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1、计算机网络第5章习题答案计算机网络-第5章习题答案第五章练习题答案5.1网络互连有何实际意义？进行网络互 连时，有哪些共同的问题需要解决？答：网络互连使得相互连接的网络中的计算 机之间可以进行通信，也就是说从功能上和逻辑 上看，这些相互连接的计算机网络组成了一个大 型的计算机网络。网络互连可以使处于不同地理 位置的计算机进行通信，方便了信息交流，促成 了当今的信息世界。需要解决的问题有：不同的寻址方案；不同 的最大分组长度；不同的网络介入机制；不同的 超时控制；不同的差错恢复方法；不同的状态报 告方法；不同的路由选择技术；不同的用户接入 控制；不同的服务（面向连接服务和无连接服 务）；不同的管

2、理与控制方式；等等。注：网络互连使不同结构的网络、 不同类型 的机器之间互相连通，实现更大范围和更广泛意 义上的资源共享。5.2转发器、网桥和路由器都有何区别？ 答：1）转发器、网桥、路由器、和网关所 在的层次不同。转发器是物理层的中继系统。网 桥是数据链路层的中继系统。路由器是网络层的 中继系统。在网络层以上的中继系统为网关。2）当中继系统是转发器或网桥时，一般并 不称之为网络互连，因为仍然是一个网络。路由 器其实是一台专用计算机，用来在互连网中进行 路由选择。一般讨论的互连网都是指用路由器进 行互连的互连网络。5.3试简单说明IP、ARP、RARP和ICMP 协议的作用。答：IP:网际协议

3、，TCP/IP体系中两个最 重要的协议之一，IP使互连起来的许多计算机 网络能够进行通信。无连接的数据报传输.数据 报路由。ARP （地址解析协议）实现地址转换，将IP 地址映射成物理地址。RARP （逆向地址解析协 议）将物理地址映射成IP地址。ICMP : In ter net控制消息协议，进行差错 控制和传输控制，减少分组的丢失。注：ICMP协议帮助主机完成某些网络参数 测试，允许主机或路由器报告差错和提供有关异常情况报告，但它没有办法减少分组丢失，这是 高层协议应该完成的事情。IP协议只是尽最大 可能交付，至于交付是否成功，它自己无法控制。5.4分类IP地址共分几类？各如何表示？单播分

4、类IP地址如何使用？答：IP地址共分5类，分类情况如下所示：A 类 0 Netid Hostid （ 24比特）B 类 10 Netid Hostid （ 16比特）C 类 110 Netid Hostid （ 8 比特）D类1110组播地址E类11110保留为今后使用IP地址是32位地址，其中分为netid （网络 号），和hostid （主机号）。根据IP地址第一个 字节的数值，能够判断IP地址的类型。单播分类IP地址用于表示主机的网络连接。5.5试说明IP地址与硬件地址的区别，为什么要使用这两种不同的地址？答：网络层及以上使用IP地址；链路层及 以下使用硬件地址。IP地址在IP数据报的首

5、 部，而硬件地址则放在MAC帧的首部。在网络 层以上使用的是IP地址，而链路层及以下使用 的是硬件地址。在IP层抽象的互连网上，我们看到的只是 IP数据报，路由器根据目的站的IP地址进行选 路。在具体的物理网络的链路层，我们看到的只 是MAC帧，IP数据报被封装在MAC帧里面。 MAC帧在不同的网络上传送时，其 MAC帧的 首部是不同的。这种变化，在上面的IP层上是 看不到的。每个路由器都有IP地址和硬件地址。 使用IP地址与硬件地址，尽管连接在一起的网 络的硬件地址体系各不相同，但IP层抽象的互 连网却屏蔽了下层这些很复杂的细节，并使我们 能够使用统一的、抽象的IP地址进行通信。5.6简述以

6、太网上主机如何通过 ARP查询 本地路由器的物理地址。答：本地主机与目的主机通信之前，先判断 目的主机是否在本地网络上，如果不是，则要将 IP包先发给本地路由器，此时如果本地主机不知 道本地路由器的物理地址，则广播发送一个ARP 请求报文询问，路由器收到后发送ARP响应报文 告知自己的物理地址，本地主机收到ARP响应后再真正发送目的地址为目的主机的 IP包给路由器，由它进行转发。5.7试辨认以下IP地址的网络类别：（1）138.56.23.13 （ 2）67.112.45.29 （ 3） 198.191.88.12 （ 4）191.62.77.32答：（2）是A类，（1）和（4）是B类，（3）

7、是C类。解题思路：A类地址以1-126开始，B类地 址以128-191开始，C类地址以192-223开始。5.8 IP数据报中的首部检验和并不检验数 据报中的数据，这样做的最大好处是什么？坏处 是什么？答：在首部中的错误比在数据中的错误更严 重。例如，一个坏的地址可能导致分组被投寄到 错误的主机。许多主机并不检查投递给它们的分 组是否确实是要投递给它们的。它们假定网络从 来不会把本来是要前往另一主机的分组投递给 它们。有的时候数据不参与检验和的计算， 因为这样做代价大，上层协议通常也做这种检验工 作，从而引起重复和多余。因此，这样做可以加快分组的转发，但是缺点是数据部分出现差错时 不能及早发现

8、。5.9当某个路由器发现一数据报的检验和 有差错时。为什么采取丢弃的办法而不是要求源 站重传此数据报？计算首部检验和为什么不采 用CRC检验码？答：之所以不要求源站重发，是因为地址字 段也有可能出错，从而找不到正确的源站。CRC检验码需要使用多项式除法，逐站使 用代价太高。数据报每经过一个结点，结点处理 机就要计算一下校验和。不用CRC，就是为了简 化计算。5.10在因特网中分片传送的IP数据报在哪 儿进行组装，这样做的优点是什么？答：在目的站组装，这样做的优点是：（1） 路由器处理数据报简单些；（2） 并非所有的数据报片都经过同样的路 由器，因此在每一个中间的路由器进行组装可能 总会缺少几个

9、数据报片（3） 也许分组后面还要经过一个网络，它还要给这些数据报片划分成更小的片。 如果在中 间的路由器进行组装就可能会组装多次。5.11假设互联网由两个局域网通过路由器 连接起来。第一个局域网上某主机有一个 400字 节长的TCP报文传到IP层，加上20字节的首部后 成为IP数据报，要发向第二个局域网。但第二个 局域网所能传送的最长数据帧中的数据部分只 有150字节。因此数据报在路由器处必须进行分 片。试问第二个局域网向其上层要传送多少字节 的数据？答：进入本机IP层时TCP报文长度为400 字节，进入第1个局域网IP数据报长度为 400+20= 420B；在第二个局域网，报文要进行分 片，

10、已知最长数据帧的数据部分只有150B，由于 3*130400，所以共分成4片，故第二个局域网向 上传送400+4*20=480字节（TCP报文长度+4个IP 首部长度）的数据。5.12 一个数据报长度为4000字节（包含固 定长度的首部）。现在经过一个网络传送，但此 网络能够传送的最大数据长度为1500字节。试问 应当划分为几个短些的数据报片？各数据报片 的数据字段长度、片偏移字段和MF标志应为何 数值？答：4000-20=3980字节。3 片；第一片：数据字段长度1480、片偏移是0，MF 是 1；第二片：数据字段长度1480、片偏移是185, MF 是 1； 1480/8=185第三片：数

11、据字段长度1020、片偏移是370 和MF 是0； 1480*2/8=3705.13如何利用ICMP报文实现路径跟踪？答：(1)源站向目的站发送TTL=1的ICMP echo request报文，然后第1个路由器将返回 ICMP超时报文，从IP数据报首部即可以得到 第1个路由器的IP地址；(2) 将TTL增1,源站向目的站发送ICMP echo request报文，将依次收到ICMP超时报文， 如果返回的是ICMP echo reply报文，则说明探 包已经到达了目的站。5.14划分子网有何意义？子网掩码为 255.255.255.0代表什么意思？某网络的现在掩 码为255.255.255.2

12、48问该网络能够连接多少台 主机？某一 A类网络和一 B类网络的子网号分别 占16比特和8比特，问这两个网络的子网掩码有 何不同？答：子网掩码为255.255.255.C表示IP地址的 前24bit表示网络地址，包括网络号和子网号， 后8位表示主机号。可以代表 C类地址对应的子 网掩码默认值。子网掩码为255.255.255.248根 据掩码的定义，后三位是主机号，一共可以表示 8个主机号，除掉全C和全1的两个，该网络能 够连接6台主机。5.15设某路由器建立了如下表所示的路由表：目的网络子网掩码下一跳128.96.39.0255.255.255.128接口 0128.96.39.128255

13、.255.255.128接口 1128.96.40.0255.255.255.128R2192.4.153.0255.255.255.192R3* （默认）R4此路由器可以直接从接口 0和接口 1转发分组，也可通过相邻的路由器 R2、R3和R4进行转发。现共收到5个分组，其 目的站IP地址分别为：（1）128.96.39.10 （ 2） 128.96.40.12(3) 128.96.40.151 (4) 1924153.17(5) 192.4.153.90试分别计算其下一站。答：(1)接口 0, (2) R2, (3) R4, (4)R3, ( 5) R4。5.16某单位分配到一个B类IP地址

14、，其网络 号为129.250.0.0b该单位有4000台机器，平均分 布在16个不同的地点。如选用子网掩码为 255.255.255.0,试给每一个地点分配一个子网号 码，并算出每个地点主机号码的最小值和最大 值。答：一种答案：每一个地点分配其中一个子 网号码：129.250.116.0,每个地点主机号码的 最小值为1，最大值为254。5.仃设某ISP (因特网服务提供者)拥有CIDR地址块202.192.0.0/16。先后有四所大学(A、B、C、D)向该ISP分别申请大小为4000、 2000、4000、8000个IP地址的地址块，试为ISP 给这四所大学分配地址块。答：A: 202.192

15、.0.0/20 (2*12=4096);B: 202.192.00010 00(2/21 (2八11=2048);C : 202.192.0010 0000/20 ( 2八12=4096);D: 202.192.010 0000(2/19 (2八13=8096)。5.18简述采用无分类编址时的IP数据报转 发算法。从数据报DG中取出目的IP地址Id; for表T中的每一表项do将I D与表项中的子网掩码按位相“与”，结果 为N;if N等于该表项中的目的网络地址,贝V【与直连网各的匹配也可以放在for外】if下一跳指明应直接交付，则把DG直接交付给目的站（包括解析Id得到对应的物理地址 将DG

16、封装入帧并发送）;else把DG发往本表项指明的下一跳 地址（包括完成下一跳地址到物理地址 的映射,将DG封装入帧并发送）;return.for end5.19试简述RIP、OSPF和BGP路由选择协议的主要特点答：如下表所示:、4要特点RIPOSPFBGP网 关协议内部内部外部路 由表内 容目的 网，下一 站，距离目 的网，下 一站，距 离目 的网，完 整路由最 优通路 依据跳代价多种策略算法距离向量链 路状态路径向量传 送方式运输层UDPIP数据报建立TCP连接其他简 单、但 率低跳16为旦效6数1不效率高路 由器频 繁交换规 模大，统 一度量， 可达性可达好消 息传的信息，难 维持一 致

17、性快，坏消 息传的慢450002791CA440 00800600000A0A01 5FDA1E737B073800 50197185777F252B AA5018FFFF5B6E5.20有个IP数据报从首部开 始的部分内容如右所示(16进制 表示),请标出IP首部和传输层首 部，并回答：(1) 数据报首部长度和总长度各为多少字节?(2) 数据报的协议字段是多少，表示什么意思?(3) 源站IP地址和目的站IP地址分别是什么？(用点分十进制表示)(4) TTL、校验和字段是多少？(5) 源端口和宿端口是什么？并请推测所用的应用层协议是什么？答：(1)数据报首部长度5X 4=20字节,总长度=02

18、7916=633字节(2) 协议字段值为6,表示TCP(3) 源IP地址：10.10.1.95,目的IP地址:218.30.115.123（4） TTL=128,校验和=00 00（5） 源端口： 073816=1848,宿端口： 5016=80, 推测应用层协议为HTTP。5.21以下地址前缀中的哪一个与 2.52.90.140匹 配？（1）0/4 （ 2）32/4 （ 3）4/6 （ 4）80/4答：（1）。注意被选答案都是CIDR地址块，由于网络前 缀长度都不到8位，所以IP地址只写出了第1字节 的十进制值。5.22 IGMP协议的要点是什么？隧道技术 是怎样使用的？答：要点有：1、IG

19、MP （Internet组管理协 议）用于帮助多播路由器识别加入到一个多播组 的成员主机。采用多播协议可以明显地减轻网络 中各种资源的消耗，IP多播是硬件多播的一种 抽象；2、IGMP只有两种分组，即询问分组和 响应分组。IGMP使用IP数据报传递其报文， 但它也向IP提供服务；3、IGMP属于整个网 际协议IP的一个组成部分，IGMP也是TCP/IP的一个标准隧道技术使用：当组播数据报要穿越不支持 组播的互联网时，可使用IP隧道(IP-in-IP )技 术传输，把组播数据报封装在常规的单播数据报 中，单播数据报的源宿IP地址分别为隧道两头的 组播路由器的IP地址。5.23为什么说移动IP可以

20、使移动主机可以 以一个永久IP地址连接到任何链路(网络)上？答：移动IP技术支持主机的移动，而且既不 要求主机更改其IP地址，也不要求路由器获悉特 定主机路由信息。移动IP实现主机移动性的关键 是允许移动主机拥有两个IP地址。一个是应用程 序使用的长期固定的永久IP地址，称为主地址或 归属地址，该地址是在归属网络上分配得到的地 址。另一个是主机移动到外地网络时临时获得的 地址，称为次地址或转交地址。转交地址仅由下 层的网络软件使用，以便经过外地网转发和交 付。主机移动后获取转交地址，然后向其归属代 理注册，即把移动主机的转交地址通知给归属代 理，以后归属代理可以根据转交地址把目的地址 为移动主

21、机主地址的数据报通过隧道送给移动主机5.24分析划分子网、无分类编址以及 NAT 是如何推迟IPv4地址空间的耗尽的？答：划分子网允许多个物理网络共用一个分 类IP网络号；无分类编址允许按需（前缀长度不 受分类地址的限制）划分地址块，能更有效地利 用地址空间；NAT允许网点内主机使用专用地址 （私有IP地址），通过NAT盒和因特网上本专用 互联网外的主机通信。5.25简述NAPT的优缺点。答：NAPT的优点是能够仅用一个全球有效 地址获得通用性、透明性和并发性。主要缺点是 通信仅限于TCP和UDP。对于ICMP，NAT需要 另做处理以维持透明性。NAPT通过转换TCP或 UDP协议端口号以及地

22、址允许并发访问（网点内 多台主机同时并发访问给定的某个外部地址）。5.26简述VPN主要作用及其技术要点。答：虚拟专用网（VPN）技术提供了一种低 成本的替代方法，允许机构使用因特网互连多个网点，并用加密来保证网点之间的通信量的私密 性。实现VPN有两种基本技术：隧道传输技术和 加密技术。5.27 IPv6没有首部检验和。这样做的优缺点 是什么？答：16位的首部检验和字段用于保证IP 分组首部值的完整性，但当IP分组通过路由器 时，首部要发生变化，检验和必须重算。IPv6没 有首部检验和，这样做的优点是可以使路由器更 快地处理分组，从而改善吞吐率。这样做的缺点 是在可靠度低的网络里，不能够及时发现出错。5.28 IPv6地址有几种基本类型？答：IPv6地址有三种类型：（1） 单播（Unicast）单个接口的标识符。 发向一个单播地址的分组被交付给由该地址标 识的接口。（2） 任播（An yeast） 一组接口（一般属 于不同的节点）的标识符。发向一个任播地址的 分组被交付给该地址标识的其中一个接口 （最近 的那个接口，根据路由选择协议的距离度量 。(3) 组播(Multicast )一组接口(一般属 于不同的节点)的标识符。发向一个组播地址的 分组被交付给由该地址标识的所有接口。 IPv6中没有广播地址，广播被看作是组播的一个特 例。