第4章网络层-答案

第4章网络层

一、选择题

DCDAC CCDBC BACCB BCBCA CDBAB

CCBAC DDCCC BCAAD DCA

二、填空题

1. ARP。

2.保证ARP表项的新鲜性和正确性。

3.删除，生成该数据报的源主机。

4.静态路由和动态路由。

5.子网掩码、目的网络地址。

6.距离向量算法，链路状态算法。

7.开放式最短路径优先。

8.网关、路由器。

9.主机地址为255、主机地址为0、网络地址为127

10.广播、网络

11.虚电路、虚电路

12.地址、路由

13. OSPF ， BGP 。

三、综合题

1.简述什么是面向连接的通信、什么是无连接的通信，在因特网技术中哪个协议是面向连接的、哪个协议是无连接

的？

答：A. 面向连接是指通信双方在进行通信之前，要事先在双方之间建立起一个完整的可以彼此沟通的通道。这个通道也就是连接，在通信过程中，整个连接的情况一直可以被实时的监控和管理。

B．无连接是指不需要预先建立起一个联络两个通信结点的连接，需要通信的时候，发送节点就可以网网络上送出信息，让信息自主的在网络上向目的地节点传送，一般在传输过程中加以监控。

C．在因特网技术中TCP协议是面向连接的、IP协议是无连接的。

2.通信子网的构成基本上有两种不同的思想，即虚电路方式和数据报方式，试对它们的不同之处进行比较。

答：通常，公用分组交换网采用两种交换方式，即数据报方式和虚电路方式。

数据报是指一个带有源站地址和目的站地址的报文分组。当数据报进入通信子网后，各交换节点可以根据前方站点的工作情况，分头将各个数据报发送出去，这些数据报可能并不沿同一条路线传送，只是到目的站点之后，再将各个数据报组装成原来的报文。数据报方式是一种无连接的交换方式，即通信子网中的各节点并不需要与下一节点建立连接后才传送分组，而是只要前方线路空闲，就立即将分组发送出去。在数据报方式下，各个分组可能通过不同的路线传送，因而可以选择当时最佳路线，从而节省时间，提高效率，但无法保证各个数据报能按它们发送时的顺序到达目的地，需要进行复杂的重新组装。

虚电路是通过线路复用技术将一条实际的物理线路分割成若干条虚通路VP，每条虚通路又分割成若干条虚通道VC。虚电路是一种面向连接的交换方式。源发站点在发送分组之前，必须在沿途各个站点间建立起虚通道连接，然后所有的分组沿着同一条虚通道依次传送。面向连接的交换方式要经过建立连接、使用连接和断开连接三个阶段。

虚电路方式的优点是一旦虚电路建立起来，所有的分组就可以全部沿这条路线传送，而不必像数据报方式那样，每个节点都要选择发送到下一个节点的路线。因此比较适合传送实时性较强的信息。缺点是建立连接要花费时间，如果中间某节点失效，还会造成数据分组的丢失。

3.为什么需要对IP数据报进行分段？

答：每一种网络都规定了一帧所能携带的最大数据量（Maximum Transmission Unit，MTU）。网络硬件不能接受或传输数据量大于MTU的帧。因而一个数据报必须小于或等于一个网络的MTU。在一个Internet中，包含各种异构的网络，它们的MTU各不相同，因此会导致IP数据报在从源到目的的发送过程中经过MTU小于数据报的网络，因而无法通过的问题。为了解决这样的问题，人们提出了将IP数据报进行分段的方法，以使其能够通过MTU较小的网络。

4. 简述网桥与路由器的主要区别？

答：路由器在网络层提供连接服务，用路由器连接的网络可以使用在数据链路层和物理层完全不同的协议。网桥工作在数据链路层，用网桥连接的网络只可以使用在物理层完全不同的协议。由于路由器操作的OSI 层次比网桥高，所以，路由器提供的服务更为完善。路由器可根据传输费用、转接时延、网络拥塞或信源和终点间的距离来选择最佳路径。路由器的服务通常要由端用户设备明确地请求，它处理的仅仅是由其它端用户设备要求寻址的报文。路由器与网桥的另一个重要差别是，路由器了解整个网络，维持互连网络的拓扑，了解网络的状态，因而可使用最有效的路径发送包。 5. 试说明IP 地址与物理地址的区别。为什么要使用这两种不同的地址。

答：IP 地址（Internet Protocol Address ） 用于确定因特网上的每台主机，它是每台主机唯一性的标识。联网设备用物理地址标识自己，例如网卡地址。

TCP ／IP 用IP 地址来标识源地址和目标地址，但源和目标主机却位于某个网络中，故源地址和目标地址都由网络号和主机号组成，但这种标号只是一种逻辑编号，而不是路由器和计算机网卡的物理地址。对于一台计算机而言，IP 地址是可变的，而物理地址是固定的。

物理地址即硬件地址，由48bit 构成，是接入网络设备的唯一标识，在数据传输中封装在数据链路层的数据帧的首部。IP 地址由32bit 组成，是逻辑地址，在IP 协议的通信中，被封装在IP 数据报的首部。由于IP 地址可以设置到相应的网络设备中，根据IP 地址的结构，可以很方便的在互连网中进行寻址和路由，并转换为相应的硬件地址，在通信中两种地址工作在协议的不同层次。所以，需要使用这两种地址。 6. 一个数据报数据部分长度为3400字节（使用固定首部）。现在经过一个网络传输，该网络的MTU 为800字节，

试求：

(1)应分为几个数据报片？答：5

(2)各数据报片的数据字段长度？答：776，776，776，776，296 (3)各数据报片的偏移字段值？答：0，97，194，291，388

(4)将十进制IP 地址199.5.48.3转换成二进制形式，并用十六进制数表示，并说明是哪一类IP 地址，该类地址最大网络数和每个网络中的最大主机数。

答：1）11000111000001010011000000000011 C7053003

2）C 类地址

3）最大网络数：209715022

21

=-个

4）最大主机数：254228

=-个

7. 某单位分配到一个B 类IP 地址，其net-id 为129.250.0.0.该单位有4000台机器，分布在16个不同地点。请分

析：选用子网掩码为255.255.255.0是否合适？如果合适试给每一个地点分配一个子网号码，并算出每个主机IP 地址的最小值和最大值。

答：题中选用子网掩码为255.255.255.0。说明在后16比特中用前8比特划分子网，最后8比特确定主机，则每个子网最多有28-2=254台主机。可知16个子网的主机共16×254=4064台主机，题中说明该单位有4000台机器，分布在16个不同的地点。但没有说明这16个不同的地点各拥有多少台机器。因此：

若是“平均”分配在16个子网中，即16个子网中任何一个地点不超过254台主机数，则选用这个子网掩码是可以的； 如果某个子网中的机器数超过了254台，则选择这样的子网掩码是不合适的。

设计在主机号前网络地址域和子网中“借用”4个比特作为16个子网地址。这16个地点分配子网号码可以选用129.250.nnn.0至129.250.nnn .255，其中nnn 可以是0～15，16～31，32～47，48～63，64～79，80～95，96～111，112～127，128～143，144～159，160～175，176～191，192～207，208～223，224～239，240～255。可以按这些成组设计子网中的一组或分别选用其中的16个。而每个子网中主机号码为1至254。

8. 将十进制IP 地址199.5.48.3转换成二进制形式，并用十六进制数表示，并说明是哪一类IP 地址，该类地址最大

网络数和每个网络中的最大主机数。

（1）11000111000001010011000000000011 C7053003 （2）C 类地址