计算机网络__清华大学出版社_6章作业和自测题及参考答案(20120807).doc

第6章 网际互连1互连网指什么? Internet指什么?答案：互连网泛指由各个计算机网络互联而成的计算机网络。Internet：指当前全球最大的、开放的、由众多网络互联而成的特定的计算机网络，并且运行TCP/IP协议集。4通过一个连锁虚电路子网的隧道过程非常简单、直接：一端的多协议路由器只要建立一条通向另一端的虚电路，然后将分组通过虚电路传送过去即可。在数据报子网中也可以使用隧道技术吗?如果可以的话，请问该怎么做？答案：在数据报子网中也可以使用隧道技术。只要将分组封装进数据报的有效载荷域就可以了。这个数据报属于传输该分组的子网。6TCP/IP协议族各层数据单元如何命名？答案：在应用层产生的数据单元叫消息。在运输层由TCP或UDP产生的数据单元叫报文段或用户数据报。在网络层产生的数据单元称为数据报。8ARP解决的是什么问题?答案：ARP将IP地址和物理地址（例如MAC地址）联系在一起。如果IP地址已知，用ARP就可找到该设备的物理地址。10RARP解决的是什么问题?答案：逆地址解析协议RARP可根据主机的物理地址找到它的IP地址。11ARP和RARP都将地址从一个空间映像到另一个空间。从这个角度而言，它们是相似的。然而，它们的实现却完全不同。它们最主要的差别在哪里？答案：RARP由一个RARP服务器来回答请求。ARP没有这样的服务器，要由主机自己来回答ARP询问。12ICMP解决的是什么问题?答案：ICMP（Internet控制报文协议）是一种由主机和路由器用来把与它正处理的数据报有关的错误反馈给发送者的机制。ICMP在网际层中处理控制和差错消息。13IGMP解决的是什么问题?答案：IGMP（Internet组管理协议）用来让多播路由器识别局域网中的主机，这些主机是多播组的成员。IGMP是与IP配合工作的。14在IPv4中，使用“严格源路由选择”选项的IP数据报必需被分割传送时，是要把该选项拷贝到每一个分割成的片段，还是只需拷贝到分割后的第一个片段就可以了？说明理由。 答案：为每一个分割的片段选择路由都需要该选项信息，因此该选项必须出现在每一个片段中。15若B类IP地址不是使用16位，而是使用20位作为网络号部分，将会有多少个B类网络？答案：除去2位作为前缀，将剩下18位表示网络。网络数目可以有218或262 144个（B类和C类不存在网络数减2的问题）。16把十六进制表示的IP地址C22Fl582转化成点分十进制表示。 答案：用点分十进制表示，该IP地址是1944721130。17一个B类网络，其子网掩码是255.255.240.0，在每个子网中可容纳的主机数目是多少?答案：对于一个B类网络，高端16位形成网络号，低端16位是子网域和主机域。在子网掩码的低端16位中，最高有效4位是1111，因此剩下12位（第3字节低4位和第4字节）用于主机号。因此，存在4096个主机地址,但由于全零和全1是特别地址,因此最大主机数目应该是4094。19大多数IP数据报重组算法都设置了一个计数器，以避免因为一个丢失的片段而将整个重组缓冲区长期占用。若将数据报分割成4片，前3片到达了，但最后一片超时后仍未到达，于是丢弃接收方存储器中已到的3片。过了一段时间，最后一片终于到达，应该如何处理这一片？答案：对接收方而言，这是一个新的IP数据报的一部分，该数据报的其它部分还不得而知。收到的这个片段被放在队列中，等待其余片段的到来。显然，在其余片段不可能到达的情况下，这个片段最终也会因超时而被丢弃。20物理地址和IP地址的主要区别是什么？答案：物理地址只在本地有效，因此能很容易地改变。举例来说，如果一部特定的机器上的NIC失效，物理地址就将改变。另一方面，IP地址在全球范围内有效，因而不能改变。具体说，物理地址为网卡地址，逻辑地址为IP地址。21IP数据报首部生命期字段的作用是什么?答案：生命期字段确定一个数据报在丢失前经过的跳段数目。当源主机产生数据报时，该字段设置为初值。然后当数据报在互联网中传输时，每经过一个路由器，其值减1。如果数据报在到达目的地之前，该数值已为0，则该数据报将被丢弃。这就可以避免数据报在路由器之间不断地来回穿行。22一个设备在什么情况下拥有多个IP地址?答案：Internet上的每个设备都有一个IP地址，IP地址标识的并不是设备本身，而是设备的网络连接。所以，将一个设备连入多个网络就可以使这个设备拥有多个IP地址。25在未划分子网的情况下，源主机140.33.56.25向目的主机140.33.67.9发一数据报，这是直接寻径还是间接寻径？答案：B类网，未划分子网，且已知目的主机的IP地址140.33.67.9与源主机140.33.56.25在同一物理网中，是直接寻径。26在未划分子网的情况下，源主机140.33.56.25向目的主机141.33.67.9发一数据报，这是直接寻径还是间接寻径？如果划分子网，会是间接寻径吗？答案：B类网，未划分子网，且已知目的主机的IP地址141.33.67.9与源主机140.33.56.25不在同一物理网中，需经路由器转发，是间接寻径。如果划分子网，仍然是间接寻径。27IPv4头部的哪一个字段在转发中不断改变？答案：IPv4头部中的头部检验和在每个节点都要重新计算，因为至少有一个字段总是在变（生命周期字段），即IPv4头部的头部检验和与生命周期字段在转发中不断改变。28总长1 300字节而数据部分占1 276字节的一个IPv4数据报，其IHL字段的值是多少？答案：头部长度（IHL）字段指明头部包含的长度为32比特（4字节）的字的个数。最小值是5（当没有可选项出现时），最大值15，于是头部的最大长度是60字节，可选字段最大为40字节。头部长度字节数 =1 300 - 1 276 = 24。其IHL字段的值是6。29一个IPv4数据报的IHL为15，该IPv4数据报的选项有多少字节？一个IPv4数据报的总长为40，IHL为5，所携带的数据有多少字节？答案：该IPv4数据报的选项有40字节。所携带的数据字节数 = 40 - 20 = 20。30H1发送100个数据报给H2，第一个数据报的标识为100，请问最后一个数据报的标识是多少？答案：标识（identification）字段用来让目的主机判断新来的分段属于哪个分组（数据报），所有属于同一分组的分段包含同样的标识值。本题未说要分段，所以，最后一个数据报的标识是199。31按二进制反码算术运算的规则，计算下面的加法 11000111 11110000 10011100 11101101 11101001 10010110 11111111 11001111 答案： 33单项选择 主机A的IP地址为202.101.22.3，主机B的IP地址为203.10.21.4，两机通过路由器R互连。R的两个端口的IP地址分别为202.101.22.5和202.10.21.5，子网掩码均为255.255.255.0。错误的说法是（ ）。 主机A将数据发往R，数据包中的源IP地址为202.101.22.3，目标IP地址为203.10.21.4。 主机A首先发出ARP广播询问IP地址为203.10.21.4的MAC地址是多少，然后路由器R对此广播包进行响应，并给出R的MAC地址。 路由器R在网络203.10.21.0发出ARP广播，以获得IP地址203.10.21.4对应的MAC地址，主机B对此广播包进行响应，并给出主机B的MAC地址。 路由器R将数据发往B，数据包中的源IP地址为202.101.22.3，目标IP地址为203.10.21.4。答案：34假设主机A被连接到一台路由器R1上，R1又连接到另一台路由器R2上，R2被连接到主机B。假定一条TCP消息包含900字节的数据和20字节的TCP头，现在该消息被传递给主机A的IP代码，请它递交给主机B。请写出在三条链路上传输的每个分组中IP头部的Total length、Identification、DF、MF和Fragment offset域。假定链路A-R1可以支持的最大帧长度为1024字节，其中包括14字节的帧头；链路R1-R2可以支持的最大帧长度为512字节，其中包括8字节的帧头；链路R2-B可以支持的最大帧长度为512字节，其中包括12字节的帧头。答案：Link A-R1:Length = 940; ID = x; DF = 0; MF = 0; Offset = 0初始IP数据报在R1会被分成两个IP数据报。Link R1-R2:(1) Length = 500; ID = x; DF = 0; MF = 1; Offset = 0(2) Length = 460; ID = x; DF = 0; MF = 0; Offset = 60Link R2-B:(1) Length = 500; ID = x; DF = 0; MF = 1; Offset = 0(2) Length = 460; ID = x; DF = 0; MF = 0; Offset = 60。35一台路由器往外发送大量的总长度（数据+首部）为1024字节的IP分组。假定这些分组的生存时间为10秒，请问，路由器运行的最大线速度为多少才不至于发生IP数据报的ID编号空间重绕的危险？答案：如果线路上比特速率为b，路由器可以发出的每秒的包数量是b/8192，所以它发送一个包所需要的秒数是8192/b。发送65 536个包需要(229 /b) 秒。该量与最大包生命期(10秒)划上等号，得到229 /b 10，解得b的值为53,687,091 bps。所以,为了不至于发生IP数据报的ID编号空间重绕的危险,路由器运行的最大线速度不可超过53,687,091 bps。36假定从198.16.0.0开始有大量连续的IP地址可以使用。现在4个组织A、B、C和D按照顺序依次申请4000、2000、4000和8000个地址。对于每一个申请，请利用w.x.y.z/s的形式写出所分配的第一个IP地址、最后一个IP地址，以及掩码。答案：第一个IP地址最后一个IP地址，以及掩码如下：A: 198.16.0.0 198.16.15.255 记为 198.16.0.0/20二进制记为：11000110 00010000 00000000 00000000 11000110 00010000 00001111 1111111111111111 11111111 11110000 00000000（掩码）B: 198.16.16.0 198.16.23.255记为198.16.16.0/21二进制记为：11000110 00010000 00010000 00000000 11000110 00010000 00010111 1111111111111111 11111111 11111000 00000000（掩码）C: 198.16.32.0 198.16.47.255记为198.16.32.0/20二进制记为：11000110 00010000 00100000 00000000 11000110 00010000 00101111 1111111111111111 11111111 11110000 00000000（掩码）D: 198.16.64.0 198.16.95.255记为198.16.64.0/19二进制记为：11000110 00010000 01000000 00000000 11000110 00010000 01011111 1111111111111111 11111111 11100000 00000000（掩码）37超网掩码和起始地址如何确定该超网的地址范围?答案：使用一个共同的网络前缀将数据报发往多个网络的方式，通常被称为路由聚合（route aggregation）或路由汇总（route summarization），这多个网络已构成了一个超网（super network），其掩码（称为超网掩码了）中的全1位置就定义了该超网中的最低地址（即起始地址），上述最低地址与超网掩码合起来就唯一地定义了属于该超网的地址范围。39一台路由器的路由表中有以下的（CIDR）表项：地址/掩码下一跳135.46.56.0/22接口0135.46.60.0/22接口1192.53.40.0/23路由器1默认路由器2 对于下面的每一个IP地址，请问，如果一个到达分组的目标地址为该IP地址，那么路由器该怎么办？（a）135.46.63.10（b）135.46.57.14（c）135.46.52.2（d）192.53.40.7（e）192.53.56.7答案：到达分组的IP地址的第三字节及路由如下：(a) 00111111 (63) Interface 1 (接口1)(b) 00111001 (57) Interface 0 (接口0)(c) 00110100 (52) Router 2 (路由器2)(d) 00101000 (40) Router 1 (路由器1)(e) 00111000 (56) Router 2 (路由器2)42图6-47所示为一个给定网络地址和掩码的站点. 管理员已将该站点分成若干子网,请选择合适的子网地址,主机地址和路由器地址。图6-47 一个给定网络答案：这是一个B类地址，第三字节为子网号，由内网关G（注意，不是通向Internet的那个网关G）隔开的三个子网可在第三字节中任取一值（例如1，2，3）作为子网号，各主机地址和路由器地址则可在第四字节中任取一非0、非全1的值（例如1，2，3，4等）。 43一个网络的IP地址为128.55.0.0，请列出这个网络的所有特