第4章 网络层 作业解答

第4章网络层习题解答第175页郑州大学信息工程学院李向丽4-09①子网掩码255.255.255.0表示什么意思。②在子网掩码为255.255.255.248的网络，其网络能连接多少台主机？③若A类网络和B类网络的子网号分别为16位和8位，问这两个网络的子网掩码有什么不同。④一个B类网络地址的子网掩码是255.255.240.0，试问在其中每一个子网上的主机数最多是多少？⑤一个A类网络的子网掩码为255.255.0.255，它是否为一个有效的子网掩码。⑥某个IP地址的16进制表示为C22F1481，试将其转换为点分十进制的形式。是哪一类IP地址。⑦C类网络使用子网掩码有无意义？为什么？要求应该熟练掌握：10000000128110000001921110000022411110000240111110002481111110025211111110254111111112554-09解答①子网掩码255.255.255.0表示：24位网络地址，8位主机地址。②在子网掩码为255.255.255.248（248=11111000）的网络中，主机号部分只有3位，所以该网络只能连接23-2=6台主机。③若A类网络和B类网络的子网号分别为16位和8位，则子网掩码都为255.255.255.0。但是这两种类型的网络所拥有的子网数目不一样：A类为216-2，B类为28-2。4-09解答(续)④一个B类网络地址的子网掩码是255.255.240.0，因为240=11110000，则在其中每一个子网上的主机数最多是28+4-2=212-2=4094⑤一个A类网络的子网掩码为255.255.0.255，它是一个有效的子网掩码。但是一般不这样使用。⑥某个IP地址的16进制表示为C22F1481，点分十进制的形式为：194.47.20.129。是C类IP地址。⑦C类网络使用子网掩码有意义，便于对小型网络进行管理。4-10辨认IP地址的类别：128.36.199.321.12.240.17183.194.76.253192.12.69.24889.3.0.1200.3.6.2辨认IP地址的类别：128.36.199.3B21.12.240.17A183.194.76.253B192.12.69.248C89.3.0.1A200.3.6.2C4-17一个3200比特长的TCP报文传送到IP层，加上160比特的首部后成为IP分组。下面的互联网由两个局域网通过路由器连接起来。第二个局域网的MTU=1200比特。所以必须进行分片。试问第二个局域网向其上层要传送多少比特的数据（指局域网看得见的数据）。首部TCP报文段数据部分IP数据报3200比特160比特4-17.解第二个局域网的MTU=1200比特=150字节根据分片机制，每个分片的数据部分必须是8字节的整数倍。除最后一个分片外，每个分片的长度为：20+128字节。3200比特=400字节共需要划分4个分片，每个分片的总长度为：前3个分片：20+128字节第4个分片：20+16字节每个分片都需要封装到局域网帧中。到接收方这4个分片才进行重组，重组后交到上层的总数据数是400字节+20*4字节=480字节=3840比特首部TCP报文段数据部分IP数据报400字节20字节4-19主机A发送IP分组给B，中间经过5个路由器。试问在IP分组的发送过程中，总共使用了几次ARP？解：每经过一个路由器需要使用ARP一次到目的主机B，再需要使用ARP一次所以总共使用6次ARP4-20设路由器建立下列路由表：128.96.39.0255.255.255.128接口0128.96.39.128255.255.255.128接口1128.96.40.0255.255.255.128R2192.4.153.0255.255.255.192R3*(默认)-R4现共收到5个分组，其目的IP地址分别为：①128.96.39.10②128.96.40.12③128.96.40.151④192.4.153.17⑤192.4.153.90试分别计算其下一跳。4-20：分析路由器分组转发算法(1)提取分组的首部目的IP地址D。(2)先用路由器直接相连的各网络的子网掩码和D逐比特相“与”，看是否和相应的网络地址匹配。若匹配，则将分组直接交付。否则就是间接交付，执行(3)。(3)若路由表中有目的地址为D的特定主机路由，则将分组传送给指明的下一跳路由器；否则，执行(4)。(4)对路由表中的每一行的子网掩码和D逐比特相“与”，若其结果与该行的目的网络地址匹配，则将分组传送给该行指明的下一跳路由器；否则，执行(5)。(5)若路由表中有一个默认路由，则将分组传送给路由表中所指明的默认路由器；否则，执行(6)。(6)报告转发分组出错。4-20：解答路由表中没有特定主机路由①128.96.39.10①匹配第1项(128.96.39.0)，所以下一跳=接口0②128.96.40.12①不匹配第1项和第2项，匹配第3项(128.96.40.0)，所以下一跳=R2③128.96.40.151①不匹配第1项~第4项，只有使用默认路由，所以下一跳=R44-20：解答(续)①192.4.153.17①不匹配第1项~第3项，匹配第4项(192.4.153.0)，所以下一跳=R3②192.4.153.90不匹配第1项~第4项，只有使用默认路由，所以下一跳=R44-21.某单位分配到一个B类IP地址，其网络号为129.250.0.0。该单位有4000台主机，平均分布在16个不同的地点。请分析：①选用子网掩码为255.255.255.0是否合适？②如果合适，请给每一个地点分配一个子网号，并计算出每个子网中主机号的最小值和最大值。解：B类IP地址的网络号为129.250.0.0。该单位有4000台主机，平均分布在16个不同的地点。每一个地点有4000/16=250台，如果每个地点作为一个子网，则每个子网中的主机号部分至少应该是8位。网络部分就应该是32-8=24位。①所以选用子网掩码为255.255.255.0是合适的。给每一个地点分配子网号的方案有多个，可以从129.250.0.0~129.250.255.0中任选16个。每个子网中主机号的最小值和最大值分别是1和254。4-22解答ID=777offset=0Morebit=0bytes*=3980ID=777offset=0Morebit=1bytes*=1480ID=777offset=1480Morebit=1bytes*=1480ID=777offset=2960Morebit=0bytes*=1020OnelargedatagrambecomesseveralsmallerdatagramsNote:Offsetisactuallyspecifiedasnumberof8-byte(64-bit)units.4000bytedatagramMTU=1500bytes问：划分为多少分片？各分片的数据长度字段、片偏移量字段和MF的值？*ThisisthenumberofdatabytesintheIPdatagram.TheIPlengthfieldwouldshowthis+20.Why?+20+20+20+20/8=370/8=1854-27有两个CIDR地址块208.128/11和208.130.28/22。是否有哪个地址块包含了另一个地址块？说明理由。解：展开208.128/11的第二个字节：10000000展开208.130.28/22的第二个字节：10000010可见，第一个CIDR地址块包括了第二个地址块4-28已知路由器R1的路由表如下表所示。试画出各网络和必要的路由器的连接拓扑，标注出必要的IP地址和接口。对不能确定的情况应当指明。地址掩码目的网络地址下一跳地址路由器接口/26140.5.12.64180.15.2.5M2/24130.5.8.0190.16.6.2M1/16110.71.0.0---M0/16180.15.0.0---M2/16190.16.0.0---M1默认默认---M04-28根据题意分析，可以画出下列网络拓扑图R1180.15.2.5m2未知140.5.12.64/26190.16.6.2未知130.5.8.0/24m1因特网其它部分110.71.4.5m0110.71.0.0/16180.15.0.0/16190.16.0.0/164-30一个大公司有一个总部和三个下属部门。公司分配到的网络前缀是192.77.33/24。公司的网络布局如图所示。总部共有5个局域网，每个局域网旁边标明的数字是其上的主机数。试给每个局域网分配一个合适的网络前缀。R150103010LAN5LAN1LAN2LAN3LAN6LAN7LAN9LAN4202025R2R3R4R5192.77.33/24WAN1WAN2WAN344-30解前缀，主机数目/24，254/25，126/26，62/27，30/28，14/29，6/30，2LAN100000000011111011110LAN3LAN6LAN7LAN8LAN2LAN4WAN1WAN2WAN3先分配CIDR块较大的前缀LAN1，192.77.33.0/26LAN3，192.77.33.64/27LAN6，192.77.33.96/27LAN7，192.77.33.128/27LAN8，192.77.33.160/27LAN2，192.77.33.192/28LAN4，192.77.33.208/28LAN5，192.77.33.224/29WAN1，192.77.33.232/30WAN2，192.77.33.236/30WAN3，192.77.33.240/30LAN501192.77.33/24,33=00100001先分配CIDR地址块较大（前缀短）的前缀LAN1：192.77.33.0/26,0=00000000LAN3、LAN6、LAN7、LAN8:192.77.33.64/27,64=01000000,192.77.33.96/27,96=01100000,192.77.33.128/27,128=10000000,192.77.33.160/27,160=10100000LAN2、LAN4:192.77.33.192/28,11000000,192.77.33.208/28,110100004-30解答4-30解答(续)LAN5:192.77.33.224/29,11100000WAN1、WAN2、WAN3:192.77.33.232/30,11101000192.77.33.236/30,11101100192.77.33.240/30,111100004-31以下地址中的哪一个和86.32/12匹配？请说明理由：86.33.224.12386.79.65.21686.58.119.7486.68.206.1544-31解答86.32/12,第2字节的前4位在前缀中，320010000086.33.224.12300100001√86.79.65.2160100111186.58.119.740011101086.68.206.154010001004-35已知地址块中的一个地址是140.120.84.24/20。试求出这个地址块中的最小地址和最大地址。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类地址？解：地址块的最小地址140.120.80.0/20地址块的最大地址140.120.85.255/20相当于掩码为255.255.240.0因为主机号位数是12位，所以地址数目是：212-2=4094相当于212=24*28=16个C类地址4-37某单位分配到一个地址块136.23.12.64/26。现在需要进一