154 0100 0100鄭州大學(xué) 信息工程學(xué)院 李向麗4-35v已知地址塊中的一個地址是已知

26、地址塊中的一個地址是140.120.84.24/20。試求出這個地址塊中的最小地址和最大地址。試求出這個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地址，地址掩碼是什么？地址塊中共有多少個地址，相當(dāng)于多少個相當(dāng)于多少個C類地址？類地址？v解：解： 140.120.84.24/20，v12位主機號最小值位主機號最小值0000 00000000v12位主機號最大值位主機號最大值1111 11111111v地址塊的最小地址地址塊的最小地址 140.120.80.0/20v地址塊的最大地址地址塊的最大地址 140.120.95.255/20v相當(dāng)于掩碼為相當(dāng)于掩碼為255.255.

27、240.0v因為主機號位數(shù)是因為主機號位數(shù)是12位，所以地址數(shù)目是：位，所以地址數(shù)目是： 212-2=4094v相當(dāng)于相當(dāng)于212=24 * 28= 16個個C類地址類地址鄭州大學(xué) 信息工程學(xué)院 李向麗4-37v某單位分配到一個地址塊某單位分配到一個地址塊136.23.12.64/26?，F(xiàn)在。現(xiàn)在需要進一步劃分為需要進一步劃分為4個一樣大的子網(wǎng)。試問：個一樣大的子網(wǎng)。試問：每個子網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)前綴有多長？每個子網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)前綴有多長？每個子網(wǎng)中有多少個地址？每個子網(wǎng)中有多少個地址？每個子網(wǎng)的地址塊是多少？每個子網(wǎng)的地址塊是多少？每個子網(wǎng)可分配給主機使用的最小地址和最大地每個子網(wǎng)可分配給主機使用的最小地址和最大地址是多少？址是多少？鄭州大學(xué) 信息工程學(xué)院 李向麗4-37 解解v某單位分配到一個地址塊某單位分配到一個地址塊136.23.12.64/26。劃分。劃分為為4個一樣大的子網(wǎng)。個一樣大的子網(wǎng)。每個子網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)前綴有每個子網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)前綴有26+2=28位位每個子網(wǎng)中有每個子網(wǎng)中有24-2=14個地址個地址每