《网络协议分析》机械工程出版社课后习题答案

1、第一章1. 讨论TCP/IP成功地得到推广和应用的原因TCP/IP是最早出现的互联网协议，它的成功得益于顺应了社会的需求；DARPA采用开放策略推广TCP/IP，鼓励厂商、大学开发TCP/IP产品；TCP/IP与流行的UNIX系统结合是其成功的主要源泉；相对ISO的OSI模型，TCP/IP更加精简实用；TCP/IP技术来自于实践，并在实践中不断改进。 2. 讨论网络络协议分层的的优缺点优点：简化问题题，分而治之之，有利于升升级更新；缺点：各层之间间相互独立，都都要对数据进进行分别处理理；每层处理理完毕都要加加一个头结构构，增加了通通信数据量。3. 列出TCCP/IP参参考模型中各各层间的接口口

2、数据单元（IIDU）应用层/传输层层：应用层报报文；传输层/IP层层：TCP报报文段或UDDP分组；IP层/网络接接口层：IPP数据报；网络接口层/底底层物理网络络：帧。4. TCP/IP在哪个个协议层次上上将不同的网网络进行互联联？ IP层层。5. 了解一些些进行协议分分析的辅助工工具 可在互互联网上搜索索获取适用于于不同操作系系统工具，比比如Snifffer PPro、Wiireshaark以及ttcpdummp等。利用用这些工具，可可以截获网络络中的各种协协议报文，并并进一步分析析协议的流程程、报文格式式等。6. 麻省理工工学院的Daavid CClark是是众多RFCC的设计者，在在论

3、及TCPP/IP标准准的形成及效效果时，曾经经讲过这样一一段话:”WWe rejject kkings, pressidentts andd votiing. WWe bellieve in roough cconsennsus aand ruunningg codee.” 你对对他的观点有有什么评价。 智者见见智，我认为为这就是“实实践是检验真真理的唯一标标准”。7. 你认为一一个路由器最最基本的功能能应该包含哪哪些? 对于网网桥、网关、路路由器等设备备的分界已经经逐渐模糊。现现代路由器通通常具有不同同类型的接口口模块并具有有模块可扩展展性，由此可可以连接不同同的物理网络络；路由表的的维护、

4、更新新以及IP数数据报的选路路转发等，都都是路由器的的基本功能。此此外，路由器器厂商应为使使用者提供管管理功能。第二章1. 尝试用MModem拨拨入某个ISSP，并根据据你的操作分分析PPP的的流程实验题，若有接接入ISP的的环境，可直直接测试；否否则，可参考考习题4一起起测试。2. 分析PAAP和CHAAP的优缺点点 PAPP简单，但安安全性差；CCHAP相对对安全，但开开销较大，且且需要通信双双方首先共享享密钥。3. 了解L22F和L2TTP的思想及及应用 这两个个协议把PPPP的两个端端点延伸到互互联网的任何何角落，相当当于在TCPP/IP的应应用层扩展了了PPP的范范围。其思想想是发送

5、方把把PPP帧封封装到L2FF或L2TPP报文中，接接收方则对其其解封以还原原PPP帧，这这样对于通信信的两端来说说看到的是PPPP帧，相相当于在互联联网上架设了了一条虚拟的的PPP链路路。它们主要要用于构建VVPN（虚拟拟专用网）。4. 尝试Wiindowss操作系统的的“超级终端端”功能Windowss超级终端功功能在附件/通信功能下下。可以用两两台有Moddem的计算算机，各自连连接电话线，并并尝试用该功功能实现即时时通信和文件件传输的功能能。第三章1. 理想情况况下，可以有有多少个A类类网，每个AA类网中包含含多少个可以以配置给主机机的IP地址址？可以有多多少个B类网网，每个B类类网中

6、包含多多少个可以配配置给主机的的IP地址？ 计算时时去除广播地地址、网络地地址。2. 在图3-7的例子中中，假设初始始时主机A、BB和路由器RR 的ARPP缓存均为空空，在B成功功收到A的报报文后，A、BB、R的缓存存中各包含了了哪些条目？A：IP1/MMAC1B：IP2/MMAC2R：IPA/MMACA，IIPB/MAACB3. 在Intternett上下载Snnifferr，截取ARRP报文，分分析其报文格格式。实验题，目的有有二：一是分分析ARP的的流程、报文文格式以及相相应的帧格式式，二是尝试试Snifffer（协议议分析工具）的的不同功能。可可利用Sniiffer截截获广播帧，以以便

7、获取ARRP报文。也也可以利用SSniffeer监听网络络中所有报文文的功能以分分析其中的AARP报文。4. 假设主机机A（IPAA/MACAA）请求主机机B（IPBB/MACBB）的物理地地址，广播地地址用MACCbroaddcast表表示。填充下下图中带？的字段。假设无盘站A（IIPA/MAACA）请求求自己的IPP地址，RAARP服务器器的IP和MMAC地址映映射关系为IIPS/MAACS，广播播地址用MAACbroaadcastt表示。填充充下图中带？的字段段。5. 在APNNIC的主页页上查询你自自己的IP地地址，得到的的结果是什么么？利用DoS命令令获取IP地地址，并去 HYPER

8、LINK / wwww.appnic.nnet查询。6. 从地址长长度的角度看看，IPv66不再需要AARP，为什什么？IPv6地址长长度为16字字节，以太网网MAC地址址长度为6字字节，可以利利用直接映射射的方法实现现地址解析。7. Winddows操作作系统对DOOS命令“pping 主主机自身的IIP地址”和和“pingg 1”的后台处处理方式有差差别吗？设法法用实验证实实你的答案。 有。拔拔掉网线，pping主机机自身的IPP地址，结果果是“Desstinattion hhost uunreacchablee”，但piing 1227.0.00.1，显示示的是主机活活

9、动有应答。但但是用Sniiffer截截获数据，这这两种pinng报文都不不出现在网络络中。8. 分析跨越越2个或3个个路由器转发发IP数据报报时ARP的的使用步骤，以以及经过每个个步骤后通信信双方及中间间路由器ARRP缓存的变变化情况。 要点：ARP请求求和应答不能能跨路由器投投递。细节与与跨一个路由由器时类似。9. DOS下下的arp命命令仅能查看看本地ARPP缓存。如果果本地缓存中中没有存储某某个IP对应应的MAC，请请结合其它DDOS命令设设计一个方法法，在该方法法使用后能够够利用ARPP命令看到该该MAC。首先使用“piing”命令令，目标地址址设置为目标标IP，此时时操作系统会会在后

10、台完成成ARP的流流程以获取目目标MAC，并并记入本地缓缓存。之后再再利用ARPP命令，就可可以看到这个个MAC了。10. 编写一一个ARP欺欺骗程序，使使得运行该程程序的主机能能够嗅探本网网段内所有发发往默认网关关的数据。要点1：该程序序应能够获取取网关的IPP和MAC以以及宿主机的的IP和MAAC；（为实实施欺骗作准准备）要点2：该程序序应能够发送送ARP应答答报文，并把把其中的发送送方物理地址址/发送方IIP地址的映映射关系设置置为宿主机的的MAC/网网关的MACC；（该步骤骤是实施欺骗骗）要点3：该程序序能够保存嗅嗅探到的数据据，并记录相相应帧首部的的源MAC和和IP数据报报中包含的源

11、源IP；（保保存嗅探到的的数据，并为为转发该数据据做准备，以以便被嗅探的的双方无法察察觉）要点4：该程序序应能够转发发所有发送给给网关的数据据（ARP请请求除外）以以及从网关发发出的数据。对对于发送给网网关的数据，帧帧首部的源和和目标物理地地址分别设置置为被嗅探主主机和网关的的物理地址；对于从网关关发出的数据据，这两个地地址分别设置置为网关和被被嗅探主机的的IP地址。11. 从传播播的范围、实实现的方式、需需要的底层硬硬件支持等角角度比较硬件件广播、物理理广播和IPP广播的差异异及联系。硬件广播是指网网络投递方式式，是由硬件件技术本身的的属性决定的的。比如以太太网，它使用用载波监听多多路访问及

12、冲冲突检测技术术，这种技术术本身具备广广播的特性，即即发送一个物物理帧，无论论其目标物理理地址设置为为什么，都必必须以广播的的方式进行投投递，而线路路上的所有主主机都具备收收到这个帧的的可能性，为为了区分目标标和源，必须须具备不冲突突的地址。而而所有收到数数据的主机都都必须依靠这这个地址进行行过滤，忽略略不属于自己己的数据，并并把自己可接接收的数据作作进一步处理理。对于拨号号链路而言，其其投递的方式式是点到点的的，线路的另另一端就是目目标，因此可可以不必设置置目标地址。物理广播是指把把帧的目标物物理地址设置置为硬件广播播地址，这样样网络中的所所有主机都能能收到这个数数据并进行进进一步的处理理。

13、物理广播播的范围是确确定的，它不不能跨越物理理网络实现。IP广播是指把把目标IP地地址设置为IIP广播地址址，这样，某某个IP网段段内的所有主主机都可以收收到这个数据据并进行处理理。IP广播播范围不限，可可以跨越物理理网络实现。如果硬件为广播播方式，则IIP广播可以以依托该技术术实现，不必必向每个主机机复制数据；否则必须给给目标网段中中的每个IPP复制一份数数据，以实现现广播的目的的。第四章1. 阅读RFFC24744，了解区分分服务的目的的。此题有误，应该该是“了解其其中提及的区区分服务的用用途”。即“使使用相同的码码点合并数据据流，或者使使用相同的端端点地址、不不同的码点区区分数据流。”2

14、. 只对数据据报首部而不不对数据计算算检验和，有有什么优缺点点？优点：简化IPP软件的计算算量，提高处处理速度。对对于路由器等等转发设备，这这点对于提高高其性能很重重要。此外，某某些高层（或或需要由IPP封装）的协协议已经有计计算校验和的的功能，即IIP数据报的的数据区已经经被计算校验验和，IP仅仅针对首部计计算校验和可可以避免重复复劳动。缺点：高层（或或需要由IPP封装）协议议若需要保证证可靠性，必必须实现校验验功能。3. 在以太网网上发送IPP数据报时，是是否总有必要要使用校验和和机制？请解解释原因。 以太网网帧本身包含含帧校验和字字段，校验区区域包含了数数据报，理论论上IP不必必使用校验

15、和和。但实际中中，IP使用用校验和机制制是默认的。4. IP规定定数据报的重重组地点是目目的主机，有有什么优缺点点？优点：简化中间间路由器的操操作，提高效效率；避免重重复分片；每每个分片独立立选路，增加加了灵活性。缺点：中间经过过MTU较大大的网络时，可可能会浪费带带宽。5. 用C语言言写出FreeeBSD分分片重组算法法。 实验题题，思想和要要点已在教材材中给出。6. 写出基于于洞的分片重重组算法的步步骤。 实验题题，思想和要要点已在教材材中给出。7. 设计程序序，实现校验验和算法。 实验题题，思想和要要点已在教材材中给出。8. 对拥有记记录路由选项项的数据报进进行分片时，是是否应将该选选项

16、复制到各各分片中？为为什么？对于于拥有时戳选选项的数据报报呢？ 不必。每每个分片独自自选路，即便便记录，每个个分片记录的的信息也不一一致。9. 严格源路路由选项的代代码字段值为为137，是是如何得出的的？ “复制制”位为11，表示选选项应复制到到所有分片；“选项类”为为0，选项号号为9，即“010001”，则则整个代码字字段二进制为为“100001001”，十进制为137。10. 使用环环回地址可方方便网络软件件的开发。正正常情况下，主主机发送到1的数数据报，会不不会出现在本本地网络？（为为了证实你的的答案，可将将网线拔掉，pping 1，看看是否有回送送消

17、息） 不会，有有回送消息。11. 对于如如图4-155所示的互联联网，请给出出路由器S的的路由表。目的网络下一跳直接投递直接投递12. 使用rroute程程序，查看你你的主机中的的路由表，并并尝试对各表表项进行解释释。 使用rroute PRINTT即可查看本本机路由表，其其中通常包含含到默认网关关的路由、环环回地址的路路由、直连网网段的路由、发发往本主机的的路由、本地地广播路由、组组播路由、全全网路由（针针对有限广播播地址）。 HYPERLINK /103647/26957 hhttp:/1103

18、6477/269557，此页面面给出了一个个实例及每条条路由的解释释。13. 了解IISP（Innterneet服务提供供商）是如何何进行流量计计费和流量控控制的。参考资料： HYPERLINK /k/net/2009-2/617560.html http:/k/nett/20099-2/6117560.html， HYPERLINK /html/Safe/Huawei/26028.html http:/hhtml/SSafe/HHuaweii/260228.htmml HYPERLINK /mpsite/solution/adslflow.html http:/www.mmingpeeng-

19、teech.coom/mpssite/ssolutiion/addslfloow.htmml， HYPERLINK /download.do?id=708127 http:/downlload.ddo?id=7081227， HYPERLINK /a/caozuoxitong/Linux/2010/0121/4077.html http:/aa/caozzuoxittong/LLinux/2010/0121/4077.html。14. 为什么么中间路由器器转发数据报报之前要重新新计算校验和和？ 因为路路由器对数据据报进行了处处理，部分字字段值发生了了变化：TTTL值减11，包含选选项时选项的的

20、内容也要发发生更改。因因此，必须针针对变化后的的内容重新计计算校验和。15. 为什么么一个IP数数据报在传输输过程中可能能会被多次分分片？举例说说明。 在IPP数据报的投投递过程中可可能会经过多多个物理网络络，每个网路路的MTU不不尽相同。只只要转发过程程中后一个网网络的MTUU小于之前网网络的MTUU，数据报就就会被分片。16. MF位位是片未完位位，那么假设设收到一个包包含MF=00的分片，能能否说明已经经收到了所有有的分片？如如果答案是肯肯定的，请说说明理由；如如果是否定的的，那么要这这个位有什么么用途呢？ 不能。因因为各个分片片的投递是独独立的，很可可能最后一个个分片（MFF=0）的分

21、分片先于其它它分片到达目目的地。这个个位标识最后后一个分片，结结合这个分片片里的片偏移移量和长度等等信息，可以以计算原始数数据报的长度度，为分配缓缓冲区等提供供便利。17. 为何使使用源路由选选项时，中间间路由器要用用自己的出口口IP地址取取代入口IPP地址写入选选项的地址表表中？ 为目的的端发回响应应提供便利。若若响应仍走这这条路由，则则路由器出口口的IP地址址成为响应报报文的入口IIP。18. 分析在在编写本文讨讨论的两个分分片重组算法法程序时，为为应对teaardropp和Pingg of DDeath攻攻击，在哪些些地方必须特特别注意？要点：特别注意意分片合法性性的验证。第五章1. 路

22、由器是是否应该优先先处理ICMMP报文？ 不。IICMP报文文封装在IPP报文中，和和其它IP报文一样样在路由器的的队列中进行行排队，路由由器则按照先先入先出的规规则处理报文文。对路由器器而言，与优优先权有关的的不是IP数据报中中封装的报文文类型，而是是IP首部中的的QoS字段。2. 如果携带带ICMP报文文的IP数据报出出现差错，则则不应产生新新的ICMPP报文。试解解释其原因。 如果这这个数据报再再出现差错呢呢？这样规定定是防止无休休止地循环发发送差错报告告报文。3. 如图5-16所示，数数据从S发送到D，但是经过过的路由器为为：R1、R2、R3和R5。这是一一条效率不高高的路径。但但R5

23、不能发送送ICMP重定定向报文，将将路由改为RR1、R4和R5。为什么么？图5-16 IICMP不能能重定向的例例子 重定向向报文仅能用用于属于同一一网络的主机机和路由器之之间。对于图图中的例子，R5仅可能向D发送重定向报文，仅R1能向S发送重定向报文。4. 假设以太太网上有1个主机H与5个路由器相相连。设计11个携带IP数据报的的物理帧（稍稍微有点不合合法），使得得主机H发送它时，引引起主机H接收10个数据报报。 利用IICMP重定定向报文和回回送请求报文文。H发送一个ICCMP回送请请求报文，其其目的IP地址设计计为自身，但但是目的物理理地址设置为为硬件广播地地址。这样，所所有路由器都都会

24、收到这个个报文并转发发（5个），而这这些路由器发发现主机使用用了非优化路路由，则向该该主机发送重重定向报文（5个）。5. 设计一个个使用ICMMP时戳请求求和应答报文文进行时钟同同步的算法。假设初始时戳为为Ti，接收时戳戳为Tr，传送时戳戳是Tt，发送方收收到回应的时时间是Th，则传输时时延Dt的估算方法法如下：Dt = (TTh - Ti) (Tt - Tr)。其中(Th - Ti)是整个往返返的延时，而而(Tt - Tr)是接收方的的处理时间。如果认为两个方方向的通信时时间大致相等等，则单向传传输时延应为为Dt /2，则发发送方与接收收方的时差应应为TrDt /2-TTi。由此可以以进行时

25、钟同同步。6. ICMPP时戳请求报报文是否应包包含一个指明明报文何时发发送的时戳？ 不必。该该机制中交互互的对等端就就是通信双方方的ICMPP协议模块，没没有必要考虑虑由生成请求求到发送到网网络这段处理理时间。（接接收方之所以以要加入接收收时戳和传送送时戳，是因因为这两个时时间的差值体体现了ICMMP本身的处处理时间。）7. 在Winndows系系统中，也可可以使用piing程序来来查看数据报报所经过的路路径。但当路路径长度超过过9时，则不能能使用pinng程序。试试解释原因。 pinng r可可以实现记录录路由的piing功能。记记录路由最大大只能记录99个路由器。8. 查阅资料料，了解并

26、使使用图形化的的traceeroutee工具。最常见的VissualRooute，还还有3d TTracerroute，具具体可到互联联网搜索下载载。9. 本章提到到，使用ICCMP eccho requeest报文时时，数据区填填充的内容由由具体实现指指定。在Wiindowss下尝试Pinng命令，看看看Winddows给数数据区填的内内容是什么？见下图。10. 为什么么仅能向源站站报告差错？ 路由器器收到IP数据报时时，如果该数数据报不包含含记录路由、源源路由选项，则则不体现任何何中间路由器器信息，仅能能体现源IPP信息。因此此，必须向源源端报告差错错。此外，路路由器发现数数据报发生差差错

27、时，无法法判断究竟是是在投递过程程中的哪一步步发生差错，因因此，仅能向向源站报告差差错。11. 为什么么路由器通告告报文的发送送周期是100分钟，而一一条路由的存存活时间是330分钟？ 考虑到到通告报文可可能丢失，存存活时间必须须大于发送周周期。12. 在ICCMP目的站站不可达报文文中，有一类类错误是“需要分片但但DF置位（不不能进行分片片）”。基于此，请请给出一个路路径MTU的测量量算法。思想：发送IPP数据报并强强制该数据报报不能分片，如如果收到该类类错误报告，说说明该报文尺尺寸过大，则则继续调小尺尺寸并继续发发送该种IPP数据报；如如果未收到该该类报告，说说明尺寸偏小小或正好，此此时可

28、以增大大IP数据报的的尺寸。为了较快地逼近近实际值，可可以首先将第第一个探测报报文的尺寸设设置为最大IIP数据报长长度，之后利利用二分算法法的思想调整整探测报文尺尺寸。13. 你能否否给出其它用用于tracceroutte程序的判判断是否到达达目标的方法法？ 可以将将探测报文改改为UDP报文，并并把其目的端端口号设置为为一个不常用用的端口。这这样，中间路路由器返回的的是ICMPP超时报文，而而目标返回的的是ICMPP端口不可达达报文，由此此可以判断到到达了目的端端。14. 阅读RRFC13993，看看有有没有其它实实现tracceroutte的方法。 该方法法的思想是对对ICMP ECHO报报

29、文进行扩展展，增加新选选项以实现路路径发现功能能，具体阅读读该标准既可可。第六章1. 分析传输输层的作用，并并与概述中所所讨论的通用用分层模型思思想相比较。加强和弥补IPP层的服务。“加强”指提供可靠靠性，而TCCP/IP的的传输层则提提供了不同的的可靠性级别别以适应不同同的应用需求求；弥补指提提供端到端的的服务，并通通过不同的端端口号区分不不同的上层应应用。2. 利用端口口号而不是进进程标识符来来指定一台机机器的目的进进程，有什么么优点？ 进程标标识符是动态态变化的，每每次应用程序序重启都会对对应不同的标标识符，而端端口号是相对对固定的。网网络通信中的的客户端需要要主动与服务务器建立连接接，

30、其连接的的目标必须是是固定的，因因此，必须用用端口号来标标识。3. 使用预分分配的UDPP端口号，有有什么优点？ 此题忽忽略，无意义义。4. 能否将同同一端口号分分配给两个进进程使用，设设法通过实验验证实你的结结论？ 不能。利利用Sockket编程，使使用bindd函数将同一一端口绑定给给两个应用（套套接字），后后启动的应用用（进程）无无法使用该套套接字。5. 为什么UUDP校验和和独立于IPP校验和？你你是否反对这这样一个协议议：对包括UUDP报文在在内的整个IIP数据报使使用一个校验验和？IP仅针对首部部计算校验和和，UDP报文封封装在IP数据报中中作为数据报报的数据区，因因此单独计算算校

31、验和。这这样整个IPP数据报都可可以被校验。反对。IP和UUDP属于不不同的协议模模块和层次，合合并校验不利利于区分错误误来源。此外外，在数据报报投递过程中中，对于目标标不是自身的的数据报，路路由器则仅处处理IP部分，不不关注高层，分分开计算时，当当发现IP发生差错错就可进行相相应处理，合合并计算校验验和则不便于于这种处理。在在目的端，数数据在接收过过程中则是沿沿着协议栈逐逐层向上递交交的，分开计计算时当IPP首部发生差差错，数据报报就不会递交交给UDP模块，合合并时则无法法实现这一点点。6. 接收端收收到有差错的的UDP报文时时应如何处理理？ 发生差差错有几种情情况：若UDDP目的端口口号未

32、开放，则则返回ICMMP端口不可可达报文；若若检验校验和和时发生差错错，则丢弃。7. 一个UDDP数据报首首部的十六进进制表示为：0632 0045 001C EE217。试试求源端口、目目的端口、用用户数据报的的总长度、数数据部分长度度。这个数据据报是从客户户发送给服务务器还是从服服务器发送给给客户的？使使用UDP的这个个服务器程序序是什么？题目有误，应改改成06322 00355 001CC E2177。（不用改改）源端口：15668（0632），目目的端口533（0035），报报文长度288字节（0011C），数据据部分长度228-8=220字节。客客户端发给服服务器，服务务器程序是DD

33、NS。原题目是45，是是69，TFTP。8. 假定一台台主机连接在在以太网上，它它要发送总长长度为81992字节的UDPP报文。该报报文最终被分分成多少个IIP数据报投投递？ 以太网网MTU为1500字节节。假设IPP不使用选项项，则其长度度为20字节，所所以预留给UUDP的长度度为14800字节。所以以最终的分片片数为|81192/14480|+11=6，其中中“|”标识取整。9. 如何判断断远程机器上上的某个UDDP端口是否否开放？向该端口发送UUDP报文，若若收到ICMMP端口不可可达报文，则则该端口未开开放。10. 从网络络安全的角度度看，使用知知名端口号会会不会存在安安全风险？ 单看

34、这这种行为，不不会存在风险险。但是知名名端口与一些些知名应用相相关，这些应应用可能存在在安全缺陷，比比如协议本身身有缺陷，或或者实现有安安全漏洞。因因此，黑客攻攻击的第一步步往往是实施施端口扫描，为为随后的攻击击步骤奠定基基础。第八章8.1 对于使使用代理ARRP的路由器器，如果使用用主机地址表表来决定是否否回答ARPP请求，只要要在某个网络络中添加一个个新主机，就就必须修改该该选路表。考考虑如何分配配IP地址才能能在不改变选选路表的情况况下添加主机机。（提示：考虑子网）用路由器连接的的每个物理网网络被分配连连续的IP地址段，这这样，路由器器可以使用网网络号/掩码的格式式来表述：到到某个网段的的机器用代理理ARP。这样样，只要新主主机的地址处处于这个网段段，就不必修修改选路表。8.2 透明路路由器可否用用于局域网，如如以太网？为为什么？从工作机制和地地址使用方法法看，使用该该技术需要有有巨大的IPP地址空间（AA类），因此此，不适用于于局域网。8.3 考虑一一个B类网络号的的固定子网划划分，使它能能适应至少776个网络。每每个网络上能能有多少台主主机？ 76个个网络，意味味着至少应该该有7个比特被拿拿出来作为