第4章 网络层 作业解答
计算机网络课后习题答案第4章
计算机网络课后答案第五版作者谢希仁课后习题答案第四章网络层1.网络层向上提供的服务有哪两种？是比较其优缺点。
网络层向运输层提供“面向连接”虚电路（Virtual Circuit）服务或“无连接”数据报服务前者预约了双方通信所需的一切网络资源。
优点是能提供服务质量的承诺。
即所传送的分组不出错、丢失、重复和失序（不按序列到达终点），也保证分组传送的时限，缺点是路由器复杂，网络成本高；后者无网络资源障碍，尽力而为，优缺点与前者互易2.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？网络互联可扩大用户共享资源范围和更大的通信区域进行网络互连时，需要解决共同的问题有：不同的寻址方案不同的最大分组长度不同的网络接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）不同的管理与控制方式3.作为中间设备，转发器、网桥、路由器和网关有何区别？中间设备又称为中间系统或中继(relay)系统。
物理层中继系统：转发器(repeater)。
数据链路层中继系统：网桥或桥接器(bridge)。
网络层中继系统：路由器(router)。
网桥和路由器的混合物：桥路器(brouter)。
网络层以上的中继系统：网关(gateway)。
4.试简单说明下列协议的作用：IP、ARP、RARP和ICMP。
IP协议：实现网络互连。
使参与互连的性能各异的网络从用户看起来好像是一个统一的网络。
网际协议IP是TCP/IP体系中两个最主要的协议之一，与IP协议配套使用的还有四个协议。
ARP协议：是解决同一个局域网上的主机或路由器的IP地址和硬件地址的映射问题。
RARP：是解决同一个局域网上的主机或路由器的硬件地址和IP地址的映射问题。
ICMP：提供差错报告和询问报文，以提高IP数据交付成功的机会因特网组管理协议IGMP：用于探寻、转发本局域网内的组成员关系。
5.IP地址分为几类？各如何表示？IP地址的主要特点是什么？分为ABCDE5类;每一类地址都由两个固定长度的字段组成，其中一个字段是网络号net-id，它标志主机（或路由器）所连接到的网络，而另一个字段则是主机号host-id，它标志该主机（或路由器）。
计算机网络课后习题参考答案第四章
第四章网络层1.网络层向上提供的服务有哪两种？是比较其优缺点。
网络层向运输层提供“面向连接”虚电路（Virtual Circuit）服务或“无连接”数据报服务前者预约了双方通信所需的一切网络资源。
优点是能提供服务质量的承诺。
即所传送的分组不出错、丢失、重复和失序（不按序列到达终点），也保证分组传送的时限，缺点是路由器复杂，网络成本高；后者无网络资源障碍，尽力而为，优缺点与前者互易2.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？网络互联可扩大用户共享资源范围和更大的通信区域进行网络互连时，需要解决共同的问题有：不同的寻址方案不同的最大分组长度不同的网络接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）不同的管理与控制方式3.作为中间设备，转发器、网桥、路由器和网关有何区别？中间设备又称为中间系统或中继(relay)系统。
物理层中继系统：转发器(repeater)。
数据链路层中继系统：网桥或桥接器(bridge)。
网络层中继系统：路由器(router)。
网桥和路由器的混合物：桥路器(brouter)。
网络层以上的中继系统：网关(gateway)。
4.试简单说明下列协议的作用：IP、ARP、RARP和ICMP。
IP协议：实现网络互连。
使参与互连的性能各异的网络从用户看起来好像是一个统一的网络。
网际协议IP是TCP/IP体系中两个最主要的协议之一，与IP协议配套使用的还有四个协议。
ARP协议：是解决同一个局域网上的主机或路由器的IP地址和硬件地址的映射问题。
RARP：是解决同一个局域网上的主机或路由器的硬件地址和IP地址的映射问题。
ICMP：提供差错报告和询问报文，以提高IP数据交付成功的机会因特网组管理协议IGMP：用于探寻、转发本局域网内的组成员关系。
5.IP地址分为几类？各如何表示？IP地址的主要特点是什么？分为ABCDE 5类;每一类地址都由两个固定长度的字段组成，其中一个字段是网络号net-id，它标志主机（或路由器）所连接到的网络，而另一个字段则是主机号host-id，它标志该主机（或路由器）。
计算机网络课后习题参考答案第四章
第四章网络层1、网络层向上提供得服务有哪两种？就是比较其优缺点。
网络层向运输层提供“面向连接”虚电路(Virtual Circuit)服务或“无连接”数据报服务前者预约了双方通信所需得一切网络资源。
优点就是能提供服务质量得承诺。
即所传送得分组不出错、丢失、重复与失序(不按序列到达终点),也保证分组传送得时限,缺点就是路由器复杂,网络成本高;后者无网络资源障碍,尽力而为,优缺点与前者互易2、网络互连有何实际意义？进行网络互连时,有哪些共同得问题需要解决？网络互联可扩大用户共享资源范围与更大得通信区域进行网络互连时,需要解决共同得问题有:不同得寻址方案不同得最大分组长度不同得网络接入机制不同得超时控制不同得差错恢复方法不同得状态报告方法不同得路由选择技术不同得用户接入控制不同得服务(面向连接服务与无连接服务)不同得管理与控制方式3、作为中间设备,转发器、网桥、路由器与网关有何区别？中间设备又称为中间系统或中继(relay)系统。
物理层中继系统:转发器(repeater)。
数据链路层中继系统:网桥或桥接器(bridge)。
网络层中继系统:路由器(router)。
网桥与路由器得混合物:桥路器(brouter)。
网络层以上得中继系统:网关(gateway)。
4、试简单说明下列协议得作用:IP、ARP、RARP与ICMP。
IP协议:实现网络互连。
使参与互连得性能各异得网络从用户瞧起来好像就是一个统一得网络。
网际协议IP就是TCP/IP体系中两个最主要得协议之一,与IP协议配套使用得还有四个协议。
ARP协议:就是解决同一个局域网上得主机或路由器得IP地址与硬件地址得映射问题。
RARP:就是解决同一个局域网上得主机或路由器得硬件地址与IP地址得映射问题。
ICMP:提供差错报告与询问报文,以提高IP数据交付成功得机会因特网组管理协议IGMP:用于探寻、转发本局域网内得组成员关系。
5、IP地址分为几类？各如何表示？IP地址得主要特点就是什么？分为ABCDE 5类;每一类地址都由两个固定长度得字段组成,其中一个字段就是网络号net-id,它标志主机(或路由器)所连接到得网络,而另一个字段则就是主机号host-id,它标志该主机(或路由器)。
计算机网络 谢希仁 第四章习题解答
计算机网络谢希仁第四章：网络层1、网络层向上提供的服务有哪两种？试比较其优缺点。
（教材109）答：网络层向上提供了数据报和虚电路两种服务，其优缺点的比较如下：(1)虚电路是面向连接的，提供的服务可以保证数据传输的可靠性和投递顺序的正确性；数据报是无连接的，只提供尽最大努力的交付，不能保证传输的可靠性和投递顺序的正确性。
(2)网络采用数据报传输方式可大大简化网络层的结构；虚电路让电信网络负责保证可靠通信所采取的措施，使得电信网的结点交换机复杂而昂贵。
但是相对而言，采用数据报时，由主机负责端到端的可靠性，包括差错处理和流量控制，因此主机的处理负担较大。
（3）虚电路有连接建立和释放阶段，数据传输启动慢；数据报不用建立连接，数据传输启动快。
（4）为了在交换结点进行存储转发，在使用数据报时，每个分组必须携带完整的地址信息。
而在使用虚电路的情况下，每个分组不需要携带完整的目的地址，只需要有一个简单的虚电路号码标识，这就使得虚电路分组中的控制信息部分的比特数减少，从而减少了系统开销。
（5）虚电路在连接建立的阶段确定数据传输的路由，属于同一条虚电路的分组均按照同一条路由进行转发；数据报对每个分组都独立的做路由选择。
显然，在数据传输阶段，数据报的路由处理负担较大。
但是在网络出现故障的情况下，所有通过故障结点的虚电路都不能工作，而数据报可以灵活的选择替代路由。
2、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？（教材110）答：（1）单一的网络无法满足各种用户的多种需求，因此，把许多种不同类型的物理网络互相连接在一起，可以实现更大范围内的通信。
实际中使用的TCP/IP 协议，定义了一种抽象的网络，隐藏了互连的各种不同物理网络的细节，使得互连后的网络像一个单一的大网络。
（2）进行网络互连时，需要解决的共同的问题：不同的寻址方案、不同的最大分组的长度、不同的网络接入机制、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（面向连接的服务和无连接的服务）、不同的网络管理和控制方式等。
计算机网络第4章习题答案
计算机网络第4章习题答案计算机网络第4章习题答案计算机网络是现代社会中不可或缺的一部分，它连接了世界各地的人们，使得信息的传递变得更加便捷和高效。
而在学习计算机网络的过程中，习题是检验我们对知识掌握程度的一种方式。
本文将为大家提供计算机网络第4章习题的详细答案，希望对大家的学习有所帮助。
1. 在计算机网络中，数据链路层的主要功能是什么？数据链路层是计算机网络中的第二层，它负责将网络层传递下来的数据分成适当的帧，并进行错误检测和纠正。
其主要功能包括帧同步、流量控制、差错控制和访问控制等。
帧同步是保证数据的可靠传输的基础，流量控制用于控制数据的传输速率，差错控制用于检测和纠正数据传输中的错误，访问控制则用于协调多个设备对共享链路的访问。
2. 什么是流量控制？请简要描述一下流量控制的原理。
流量控制是数据链路层中的一种机制，用于控制数据的传输速率，以避免发送方发送过多的数据而导致接收方无法及时处理。
其原理是通过发送方和接收方之间的协商和控制，使得发送方根据接收方的处理能力来调整数据的发送速率。
一种常见的流量控制机制是滑动窗口协议，发送方根据接收方返回的确认信息来动态地调整发送窗口的大小，从而实现流量的控制。
3. 什么是差错控制？请简要描述一下差错控制的原理。
差错控制是数据链路层中的一种机制，用于检测和纠正数据传输中的错误。
其原理是通过在数据帧中添加冗余的校验位，接收方在接收到数据帧后进行校验，如果发现错误，则会请求发送方重新发送数据。
常见的差错控制方法包括奇偶校验、循环冗余检验（CRC）和海明码等。
其中，CRC是一种常用的差错控制方法，它通过对数据帧进行多项式除法来计算校验码，并将校验码附加在数据帧的末尾，接收方根据校验码的计算结果来判断数据是否出现错误。
4. 什么是访问控制？请简要描述一下访问控制的原理。
访问控制是数据链路层中的一种机制，用于协调多个设备对共享链路的访问。
在共享链路上，多个设备可能同时发送数据，为了避免数据的冲突和混乱，需要通过访问控制来进行协调。
计算机网络考研题库-网络层章节题库（圣才出品）
计算机⽹络考研题库-⽹络层章节题库（圣才出品）第4章⽹络层⼀、单项选择题1．路由器连接的异构⽹络指的是（）。
A．⽹络的拓扑结构不同B．⽹络中计算机操作系统不同C．数据链路层和物理层均不同D．数据链路层协议相同，物理层协议不同【答案】C【解析】⽹络的异构性指的是传输介质、数据编码⽅式、链路控制协议以及不同的数据单元格式和转发机制，这些特点分别在物理层和数据链路层协议中定义。
2．⼀个C类地址，采⽤了255.255.255.240作为⼦⽹掩码，那么这个C类地址可以划分为（）个⼦⽹。
A．16B．32C．64D．128【答案】A【解析】先将⼦⽹掩码转换成⼆进制得到11111111.11111111.11111111.11110000。
C类地址的主机号是8位的，⼦⽹掩码最后8位中⾼4位为1，说明现在⽤⾼4位来表⽰⼦⽹，因此可以得到16个⼦⽹。
3．下列地址中，不属于多播地址的是（）。
A．225.189.123.43B．239.14.68.89C．240.32.22.12D．224.0.0.255【答案】C【解析】⽤⼆进制表⽰时，多播地址必定以1110开头，剩下28位⽤来表⽰多播地址。
⽤点分⼗进制法表⽰是224.0.0.0到239.255.255.255，240.32.22.12不在这个范围之内。
4．⼀台路由器的静态路由表中有如下四个项：表4-1那么它们可以（）。
A．聚合到202.87.96.0／21B．聚合到202.87.104.0／21C．聚合到202.87.96.0／19D．不可以聚合【答案】C【解析】因为它们的前两个字节都相同，转换为⼆进制后，第三个字节的前三位都是001，⽬的⽹络的地址前19位都相同，所以它们可以聚合成202.87.96.0／19。
5．假定⼀台主机的IP地址是222.205.74.56，⼦⽹掩码为255.255.240.0，该⼦⽹地址为（）。
A．222.205.0.0B．222.205.64.0C．222.205.72.0D．222.205.74.0【答案】B【解析】⼦⽹掩码转换为⼆进制后为：11111111.11111111.11110000.00000000；IP地址转换为⼆进制后为：11011110.11001101.01001010.00111000；两者相与后得11011110.11001101.01000000.00000000，即222.205.64.0。
第四章 计算机网络 网络层
（答案仅供参考如有不对请自己加以思考） 第四章 网络层一．习题 1.在 TCP/IP 模型中，上层协议实体与下层协议之间的逻辑接口称为服务访问点（SAP） 。
在 internet 中，网络层的访问点是（ ） 。
Ａ ＭＡＣ地址 Ｂ ＬＬＣ地址 Ｃ ＩＰ地址 Ｄ 端口号 ２.下列能反映出使网络中发生了拥塞的现象是（ ） 。
Ａ 随着网络负载的增加，吞吐量反而降低 Ｂ 网络结点接收和发出的分组越来越多 Ｃ 随着网络负载的增加，吞吐量也增加 Ｄ 网络结点接收和发出的分组越来越少 ３.路由器转发分组是根据报文的（ ） 。
Ａ 端口号 Ｂ ＭＡＣ地址 Ｃ ＩＰ地址 Ｄ 域名 ４.在路由器进行互连的多个局域网的结构中，要求每个局域网（ ） 。
Ａ 物理层、数据链路层、网络层协议都必须相同，而高层协议可以不同 Ｂ 物理层、数据链路层协议可以不同，而数据链路层以上的高层协议必须相同 Ｃ 物理层、数据链路层、网络层可以不同，而网络层以上的高层协议必须相同 Ｄ 物理层、数据链路层、网络层及高层协议可以不同 ５.下列协议中属于网络层协议的是（ ） 。
I．ＩＰ II．ＴＣＰ III．ＦＴＰ IV．ＩＣＭＰ Ａ Ｉ和 II Ｂ II 和 III Ｃ III 和 IV ６.以下说法错误的是（ ） 。
I.路由选择分直接交付和间接交付 II.直接交付时，两台机器可以不在同一物理段内 III.间接交付时，不涉及直接交付 IV.直接交付时，不涉及路由器 A I 和 II B II 和 III C.III 和 IV D I 和 IV 7.路由器在能够开始向输出链路传输分组的第一位之前， 必须接收到整个分组， 这种机制称 为（ ） 。
A.存储转发机制 B.直通交换机制 C.分组交换机制 D.分组检测机制 8.下列关于拥塞控制策略的描述中， ）符合开环控制。
（ A.在拥塞已经发生、或即将发生时做出反应，调节交通流 B.根据用户的协议限制进入网络的交通，从而阻止拥塞的发生 C.需要实时将网络的状态反馈到调节交通的地点（通常是源） D.不需要预留某些资源，资源的使用率很高 9.下列关于交换机式网络和路由网络的描述， ）是错误的。
计算机简明教程课后答案谢希仁版第四章 网络层
第四章1、网络互联有何实际意义?进行网络互联时,有哪些共同的问题需要解决.解答一、网络互联的实际意义(1)局域网的发展必然走向互联,异构网或非标准网的存在,也需互联.因为只有实现网络互联,才能使用户更好地实现资源共享;(2)网络互联可以带来一系列好处:①扩大网络物理范围,在更大范围内实现资源共享;②改善网络性能.若将一个大局域网分割成互联的若干个小的局域网,且每个小局域网内部通信量明显地高于网间通信量时,整个互联网的性能比大局域网好;③隔离故障和错误,提高网络可靠性;④在一个互联的局域网中可使用不同传输媒体;⑤可以实现不同类型的局域网(如CSMA/CD、令牌环、令牌总线)的互联;⑥可增加接入网络的最大站点数目;⑦有利于网络的安全管理.二、网络互联时需要解决以下共同问题(1)在网络之间至少提供一条物理上连接的链路以及控制这条链路的规程;(2)在不同网络的进程之间提供合适的路由;(3)有一个计费的服务,记录不同网络、网关的使用情况并维护这个状态信息;(4)尽可能不修改互联在一起的网络的体系结构,适应不同网络间的差别,包括不同的寻址方案、不同的最大分组长度、不同的超时控制、不同的差错恢复方法、不同的路由选择技术、不同的服务(面向连接服务和无连接服务)、不同的访问控制机制、不同的管理与控制方式、不同的状态报告方法,等等.2、区别internet 和Internet..解答internet(互联网)是泛指多个计算机网络互联而成的计算机网络.使用大写字母I 的Internet(因特网)则是指当前全球最大的、开放的、由众多网络相互连接起来的特定计算机网络,其前身是美国的ARPANET,它采用TCP/IP 协议.3、作为中间系统,转发器(中继器)、网桥、路由器和网关有何区别?解答按照OSI 参考模型划分的网络分层体系结构,这些中间系统中,转发器是物理层中继系统,网桥是数据链路层中继系统,路由器是网络层中继系统,网络层以上的中继系统称为网关.值得注意的是,采用TCP/IP 协议的网络中,将路由器也通常称为网关.4、试简单说明以下协议的作用:IP、ICMP、IGMP 以及ARP 和RARP.解答IP 网际互联协议是TCP/IP 体系结构中最主要的两个协议之一,它是一种标准化协议,各种计算机网络可通过使用IP 协议实现互联,形成一个更大规模的虚拟网络,即常说的互联网或IP 网.IP 协议经常会用到ARP 和RARP 这两个地址映射协议,ARP 地址解析协议将可根据一个互联网IP 地址找到对应的主机的物理网络硬件地址,ARP 采用动态的地址映射,不依赖固定的映射表,比较灵活.ARP 工作原理是,ARP 将映射表放于主机内存中,主要包含32位IP 地址和48 位物理网络硬件地址(如以太网MAC 地址).IP 模块可通过查表的方法找到对应的硬件地址;如果在ARP 映射表中不包含某IP 地址,则将包含该IP 地址的ARP 请求数据报向网络广播,IP 地址与之相同的主机收到该数据报后,发出ARP 响应数据报返回其硬件地址.RARP 逆地址解析协议与ARP 协议正好相反,用于将物理网络硬件地址翻译为IP 地址.它使得只知道自己硬件地址的主机能够从RARP 服务器获知自己的IP 地址.ARP 能应用于DNS 域名服务中,RARP 则可支持无盘工作站自举系统时获取自己的IP 地址.无盘工作站启动时,自动以广播形式发出RARP 请求数据报,并在其中写入自己的硬件地址,物理网络中只有RARP 服务器才能处理该数据报,RARP 查找映射表找出该硬件地址对应的IP 地址,并通过RARP 响应数据报发回该无盘工作站.ICMP 和IGMP 都使用IP 协议,依靠IP 数据报来传递ICMP 报文或IGMP 报文.ICMP允许主机或路由器报告差错和异常情况,还可实现网络通信量控制、路由重定向等控制功能,为网络管理提供了获取网络状态并进行相应控制处理的支持.一个主机使用IGMP 的目的是让局域网中其他主机和所有路由器能够知道它是某个组的成员,IGMP 利用局域网广播特性组播主机与路由器之间高效率地交换信息,支持了IP 网的组播功能.5、IP 地址分为几类?各如何表示?IP 地址的主要特点是什么?解答IPv4 地址长32 位,可分为5 种类型,除最高5 位状态为11110 的E类地址保留外,最高位为0 的IP 地址属于A 类地址;最高 2 位为10,则属于B 类;最高3 位为110 称为C类地址;D 类则作为组播地址,最高 4 位状态为1110.下面进一步讨论A、B、C 三类地址:IP 地址分为网络号与主机号两部分,每个网络号标识一个网络,主机号标识每个网络中的某个主机.将32 位IP 地址分为 4 个8位码段,A 类IP 地址的网络号占最高一个码段,其余三个码段代表主机号,因此使用 A 类IP 地址的 A 类网络的特点是网络数少,每个网络支持的主机多.A 类网络的有效网络号范围为00000001 到01111110,网络地址的十进制表示为 1.x.x.x 到126.x.x.x,x 取值0 到255.网络号0 和127 被保留,0 代表整个Internet 网络,127 可用于任意一台主机的环回测试.另外,网络号10 可用作内部专网.共有125 个A类网络可供分配.B 类地址的网络号和主机号各占两个码段,网络地址范围为128.x.x.x 到191.x.x.x,最多有214-2=16382 个B类网络.每个网络可支持65534 台主机,主机号为0 代表整个网络,全1为广播地址.网络号172.16 至172.31 共16 个B类网络保留给内部专网使用.C 类地址和 A 类地址正好相反,主机号占地址最低 1 个码段,其余3 个码段都表示网络号,网络地址范围为192.x.x.x 到223.x.x.x,221-2=2097150 个C类网络.每个网络支持主机最多254个.共有256 个C类网络保留给内部专网,网络号为192.168.0 到192.168.255.可以使用子网掩码,动态调节网络号和主机号,比如,可以使用掩码255.255.255.192将一个 C 类网络划分成4 个子网,也可使用掩码255.255.254.0 通过无类别域间路由协议CIDR 将两个C 类网络合并为一个可支持510 个主机的网络.IP 地址具有以下一些特点:(1) IP 地址是一种非等级的地址结构,也就是说,和电话号码的结构不同,IP 地址不能反映任何有关主机位置的地理信息.(2) 当一个主机同时连接到两个网络时,该主机就必须具有两个相应的IP 地址.其网络号net-id 是不同的.这种主机称为多穴主机(multihomed host).(3) 由于IP 地址中含有网络号,因此严格地讲,IP 地址不仅是指明一个主机(或路由器),而且指明了一个主机(或路由器)到一个网络的连接.(4) 与某个局域网相连接的主机或路由器的IP 地址中的网络号都必须是一样的.(5) 路由器总是具有两个或两个以上的IP 地址.(6) 按照Internet 的观点,用转发器或网桥连接起来的若干个局域网仍为一个网络,因此这些局域网都具有相同的网络号.(7) 在IP 地址中,所有被分配了网络号的网络,不管是地域很小的局域网还是覆盖了很大地理范围的广域网,都是平等的.(8) IP 地址有时也可以用来指明单个网络的地址,此时只要将该IP 地址的主机号置为全0 即可.6、试说明IP 地址与网络硬件地址的区别.为什么要使用这两种不同的地址?解答一台主机的IP 地址是该主机在经过IP 层抽象的互联网上的全局地址,网络硬件地址也称MAC 地址,是该主机在具体物理网络上的地址.在互联网上看到的是IP 数据报,执行IP 协议的路由器根据数据报中的IP 地址选择路由,并通过该路由器将IP 数据报转发到下一跳.具体的物理网络的链路层看到的是MAC帧,IP 数据报被封装进MAC 帧中,按照MAC 帧中目的MAC 地址寻址.因此两个地址同时都需要使用.7、(1)子网掩码为255.255.255.0 代表什么意思?(2)一网络的当前掩码为255.255.255.248,问该网络能够连接多少个主机?(3)一个A 类网络和一B 类网络的子网号分别为16 位1和8位1,问这两个网络的子网掩码有何不同?(4)一A类网络的子网掩码为255.255.0.255,它是否为一个有效的子网掩码?解答(1) 是C类地址对应的默认子网掩码.但也可能是A 类地址或B 类地址的掩码,即代表将一个 A 类网络划分成了65536 个子网,或者将一个B 类网络划分为256 个子网.主机号由最低8 位决定,路由器根据高24 位寻找网络.(2) 6 个主机.(3) 子网掩码是一样的,与(1)的掩码相同.但子网数目不同.(4) 有效,但不推荐这样的用法.8、C 类网络使用子网掩码有无实际意义?为什么?解答有,可充分利用IP 地址,可方便地支持VLAN.对于小网络,这样做还能进一步简化路由表.9、试辨认以下IP 地址的网络类别.(1)128.36.199.3(2)21.12.240.17(3)183.194.76.253(4)192.12.69.248(5)89.3.0.1(6)200.3.6.2解答(1)和(3)是B类地址;(2)和(5)是A类;(4)和(6)是C类.10、某单位有28 个部门,拥有4000 多台计算机,每个部门最多不超过250 台机器.现在打算接入Internet,但只申请到了5 个公开的合法 C 级IP 地址.要使该单位所有机器都能访问外部网站,怎么办?解答大家可能想到的解决方案就是使用代理服务.除把合法IP 地址分配给WEB、E-mail、DNS、DHCP 等服务器外,至少必须分配一个IP 地址给代理服务器.有可能的话,为多台代理服务器分配IP 地址.那么给其它机器分配什么地址?根据问题中的条件,你可以把每个部门构造为一个 C 级IP 网络.随便找28 组C级IP地址在单位内部使用,所有机器通过代理服务器进入Internet.但在内部使用别人的地址,也是一种侵权行为,尽管人家不一定追究你.怎么办?不要着急!IP 地址空间中,除了我们曾提到的0.0.0.0 和127.0.0.0 两个 A 类网络的IP地址保留外,还保留三个区域作为专用IP 地址(Private IP).这三个地址范围为:10.0.0.0.~ 10.255.255.255 1 个A类网络172.16.0.0.~ 172.31.255.255 16 个B类网络192.168.0.0.~ 192.168.255.255 256 个C类网络这些地址专门用来支持建设单位内部Intranet,使用这些地址是合法的.比如,南京大学校园网就使用172.16.0.0 来支持学生虚拟IP 地址的分配,将这个 B 类网络通过分割子网的方法将这些地址按每个子网最多254 台设备划分给不同的建筑物,最多254 个子网.当然也可以按不均等分割子网划分方案,见下题.鼓楼校区逸夫馆的子网的主机IP 地址范围是172.16.28.1~172.16.28.254.根据上面的问题,可以用专用 C 级IP 地址把每个部门类网络设置成一个 C 类网络.也可采用南京大学类似的 B 级地址方案.11、某集团公司的网络中心给其一个下属公司分配了一个B 级IP 子网地址172.20.0.0/20. 这个下属公司有10 个部门,需要将该子网进一步分割成10 个子网.其中软件开发部有300 台机器需要分配IP 地址,其余有两个部门各需要100 个IP,四个部门需要50 个,三个部门需要10 个.如何有效地分配地址?解答题中/20 是子网掩码的一种表示方法,表示32 比特子网掩码中含有20 个1,该掩码也可写成255.255.240.0.由于软件开发部需要300 个IP,因此有28<300<29,32-9=23,该开发部子网掩码为/23.网络有原来的/20 分割为/23,共分23=8 个子网,且只有6 个可用(想必大家已经明白原因).按常规的子网分割方法无法应付10 个子网的需求.需要采用"变长子网掩码"(VLSM—Variable Length Subnet Mask)技术来建立不均等分割子网.其做法如下:(1) 使用子网掩码/23,将子网172.20.0.0/20 切分为8 段,可用的6 段各有510 个有效IP.将其中一段分配给软件开发部,足以满足其300 个IP 的需要.(2) 从余下的5 段中将一段再细分为4 个子网,子网掩码为/25,每个子网有126 个有效IP.将可用的两个子网分配给需求100 个IP 的部门.(3) 再从剩下的4 段中取一段分割成8 个子网,子网掩码/26.每个子网62 个有效IP.4 个子网分配给需要50 个IP 的四个部门.(4) 将余下的2 个可用的/26 子网分别各自再分成4 个/28 子网,总共8 个子网中只有4 个子网可用,每个子网14 个有效IP.分配给3 个需要10 个IP 的部门,还余1个/28 子网.按此法分配后,还余三段/23 子网和一段/28 子网未分配,可用于以后网络的扩展.从常规分割子网IP 不够用到不均等分割子网IP 富足有余,可以看出后者的优越性.但是需要注意的是,采用VLSM 方法不能利用最简单的RIP 路由协议(参阅RFC1058),在网际互联时需要考虑兼容性.12、南京大学计算机系所在的逸夫馆6 楼至10 楼要组建一个网络,现有500 台机器要分配IP 地址.学校给了我们可构成2 个C类网络的2 组IP 地址202.119.36.0~202.119.36.255 和202.119.37.0~202.119.37.255,怎样利用它们构成一个支持500 台机器的网络?解答我们已经知道,把一个默认大小的网络(如C类网络)分成几个范围更小的网络,称为"分割子网".同样,如果把几个默认大小的网络合并成一个更大的网络,则我们将它称为"合并网络".合并网络通过一种"超网寻址"(Supernet Addressing)技术来实现,该技术由"无类别域间路由"(CIDR—Classless Inter-Domain Routing)协议所规范.问题中提到的202.119.36.0 和202.119.37.0 两个C 类网络可提供508 个有效IP 地址,能满足IP 地址需求量,但按照默认的 C 级子网掩码(255.255.255.0 或/24),组成的是两个C类网络.系内分属于两个网络的机器不能直接沟通,需要使用路由器来转发数据.如果子网掩码中默认的主机域向网络域借用 1 个比特,将1改成0,则变成新的子网掩码255.255.254.0 或/23.由此将两个 C 类网络组成一个无类别网络,网络中的任何成员主机之间通信无须使用路由器,只需要提供实现该网络内外数据交换所需的转发路由器.此外,还可多出两个IP 地址供分配(202.119.36.255 和202.119.37.0).需要指出的是,与此网络相连的所有路由设备必须支持而且启动CIDR 协议.13、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?解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.数据不参与检验和的计算,是因为如果数据参与检验和,时间上的额外开销会大大增加,因为数据通常比首部要长得多.再则高层协议通常会对数据进行这种检验工作,IP 层对数据检验显得重复和多余.因此,IP 数据报中的首部检验和不检验数据报中的数据,可以加快分组的转发.缺点是数据部分出现差错时不能及早发现.14、一个3200 比特长的TCP 报文传到IP 层,加上160 比特的首部后成为数据报.下面的互联网由两个局域网通过路由器连接起来.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1200 比特.因此数据报在路由器必须进行分片.试问第二个局域网向其上层要传送多少比特的数据(这里的"数据"当然指的是局域网看见的数据)?解答进入本机IP 层时报文长度为3200+160=3360 比特,然后封装在第一个局域网的数据帧中(如果第一个局域网的数据帧的数据部分最大长度小于IP 数据报的长度,则要分片),到达连接两个局域网的路由器后,将IP 数据报取出(如果分片则需要重组合并成IP 数据报),再送入第二个局域网.由于第二个局域网所能传送的最长数据帧中的数据部分只有1200 比特,1200 数据部分扣除160 比特IP 首部开销,只能承载1040 比特净负荷.3200 比特可分为4片,最后一片为80 比特.4 片需要有 4 个IP 首部,共计640 比特,所以第二个局域网向其上层(IP 层)要传送3200+640=3840 比特的数据.15、设某路由器建立了如表1 所示的路由表: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)192.4.153.17(5)192.4.153.90表1题15 的路由表目的网络子网掩码下一跳128.96.39.0 255.255.255.128 接口0128.96.39.128 255.255.255.128 接口1128.96.40.0 255.255.255.128 R2192.4.153.0 255.255.255.192 R3*(默认) R4试分别计算其下一跳.解答将上述IP 地址与所有的子网掩码相与,结果如果与某一行的目的网络相同,下一站就是该行的最后一列的内容.具体答案为:(1)接口0;(2)R2;(3)R4;(4)R3;(5)R4.16、某单位分配到一个B 类IP 地址,其网络号为129.250.0.0.该单位有4000 多台机器,分布在16 个不同的地点.如选用子网掩码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或最大值.解答因选用子网掩码255.255.255.0,每个子网最多可支持254 个主机.,4000 个站点分布在16 个不同的地点,可以平均每个地点连接250 台主机,小于子网最大主机数.如不平均分布,每个地点主机号码的最小值为1,最大值为254.17、一个数据报长度为4000 八比特组(固定首部长度).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 八比特组.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M 标志应为何数值?解答数据报长度为4000 八比特组,去掉固定首部长度20 八比特组,数据字段长度为3980比特,可分为 3 个短些的数据报片.每个数据字段长度分别为1480、1480 和1020 八比特组. 片偏移字段的值分别为0、185、370.M 标志字段的值分别为1、1、0.18、某个IP 地址的十六进制表示是C22F1481,试将其转换为点分十进制的形式.这个地址是哪一类IP 地址?解答用点分十进制表示,该IP 地址是194.47.20.129,为C类地址.19、有人认为:"ARP 协议向网络层提供了转换地址的服务,因此ARP 应当属于数据链路层."这种说法为什么是错误的?解答ARP 不是向网络层提供服务,它本身就是网络层的一部分,帮助向传输层提供服务.在数据链路层不存在IP 地址的问题.数据链路层协议是象HDLC 和PPP 这样的协议,它们把比特串从线路的一端传送到另一端.20、ARP 和RARP 都是将地址从一个空间映射到另一个空间.在这个意义上讲,它们是相似的.然而ARP 和RARP 在实现方面却有一点很不相同.请指出这个不同点.解答在RARP 的实现中有一个RARP 服务器负责回答查询请求.在ARP 的实现中没有这样的服务器,主机自己回答ARP 查询.请参阅有关ARP 和RARP 书籍.顺便指出,ARP 协议数据报可以通过IP 路由器转发;而RARP 则无法通过IP 路由器转发,即只局限于单个广播域内.21、在因特网上的一个B 类地址的子网掩码是255.255.240.0.试问在其中每一个子网上的主机数最多是多少?解答对于一个 B 类网络,高端16 位形成网络号,低端16 位是子网或主机域.在子网掩码的低16 位中,最高有效4 位是1111,因此剩下12 位(第3码段低 4 位和第4 码段)用于主机号.因此,存在4096 个主机地址,但由于全0 和全1 是特别地址,因此最大主机数目应该是4094.22、在IPv4 首部中有一个"协议"字段,但在IPv6 的固定首部中却没有.这是为什么?解答设置协议字段的目的是要告诉目的主机把IP 分组交给哪一个高层协议处理程序(TCP或UDP).中途的路由器并不需要这一信息,因此IPv6 不必把它放在主首部中.实际上,这个信息存在主首部中,但被(下一首部字段)伪装了.最后一个扩展首部的下一首部字段就用于指向高层协议.23、当使用IPv6 时,是否ARP 协议需要改变?如果需要改变,那么应当概念性的改变还是技术性的改变?解答从概念上讲,不需要改变.在技术上,由于被请求的IP 地址现在变大了,因此需要比较大的域(也称段).24、IPv6 使用16 个八比特组地址空间.设每隔1 微微秒就分配出100 万个地址.试计算大约要用多少年才能将IP 地址空间全部用完.可以和宇宙的年龄(大约有100 亿年)进行比较.解答使用16 个八比特组,总的地址数为2128或3.4*1038.如果我们以每10-12秒106(亦即每秒1018)个地址的速率分配它们,这些地址将持续3.4*1020秒,即大约1013年的时间.这个数字是宇宙年龄的1000 倍.当然,地址空间不是扁平的,因此它们的分配是非线性的,但这个计算结果表明,即使分配方案的效率为千分之一,这么多地址也永远都不会用完.25、在什么情况下需要使用源站选路?解答可以在IPv6 的路由选择扩展首部中给出到达目的站沿途经过的路由器,使用源站选路策略.当互联网路由器不保持路由表时,必须使用源站选路实现路由选择.26、IGP(IRP)和EGP(ERP)这两类协议的主要区别是什么?解答IGP 是自治系统内部的路由协议,为了计算自治系统内从给定的路由器到任意网络的最小费用路径,IGP 需要为自治系统内的路由器建立相当详细的路由器相互连接模式.而EGP 则是自治系统间的路由协议,在各自独立管理的不同自治系统上的路由器之间交换概要性的可达信息,通常比EGP 更加简单,不如IGP 使用的信息详细.27、试叙述RIP、OSPF 和BGP 路由协议的主要特点.解答RIP(Routing Information Protocol)协议是一个基于距离向量的分布式路由选择协议,其最大优点是就是简单.RIP 将距离定义为目的网络所经过的路由器数目(跳数),每经过一个路由器,跳数加 1.RIP 认为一个好的路由就是跳数少,即距离短.主要特点有:(1)RIP 只适用于小型网络,最大跳数为15,当跳数为16 则认为不可达;(2)RIP 只能在两个网络之间选择一条路由,不能同时使用多条路由;(3)RIP 让互联网中所有路由器每隔30秒向相邻路由器广播自己的整个路由表,各路由器根据交换的距离信息,修改各自的路由表;(4)RIP 使用运输层的用户数据报UDP 进行传送信息.OSPF 克服了RIP 限制网络规模、交换完整路由信息开销大、路由更新过程收敛时间过长等缺点,但要复杂得多.之所以称为开放最短路径优先,表明是一种公开发表的协议,并使用了Dijkstra 最短路径算法.OSPF 最主要的特征就是它是一种分布式链路状态协议,而不是RIP 那样的距离向量协议.OSPF 要点如下:(1)所有路由器都维持一个链路状态数据库,即整个互联网拓扑的有向图;(2)每个路由器使用链路状态数据库中的数据计算出自己的路由表;(2)只要网络拓扑发生变化,将引发链路状态数据库快速更新,各路由器重新计算出新的路由表,更新过程收敛快是OSPF 主要优点;(3)OSPF 依靠各路由器之间交换更新的链路状态信息,维持全网范围内链路状态数据库的一致性(链路状态数据库同步);(5) OSPF 不用UDP 而是直接使用IP 数据报来传送信息.BGP 基本上也是一个距离向量协议,但与RIP 这样的其它距离向量协议有很大区别.BGP 中将连接网络的路由器称为站,BGP 不是保留通往每个目的站的费用,而是保留到达该目的站的完整路由.BGP 也不是把每一个可能的目的站的费用周期性地通知其邻站,而是将它使用的每一个路由告诉邻站.邻站指接在同一个子网的两个路由器,若两个邻站分属于两个不同的自治系统,而其中一个邻站想和另一个邻站定期交换路由信息,则应该有一个商谈过程,该过程称为邻站获取(通过Open 和keepalive 报文实现).一旦邻站关系建立,需要用邻站可达性过程(彼此周期性交换keepalive 报文)来维持.每个路由器维护一张含有所能到达的子网以及到此子网的最佳路由的路由表,当路由表发生变化时,路由器执行网络可达性过程,用广播方式对所有BGP 路由器发出一个Update 报文.BGP 解决了通常的距离向量路由选择算法中路由更新过程收敛慢的问题.28、ICMP 的协议的要点是什么?解答ICMP 允许主机或路由器报告差错或异常情况,还可以提供通信量控制、改变路由、测试网络实体是否能够通信、询问地址掩码、测试路由时延等功能.IP 是一种不可靠的网络服务协议,只能"尽最大努力"传送,可能会丢弃数据报,ICMP则允许在数据报无法投递的情况下通知发送端.ICMP 报文封装在IP 数据报中传送,但它不是高层协议,而仍然是IP 层的协议.ICMP 报文分为差错报文和ICMP 询问报文两类.改变路由(Redirect—重定向)是使用最频繁的ICMP 差错报文,ICMP 询问报文的一个典型用例是,应用程序PING(Packet InterNet Groper)使用回送(Echo)请求和回送应答报文来测试两个主机之间是否可达.29、IPv6 没有首部检查和,这样做的优缺点是什么?解答因为IPv6 的扩展首部使得整个首部总长度是变化的,且主首部中只有净负荷长度,要知道主首部加上各扩展首部有多长需要经过较繁的计算.此外,有些扩展首部(如路由选择首部)的内容还需要修改,因此,首部检查和需要沿途路由器反复计算.IPv6 没有首部检查和,优点是沿途路由器开销小,效率高.缺点是可能会因为首部出错而误操作,比如,将IP v6 分组交付给不正确的目的主机.30、当某个路由器发现一数据报的首部检查和有差错时,为什么采取丢弃的办法而不是要求源站重传此数据报?检验首部差错为什么不采用CRC 检验码?解答因为其高层运输协议已经提供了丢包重传的功能,当数据报的首部检查和有差错时,互联网层采取丢弃策略,运输层协议会将按照数据报丢失一样来处理.因为数据报首部有些参数可能不断改变,在从源主机到目的主机每一跳都要重新计算检验码,计算检查和比生成CRC 检验码要快速得多.31、描述IP 路由选择的要点.解答一个TCP/IP 网络是由多个物理网络互联而成的,连接这些物理网络的路由器常称为IP网关,每个网关都有两个或多个网络的直接连接.与网关不同,主机通常只连接到一个物理网络,当然,多穴主机(multihomed host)是一个例外.选择IP 分组通路的过程被称作路由选择.IP 路由选择基于目的网络,而不是目的主机,因此IP 路由有直接和间接之分.位于同一物理网络的主机之间的通信称为直接路由通信. 不在同一物理网络的主机之间的通信称为间接路由通信.直接路由选择由物理网络传输系统完成,而通过网关将IP 分组转发到一个与源主机没有直接连接的网络所进行的路由选择则叫做间接路由选择.判断目的地址是否与源主机同在一个直接相连的物理网络的方法是,发送者抽取目的IP 地址的网络号,与自己IP 地址的网络号相比较.如果相同,就直接投递.在本地网络划分子网的情况下,如果目的地址属于本地的另一个子网,那么这里所说的IP 地址的网络号也包含子网号,也就是说,可以把本地不同的子网也当作不同的物理网络看待.对于跨越不同物理网络的间接路由,源主机发出的IP 分组一旦通过本物理网络到达通往目的网络的一个网关,软件就从物理网络的数据帧中抽出分组,路由选择程序可以选择通向目的网络的下一网关,IP 分组再一次被封装进帧中,并在第二个物理网络上发往该网关,如此继续下去,直至到达目的物理网络,将分组放入该物理网络的数据帧中直接投递给目的。
第4章网络层作业解答
⑤ 192.4.153.90 第4章网络层作业解答 ❖ 试分别计算其下一跳。
4-20：分析 路由器分组转发算法
(1) 提取分组的首部目的 IP 地址D。 (2) 先用路由器直接相连的各网络的子网掩码和 D 逐比特相
“与”，看是否和相应的网络地址匹配。若匹配，则将分组 直接交付。否则就是间接交付，执行(3)。 (3) 若路由表中有目的地址为 D 的特定主机路由，则将 分组传送给指明的下一跳路由器；否则，执行(4)。 (4) 对路由表中的每一行的子网掩码和 D 逐比特相“与”， 若其结果与该行的目的网络(5)。 (5) 若路由表中有一个默认路由，则将分组传送给路由表 中所指明的默认路由器；否则，执行(6)。 (6) 报告转发分组出错。第4章网络层作业解答
4-20：解答
路由表中没有特定主机路由 ① 128.96.39.10
① 匹配第1项(128.96.39.0)，所以下一跳=接口0 ② 128.96.40.12
① 不匹配第1项和第2项，匹配第3项 (128.96.40.0) ，所以下一跳=R2
③ 128.96.40.151 ① 不匹配第1项~第4项，只有使用默认路由，所 以下一跳=R4
4-30
❖ 一个大公司有一个总部和三个下属部门。公司分 配到的网络前缀是192.77.33/24。公司的网络布 局如图所示。总部共有5个局域网，每个局域网旁 边标明的数字是其上的主机数。试给每个局域网 分配一个合适的网络前缀。
50 LAN1 10 LAN2 30 LAN3 10 LAN4
192.77.33/24
❖ 1100 0000
192
❖ 1110 0000
224
❖ 1111 0000 240
❖ 1111 1000 248
《计算机网络》第四章作业参考答案
第四章作业参考答案4-05 IP地址分为几类？各如何表示？IP地址的主要特点是什么？答：在IPv4的地址中，所有的地址都是32个二进制位，并且可记为IP地址::= { <网络号>, <主机号>}IP地址被分为A、B、C、D、E五类，如下图所示。
A类地址：网络号字段为1字节，最前面的1位是0。
B类地址：网络号字段为2字节，最前面的2位是10。
C类地址：网络号字段为3字节，最前面的3位是110。
D类地址：用于多播，最前面的4位是1110。
E类地址：保留今后使用，最前面的4位是1111。
IP 地址特点如下：1.每一个IP 地址都由网络号和主机号两部分组成。
从这个意义上说，IP 地址是一种分等级的地址机构；2.IP地址是标志一个主机（或路由器）和一条链路的接口；3.具有相同网络号的主机集合构成一个网络，因此，由转发器或网桥连接起来的若干个局域网仍为一个网络。
具有不同网络号的局域网互连必须使用路由器；4.所有分配到网络号的网络都是平等的。
4-07 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：如下图所示，IP地址在IP数据报的首部，而硬件地址则位于MAC帧的首部。
在网络层以上使用的是IP地址，数据链路层及以下使用的是硬件地址。
由于全世界存在着各式各样的网络，它们使用不同的硬件地址。
要使这些异构网络能够互相通信就必须进行非常复杂的硬件地址转换工作，因此由用户或用户主机来完成这项工作几乎是不可能的事。
但统一的IP地址把这个复杂问题解决了。
连接到因特网的主机只需拥有统一的IP地址，它们之间的通信就像连接在同一个网络上那样简单方便，当需要把IP地址转换为物理地址时，调用ARP的复杂过程都是由计算机软件自动进行的，而用户是看不见这种调用过程的。
因此，在虚拟的IP网络上用IP地址进行通信给广大计算机用户带来很大的方便。
4-09 试回答下列问题：（1）子网掩码为255.255.255.0 代表什么意思？（2）一网络的现在掩码为255.255.255.248，问该网络能够连接多少个主机？（3）一A 类网络和一B 类网络的子网号subnet-id分别为16个1和8个1，问这两个网络的子网掩码有何不同？（4）一个B类地址的子网掩码是255.255.240.0。
大学《计算机网络》章节练习题及答案-第四章网络层
大学《计算机网络》章节练习题及答案-第四章网络层第4章网络层一、选择题1.以下关于静态路由说法不正确的是（）。
A.静态路由通常由管理员手工建立B.静态路由可以在子网编址的互联网中使用C.静态路由不能随互联网结构的变化而自动变化D.静态路由已经过时，目前很少有人使用2.关于数据报通信子网，下述说法（）是正确的。
A. 第一个分组需要路由选择，其他分组沿着选定的路由传输B. 第一个分组的传输延迟较大，其他分组的传输延迟很小C. 每个分组都包含源端和目的端的完整地址D. 分组可以按顺序、正确地传输给目的站点3.下列关于虚电路子网和数据报子网的说法中，（）是错误的。
A. 虚电路子网必须在通信前先建立连接B. 虚电路子网最大的优点是所传输的数据是按序的，且没有额外的延时C. 数据报子网采用的是存储转发机制，所以延时较大，且不可估计D. 数据报子网最大的缺点是途中每个节点都可能出故障，所以健壮性较差4.在分组交换网络和虚电路交换网络中，目的主机地址对于网络层的每个数据包来说，下列说法中，（）是正确的。
A. 在分组交换网络中每个数据包必须携带完整的目的主机地址，而虚电路交换网络则不必B. 在虚电路交换网络中每个数据包必须携带完整的目的主机地址，而分组交换网络则不必C. 在分组交换网络和虚电路交换网络中，每个数据包都不必携带完整的目的主机地址D. 在分组交换网络和虚电路交换网络中，每个数据包都必须携带完整的目的主机地址5.为了数据传输,在网络的源节点和目的节点之间建立一条虚电路,它是( )。
A.逻辑通路,专用的B.物理通路,专用的C.逻辑通路,非专用的D.物理通路,非专用的6.完成路径选择功能是在OSI模型的（）。
A.物理层B.数据链路层C.网络层D.运输层7.在互联网中，以下哪些设备需要具备路由选择功能？（）A.具有单网卡的主机B.具有多网卡的宿主主机C.路由器D.以上设备都需要8.IP层的功能不包括（）。
A.无连接的数据报传输B.数据报路由选择C.差错处理D.提供可靠连接9.如果多个互连局域网的高层协议不同，例如一种是TCP/IP协议，另一种是SPX/IPX协议，那么互连这些局域网必须选择（）。
计算机网络 第四章-网络层习题答案
问题 4-8：如下图所示。五个网络用四个路由器（每一个路由器有两个端口）互连起来。 能否改变这种连接方法，使用一个具有五个端口的路由器将这五个网络互连起来？ 答：一般说来是不采用这样的连接方法。
用四个路由器连接五个网络
用一个路由器连接五个网络
这里有两个原因： (1) 路由器中的 CPU 和存储器是用来对通过该路由器的每一个 IP 数据报进行处理的。 假若一个路由器和许多个网络相连接， 那么这个路由器的处理器很可能没有足够的 能力来处理通过它的所有的 IP 数据报。 (2) 冗余度可以提高因特网的可靠性。路由器和网络都有可能出现故障。如果将所有的 路由选择功能集中在一个路由器上，则一旦该路由器出故障，整个互连网就无法工 作。 因此， 在规划互连网时， 互连网的具体拓扑结构取决于物理网络的带宽、 期望的通信量、 对可靠性的需求、以及路由器硬件的价格。 问题 4-9：当运行 PING 127.0.0.1 时，这个 IP 数据报将发送给谁？ 答：127.0.0.1 是环回地址。主机将测试用的 IP 数据报发送给本主机的 ICMP（而不是发送 到因特网上）以便进行环回测试。 问题 4-10：网络前缀是指网络号字段(net-id)中前面的几个类别位还是指整个的网络号字 段？ 答：是指整个的网络号字段，即包括了最前面的几个类别位在内。网络前缀常常就简称为前 缀。 例如一个 B 类地址，10100000 00000000 00000000 00010000，其类别位就是最前面的两 位：10，而网络前缀就是前 16 位：10100000 00000000。 问题 4-11：有的书（如[COME06]）将 IP 地址分为前缀和后缀两大部分，它们和网络号字 段及主机号字段有什么关系？ 答：前缀(prefix)就是网络号字段 net-id，而后缀(suffix)就是主机号字段 host-id。下面的图是 以 C 类地址为例来说明前缀和后缀是什么。
计算机网络课后习题答案(第四章1)
计算机网络课后习题答案（第四章1）
(2009-12-14 18:19:33)
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教育▼第四章网络层
1.网络层向上提供的服务有哪两种？是比较其优缺点。
网络层向运输层提供“面向连接”虚电路（Virtual Circuit）服务或“无连接”数据报服务前者预约了双方通信所需的一切网络资源。
优点是能提供服务质量的承诺。
即所传送的分组不出错、丢失、重复和失序（不按序列到达终点），也保证分组传送的时限，缺点是路由器复杂，网络成本高；
后者无网络资源障碍，尽力而为，优缺点与前者互易
2.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？
网络互联可扩大用户共享资源范围和更大的通信区域
进行网络互连时，需要解决共同的问题有：
不同的寻址方案
不同的最大分组长度
不同的网络接入机制
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）
不同的管理与控制方式
3.作为中间设备，转发器、网桥、路由器和网关有何区别？
中间设备又称为中间系统或中继(relay)系统。
物理层中继系统：转发器(repeater)。
数据链路层中继系统：网桥或桥接器(bridge)。
网络层中继系统：路由器(router)。
网桥和路由器的混合物：桥路器(brouter)。
网络层以上的中继系统：网关(gateway)。
计算机网络练习题第4章网络层-答案
第4章网络层一、选择题DCDAC CCDBC BACCB BCDCA CDBABCCCAC 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12710.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。
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/24，254 /25，126 /26，62
LAN1
/27，30
LAN3
/28，14 /29，6
/30，2
1
0
先分配CIDR块较大的前缀 LAN1，192.77.33.0/26 LAN3，192.77.33.64/27 LAN6，192.77.33.96/27 LAN7，192.77.33.128/27 LAN8，192.77.33.160/27
192.77.33/24 , 33=0010 0001 先分配CIDR地址块较大（前缀短）的前缀 LAN1：192.77.33.0/26, 0=0000 0000 LAN3、LAN6、LAN7、LAN8: 192.77.33.64/27, 64=0100 0000, 192.77.33.96/27, 96=0110 0000, 192.77.33.128/27, 128=1000 0000, 192.77.33.160/27, 160=1010 0000 LAN2、LAN4: 192.77.33.192/28, 1100 0000, 192.77.33.208/28More bit offset =1020 =777 =0 =2960
+ 20
/8=185
/8=370
+ 20
Note: Offset is actually specified as number of 8-byte (64-bit) units.
4-27
有两个CIDR地址块208.128/11和 208.130.28/22。是否有哪个地址块包含了 另一个地址块？说明理由。
4-30 解答(续)
LAN5:
192.77.33.224/29, 1110 0000 WAN1、WAN2、WAN3: 192.77.33.232/30 , 1110 1000 192.77.33.236/30 , 1110 1100 192.77.33.240/30 , 1111 0000
要
求
应该熟练掌握： 1000 0000 128 1100 0000 192 1110 0000 224 1111 0000 240 1111 1000 248 1111 1100 252 1111 1110 254 1111 1111 255
4-09 解答
① ②
③
子网掩码255.255.255.0表示：24位网络地址， 8位主机地址。 在子网掩码为255.255.255.248（248=1111 1000）的网络中，主机号部分只有3位，所以该 网络只能连接23-2=6台主机。 若A类网络和B类网络的子网号分别为16位和8 位，则子网掩码都为255.255.255.0。但是这两 种类型的网络所拥有的子网数目不一样：A类为 216-2，B类为28-2。
地址掩码 /26 /24 /16 /16 /16 默认 目的网络地址 140.5.12.64 130.5.8.0 110.71.0.0 180.15.0.0 190.16.0.0 默认 下一跳地址 180.15.2.5 190.16.6.2 --------路由器接口 M2 M1 M0 M2 M1 M0
LAN6
20
10
LAN5
LAN7
20
30 LAN3
LAN4
R5
WAN3
LAN9
25
10
前缀，主机数目
4-30 解
0 1 1 0 1 0 0 1 0 LAN6 LAN7 LAN8 0 LAN2 LAN4 0 LAN5 WAN1 WAN2 WAN3 1 0 1 1 0 1 1 0 0
解： 展开208.128/11的第二个字节： 1000 0000 展开208.130.28/22的第二个字节：1000 0010 可见，第一个CIDR地址块包括了第二个地址块
4-28
已知路由器R1的路由表如下表所示。试画出各 网络和必要的路由器的连接拓扑，标注出必要的 IP地址和接口。对不能确定的情况应当指明。
4-20：分析 路由器分组转发算法
(1) 提取分组的首部目的 IP 地址D。 (2) 先用路由器直接相连的各网络的子网掩码和 D 逐比特相 “与”，看是否和相应的网络地址匹配。若匹配，则将分 组直接交付。否则就是间接交付，执行(3)。 (3) 若路由表中有目的地址为 D 的特定主机路由，则将 分组传送给指明的下一跳路由器；否则，执行(4)。 (4) 对路由表中的每一行的子网掩码和 D 逐比特相“与”， 若其结果与该行的目的网络地址匹配，则将分组传送 给该行指明的下一跳路由器；否则，执行(5)。 (5) 若路由表中有一个默认路由，则将分组传送给路由表 中所指明的默认路由器；否则，执行(6)。 (6) 报告转发分组出错。
第4章 网络层
习题解答 第175页 郑州大学信息工程学院 李向丽
4-09
①
②
③
④
⑤
⑥
⑦
子网掩码255.255.255.0表示什么意思。 在子网掩码为255.255.255.248的网络，其网络 能连接多少台主机？ 若A类网络和B类网络的子网号分别为16位和8位， 问这两个网络的子网掩码有什么不同。 一个B类网络地址的子网掩码是255.255.240.0， 试问在其中每一个子网上的主机数最多是多少？ 一个A类网络的子网掩码为255.255.0.255，它是 否为一个有效的子网掩码。 某个IP地址的16进制表示为C22F1481，试将其 转换为点分十进制的形式。是哪一类IP地址。 C类网络使用子网掩码有无意义？为什么？
4-22解答
4000 byte datagram MTU = 1500 bytes 问：划分为多少分片？ 各分片的数据长度字 段、片偏移量字段和 MF的值？
bytes* ID More bit offset =3980 =777 =0 =0
+ 20
One large datagram becomes several smaller datagrams
400字节 TCP 报文段
4-17. 解
20字节 首 部
数 据 部 分 IP 数据报
第二个局域网的MTU=1200比特=150字节 根据分片机制，每个分片的数据部分必须是8字 节的整数倍。除最后一个分片外，每个分片的长 度为：20+128字节。 3200比特=400字节共需要划分4个分片，每个分 片的总长度为： 前3个分片：20+128字节 第4个分片：20+16字节 每个分片都需要封装到局域网帧中。到接收方这 4个分片才进行重组，重组后交到上层的总数据 数是400字节+20*4字节=480字节=3840比特
4-20：解答(续)
①
②
192.4.153.17 ① 不匹配第1项~第3项，匹配第4项 (192.4.153.0)，所以下一跳=R3 192.4.153.90 不匹配第1项~第4项，只有使用默认路由， 所以下一跳=R4
4-21. 某单位分配到一个B类IP地址，其网络号 为129.250.0.0。该单位有4000台主机，平 均分布在16个不同的地点。请分析：① 选 用子网掩码为255.255.255.0是否合适？② 如果合适，请给每一个地点分配一个子网号， 并计算出每个子网中主机号的最小值和最大 值。
一个大公司有一个总部和三个下属部门。公司分 配到的网络前缀是192.77.33/24。公司的网络布 局如图所示。总部共有5个局域网，每个局域网旁 边标明的数字是其上的主机数。试给每个局域网 分配一个合适的网络前缀。
LAN1 LAN2
50
192.77.33/24 4 WAN1 R2 R1
R3 R4 WAN2
4-28
根据题意分析，可以画出下列网络拓扑图
180.15.0.0/16
180.15.2.5 未知
140.5.12.64/26
m2 R1 130.5.8.0/24
190.16.6.2
m0 m1
110.71.4.5 110.71.0.0/16
未知 190.16.0.0/16
因特网其 它部分
4-30
解： B类IP地址的网络号为129.250.0.0。该单位有 4000台主机，平均分布在16个不同的地点。每 一个地点有4000/16=250台，如果每个地点作为 一个子网，则每个子网中的主机号部分至少应该 是8位。网络部分就应该是32-8=24位。 ① 所以选用子网掩码为255.255.255.0是合适的。 给每一个地点分配子网号的方案有多个，可以从 129.250.0.0~129.250.255.0中任选16个。 每个子网中主机号的最小值和最大值分别是1和 254。
4-19
主机A发送IP分组给B，中间经过5个路由 器。试问在IP分组的发送过程中，总共使 用了几次ARP？
解： 每经过一个路由器需要使用ARP一次 到目的主机B，再需要使用ARP一次 所以总共使用6次ARP
4-20
设路由器建立下列路由表： 128.96.39.0 255.255.255.128 接口0 128.96.39.128 255.255.255.128 接口1 128.96.40.0 255.255.255.128 R2 192.4.153.0 255.255.255.192 R3 *(默认) R4 现共收到5个分组，其目的IP地址分别为： ① 128.96.39.10 ② 128.96.40.12 ③ 128.96.40.151 ④ 192.4.153.17 ⑤ 192.4.153.90 试分别计算其下一跳。
B A B C A C
4-17
一个3200比特长的TCP报文传送到IP层，加上 160比特的首部后成为IP分组。下面的互联网由两 个局域网通过路由器连接起来。第二个局域网的 MTU=1200比特。所以必须进行分片。试问第二 个局域网向其上层要传送多少比特的数据（指局 域网看得见的数据）。