中科大高网作业答案.pdf

第第 2 次作业批改情况次作业批改情况 统计数据统计数据 应交：应交：128 人实交：实交：123 人缺交：缺交：5 人 缺交名单缺交名单 SA15226463 陈浩SA15226405 李思琪JG15225023刘立人 SG14225026 宋士洋SA14226390 庄哲伟 优秀者名单优秀者名单 SA15226152 曹竞SA15226291 陈浩SA15226483 陈旭 SA15226165 樊文浩SA15226445 范慧荣SA15226516 方鑫瑞 SA15226322 方圆SA15226209 姜旭SA15226480 李航雨 SA15226499 李乐陶SA15226455 刘凯SA15226206 马哲骅 SA15226453 唐凯SA15226327 陶飞SA15226202 王聪 SA15226253 王琳琳SA15226336 王龙昭SA15226265 王珝 SA15226378 位珣SA15226139 吴友友SA15226519 武广琦 SA15226371 颜智润SA15226355 仰正道SA15226372 殷琳飞 SA15226270 张阔意JG15225069张明赫SA15226498 赵超 不合格者名单不合格者名单 JG15225041裴玉SA15226248 樊涛声 SA15226181 李翀SA15226137 丁吉平 SA15226150 纪保华SA15226315 高参 (以上同学有他人代写作业的嫌疑) SA15226207 陈龙 (字迹潦草、无法批改) 存在的问题存在的问题 (1) 第六章 3、4 题有部分同学没有写出目的网络的类型(ABCDE)，不符合要求。 (2) 第六章的附加题 2(对“物联网”、“大数据”、“云计算”的理解)有部分同学的 字数太少，不符合要求。 (3) 第 7 章第 6 题，有不少同学误认为题目中的“标志值”为 TTL 字段，答案错误。这 里给出解答： 题目中的标志值为时间戳选项中的字段， 值为 1 表示在记录时间戳的同时还要 记录路由器出口的 IP 地址(具体可参考中文版教材 p169 页)。 此时一条记录的占用 8 bytes 的空间。 选项长度最大为 40 bytes，而类型、长度、指针等字段占用 4 个字节，用于 记录时间戳的空间为 36 bytes，最多可以记录：36 8 = 4 条记录。 (4) 第7章第9题大部分同学可以正确计算， 结果为10， 但部分同学的答案为00001010b， 注意 IP 报文中的 HLEN 字段只有 4 bit，因此正确答案应为 1010b。 (5) 第 7 章 15(b)题有不少同学有问题，可见绝大多数同学对于 IP 报文的分片机制的理 解还不到位，这里给出正确答案： 根据报文中的数据可知，标志位中的 D 位为 0，表明可以分片；M 为位 0，表 示该分片后面没有分片； 片偏移字段为 0 表明该分片前面也没有分片。 因此该报文 是唯一的分片，即没有分片。 (6) 第 8 章第 5 题很简单，但是有相当一部分同学做错。原因在于有不少同学抄袭标准 答案，而标准答案中，本题的答案是错误的。提醒大家，作业要自己做，本课程期 末考也可能会出现类似的题目。 (7) 第 8 章 6(c)小题有部分同学做错， 注意 ARP 请求报文是以广播的形式发送的， 因此 以太网帧中的目的 MAC 地址应填广播地址(全 1)。 (8) 第 9 章 2 题绝大多数同学的答案不完整，为了便于理解，这里给出一个例子： 如下图，站点 T1 通过路由器 R1 和 R2 向站点 T2,发送数据。当数据到达路由 器 R2 时，从 R2 到 T1 的信道出现故障，此时 R2 发现无法将报文送达，于是发送 ICMP 报文： 但当 ICMP 报文到达 R1 时，T1 到 R1 的信道也出现了故障，于是 R1 也会检测 到错误： 此时如果没有题目中的限制，即允许失效的 ICMP 报文再产生 ICMP 报文，则 R1 会继续产生 ICMP 报文， 而报文到达 R2 后就会再次出错， 然后 R2 再次产生 ICMP 报文， 此报文到达 R1 后又会出错， 此时 R1 再次产生一个 ICMP 报文此时 ICMP 报文会在路由器 R1 和 R2 之间永无停止地如此循环下去，造成网络的故障，如下 图： 因此，为了保证网络信道的正常工作，于是规定：对于失效的 ICMP 差错报文， 将不再产生新的 ICMP 差错报文。 (9) 第 9 章 10 题有部分同学做错，答案如下： 最小的 ICMP 报文是 ICMP 查询报文中的回送请求与回答报文， 当数据部分为空 时，报文长度最小为 8 bytes。最大的 ICMP 报文是路由通告报文(第 4 版教材将其 删除，具体各是可参考第 3 版教材 p188 页)，当它包含 255 个路由表项时，报文最 大为 2048 字节。 参考答案参考答案 第六章第六章 1、IP 地址为 137.23.56.23/16 的主机把分组发送给 IP 地址为 137.23.67.9/16 的主机。试 问这是直接交付还是间接交付？假定无子网划分。 答：两个地址均为网络号相同，属于同一个网络，因此是直接交付。 2、IP 地址为 137.23.56.23/16 的主机吧分组发送给 IP 地址为 142.3.6.9/24 的主机。 试问 是直接交付还是间接交付？假定无子网划分。 答：两个地址的网络号不同，属于不同的网络，因此是间接交付。 3、试写出图 6.8 中路由器 R2 的路由表。 答： A 类： 网络地址网络地址下一跳地址下一跳地址接口接口 111.0.0.0-m1 B 类： 网络地址网络地址下一跳地址下一跳地址接口接口 170.14.0.0111.25.19.20m1 145.80.0.0111.25.19.20m1 C 类： 网络地址网络地址下一跳地址下一跳地址接口接口 192.16.7.0111.15.17.32m1 默认的： 网络地址网络地址下一跳地址下一跳地址接口接口 -m0 4、试写出图 6.8 中路由器 R3 的路由表。 答： A 类： 网络地址网络地址下一跳地址下一跳地址接口接口 111.0.0.0-m1 B 类： 网络地址网络地址下一跳地址下一跳地址接口接口 170.14.0.0111.25.19.20m1 145.80.0.0111.25.19.20m1 C 类： 网络地址网络地址下一跳地址下一跳地址接口接口 192.16.7.0-m0 默认的： 网络地址网络地址下一跳地址下一跳地址接口接口 -111.30.31.18m1 5、在图 6.8 中，目的地址为 192.16.7.42 的分组到达路由器 R1。试说明该分组将怎样被转 发。 答：该目的地址是一个 C 类地址，对应的网络号为：192.16.7.0，查找路由器 R1 中 C 类地 址的路由表，可以找到对应的表项，对应的下一跳地址为 111.15.17.32，对应的接口 为 m0。于是路由器 R1 将分组从 m0 转发出去发往地址 111.15.17.32，发给路由器 R3。 7、在图 6.8 中，目的地址为 147.26.50.30 的分组到达路由器 R1，试说明该分组将怎样被 转发。 答：该目的地址是一个 B 类地址，对应的网络号为：147.26.0.0，查找路由器 R1 中 B 类地 址的路由表，无法找到对应的表项。因此该分组被发往默认路由，路由器 R1 将该分组 通过接口 m0 发送至地址 111.30.31.18，发送给路由器 R2。 14、如果表 6.3 是路由器 R1 的路由表，试给出该网络的拓扑图。 掩码掩码网络地址网络地址下一跳地址下一跳地址接口接口 /27202.14.17.224-m1 /18145.23.192.0-m0 默认默认130.56.12.4m2 答： 附加题附加题 1、请结合实验 2 分析 cmd 下的 route print 命令的作用，并给出每一显示选项的含义. 答：route print 命令的作用是查看本地路由表，下面是输出样例： C:UsersAdministratorroute print = 接口列表 7.44 37 e6 ea 6b a7 Realtek PCIe GBE Family Controller 1Software Loopback Interface 1 = IPv4 路由表 = 活动路由: 网络目标网络掩码网关接口跃点数 0.0.0.00.0.0.0219.219.216.254219.219.216.18710 127.0.0.0255.0.0.0在链路上127.0.0.1306 127.0.0.1255.255.255.255在链路上127.0.0.1306 127.255.255.255 255.255.255.255在链路上127.0.0.1306 = 永久路由: 无 IPv6 路由表 = 活动路由: 接口跃点数网络目标网关 1306:1/128在链路上 7266fe80:/64在链路上 7266fe80:eca9:15a2:d885:5232/128在链路上 1306ff00:/8在链路上 7266ff00:/8在链路上 = 永久路由: 无 C:UsersAdministrator 输入 route print 命令后， 首先显示的是接口列表， 这里有 2 个， 还回地址和网卡。 然后是 IPv4 的路由表，这里共有 5 列，分别表示：目标网络、目标网络掩码、网 关(即下一跳路由器)、 本地接口、 和跃点数。 这里的跃点数描述了本条路由的可靠程度， 数值越小，可靠度越高。 路由表的第一行为默认网关的信息， 这里目标网络是 0.0.0.0， 网络掩码是 0.0.0.0 表示进入任意网络，第三列网关为当前的网关地址，第四列接口为本地地址，这里就是 本机的 IP 地址。 路由表的剩余的表项是一些本地环回地址和广播地址，这里的第四列的信息均为 “在链路上”表明进入这些目标网络并不需要通过路由器转发。 接着是 IPv6 的路由表，这里有本地接口、跃点数、目标网络和网关四列。 2、给出你对当前国内较热的概念“物联网”或者“大数据/云计算”的理解（建议大家或从 网络应用的角度或者从底层支撑技术的角度给出你的理解），并能总结出 13 个关键问题。 (字数不限，建议字数 500 字1000 字) 答：略。 第七章第七章 2、若总长度为 1200 字节而其中的 1176 字节来自高层的数据，试计算 HLEN 的值。 答：总长度为 1200bytes，1176bytes 来自高层数据，因此首部长度为： 1200 - 1176 = 24bytes 而 HLEN 的单位为 4bytes，因此 HLEN 字段的值为： 24 4 = 6。 5、一个 IP 数据包必须经过路由器 128.46.10.5，而对经过的其他路由器则没有限制。试画 出其 IP 选项，并给出它们的值。 答： 0x830x070x04 0x802E0A05 6、若时间戳的标志值是 1，试问能够被记录的路由器数的最大值是多少？为什么？ 答：若时间戳标志值是 1，则该选项需要记录时间戳的同时，记录当前路由器的出口地址， 因此一条记录的大小为 8bytes，而首部的最大长度为 60bytes，除去基本首部长度的 20bytes，还有 40bytes 可供选项使用，而时间戳选项中的类型、长度、指针字段又占 用 4bytes，因此实际可用于存储时间戳信息的存储空间为：40 - 4 = 36bytes，因此 能够被记录路由器数的最大值为：36 8 = 4 个。 7、IP 分组的首部长度的值能否小于 5？什么时候它正好等于 5？ 答：IP 分组基本首部长度为 20bytes，因此首部长度字段的值最小为 5，不可以小于 5，当 IP 数据报首部不包含任何选项时，该字段就正好为 5。 9、有一个 IP 数据报的选项长度是 20 字节。 它的 HLEN 值是多少？用二进制来表示是多少？ 答：基本首部长度为 20bytes，而选项长度也是 20bytes，因此首部的总长度为 40bytes， 因此 HLEN 字段值为 10，用二进制表示是 1010。 13、一个 IP 数据包在到达时其分片偏移是 0 且 M 位(还有分片)也是 0。这是第一个分片？ 还是中间的分片？还是最后一个分片？ 答：分片偏移是 0，表明该报文是第一个分片，M 位是 0 表明该分片之后不再有分片，因此 该报文是第一个分片，同时也是最后一个分片，因为该报文是唯一的分片。 14、一个 IP 数据报在到达时其分片偏移为 100，在这个分片数据之前，源点已经发送了多 少字节的数据？ 答：分片偏移字段的单位为 8bytes，字段值为 100，表明在这个分片数据之前源点已经发送 了 800bytes 的数据。 15、数据报在到达时其首部有如下的信息(十六进制表示)： 45 00 00 54 00 03 00 00 20 06 00 00 7C 4E 03 02 B4 0E 0F 02 a. 有无任何选项？ b. 这个分组被分片了吗？ c. 数据部分长度是多少？ d. 有没有使用检验和？ e. 这个分组能够经过多少路由器 f. 这个分组的标识号是多少？ g. 服务类型是什么？ 答： 45000054 00030000 20060000 7C4E0302 B40E0F02 a. 该分组没有选项。 b. 该分组没有分片。 c. 84 - 45 = 64，数据部分长度是 64 字节 d. 该分组没有使用检验和。 e. 这个分组还可以经过 32 个路由器。 f. 标识号是 3。 g. 服务类型字段是 0。 16、数据报的 M 位是 0，HLEN 是 5，总长度是 200，分片偏移值是 200。试问这个数据包的 第一个字节的编号和最后一个字节的编号是多少？这是最后一个分片？第一个分片？还是 中间的分片？ 答： 第一个字节编号为 2008 = 1600。 最后一个字节编号为：1600 + 200 - 45 - 1 = 1779。 该数据报是最后一个分片。 第八章第八章 5、某路由器的 IP 地址是 125.45.23.12 且所在的以太网物理地址是 23:45:AB:4F:67:CD， 它收到了一个分组，分组的目的 IP 地址是 125.11.78.10，对应以太网物理地址是 AA:BB:A2:4F:67:CD。 a. 试给出这个路由器发出的 ARP 请求分组的各个表项。假定无子网划分。 b. 是给出对 a 题中的请求分组进行响应的 ARP 回答分组的各个表项。 c. 将 a 题中的分组封装到数据链路帧中，请写出所有字段。 d. 将 b 题中的分组封装到数据链路帧中，请写出所有字段。 答：a. ARP 请求分组如下： 0x00010x0800 0x060x040x0001 0x2345AB4F67CD 0x7D2D170C 0x000000000000 0x7D0B4E0A b. ARP 回答分组如下： 0x00010x0800 0x060x040x0002 0xAABBA24F67CD 0x7D0B4E0A 0x2345AB4F67CD 0x7D2D170C c. 数据链路帧中的字段如下： 0xFFFFFFFFFFFF0x2345AB4F67CD0x0806ARP 分组CRC d. 数据链路帧中的字段如下： 0x2345AB4F67CD0xAABBA24F67CD0x0806ARP 分组CRC 6、某路由器的 IP 地址是 195.5.2.12， 且所在以太网物理地址是 AA:25:AB:1F:67:CD， 它收 到了目的 IP 地址是 185.11.78.10 的分组。 当路由器检查自己的路由表时， 发现分组应交付 给 IP 地址为 195.5.2.6 且以太网物理地址是 AD:34:5D:4F:67:CD 的路由器。 a. 试给出由这个路由器发出的 ARP 请求分组中的各个表项。假定无子网划分。 b. 是给出对 a 题中的请求分组进行相应的 ARP 回答分组的各个表项。 c. 将 a 题中的分组封装到数据链路帧中，请填写出所有的字段。 d. 将 b 题中的分组封装到数据链路帧中，请填写处所有的字段。 答：a. ARP 请求分组如下： 0x00010x0800 0x060x040x0001 0xAA25AB1F67CD 0xC305020C 0x000000000000 0xC3050206 b. ARP 回答分组如下： 0x00010x0800 0x060x040x0002 0xAD345D4F67CD 0xC3050206 0xAA25AB1F67CD 0xC305020C c. 数据链路帧中的字段如下： 0xFFFFFFFFFFFF0xAA25AB1F67CD0x0806ARP 分组CRC d. 数据链路帧中的字段如下： 0xAA25AB1F67CD0xAD345D4F67CD0x0806ARP 分组CRC 第九章第九章 1、主机 A 向主机 B 发送了一个时间戳请求报文，但却没有收到任何回答。试讨论三种可能 的原因和相应的对策。 1. 主机 A 向主机 B 发送时间戳请求报文，但从未收到回答。试讨论三种可能的原因和对应 的对策。 答