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1、网络层 习题1. 【4-03】作为中间设备，转发器、网桥、路由器和网关有何区别？中间设备又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：网桥或桥接器(bridge)。网络层中继系统：路由器(router)。网桥和路由器的混合物：桥路器(brouter)。网络层以上的中继系统：网关(gateway)。2. 【4-04】试简单说明下列协议的作用IP、ARP、RARP、ICMPIP协议：实现网络互连。使参与互连的性能各异的网络从用户看起来好像是一个统一的网络。网际协议IP是TCP/IP体系中两个最主要的协议之一，与IP协议配套使用的还有四个协议
2、。 ARP协议：是解决同一个局域网上的主机或路由器的IP地址和硬件地址的映射问题。 RARP：是解决同一个局域网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文，以提高IP数据交付成功的机会因特网组管理协议IGMP：用于探寻、转发本局域网内的组成员关系。3. 【4-05】IP地址分为几类？各如何表示？IP地址的主要特点是什么？【解4-05】在IPV4的地址中。所有的地址都是32位，并且可记为：IP地址：=，IP地址共分5类A类：网络号字段为1字节，最前面的1位是0；B类：网络号字段为2字节，最前面的2位是10；C类：网络号字段为3字节，最前面的3为是110；D
3、类：用于多播，最前面的4位是1110；E类：保留今后使用，最前面的4位是1111IP地址具有以下一些重要特点：（1）每一个IP地址都由网络号和主机号两部分组成。从这个意义上说，IP地址是一种分等级的地址结构；（2）实际上IP地址是标志一个主机（或路由器）和一条链路的接口。换言之，IP地址并不仅仅指明一个主机，而且还指明了主机所连接到的网络。（3）按照因特网观点，一个网络是指具有相同网络号net-id的主机的集合，因此，用转发器或网桥连接起来的若干个局域网仍为一个网络，因为这些局域网都具有同样的网络号。具有不同网络号的局域网必须使用路由器进行互连（4）在IP地址中，所有分配到网络号的网络（不管是
4、范围很小的局域网，还是可能覆盖很大地理范围的广域网）都是平等的。4. 【4-07】试说明IP地址与MAC地址的区别。为什么要使用这两种不同的地址？ IP地址就是给每个连接在因特网上的主机（或路由器）分配一个在全世界范围是唯一的32位的标识符。从而把整个因特网看成为一个单一的、抽象的网络在实际网络的链路上传送数据帧时，最终还是必须使用硬件地址。MAC地址在一定程度上与硬件一致，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。5. 【4-08】*IP地址方案与我国电话号码体制的主要不同点是什么？6. 【4-09】试回答下列问题子网掩码为255.255.255.0 代表
5、什么意思？有三种含义其一是一个A类网的子网掩码，对于A类网络的IP地址，前8位表示网络号，后24位表示主机号，使用子网掩码255.255.255.0表示前8位为网络号，中间16位用于子网段的划分，最后8位为主机号。第二种情况为一个B类网，对于B类网络的IP地址，前16位表示网络号，后16位表示主机号，使用子网掩码255.255.255.0表示前16位为网络号，中间8位用于子网段的划分，最后8位为主机号。第三种情况为一个C类网，这个子网掩码为C类网的默认子网掩码。一网络现在的掩码为255.255.255.248，问该网络能够连接多少个主机？255.255.255.248即11111111.111
6、11111.11111111.11111000.每一个子网上的主机为(23)=6台掩码位数29，该网络能够连接8个主机，扣除全1和全0后为6台。一A类网络和一B类网络的子网号sub net-id分别为16个1和8个1，问这两个网络的子网掩码有何不同？A类网络：11111111111111111111111100000000给定子网号（16位“1”）则子网掩码为255.255.255.0B类网络11111111111111111111111100000000给定子网号（8位“1”）则子网掩码为255.255.255.0但子网数目不同一个B类地址的子网掩码是255.255.240.0。试问在其中每
7、一个子网上的主机数最多是多少？（240）10=（128+64+32+16）10=（11110000）2Host-id的位数为4+8=12，因此，最大主机数为：212-2=4096-2=409411111111.11111111.11110000.00000000主机数212-2一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？是10111111111111110000000011111111某个IP地址的16进制表示是C2.2F.14.81，试将其转换为点分十进制的形式。这个地址是哪一类IP地址？C2F 14 81-(12*16+2).(2*16+15).(16+4
8、).(8*16+1)-194.47.20.129C22F1481- 11000010.00101111.00010100.10000001C类地址C类网络使用子网掩码有无实际意义？为什么？ 有实际意义.C类子网IP地址的32位中,前24位用于确定网络号,后8位用于确定主机号.如果划分子网,可以选择后8位中的高位,这样做可以进一步划分网络,并且不增加路由表的内容,但是代价是主机数减少.7. 【4-20】设某路由器建立了如下路由表：目的网络子网掩码下一跳128.96.39.0255.255.255.128接口m0128.96.39.128255.255.255.128接口m1128.96.40.0
9、255.255.255.128R2192.4.153.0255.255.255.192R3*（默认）R4现在共收到5个分组，其目的地址分别为：（1）128.96.39.10（2）128.96.40.12（3）128.96.40.151（4）192.4.153.17（5）192.4.153.90试分别计算其下一跳。（1）分组的目的站IP地址为：128.96.39.10。先与子网掩码255.255.255.128相与，得128.96.39.0，可见该分组经接口0转发。（2）分组的目的IP地址为：128.96.40.12。与子网掩码255.255.255.128相与得128.96.40.0，不等于1
10、28.96.39.0。与子网掩码255.255.255.128相与得128.96.40.0，经查路由表可知，该项分组经R2转发。（3）分组的目的IP地址为：128.96.40.151，与子网掩码255.255.255.128相与后得128.96.40.128，与子网掩码255.255.255.192相与后得128.96.40.128，经查路由表知，该分组转发选择默认路由，经R4转发。（4）分组的目的IP地址为：192.4.153.17。与子网掩码255.255.255.128相与后得192.4.153.0。与子网掩码255.255.255.192相与后得192.4.153.0，经查路由表知，该
11、分组经R3转发。（5）分组的目的IP地址为：192.4.153.90，与子网掩码255.255.255.128相与后得192.4.153.0。与子网掩码255.255.255.192相与后得192.4.153.64，经查路由表知，该分组转发选择默认路由，经R4转发。8. 【4-56】收到一个分组，其目的地址D=11.1.2.5 。要查找的路由表中有这样3项：路由1 到达网络11.0.0.0/8路由2 到达网络11.1.0.0/16路由3 达到网络11.1.2.0/24试问在转发这个分组时应当选择哪一个路由？9. 【4-59】有如下的64个/24 地址块，试进行最大可能的聚合。这样的聚合有什么好
12、呢？202.1.96.0/24202.1.97.0/24202.1.126.0/24202.1.126.0/24202.1.159.0/24答：212.56.132.0/24 11010100 00111000 10000100212.56.133.0/24 11010100 00111000 10000101212.56.134.0/24 11010100 00111000 10000110212.56.135.0/24 11010100 00111000 10000111解：212=128+64+16+4=11010100 56=32+16+8=111000 132=128+4=10000
13、100 133=128+4+1=10000101 134=128+4+2=10000110 135=128+4+2+1=10000111由以上可知4个/24块不同的地方是末两位。故它们最大可能的聚合为212.56.132.0/2210. 【4-60】如果把所有的B类地址聚合为一个地址块（虽然这样做并无意义），它应当怎样表示？11. 【4-61】如果把所有的C类地址聚合为一个地址块（虽然这样做并无意义），它应当怎样表示？12. 【4-62】是根据T-4-62-a中的地址块数字进行简单的解释。图 1T-4-62-a 一种网络地址配置的表示方法13. 【4-63】已知局域网10.10.1.32/27
14、上面连接了一个路由器和五个主机，它们的IP地址已标注在图T-4-63中。试问这些IP地址有没有不正确的？如有，请说明理由。图 2T-4-63判断IP地址是否正确题解：局域网10.10.1.32/27的二进制表示是00001010 00001010 00000001 00100000有下划线的粗体字是网络前缀。n在这个局域网上连接的设备的主机号host-id一共有5位二进制数，因此其IP地址的最后一个字节的数值不能超过00111111，即不能超过十进制的63.n从图上看出，地址10.10.1.70是个错误的地址，不允许出现在这个局域网上，其余的地址正确。14. 【4-64】已知一路由器有4个接口，编号从0到3。又知表T-4-64-a的情况：表 1T-4-64-a收到的分组的目的地址范围转发接口110100000000000000000000000000000至11010000111111111111111111111111110100010000000000000000000000001至110
