中山大学计算机网络课平时作业（2）及参考答案

中⼭⼤学计算机⽹络课平时作业（2）及参考答案
计算机⽹络（09DE)
作业3参考答案
⽹络层
1、IP分组的头部长度≤ B，选项长度≤ B，整个IP分组长度≤ B。

答：60，40，65535
2、针对因特⽹的⽹络层，以下说法是否正确：（多选）
(a) 该层提供⽆连接的不可靠的尽⼒服务；
(b) ⼀台源主机发往同⼀⽬标主机的多个IP分组将会经过相同的路由器到达⽬的地；
(c) ⼀个IP分组被中间路由器分拆成多个⽚段(fragment)，它们将会经过相同的路由器到
达⽬的地；
(d) ⽬的主机发现IP分组的某个⽚段丢失后则丢弃整个分组；
(e) 中间的路由器既将分组拆分为⽚断也负责⽚段重组；
答：(a)(d)
3、IP协议是如何防⽌分组⼀直在⽹上绕圈的？
答：采⽤TTL，经过⼀个路由器将减1，减⾄0将被丢弃,并⽤ICMP分组通告源主机.
4、⼀个路由器收到⼀个⽆选项的IP分组（协议号=6，TTL=60，TOS=0，没有选项，标识=26208，源地址=192.168.1.120,⽬标地址=172.16.45.96,Payload的长度为4000），现在需要将该分组转发到⼀个以太⽹上(MTU=1500), 该路由器将如何分段，先填写原分组的值，然后写出拆分后各个⽚断的字段值。

5、指出以下IP地址的类别(A,B,C,D类)，并分别说明它们的⽹络号和主机号：
(a) 66.144.54.160
(b) 190.168.1.34
(c) 218.30.66.5
(d) 192.168.1.1
答：类别⽹络号主机号
(a) A类 66 144.54.160
(b) B类 190.168 1.34
(c) C类 218.30.66 5
(d) C类(私⽤⽹) 192.168.1 1
6、给定⼀个C类地址202.116.64.0, 如何采⽤⼦⽹掩码划分为8个⼦⽹，使它们都可以容纳20
台主机，写出每个⼦⽹的主机地址范围和⼦⽹掩码。

答：202.116.64.1~202.116.64.30
202.116.64.33~202.116.64.62
202.116.64.65~202.116.64.95
202.116.64.97~202.116.64.126
202.116.64.129~202.116.64.158
202.116.64.161~202.116.64.190
202.116.64.193~202.116.64.222
202.116.64.225~202.116.64.254
⼦⽹掩码：255.255.255.224
7、采⽤VLSM将⼀个C类⽹202.116.64.0/24划分成如下四个⼦⽹（允许⼦⽹号为全0）：（1）⼀个可以容纳100台主机的⼦⽹；
(2) ⼀个可以容纳50台主机的⼦⽹；
(3) ⼀个可以容纳18台主机的⼦⽹；
(4) 2个点到点⼦⽹；
写出每个⼦⽹的主机地址格式（主机位采⽤X表⽰）和⼦⽹掩码。

答：(1) 202.116.64.1~.126 ⼦⽹掩码：255.255.255.128
(2) .129~.190 ⼦⽹掩码：255.255.255.192
(3) .193~.222 ⼦⽹掩码：255.255.255.224
(4) .225~.226 ⼦⽹掩码：255.255.255.252
.229~.210 ⼦⽹掩码：255.255.255.252
其中主机号全0或全1的不可⽤。

* 还有其它答案，只要主机地址不重叠即可（同⼀⼦⽹的主机地址和⼦⽹掩码相与相等）。

8. 采⽤CIDR的⽅法形成⼀个包含C类⽹络192.132.18.0/24~192.132.21.0/24和192.132.29.0/24的最⼩超⽹，给出所采⽤的⽹络地址和⼦⽹掩码。

答：192.132.16.0/20。

9. NAT的作⽤是建⽴地址到地址的映射。

答：内部、外部（或私⽤、全局）。

10．对于采⽤⼦⽹掩码的情况，说明:
（1）⼀台主机的⼦⽹号（或者说⽹络号）如何产⽣？
（2）如何确定某个主机与⾃⼰处于同⼀IP⼦⽹？
（3）找出主机A认为主机B在⾃⼰的⼦⽹中⽽主机B并不认为主机A在⾃⼰的⼦⽹中的⼀个例⼦。

（4）能否综合（2）（3）给出⼀个判断两台主机都认为对⽅于⾃⼰位于同⼀⼦⽹的式⼦，假设它们的IP地址和掩码分别为IP1/n1和IP2/n2。

答：
（1）⾃⼰的IP地址与⾃⼰的⼦⽹掩码相与的结果；
（2）将该主机的IP地址与⾃⼰的⼦⽹掩码相与的结果，如果等于⾃⼰的⼦⽹号，则表⽰于⾃⼰在相同的⼦⽹；
（3）否，192.168.3.5/23和192.168.2.8/24；
（4）IP1/max{n1,n2}=IP2/max{n1,n2}
11．如何发现在⾃⼰主机的⼦⽹中是否存在⼀台主机的IP地址与⾃⼰的IP地址相同？
答：采⽤ARP协议查询⾃⼰的IP地址，如果有响应，表⽰存在，否则，表⽰不存在。

这叫做⽆偿AR P。

12. 如何让同⼀⼦⽹的另⼀台主机的流量全部通过你的主机中转？
答：（1）如果把⽹关的IP地址作为源IP地址⽽你的MAC地址作为源MAC地址采⽤ARP请求去查询该主机的MAC地址，该主机将把⽹关的IP地址和你的MAC地址进⾏映射。

结果，该主机将把所有发到⽹关的分组先发给你，你收到后再把它们发送给⽹关。

（2）如果把该主机的IP地址作为源IP地址⽽你的MAC地址作为源MAC地址采⽤ARP 请求去查询⽹关的MAC地址。

⽹关将把该主机的IP地址和你的MAC地址进⾏映射。

结果，⽹关将把所有到该主机的分组发给你，你收到后再把它们发送给该主机。

这也称为ARP欺骗。

13．路由器与⼆层交换机有何区别？
答：
（1）⼆层交换机⼯作在⼆层，通过⽤帧的⽬的地址查询MAC转发表来确定数据帧的转发接⼝。

路由器⼯作在第三层，它利⽤IP地址查询路由表来转发IP分组。

（2）⼆层交换机隔离只冲突域，但是不隔离⼴播域，⽽路由器不但隔离冲突域⽽且隔离⼴播域。

（3）⼆层交换机⽤于连接多个LAN（也称为⽹段）形成更⼤的LAN，路由器⽤于连接不同LAN或其它物理⽹络。

（4）⼆层交换机⽤硬件实现数据帧的转发，速度快，路由器采⽤软件⽅式转发IP分组，速度慢。

14．如果OSPF采⽤RIP的权重，它们产⽣的路由表是否相同？为什么？
答：相同，因为都是采⽤最短路经算法。

15、⼀个路由器R1的连接图如下图所⽰:
N1
如果R1的路由表为：
（2）R1收到⼀个IP分组后，如何查路由表确定转发的⽅式？
（3）最后⼀项什么IP地址可以匹配？它是什么路由？
（4）如果同时有两个匹配项，应该如何选择？
（5）针对具有以下⽬的地址的IP分组，给出R1转发的下⼀跳点：
(a) 128.96.39.10 (b) 128.96.40.12 (c) 128.96.40.151 (d) 192.4.153.17 (e) 192.4.153.90答：(1) 表⽰下⼀跳点为表⽰本机或直连⽹；
(2) 把该IP的⽬的地址与⼀个表项中的⼦⽹掩码相与，看是否等于该表项的⽹络号；
如果匹配，则通过ARP协议在该表项的接⼝查找下⼀跳点的物理地址（如果是⼴
播⽹），并根据该接⼝的协议将该IP分组封装成帧后通过该接⼝转发到下⼀跳点。

多项匹配的情况见(4)。

(3) 任何IP地址都可以匹配最后⼀项。

它是默认路由。

(4) 如果有两个以上的匹配项，需要根据最长匹配原则，选择⼦⽹掩码长度最⼤的表项（也是1的个数最多的表项）。

(5) (a) 128.96.39.1 (b) 199.1.3.1 (c) 128.96.39.198
(d) 128.96.39.212 (e) 128.96.39.198
16、路由器B和C相邻且均运⾏RIP协议，并且已知当前路由表：
* 下⼀跳点为” -”表⽰直连⽹。

B 的路由表
⽹络号距离
下⼀跳点
N1 4 A N3 3 C N6 2 E N9 5 F N10
1
-
C 的路由表
⽹络号距离
下⼀跳点
N1 2 D N3 4 G N7 3 B N9 4 D N10
2
B
问：
(a) 若不采⽤⽔平分割算法此时路由器B 收到路由器C 发送过来路由表，问更新后路由器B
的路由表是什么？
(b) 若采⽤⽔平分割算法，路由器C 发送给路由器B 的路由表是什么？答
17．下图中为OSPF ⼀个区的连接图。

N1~N3均为⼴播⽹, R3为N2的指派路由器，R4为区边
界路由器，写出：
(1) R1~R4的Router LSA 以及N2的Network LSA ；
(2) 构造由区0.0.0.1的LS 数据库形成的邻接距阵； (3) 写出R4的路由表（这⾥只需要包含本区⽹络）；
(4) 写出通过R4发往主⼲区的Summary LSA-IP Network 。

答：（1）
注：-- 链路ID ：直接相连的路由器ID/⽹络号；
-- 链路类型：1-点到点⽹，2-⼴播⽹，3-残桩⽹；
N2的Network LSA （From N2）路由器ID 开销
R1 0 R2 0 R3
（2）由区0.0.0.1 LS 数据库形成的邻接距阵:
R1的Router LSA （From R1）链路ID 开销链路类型 N1 6 3 N2 10 2
R2的Router LSA （From R2）链路ID 开销链路类型 R4 5 1 N2 10 2
R3的Router LSA （From R3）链路ID 开销链路类型 N2 10 2 N3 3 3 R4 6 1
R4的Router LSA （From R4）链路ID 开销链路
类型 R2 4 1 R3 7 1
注： (a) 路由器的LS数据库由路由器收集的LSA组成。

(b) 区边界路由器为它所在的每个区保存⼀个独⽴的LS数据库。

(c) 不填的为⽆穷⼤。

（3）
注：R1的路由表是根据LS数据库并采⽤最短路径算法计算得来。

省略的为区外的⽹络。

（4）
18、对以下四个问题进⾏多项选择：
(a) 哪些末端区允许有ASBR？
(b) 哪些末端区允许引⼊任何AS内的区外的路由？
(c) 哪些末端区不允许引⼊任何区外路由？
(d) 哪些末端区不允许从其它区引⼊AS外的路由？
可选项：A、Stub Area B、Totally Stubby Area C、NSSA D、Totally NSSA 答：(a) C、D
(b) A、C
(c) B，D
(d) A ，B ，C ，D
19*、试证明：如果使⽤RIP 协议并采⽤抑制算法，⽽且每个IP 分组都可以到达⽬的地⽽不会
丢失，则⽆论什么⽹络(例如，包含⼤的回路的⽹络)，都不会出现计数到⽆穷的现象。

证明：由于从变为⽆穷⼤（或距离增到⾜够⼤）的节点出发，逐步往外扩展，外圈不能
改变内圈的距离值，结果，距离被内圈的节点所改变。

因此，不会出现技术到⽆穷的现象。

20*．采⽤OSPF 算法，如果每个路由器的LS 数据库都相同（或者同步），并且它们都独⽴地采
⽤最短路径算法计算到某个⽹络的路由，试证明不可能产⽣回路。

如果LS 数据库不同步（拓扑图不同），就有可能产⽣回路，请举例说明。

证明：假设把整个拓扑结构看成有向图，⽬的节点为N 。

因为N 到⾃⼰的最短路径不会
指向其它节点，因此，N 不可能是回路上的节点。

如果节点M 为所有回路上的节点到N 的最短路径的距离最⼩的节点，则M 到N 的最短路径必然不会经过回路上的其它节点，也就是它的下⼀跳点必然不会是回路上的节点，这与回路的假设⽭盾。

假设R2的拓扑结构图少了红⾊的弧。

结果，R2到N 的下⼀跳为R1，⽽R1到N 的下⼀
跳为R2，形成回路。

21．有三个AS 如下图所⽰，R1-R5均为BGP 发⾔⼈。

AS200中存在⼀个⽹络66.0.0.0/8。

如果
R1通过⼿⼯配置形成该⽹络的NLRI ，并通过多条路径进⾏扩散，其中⼀条路径依次经过的路由器是R1，R2，R3，Ｒ
4，R5。

假设三个AS 的管理员对于NLRI 都采⽤默认设置。

（1）写出该NLRI 的主要属性（见下表）。

其中，Next-Hop 直接采⽤路由器标识。

(４分)
（2）如果R4收到该NLRI 后扩散给 R1和R5，说明R1收到后会怎么做。

(２分)
（3）如果R4分别从R1和R3收到该⽹络的NLRI ，它会选择哪条路由，为什么？(２分)
R1的拓扑图
R2的拓扑图
3
2
答：
（2）会丢弃，因为AS_PATH包含R1的AS号200
（3）选择R1，因为AS_PATH更短。

22．BGP协议的作⽤是什么？
答：BGP协议的作⽤: BGP协议是⼀种基于路径向量的外部⽹关协议。

BGP协议主要作⽤是在AS之间传送路由信息，使AS之外的路由器在收到发往本AS的IP分组也可以知道如何转发。

23．BGP协议在ＡＳ之间传递的路由是怎样产⽣的?
答: 在BGP路由器上⽤Network语句注⼊或⾃动注⼊IGP路由。

24．BGP协议如何防⽌扩散NLRI形成回路?
答:如果BGP路由器收到的NLRI的属性AS_PATH中包含其所在的AS的编号，则丢弃该NLRI。

从IBGP邻居收到的NLRI不能发送给IBGP邻居。

25、下图为MOSPF构造的AS的拓扑结构，绿圆为多播地址为239.0.0.1的⽬标节点。

如果源
为箭头指向发出⽬标为239.0.0.1的IP分组的源节点，红⾊线标注其指定源的多播树。

该多播树的总权重为多少？⾄少包含源
节点和⽬标节点的树的最⼩权重为多少？
答：
该多播树的权重为28。

最⼩权重为18。

26、为什么采⽤逆向路径多播可以防⽌扩散产⽣回路？
答：因为只能向远离源节点的接⼝进⾏扩散。

27、在PIM-SM协议中，哪些接⼝被标注为转发⽬的地址为G的多播分组的接⼝？答：收到发往JOIN(*，G)分组的接⼝。