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1、沈鑫剡编著路由和交换技术部分习题答案部分习题答案 第1章 -6-6传播时延t1/（200000）=510s，最短帧长M2t传输速率2510910=10000bit。 基本时间是冲突域中距离最远的两个终端的往返时延，10Mbps时是?s，100Mbps时是?s，因此，当选择随机数100时，10Mbps时的等待时间100?s，100Mbps时的等待时间100?s。 总线持续 B终端 A终端 和终端A终端A和 空闲前提下终端A和 终端A 开始检测 发送的数 B同时发 B同时发送 终端B发送 同时检B 发送数据 总线状态 据到达终端B 送数据 完干扰信号 数据时间 测到冲突 7854+9648 594

2、+225225bit 225 273+5120 273+225时间 =273 bit =819 bit =881 bit =785 bit 96 时间 时间 时间 时间 =594 bit 时间题图 终端A在594bit时间，终端B在889bit时间重传数据帧。 终端A重传的数据819bit时间到达终端B。 不会，因为，终端B只有在785bit时间881bit时间段内一直检测到总线空闲才发送数据，但819bit时间起，总线处于忙状态。 不是，要求持续96bit时间检测到总线空闲。 1Mbps。10Mbps。10Mbps。 思路：当终端D传输完成后，由于终端A、B和C同时检测到总线空闲，第一次传输

3、肯定发生冲突。随机产生后退时间后，如果有两个终端选择随机数0，又立即发生冲突，如果两个终端选择随机数1，在选择0的终端传输完成后，这两个终端又将再次发生冲突，重新选择后退时间。 K?i?1?K2 ）2-i第i次重传失败的概率Pi=2-i，因此，重传i次才成功的概率（1 1?K?i重传平均重传次数i次才成功的概率。 6 10Mbps时MAC帧的发送时间512/(1010)=?s 6100Mbps时MAC帧的发送时间512/(10010)=?s 61000Mbps时MAC帧的发送时间512/(100010)= ?s 端到端传播时间MAC帧发送时间/2 电缆两端最长距离端到端传播时间（2/3）c 1

4、0Mbps电缆两端最长距离2)（2/3）c =5120m 100Mbps电缆两端最长距离2)（2/3）c =512m 1000Mbps电缆两端最长距离2)（2/3）c = 题表格 传输操作网桥1转发表 网桥2转发表 网桥1的处理（转发、丢 弃、登记）网桥2的处理（转发、丢弃、 登记） MAC地址 转发端口 地址MAC转发端口 H1H5 MAC 1 1 MAC 1 1转发、登记 转发、登记H2 H3MAC 3 2 MAC 3 1 转发、登记 转发、登记H4H3 MAC 4 2MAC 4 2 丢弃、登记 转发、登记H1H2 MAC 2 1 丢弃、登记 接收不到该帧 个冲突域，2个广播域。 有3 各

5、个交换机转发表如表所示 题表格传输操作 S1转发表S2转发表 S2转发表 S4转发表MAC地址 转发端口 MAC地址转发端口 MAC地址 转发端口 MAC地址 转发端口 B终端A终端MAC A 1 MAC A 1 MAC A 1 MAC A 1终端E终端F MAC E 3 MAC E3 MAC E 3 MAC E 2C终端终端A MAC C 3 MAC C 2 。段双绞线的最大距离400m当传输媒体为双绞线时，每一段双绞线的最大距离是100m，4，当传输媒体为光纤时，最大距离主要受冲突域直径限制，由于集线器的信号处理时延为?s8-6 。2=400m，因此，最大距离400m每一个冲突域直径（）1

6、0210 题表格传输操作 交换机1转发表 交换机2转发表 的处交换机1理（广播、转发、丢弃） 的处交换机2理（广播、转 发、丢弃） MAC地址转发端口 地址MAC转发端口 B终端A终端 MAC A 1MAC A 4 广播 广播终端终端GH MAC G 4 MAC G 4 广播 广播 B终端终端A MAC B 2 转发接收不到该帧 终端H终端G MAC H4 MAC H 4 丢弃 丢弃 HE终端终端 MAC E 4MAC E 2 丢弃转发 在终端A发送MAC帧前，交换机1转发表中与MAC地址MAC A匹配的转发项中的转发端口是端口1，因此，终端E发送给终端A的MAC帧被错误地从端口1发送出去。解

7、决办法有以下两种，一是一旦删除连接终端与交换机端口之间的双绞线缆，交换机自动删除转发端口为该端口的转发项。二是终端A广播一个MAC帧。 当设备的端口速率是10Mb/s时，由于允许4级集线器级联，因此。楼层中的设备和互连楼层中设备的设备都可以是集线器。当设备的端口速率是100Mb/s时，由于只允许2级集线器级联，且冲突域直径为216m。因此。楼层中的设备可以是集线器。互连楼层中设备的设备应该是交换机。 设备配置如下图，两台楼交换机，每一台楼交换机1个1000BASE-LX端口，用于连接两楼之间光缆，5个100BASE-TX端口，分别连接同一楼内的5台楼层交换机。两楼共10台楼层交换机，每一台楼层

8、交换机1个100BASE-TX端口，用于连接楼交换机，20个10BASE-T端口用于连接20个房间中的终端。这种设计基于跨楼、跨层通信比较频繁的情况，保证有足够带宽实现楼层间和楼间的通信。 1楼交换机 2楼交换机 1000BASE-LX 1楼5层 层楼25 100BASE-TX 10BASE-T 100BASE-TX 10BASE-T 楼11层 层1楼2 题图 共享总线交换结构串行传输4组MAC帧和控制信息，所需时间=（4（100032）8）9-5/（10）=10s。 交叉矩阵交换结构由于只需串行传输控制信息，4对终端之间可以并行传输MAC帧，因9-6此，所需时间=（4321000）8）/（1

9、0）=10s。 第2章 题表1交换机S1 VLAN与交换机端口映射表 VLAN 接入端口 共享端口 VLAN 2 1、端口2 端口端口4 VLAN 3 端口3 端口4 题表2交换机S2 VLAN与交换机端口映射表 VLAN接入端口 共享端口VLAN 2 4端口1、端口 VLAN 3 端口3 端口1 VLAN 42端口 端口4 与交换机端口映射表S3 VLAN交换机3题表VLAN 接入端口 共享端口VLAN 2 端口1 端口4 VLAN 4 3、端口2端口 4端口 转发表S1 题表4交换机VLAN 地址MAC 转发端口VLAN 2 MAC A 端口1VLAN 2 MAC B 2端口VLAN 2

10、MAC F 端口4 VLAN 3 MAC C 3端口 VLAN 3 MAC E 4端口 交换机5题表S2 转发表 VLAN地址MAC 转发端口VLAN 2 MAC A 1端口VLAN 2 MAC B 端口1 VLAN 2 MAC F 4端口 VLAN 3MAC C 1端口 VLAN 3 MAC E 3端口 VLAN 4 MAC D 端口2VLAN 4 MAC G 端口4 VLAN 4MAC H 4端口 S3 交换机6题表转发表 VLAN 地址MAC 转发端口 VLAN 2 MAC A 4端口VLAN 2 MAC B 端口4 VLAN 2 MAC F 端口1 VLAN 4 MAC D 端口4 V

11、LAN 4 MAC G 端口2 VLAN 4 MAC H端口3 终端A终端F MAC帧传输过程。交换机S1通过端口1接收到MAC帧，确定该MAC帧属于VLAN 2，在转发表中检索VLAN为VLAN 2且MAC地址为MAC F的转发项，找到匹配的转发项，从转发项指定端口（端口4）输出该MAC帧，该MAC帧携带VLAN 2对应的VLAN ID。交换机S2通过端口1接收到MAC帧，在转发表中检索VLAN为VLAN 2且MAC地址为MAC F的转发项，找到匹配的转发项，从转发项指定端口（端口4）输出该MAC帧，该MAC帧携带VLAN 2对应的VLAN ID。交换机S3通过端口4接收到MAC帧，在转发表

12、中检索VLAN为VLAN 2且MAC地址为MAC F的转发项，找到匹配的转发项，删除该MAC帧携带的VLAN ID，从转发项指定端口（端口1）输出该MAC帧。 终端A终端D MAC帧传输过程。交换机S1通过端口1接收到MAC帧，确定该MAC帧属于VLAN 2，在转发表中检索VLAN为VLAN 2且MAC地址为MAC D的转发项，找不到匹配的转发项，从除端口1以外所有属于VLAN 2的端口（端口2和端口4）输出该MAC帧，从端口4输出的MAC帧携带VLAN 2对应的VLAN ID。交换机S2通过端口1接收到MAC帧，在转发表中检索VLAN为VLAN 2且MAC地址为MAC D的转发项，找不到匹配

13、的转发项，从除端口1以外所有属于VLAN 2的端口（端口4）输出该MAC帧，由于交换机S2没有从端口2输出该MAC帧，该MAC帧无法到达终端D。 假定终端A、B和G属于VLAN 2，终端E、F和H属于VLAN 3，终端C和D属于VLAN 4。 题表1交换机S1 VLAN与交换机端口映射表 VLAN 接入端口 共享端口 VLAN 22 端口1、端口端口4 VLAN 4 端口3 端口4 题表2交换机S2 VLAN与交换机端口映射表 VLAN接入端口 共享端口VLAN 2 端口4 端口1 VLAN 3 端口3 端口2 VLAN 4 2端口1、端口题表3交换机S3 VLAN与交换机端口映射表 VLAN

14、 接入端口 共享端口VLAN 3 32端口、端口 端口4 VLAN 4 端口1 4端口属于同一VLAN的端口之间存在交换路径，属于单个VLAN的交换路径经过的端口是属于该VLAN的接入端口，属于多个VLAN的交换路径经过的端口是被这些VLAN共享的共享端口。 题表三个交换机的VLAN配置情况 交换机 VLAN 类型 S1 VLAN 1静态 VLAN 2静态 S2 VLAN 1 静态 VLAN 3 动态 S3VLAN 1 静态 VLAN 3 静态 的端口发送出去。2 终端A和终端F，只有终端A发送的MAC帧才能从交换机1连接交换机 交换机2连接交换机1的端口接收的MAC帧只能发送给终端F。反之亦

15、然。的两D，属于相同VLAN、终端C和终端FF、终端A和终端E、终端B和终端 终端A和终端 个终端之间可以相互通信。E和终端。终端EF。终端。终端E和终端F。终端B和终端F终端C和终端D F。终端E。和终端 第3章 BID=32768-00:90:92:55:55:55 RP/F NDP/B BID=32768-00:90:92:33:33:33 BID=32768-00:90:92:22:22:22 RP/FNDP/B DP/F DP/F DP/F DP/F BID=32768-00:90:92:44:44:44 NDP/BDP/F RP/F RP/F DP/F DP/F BID=32768

16、-00:90:92:11:11:11 题图 V2 V2 S1 S3 V3 V3 V4 V4 和V4对应的MSTI 题图（a）V2、V3 V6 V5 S4 S1 S3 S4 S2 S2 V6 V5 对应的MSTI题图（c）V6MSTI 题图（b）V5对应的 S1 域1S1 1域1 2 12 3 3 3 3 S2 S3 S2 S3 2 1 2 2 1 2 12 S4 S5 S4 S5 2域 CISTb）单个域对应的a）两个域对应的CIST 题图（题图（域与域之间计算的是时相当于一个结点，每一个域在建立CST原因是多个域的情况下， 域间开销。单个域内，每一个交换机计算的是根路径开销。 S1 域1 S

17、2 S3 S7 S4 4域 域2 S10 S8 S5 S6 S9 S11 3域 S14 S12 S13 题图 章第4属于同一链路聚合属于同一链路聚合组的所有链路的两端端口各自属于同一个聚合组。等。组的所有链路的两端端口有着相同的端口属性，如通信方式、传输速率、所属VLAN 属于同一链路聚合组的所有链路的两端端口都是选中端口。 创建聚合组，分配端口，激活端口。区别：聚合组是一组可以作为单个逻辑端口使用的端口集合。链路聚合组是一组链路集合，且使得两个系统之间带宽是链路聚合组中所有链路带宽这一组链路用于实现两个系统互连，属于同一链路两个系统之间流量可以均衡分布到链路聚合组中的每一条链路。联系：之和，

18、 聚合组的所有链路的两端端口各自属于同一个聚合组。且是聚合组中的激活端口。为了因此，转发的数据帧的源和目的MAC地址相同， 创建两个聚合组。由于经过交换机S2采用的端口分配机均衡地将两个路由器之间的流量均衡分布到链路聚合组中的每一条链路， IP地址、基于源和目的地址。制只能是以下几种之一，基于源IP地址、基于目的IP 5章第技术基础体现在以下几个 IP用于解决的是连接在两个不同网络上的终端之间的通信问题。构建由源和目的终端及路由器组成的传输路独立于传输网络的分组形式和地址格式，方面：分传输网络上的当前跳至下一跳的IPX径，通过IP over X技术和传输网络实现连接在X 组传输过程。经过网络传

19、输的链路层帧接口是终端或路由器连接网络的地方，是实现和网络通信的门户，地址确定下一跳连IP层传输路径通过下一跳IP都是以接口作为网络的始端和终端。而 地址。接网络的接口，因此，除了连接点对点链路的路由器接口，其他接口需要配置IP用于再生这些集线器处理的对象是物理层定义的电信号或光信号，主要是处理的对象不同，帧同一个MAC网桥处理的对象是MAC层定义的MAC帧，用于实现信号，因而是物理层设备。分组，IP以太网内的端到端传输过程，因此，是MAC层设备。路由器处理的对象是网际层的 分组连接在不同网络的终端之间的端到端传输过程，因此，是网际层设备。用于实现IP连接在网段上的终网桥实现互连的两个网段或是

20、共享型网段，或是全双工通信方式的网段，作为网桥设备，但连接在端分配MAC地址。虽然目前把实现以太网和无线局域网互连的APMAC无线局域网和以太网上的终端均分配MAC地址。由于连接在ATM网上的终端无法分配一般原则，对应两个不同类型的网地址，因此，无法通过网桥实现以太网和ATM网络互连。 络，通常由网际层的路由器实现互连，而不是由MAC层的网桥实现互连。层传输路径由源终端、中间经过的路由器和目的终端组成，源终端根据配置的默认网关 IP地址确定源终端至目的终端传输路径上的第一个路由器，路由器根据路由协议建立的路 由表确定源终端至目的终端传输路径上的下一跳。地址， IP地址是独立于传输网络的逻辑地址

21、，连接在不同网络上的终端都需分配唯一的IP分组用每一个终端的IP地址必须和终端连接的网络的网络地址一致，端到端传输的IPMAC分组的目的IP地址确定IP层传输路径。IP地址标识源和目的终端，路由器根据IP地址是局域网地址，用于标识连接在局域网上的每一个终端，同一局域网内两个终端之 帧用MAC地址标识源和目的终端，网桥根据MAC地址确定交换路径。间传输的MAC计算出主机24位，子网掩码代表该网络的网络号为29位，子网掩码代表该网络的网络号为3 。22=6号位数32-29=3，实际可用的IP地址数 。IP地址只有A答案A，IP地址的最高12位必须是 01010110 0010，符合此要求的 地址匹

22、配。，和IP位是地址的高800000010，网络前缀0/4表示最高4位为0答案A，IP 。（）CB，（）C，（）A，A（）B，（），（）个局域网实际需，得出第2n160的最小整数n，求出n=41200取符合不等式n3200 4=3840bit。要为上层传输的二进制数3200160的倍数，且8，求出n=3。将2068分成3段，前两段长度须是根据1024n2068n20分组IP1000、1000和68，得出3加上IP首部后尽量接近MTU，因此，段长度分别是、。和88每一段数据在原始数据中的偏移分别是0、1000/8=125的总长分别是1020、1020、IP分组包含的数据需分成3段，长度为4882

23、1000/8=250。第二个局域网时，前2个 488和24，得出的片偏移如下图。 1024 512 BR1 终端 L=508 ID=111 终端A M=1O=0 L=1020 ID=111 M=1O=0 L=508 ID=111 M=1O=61 L=1020 ID=111 O=125 M=1 L=44 ID=111 O=122 M=1 L=88 ID=111 O=250 M=0 L=508 ID=111 O=125 M=1 L：总长度 题图 ID：标识符 L=508 ID=111 ：片偏移O M=1O=186 2068n20，求出n=5，将2068512n分成5段，前4段长度须是8的倍数，且加

24、根据 M：M标志位L=44 ID=111 上IP首部后尽量接近MTU，取值488，最后一段长度是116。因此，前4个IP分组的总长O=247 M=0 为508，最后一个IP分组的总长是136，偏移分别是0、61、261、361、461。和上 L=88 ID=111O=250 M=0 一题相比，最终到达的IP分组少了2个。 层提供的广播传输服务，MAC但必须调用地址至物理地址的解析功能，IP为网际层实现 ARPMAC层为ARP报文提供广播传输服务的过程，和为IP分组提供单播传输服务过程是一样的。因此，ARP不是链路层功能。 IP地址和MAC地址的映射是动态的，如果太长，可能因为IP地址和MAC地

25、址的映射已经改变，而无法正确传输数据，太短导致频繁地进行地址解析过程。 不能，IP地址是两层地址结构，终端IP地址必须和所连接的网络的网络地址一致，但同一个网络的终端的MAC地址并没有这样的特性，因此，IP地址和MAC地址的映射只能是动态的。 （）接口0，（）R2，（）R4，（）R3，（）R4。 其中一种地址分配方案如下表所示。 题表 网络号 IP地址范围 1500n4000n20，求出n=3，3个数据片的长度分别是1480、1480和1040，片偏移分别是0、185和370。MF标志位分别是1、1和0。 为了减少路由器的转发处理步骤，好处是提高了路由器转发IP分组的速率，坏处是路由器继续转发

26、净荷已经发生错误的IP分组。检验和兼顾了IP首部检错能力和检错操作的计算量。 LAN 2需要7位主机号，LAN 3需要8位主机号，LAN 4需要3位主机号，LAN 5需要5位主机号，LAN 1至少需要3位主机号，符合要求的地址分配方案很多，以下是其中一种。 LAN2：、LAN3：，LAN4： LAN5：，LAN1：。 。 R2路由表 R3路由表 R1路由表 下一跳 距离 下一跳 目的网络 目的网络 距离 下一跳距离 目的网络 直接 0 1 R1 直接 0 直接 0 1 R1 直接 0 0 直接 1 R1 0 直接 0 直接 1 R3 0 直接 2 R2 1 R3 2 R2 2 R2 1 R3

27、2 R2 2 R2 2 R2 、和，个网络的网络地址改为、连接的4R3R1连接的4个网络的网络地址改为、和，将将 路由表如下。 R1路由表 R3路由表 R2路由表 目的网络 距离 下一跳 目的网络 距离 下一跳 目的网络 距离 下一跳 0 直接 0 直接 1 R1 0 直接 0 直接 1 R3 0 直接 0 直接 0 直接 0 直接 2 R2 2 R2 如下是其中一种地址分配方案。 ：、：、LAN 2：、LAN 3LAN 1 ：、：、LAN 5：、LAN 6LAN 4 ：。LAN 7：、LAN 8 4个子网地址的相关信息如下表。 题表前缀长度 IP地址数 CIDR地址块 最小地址 最大地址 2

28、8 16 题表1子网 地址块 CIDR 最大地址子网1 2 子网 3子网 题图1R2路由表 R1路由表 路由表题 R2题 R1路由表 R2R1 MAC R12 MAC R21 1 端口1 直接 目的网络 距离 下一跳 下一跳 距离 目的网络 源地址地 21 目的地址 2 2 端口以太网 址 直接 0 1 R1 MAC AFf:ff:ff:ff:终端 请求AR1ARP 2 1 ff:ff MAC R22 MAC R11 直接 0 响应ARPMAC AMAC R11 AR1终端 直接 0 以太网 分组IP 终端AR1 R2R1ARP请求 2 端口1 1 端口2 直接 以太网MAC R11 Ff:ff:ff:ff: MAC A MAC R12 ff:ff ARP响应 MAC R12 MA