作业解答第4章网络层

1、第第4章章 网络层网络层习题解答习题解答郑州大学信息工程学院郑州大学信息工程学院李向丽李向丽郑州大学 信息工程学院 李向丽4-09v 子网掩码子网掩码255.255.255.0表示什么意思。表示什么意思。v 在子网掩码为在子网掩码为255.255.255.248的网络，其网络的网络，其网络能连接多少台主机？能连接多少台主机？v 若若A类网络和类网络和B类网络的子网号分别为类网络的子网号分别为16位和位和8位，位，问这两个网络的子网掩码有什么不同。问这两个网络的子网掩码有什么不同。v 一个一个B类网络地址的子网掩码是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

2、最多是多少？试问在其中每一个子网上的主机数最多是多少？v一个一个A类网络的子网掩码为类网络的子网掩码为255.255.0.255，它是，它是否为一个有效的子网掩码。否为一个有效的子网掩码。v某个某个IP地址的地址的16进制表示为进制表示为C22F1481，试将其，试将其转换为点分十进制的形式。是哪一类转换为点分十进制的形式。是哪一类IP地址。地址。vC类网络使用子网掩码有无意义？为什么？类网络使用子网掩码有无意义？为什么？郑州大学 信息工程学院 李向丽要要 求求v应该熟练掌握：应该熟练掌握：v1000 0000 128v1100 0000 192v1110 0000 224v1111 0000

3、 240v1111 1000 248v1111 1100 252v1111 1110 254v1111 1111 255郑州大学 信息工程学院 李向丽4-09 解答解答v 子网掩码子网掩码255.255.255.0表示：表示：24位网络地址，位网络地址，8位主机地址。位主机地址。v 在子网掩码为在子网掩码为255.255.255.248（248=1111 1000）的网络中，主机号部分只有）的网络中，主机号部分只有3位，所以该位，所以该网络只能连接网络只能连接23-2=6台主机。台主机。v 若若A类网络和类网络和B类网络的子网号分别为类网络的子网号分别为16位和位和8位，则子网掩码都为位，则子

4、网掩码都为255.255.255.0。但是这两。但是这两种类型的网络所拥有的子网数目不一样：种类型的网络所拥有的子网数目不一样：A类为类为216-2，B类为类为28-2。郑州大学 信息工程学院 李向丽4-09 解答解答(续续)v一个一个B类网络地址的子网掩码是类网络地址的子网掩码是255.255.240.0，因为因为240=1111 0000，则在其中每一个子网上的主，则在其中每一个子网上的主机数最多是机数最多是28+4-2=212-2=4094v一个一个A类网络的子网掩码为类网络的子网掩码为255.255.0.255，它是，它是一个有效的子网掩码。但是一般不这样使用。一个有效的子网掩码。但是

5、一般不这样使用。v某个某个IP地址的地址的16进制表示为进制表示为C22F1481，点分十进，点分十进制的形式为：制的形式为：194.47.20.129。是。是C类类IP地址。地址。vC类网络使用子网掩码有意义，便于对小型网络进类网络使用子网掩码有意义，便于对小型网络进行管理。行管理。郑州大学 信息工程学院 李向丽4-10辨认辨认IP地址的类别：地址的类别：v128.36.199.3v21.12.240 .17v183.194.76.253v192.12.69.248v89.3.0.1v200.3.6.2辨认辨认IP地址的类别：地址的类别：v128.36.199.3 Bv21.12.240 .

6、17 Av183.194.76.253 Bv192.12.69.248 Cv89.3.0.1 Av200.3.6.2 C郑州大学 信息工程学院 李向丽4-17v一个一个3200比特长的比特长的TCP报文传送到报文传送到IP层，加上层，加上160比特的首部后成为比特的首部后成为IP分组。下面的互联网由两分组。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）。域网看得

7、见的数据）。首 部TCP 报文段数 据 部 分IP 数据报3200比特160比特郑州大学 信息工程学院 李向丽4-17. 分析分析首 部TCP 报文段数 据 部 分IP 数据报（420字节）数据部分400字节400字节20字节首 部首 部首 部 n个分片个分片 n*20字节字节400字节字节分几片？分几片？郑州大学 信息工程学院 李向丽4-17. 解解v第二个局域网的第二个局域网的MTU=1200比特比特=150字节字节v根据分片机制，每个分片的数据部分必须是根据分片机制，每个分片的数据部分必须是8字节的字节的整数倍。除最后一个分片外，每个分片的长度为：整数倍。除最后一个分片外，每个分片的长度

8、为：20+128字节。字节。v3200比特比特=400字节共需要划分字节共需要划分4个分片，每个分片个分片，每个分片的总长度为：的总长度为：前前3个分片：个分片：20+128字节字节第第4个分片：个分片：20+16字节字节v每个每个IP分片都要封装到局域网帧中，在这分片都要封装到局域网帧中，在这4帧中的总帧中的总数据数是数据数是400字节字节+20字节字节*4=480字节字节=3840比特。比特。到接收方到接收方IP层后，这层后，这4个分片才进行重组。个分片才进行重组。首 部TCP 报文段数 据 部 分IP 数据报400字节20字节4-17. 解解v一种简单的解法。一种简单的解法。v局域网向上

9、层传送的数据由两部分组成：局域网向上层传送的数据由两部分组成：3200比特（比特（ 400字节）长的字节）长的TCP报文报文4个分片的个分片的IP数据报首部。数据报首部。4片的首部长度片的首部长度=20B*4=80Bv局域网向上层传送的数据总数为：局域网向上层传送的数据总数为：400B+80B = 480B = 3840比特比特郑州大学 信息工程学院 李向丽郑州大学 信息工程学院 李向丽4-19v主机主机A发送发送IP分组给分组给B，中间经过，中间经过5个路由个路由器。试问在器。试问在IP分组的发送过程中，总共使分组的发送过程中，总共使用了几次用了几次ARP？v解：解：v每经过一个路由器需要使

10、用每经过一个路由器需要使用ARP一次一次v到目的主机到目的主机B，再需要使用，再需要使用ARP一次一次v所以总共使用所以总共使用6次次ARP郑州大学 信息工程学院 李向丽4-20v设路由器建立下列路由表：设路由器建立下列路由表：目的网络目的网络 子网掩码子网掩码 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 *(默认默认) - R4v现共收到现共收到5个分组，其目的个分组，

11、其目的IP地址分别为：地址分别为：128.96.39.10128.96.40.12128.96.40.151192.4.153.17192.4.153.90试分别计算其下一跳。试分别计算其下一跳。郑州大学 信息工程学院 李向丽4-20：分析：分析路由器分组转发算法路由器分组转发算法(1) 提取分组的首部目的提取分组的首部目的 IP 地址地址D。(2) 先用路由器直接相连的各网络的子网掩码和先用路由器直接相连的各网络的子网掩码和 D 逐比特相逐比特相“与与”，看是否和相应的网络地址匹配。若匹配，则将分，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，执行组直接交付。否则就

12、是间接交付，执行(3)。(3) 若路由表中有目的地址为若路由表中有目的地址为 D 的特定主机路由，则将的特定主机路由，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对路由表中的每一行的子网掩码和 D 逐比特相逐比特相“与与”， 若其结果与该行的目的网络地址匹配，则将分组传送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

13、默认路由器；否则，执行中所指明的默认路由器；否则，执行(6)。(6) 报告转发分组出错。报告转发分组出错。郑州大学 信息工程学院 李向丽4-20：解答：解答路由表中没有特定主机路由路由表中没有特定主机路由v128.96.39.10匹配第匹配第1项项(128.96.39.0)，所以下一跳，所以下一跳=接口接口0v128.96.40.12不匹配第不匹配第1项和第项和第2项，匹配第项，匹配第3项项(128.96.40.0) ，所以下一跳，所以下一跳=R2v128.96.40.151不匹配第不匹配第1项项第第4项，只有使用默认路由，所项，只有使用默认路由，所以下一跳以下一跳=R4郑州大学 信息工程学院

14、 李向丽4-20：解答：解答(续续)v192.4.153.17不匹配第不匹配第1项项第第3项，匹配第项，匹配第4项项(192.4.153.0)，所以下一跳，所以下一跳=R3v192.4.153.90不匹配第不匹配第1项项第第4项，只有使用默认路由，项，只有使用默认路由，所以下一跳所以下一跳=R4郑州大学 信息工程学院 李向丽4-21. 某单位分配到一个某单位分配到一个B类类IP地址，其网络号地址，其网络号为为129.250.0.0。该单位有。该单位有4000台主机，平台主机，平均分布在均分布在16个不同的地点。个不同的地点。v请分析：请分析： 选用子网掩码为选用子网掩码为255.255.255

15、.0是否合是否合适？适？ 如果合适，请给每一个地点分配一个如果合适，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子网号，并计算出每个子网中主机号的最小值和最大值。小值和最大值。郑州大学 信息工程学院 李向丽解：解：vB类类IP地址的网络号为地址的网络号为129.250.0.0。该单位有。该单位有4000台主机，平均分布在台主机，平均分布在16个不同的地点。每个不同的地点。每一个地点有一个地点有4000/16=250台，如果每个地点作为台，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一个子网，则每个子网中的主机号部分至少应该是是8位。网络部分就应该是位。网络部分就应该

16、是32-8=24位。位。 所以选用子网掩码为所以选用子网掩码为255.255.255.0是合适的。是合适的。 给每一个地点分配子网号的方案有多个，可以从给每一个地点分配子网号的方案有多个，可以从129.250.0.0129.250.255.0中任选中任选16个。个。v每个子网中主机号的最小值和最大值分别是每个子网中主机号的最小值和最大值分别是1和和254。郑州大学 信息工程学院 李向丽4-22解答解答ID=777offset=0More bit=0bytes*=3980ID=777offset=0More bit=1bytes*=1480ID=777offset=1480More bit=1b

17、ytes*=1480ID=777offset=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问：划分为多少分片？问：划分为多少分片？ 各分片的数据长度字各分片的数据长度字段、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 b

18、ytes in the IP datagram. The IP length field would show this + 20. Why?+ 20+ 20+ 20+ 20/8=370/8=185郑州大学 信息工程学院 李向丽4-27v有两个有两个CIDR地址块地址块208.128/11和和208.130.28/22。是否有哪个地址块包含了。是否有哪个地址块包含了另一个地址块？说明理由。另一个地址块？说明理由。v解：解：v展开展开208.128/11的第二个字节：的第二个字节： 1000 0000v展开展开208.130.28/22的第二个字节：的第二个字节：1000 0010v可见，第二个

19、可见，第二个CIDR地址块中的前地址块中的前11位与第一个位与第一个地址块的前地址块的前11位是相同的，所以可以确定：第位是相同的，所以可以确定：第一个一个CIDR地址块包括了第二个地址块地址块包括了第二个地址块郑州大学 信息工程学院 李向丽4-28v已知路由器已知路由器R1的路由表如下表所示。试画出各网络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，标注出必要的和必要的路由器的连接拓扑，标注出必要的IP地址地址和接口。对不能确定的情况应当指明。和接口。对不能确定的情况应当指明。地址掩码地址掩码目的网络地址目的网络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.

20、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0.0.0.00.0.0.0110.71.4.5M0郑州大学 信息工程学院 李向丽4-28v根据题意分析，可以画出下列网络拓扑图根据题意分析，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110.71.4.5M0110.71.0.0/16180.15.0.0/16190.16.0.0/16郑州大学 信息工程学院 李向

21、丽4-30v 一个大公司有一个总部和三个下属部门。公司分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配到的网络前缀是192.77.33/24。公司的网络布。公司的网络布局如图所示。总部共有局如图所示。总部共有5个局域网，每个局域网个局域网，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。网分配一个合适的网络前缀。R150103010LAN5LAN1LAN2LAN3LAN6LAN7LAN8LAN4202025R2R3R4R5192.77.33/24WAN1WAN2WAN34郑州大学 信息工程学院 李向丽4-30

22、 解解v前缀，主机数目前缀，主机数目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块较大的前缀块较大的前缀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

23、/28vLAN5，192.77.33.224/29vWAN1，192.77.33.232/30vWAN2，192.77.33.236/30vWAN3，192.77.33.240/30LAN501郑州大学 信息工程学院 李向丽v192.77.33/24 , 33=0010 0001 v先分配先分配CIDR地址块较大（前缀短）的前缀地址块较大（前缀短）的前缀 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

24、.33.128/27, 128=1000 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 解答解答郑州大学 信息工程学院 李向丽4-30 解答解答(续续)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郑州

25、大学 信息工程学院 李向丽4-31以下地址中的哪一个和以下地址中的哪一个和86.32/12匹配？匹配？请说明理由：请说明理由：v86.33.224.123 v86.79.65.216v86.58.119.74v86.68.206.154郑州大学 信息工程学院 李向丽4-31 解答解答86.32/12, 第第2字节的前字节的前4位在前缀中，位在前缀中， 32 0010 0000v86.33.224.123 0010 0001 v86.79.65.216 0100 1111v86.58.119.74 0011 1010v86.68.206.154 0100 0100郑州大学 信息工程学院 李向丽4

26、-35v已知地址块中的一个地址是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。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，地址掩码是什么？地址块中共有多少个地址，相当于多少个相当于多少个C类地址？类地址？v解：解： 140.120.84.24/20，v12位主机号最小值位主机号最小值0000 00000000v12位主机号最大值位主机号最大值1111 11111111v地址块的最小地址地址块的最小地址 140.120.80.0/20v地址块的最大地址地址块的最大地址 140.120.95.255/20v相当

27、于掩码为相当于掩码为255.255.240.0v因为主机号位数是因为主机号位数是12位，所以地址数目是：位，所以地址数目是： 212-2=4094v相当于相当于212=24 * 28= 16个个C类地址类地址郑州大学 信息工程学院 李向丽4-37v某单位分配到一个地址块某单位分配到一个地址块136.23.12.64/26。现在。现在需要进一步划分为需要进一步划分为4个一样大的子网。试问：个一样大的子网。试问：v每个子网的网络前缀有多长？每个子网的网络前缀有多长？v每个子网中有多少个地址？每个子网中有多少个地址？v每个子网的地址块是多少？每个子网的地址块是多少？每个子网可分配给主机使用的最小地址和最大地每个子网可分配给主机使用的最小地址和最大地址是多少？址是多少？郑州大学 信息工程学院 李向丽4-37 解解v某单位分配到一个地址块某单位分配到一个地址块136.23.12.64/26。划分。划分为为4个一样大的子网。个一样大的子网。v每个子网的网络前缀有每个子网的网络前缀有26+2=28位位v每个子网中有每个子网中有24-2=14个地址个地址