计算机网络题库——第4章 网络层_考虑如右图所示的子网,该子网使用了距离向量算法

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．16 B．32 C．64 D．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．225.189.123.43 B．239.14.68.89 C．240.32.22.12 D．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 202.87.96.0／21
B．聚合到 202.87.104.0／21
C．聚合到 202.87.96.0／19
D．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．222.205.0.0 B．222.205.64.0 C．222.205.72.0 D．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。所以 222.205.64.0 为该子网地
址。

6．以下（ ）协议完成了从网卡到 IP 地址的映射。
A．ARP 协议
B．RARP 协议
C.IGMP 协议
D.ICMP 协议
【答案】A
【解析】地址解析协议ARP 用来在局域网上从目的 IP 地址得到目的MAC 地址。

7．以下地址中的（ ）和 86.32.0.0／12 匹配。
A．86.33.224.123 B．86.79.65.216 C．86.58.119.74 D．86.68.206.154
【答案】A
【解析】题目中给出地址的第二个字节为 32，用二进制表示为 00100000，前缀 12 位，说明第二个字节的前
4 位 0010 在前缀中。选项中给出的 4 个地址的第二字节（第一个字节的 8 位全部匹配）的前 4 位分别是：0010，
0100，0011 和 0100，所以 86.33.224.123 属于题目中所描述的网段。

8.路由器采用（ ）方式来发送 IP 分组。
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
【答案】A
【解析】路由器在向输出链路转发分组的第一个比特之前，必须先接收并存储整个分组，这种方式称为存储转发机制。

9.路由器中计算路由信息的是（ ）。
A.输入队列
B.输出队列
C.交换结构
D.路由选择处理机
【答案】D
【解析】路由选择处理机的任务是根据所选定的路由选择协议构造出路由表，同时经常或定期地和相邻路由器交换路由信息而不断地更新和维护路由表。

10.路由表的分组转发部分由（ ）部分组成。
A.交换结构
B.输入端口
C.输出端口
D.以上都是
【答案】D
【解析】分组转发部分包括 3 部分：
（1）交换结构，根据转发表对分组进行处理，将某个输入端口进入的分组从一个合适的输出端口转发出去。
（2）输入端口，包括物理层、数据链路层和网络层的处理模块。
（3）输出端口，负责从交换结构接收分组，再将其发送到路由器外面的线路上。

11.在路由器进行互联的多个局域网的结构中，要求每个局域网（ ）。
A.物理层协议可以不同，而数据链路层及其以上的高层协议必须相同
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、网络层协议可以不同，而网络层以上的高层协议必须相同
D.物理层、数据链路层、网络层及高层协议都可以不同
【答案】C
【解析】路由器是第三层设备，向传输层及以上层次隐藏下层的具体实现，所以物理层、数据链路层、网络层协议可以不同。而网络层之上的协议数据是路由器所不能处理的，因此网络层以上的高层协议必须相同。本题容易误选 B。主要原因是在目前的互联网广泛使用的是 TCP／IP 协议族，在网络层用的多是 IPv4，所以误认为网络层协议必须相同。而实际上，使用特定的路由器连接 IPv4 与 IPv6 网络，就是典型的网络层协议不同而实现互联的例子。

12.一个 UDP 用户的数据报的数据部分长为 8192 字节。那么通过以太网来传播该 UDF 数据报时，最后一个 IP 分片的数据长度是（ ）。
A．1500 B．1480 C．800 D．600
【答案】C
【解析】UDP 头部长为 8 字节，因此该 UDP 数据报总长度为 8192＋8＝8200 字节，该数据报交付给网络层时，如果不需要分片，8200 字节的 UDP 数据报将作为 IP 分组的数据部分封装起来，但以太网帧的最大数据域为 1500 字节，因此 IP 分组需要分片，IP 头部占 20 字节，得到每个 IP 分片的最大数据域长度应该是 1500－20
＝1480 字节，则最后一个分片的数据长度应该是(8200－5＊1480)＝800 字节。

13.根据NAT 协议，下列 IP 地址中（ ）不允许出现在因特网上．
A．192.172.56.23 B．172.15.34.128 C．192.168.32.17 D．172.128.45.34
【答案】C
【解析】NAT 协议保留了 3 段 IP 地址供内部使用，这 3 段地址如下：
A 类：l 个A 类网段，即 l0．0．0．O～10．255．255．255，主机数 16777216
B 类：l6 个B 类网段，即 172．16．0．0～172．31．255．255，主机数 1048576
C 类：256 个C 类网段，即 192．168．0．0～192．168．255．255，主机数 65536
所以只有C 选项是内部地址，不允许出现在因特网上。

14.假定一个NAT 路由器的公网地址为 205.56.79.35，并且有如下表项。且有如下表项。

它收到一个源 IP 地址为 192.168.32.56，源端口为 80 的分组，其动作是（ ）。
A.转换地址，将源 IP 变为 205.56.79.35，端口变为 2056，然后发送到公网
B.添加一个新的条目，转换 IP 地址以及端口然后发送到公网
C.不转发，丢弃该分组
D.直接将分组转发到公网上
【答案】C
【解析】NAT 的表项需要管理员添加，这样可以控制一个内网到外网的网络连接。题目中主机发送的分组在 NAT 表项中找不到（端口 80 是从源端口找，而不是转换端口），所以服务器就不转发该分组。

15.IP 分组头部中有两个有关长度的字段，一个是头部长度字段，另一个是总长度字段，其中（ ）。
A.头部长度字段和总长度字段都是以 8bit 为计数单位
B.头部长度字段以 8bit 为计数单位，总长度字段以 32bit 为计数单位
C.头部长度字段以 32bit 为计数单位，总长度字段以 8bit 为计数单位
D.头部长度字段和总长度字段都是以 32bit 为计数单位
【答案】C
【解析】IP 数据报的头部长度字段占 4bit，可表示的最大数值为 15 个单位，一个单位为 4 字节。当 IP 分组的头部长度不是 4 字节的整数倍时，必须利用最后一个填充字段加以填充，以保证数据部分永远为 4 字节的整数倍，这样在实现 IP 协议时较为方便。故 IP 数据报的头部长度限制在 60 字节以内，通常取头部长度为 20 字节。
IP 数据报的总长度指包括头部和数据部分的长度，单位为字节。总长度字段占 16bit，所以数据报的最大长度为
65535 字节，即 64KB。

16.内部网关协议包括：（ ）。
A．OSPF 和 IGP
B．OSPF 和 EGP
C．RIP 和 BGP
D．OSPF 和 RIP
【答案】D
【解析】要区分外部网关协议(EGP)和内部网关协议(IGP),OSPF、RIP 属于内部网关协议，BGP 则属于外部网关协议。

17.某部门申请到一个C 类 IP 地址，若要分成 8 个子网，其掩码应为（ ）。
A．255.255.255.255 B．255.255.255.0 C．255.255.255.224 D．255.255.255.192
【答案】C
【解析】C 类地址范围：192.0.0.1～223.255.255.254。C 类地址第 1 字节、第 2 字节和第 3 个字节为网络
地址，第 4 个字节为主机地址。为了划分成 8 个子网，必须占用 3 位主机地址，第 4 个字节对应掩码的二进制应为 11100000。所以子网掩码应为：255.255.255.224。

18.如果互联的局域网高层分别采用 TCP／IP 协议与 SPX／IPX 协议，那么我们可以选择的多个网络互联设备应该是（ ）。
A.中继器
B.网桥
C.网卡
D.路由器
【答案】D
【解析】一般说来，异构网络互联与多个子网互联都应采用路由器来完成。两个分别采用 TCP／IP 协议与
SPX／IPX 协议的局域网，属于异构网络，所以必须用路由器。另三种设备都不能连接异构网络。

19.一个路由器的路由表通常包含（ ）。
A.所有目的主机到达和到达该目的主机的完整路径
B.目的网络和到达该目的网络的完整路径
C.目的网络和到达该目的的网络路径上的下一个路由器的 IP 地址
D.互联网中能有路由器的 IP 地址
【答案】C
【解析】路由表中保存有到达特定网络终端的路径，路由表中的每一项都被看作是一个路由，至少要包含目的网络和下一跳路由器的 IP 地址才能找到转发路径。

20.基于TCP／IP 的互联网服务中，IP 协议提供主机之间的（ ）分组传输服务。
A.可靠的面向连接的
B.不可靠的面向连接的
C.可靠的无连接的
D.不可靠的无连接的
【答案】D
【解析】IP 协议是一种尽力而为的协议，它提供的服务是不可靠的无连接的。

21.假设一个应用每秒产生 60 bytes 的数据块，每个数据块被封装在一个 TCP segment 中，然后再封装到一个 IP datagram 中。那么最后每个 datagram 包含的应用数据所占的百分比是：（ ）。
A．20％ B．40％ C．60％ D．80％
【答案】C
【解析】TCP 头 20bytes，IP 头 20bytes，datagram 共 60＋20＋20＝100bytes，应用数据 60bytes，因此应用数据所占的百分比为：60％。

22.网络子网掩码为 255.255.255.240，问该网络能够连接（ ）台主机。
A．30 B．14
C．6 D．2
【答案】B
【解析】从子网掩码可知，IP 地址的后四位用于表示网络中的主机号，主机号为全 0 和全 1 有特殊的用途， 因此，该网络能够连接的主机个数为 24－2＝14。

23.假如用 5 个路由器将 6 个网络互连，使用链路状态路由算法，需要（ ）个路由表。
A．1 B．5 C．6 D．11
【答案】B
【解析】路由表是路由器进行转发的依据，每一个路由器上需要一个路由表，因此路由表的个数应与路由器的个数相同。

24．（ ）不是网络层的功能。
A.路由选择
B.流量控制
C.建立连接
D.分组和重组
【答案】C
【解析】建立连接是传输层的功能。网络层的主要功能即是提供路由，即选择到达目标主机的最佳路径，并沿该路径传送数据包。除此之外，网络层还要能够消除网络拥塞，具有流量控制和拥塞控制的能力。

25.在 IP 地址分类中，IP 地址所能包含的主机数量最少的是（ ）。
A．A 类
B．B 类
C．C 类
D．D 类
【答案】D
【解析】A 类地址最多包含 224－2 台主机,B 类地址最多包含 216－2 台主机，C 类地址最多包含 28－2 台主机，D 类地址表示组播地址，不能分配个单台主机使用。

26.IP 层的功能不包括（ ）。
A.差错处理
B.数据报路由选择
C.无连接的数据报传输
D.提供可靠连接
【答案】D
【解析】IP 层尽最大的努力提供投递服务，不能保证可靠性。

27.下面 IP 地址属于 B 类 IP 地址的是（ ）。
A．130.111.168.1 B．128.108.111.2 C．202.199.1.35 D．294.125.13.110
【答案】B
【解析】现在根据 IPv4 标准，IP 地址分为 5 类
A 类：0.0.0.0 ～ 127.255.255.255
B 类：128.0.0.0 ～ 191.255.255.255
C 类：192.0.0.0 ～ 223.255.255.255
D 类：224.0.0.0 ～ 239.255.255.255
E 类：240.0.0.0 ～ 247.255.255.255

28.一个路由器有两个端口，分别接到两个网络，两个网络各有一个主机，IP 地址分别为 110.25.53.1 和
110.24.52.6，子网掩码均为 255.255.255.0，可分配给路由器两个端口的两个 IP 地址分别是（ ）。
A．110.25.52.1 和 110.24.52.6
B．111.25.53.1 和 111.25.53.6
C．110.25.53.6 和 110.24.52.1
D．110.25.53.1 和 110.24.53.6
【答案】C
【解析】路由器每个端口的地址必须是分别属于不同的网段，同时每个端口地址必须和该端口连接的网段处于同一个网络中，只有C 选项的地址分配是合理的。

29.如果一台主机的 IP 地址为 192.168.0.10，子网掩码为 255.255.255.224，那么主机所在网络的网络号占 IP 地址的位数是（ ）。
A．24 B．25 C．27 D．28
【答案】C
【解析】本题中，子网掩码的前三个字节用二进制表示时为全 1，第四个字节为 224，二进制表示时是
11100000，子网掩码中共有 27 个“1”，因此 IP 地址中网络号占 27 位。

30.关于DHCP 的工作过程，下面说法错误的是（ ）。
A.新入网的计算机一般可以从 DHCP 服务器取得 IP 地址，获得租约
B.若新入网的计算机找不到 DHCP 服务器，则该计算机无法取得 IP 地址
C.在租期内计算机重新启动，而且没有改变与网络的连接，允许该计算机维持原租约
D.当租约执行到 50％时，允许该计算机申请续约
【答案】B
【解析】DHCP 可以动态的为新入网的计算机分配 IP 地址，但不是计算机获取 IP 地址的唯一方式，比如还可以手动设置静态 IP 地址。

31.路由器中发现TTL 值为 0 的分组将进行的处理是（ ）。
A.返回发送方
B.丢弃
C.继续转发
D.本地提交
【答案】B
【解析】IP 报头中的 TTL 字段表示报文的寿命，如果 TTL 为 0，则说明该数据报无法交付，路由器会丢弃该数据报，并向源主机返回时间超时的 ICMP 报文。

32．设有下面 4 条路由：170.18.129.0／24、170.18.130.0／24、170.18.132.0／24 和 170.18.133.0／24，
如果进行路由汇聚，能覆盖这 4 条路由的地址是（ ）。
A．170.18.128.0／21 B．170.18.128.0／22 C．170.18.130.0／22 D．170.18.132.0／23
【答案】A
【解析】为了进行路由聚合，必须找出每个网段中网络地址中最大相同前缀，本题中，4 条路由的网络地址的前两个字节都是一样的，第三个字节的二进制表示分别为： 10000001；10000010；10000100；10000101，前五位都相同，再加上前两个字节，最大相同前缀为 2＊8＋5＝21，因此能够包含这 4 条路由的网络地址是172.18.10000000.0／21，即 172.18.128.0／21。

33.在因特网中，IP 数据报的传输需要经由源主机和中途路由器到达目的主机，下面说法正确的是（ ）。
A.源主机和中途路由器都知道 IP 数据报到达目的主机需要经过的完整路径
B.源主机知道 IP 数据报到达目的主机需要经过的完整路径，而中途路由器不知道
C.源主机不知道 IP 报到达目的主机需要经过的完整路径，而中途路由器知道
D.源主机和中途路由器都不知道 IP 数据报到达目的主机需要经过的完整路径
【答案】D
【解析】对于 IP 网络，是采用数据报方式，因此对于源主机和中途路由器都不会知道数据报经过的完整路径，路由器仅知道到达目的地址的下一跳地址，主机仅知道到达本地网络的路径，到达其他网络的数据报均转发到网关的地址，也就是路由器，因此源主机和中途路由器都不知道 IP 数据报到达目的主机需要经过的完整路径。

34.在 IP 数据报的传递过程中，IP 数据报报头中保持不变的域是（ ）。
A.标识和片偏移
B.标志和头部校验和
C.标识和目的地址
D.标志和生存周期
【答案】C
【解析】在 IP 数据报传递过程中，如果数据报长度超过网络 MTU 的时候，必须分片，此时片偏移和标志会发生变化；生存时间是随着数据报传递发生变化的；对于校验和，每经过一个结点都要进行重新计算；因此只有目的地址和标识是不变的，标识是一个计算器，即使发生分片的情况下，其会把这个值复制到分片后的标识字段，而不发生改变，在数据报的整个传输过程中，目的地址一直为目的端的 IP 地址。

35.下列关于地址转换技术(NAT)的叙述，不正确的是（ ）。
A.地址转换技术可以使使用私有 IP 地址的内部主机访问 Internet
B.地址转换技术能够确保内部主机正常使用所有Internet 服务
C.地址转换技术能够对内部主机起到一定的安全保护作用
D.以上均不正确
【答案】D
【解析】地址转换技术采用端口映射的方式是内部主机可以访问外部的服务，由于内部主机对外部是不可见的，因此具有一定的保护作用，前三个选项中关于NAT 的描述是正确的。

36.ICMP 协议不具备的功能是（ ）。
A.向源主机发送网络不可达报文
B.向路由器发送回送请求报文
C.进行时间戳请求
D.获取主机 IP 地址
【答案】D
【解析】ICMP 协议中包括差错报文和询问报文等多种报文，ABC 三项，描述的是 ICMP 报文。D 项，中获取主机 IP 地址是采用DHCP 协议。

37.ICMP 在 TCP／IP 协议族中属于（ ）协议。
A.数据链路层
B.传输层
C.网络层
D.应用层
【答案】C
【解析】ICMP 是 IP 层的协议。ICMP 报文作为 IP 层数据报的数据，加上 IP 数据报的首部，组成 IP 数据报发送出去，所以 ICMP 协议属于网络层。

38.现有一个长度为 3000B 的 IP 数据报，其 IP 头部的长度为 20B，该 IP 数据报如在最大帧长度为 1518B
的以太网中进行传输，那么为了正确传输，需要将其拆分的数据报个数是（ ）。
A．2 B．3 C．4
D．不必拆分
【答案】B
【解析】在传输过程中，IP 数据报的长度如果大于数据链路层的 MTU 时，需要分片，本题中，MTU＝1518，, 以太网帧头为 18B，IP 头为 20B，因此最大数据载荷是 1480B，3000B 的数据必须进行分片，3000＝1480＋1480
＋40 共 3 片。

39.下列设备中，可以分割广播域的是（ ）。

A.集线器
B.网桥
C.以太网交换机
D.路由器
【答案】D
【解析】广播是网络层的功能，要分割广播域，需要网络层的设备，选项中，路由器是网络层的设备，可以分割广播域，而其他三个项都属于网络层以下层的设备，所以都不能分割广播域。

40.有关路由器的描述正确的是（ ）。
A.单独的广播域，分开的冲突域
B.分开的广播域，单独的冲突域
C.分开的广播域，分开的冲突域
D.单独的广播域，单独的冲突域
【答案】C
【解析】路由器工作在网络层，因此能够隔断广播域和冲突域。

41.IP 数据报的报文格式如下图所示。在没有选项和填充的情况下，报头长度域的值为（ ）。
表 4-3
A．3 B．5 C．10 D．20
【答案】B
【解析】本题考查 IP 数据报的格式，计算报文头长度时，以 4 字节为单位，不含选项和填充的报文正好是
IP 数据报的固定部分，共 20 个字节，因此，报头长度为 20／4＝5。

42．对地址转换协议(ARP)描述正确的是（ ）。
A．ARP 封装在 IP 数据报的数据部分
B．ARP 是采用广播方式发送的
C．ARP 是用于 IP 地址到域名的转换
D．发送ARP 包需要知道对方的 MAC 地址
【答案】B
【解析】ARP 位于网络层，但并没有像 ICMP 一样封装在 IP 数据报的数据部分。ARP 协议主要实现 IP 地址和物理地址的转换，因此 ARP 报文在发送的时候并不知道对方的 MAC 地址，为了得到物理地址，ARP 分组采用广播方式发送。

43．TCP／IP 网络中，某主机的 IP 地址为 130.25.3.135，子网掩码为 255.255.255.192，那么该主机所在的子网的网络地址是（ ）。
A．130.25.0.0 B．130.25.3.0 C．130.25.3.128 D．130.25.3.255
【答案】C
【解析】题中子网掩码的前三个字节用二进制表示时全为“1”，第四个字节转换为二进制后为 11000000，使用子网掩码的二进制形式和 IP 地址的二进制表示形式相与后得到该 IP 地址所在子网的网络地址为
130.25.3.128。

44.一台主机的 IP 地址为 11.1.1.100，子网掩码为 255.0.0.0。现在用户需要配置该主机的默认路由。经过观察发现，与该主机直接相连的路由器具有如下 4 个 IP 地址和子网掩码：
Ⅰ．IP 地址：11.1.1.1，子网掩码：255,0.0.0；
Ⅱ．IP 地址：11.1.2.1，子网掩码：255.0.0.0；
Ⅲ．IP 地址：12.1.1.1，子网掩码：255.0.0.0；
Ⅳ．IP 地址：13.1.2.1，子网掩码：255.0.0.0。
请问 IP 地址和子网掩码可能是该主机的默认路由的是（ ）。
A．Ⅰ 和 Ⅱ B．Ⅰ 和 Ⅲ C．Ⅰ、Ⅲ和Ⅳ D．Ⅲ和Ⅳ
【答案】A
【解析】主机地址是一个标准的 A 类地址，其网络地址为 11.0.0.0。而根据 IP 地址和子网掩码可以得到与主机相连的路由器所属的网络，选项 I 的网络地址为 11.0.0.0，选项Ⅱ的网络地址为 11.0.0.0，选项Ⅲ的网络地址为 12.0.0.0，选项Ⅳ的网络地址为 13.0.0.0，因此和主机在同一个网络是选项Ⅰ和Ⅱ，主机可能会将Ⅰ或
Ⅱ设置为默认路由。

45.当 DHCP 客户计算机第一次启动或初始化 IP 时，广播发送给本地子网的消息是（ ）。
A．DHCPDISCOVER B．DHCPREQUEST C．DHCPOFFER D．DHCPACK
【答案】A
【解析】DHCP OFFER 为 server 对 DHCP DISCOVER 报文的响应,
DHCP REQUEST 为 client 对 DHCP OFFER 报文的响应。
DHCP ACK 是 server 对 DHCP REQUEST 报文的响应，client 收到此报文后才真正获得了 IP 地址和相关配置信息。
DHCP DISCOVER 用来查找 DHCP 服务器，客户计算机初始化 IP 的时候，首先要查找 DHCP 服务器，因此要发送的消息是DHCP DISCOVER。

46.下列能反映出是网络中发生了拥塞的现象是（ ）。
A.网络结点接收和发出的分组越来越少
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.随着网络负载的增加，吞吐量反而降低
【答案】D
【解析】拥塞是指在某段时问内，如果对网络中某一资源的需求超过了该资源提供的可用部分，网络的性能将明显变差。当网络中发生拥塞时，网络的性能将会急剧下降，整个网络的吞吐量就会随着网络负载的增加反而不断下降。而在网络正常运行时，网络的吞吐量将随网络负载的增加而线性增加。因此，判断网络是否出现拥塞的依据是网络的吞吐量是否随负载的增加而不断下降。

47.对分片后的数据报进行重组的是（ ）。
A.目的端系统
B.中间主机
C.核心路由器
D.下一跳路由器

【答案】A
【解析】数据报分组从源端发送到目的端的过程中，期间可能会经过不同的路径，只有目的端系统能够收到一个数据报的所有分组，因此，分片的重组工作只能在目的端系统进行。

48.路由表错误和软件故障都可能使得网络中形成数据传输环路，解决该问题的方法是（ ）。
A.报文分片
B.增加校验和
C.设定生命期
D.增加选项字段
【答案】C
【解析】路由回路即数据报在网络上传输时形成环路，会导致数据报无法到达目的地，并在回路中循环传输， 占用了网络资源，为了解决该问题，在 IP 首部中设有生命期字段，数据报每经过一个路由器，路由器会将其生命期减 1，当生命期为 0 时，路由器将不再转发并丢弃该数据报。

49.以下属于网络层协议的是（ ）。
A．SMTP B．SLIP C．ICMP D．DHCP
【答案】C
【解析】ICMP 是“Internet Control Message Protocol”（Internet 控制消息协议）的缩写。它工作在网络层，是 TCP／IP 协议族的一个子协议。用于在 IP 主机与路由器之间传递控制消息。控制消息是指网络是否通畅、主机是否可达、路由是否可用等网络本身的消息。SMTP 属于应用层协议，SLIP 属于数据链路层协议，DHCP 属于应用层协议。

50.网络层传输的数据单元称为（ ）。
A.帧
B.分组
C.报文
D.信元
【答案】C
【解析】报文是网络中交换与传输的数据单元。报文包含了将要发送的完整的数据信,其长短不一致（可分为自由报文和数字报文）。报文也是网络传输的单位，传输过程中会不断地封装成分组、包、帧来传输，封装的方式就是添加一些信息段，从而成为报文头。

51.虚电路属于（ ）。
A.电路交换
B.报文交换
C.分组交换
D.混合交换
【答案】C
【解析】虚电路是分组交换传输方式中的一种，虚电路交换会在两个端点之间建立起一个逻辑上的连接。从而为两个端点间提供临时或专用面向连接的会话。

52.RIP 协议和 OSPF 协议分别使用（ ）协议进行传输。
A．UDP 和 IP
B．TCP 和 UDP
C．TCP 和 IP
D．都是用 IP
【答案】A
【解析】RIP 通过广播 UDP 报文来交换路由信息。每 30 秒发送一次路由信息更新。OSPF 不使用 UDP 而是直接用 IP 数据报来传送。

53．（ ）不是静态路由算法。
A.最短路径路由选择
B.扩散法
C.链路状态路由选择
D.基于流量的路由选择
【答案】C
【解析】链路状态路由选择属于动态路由算法。与距离矢量路由选择算法不同,在链路状态路由选择算法中， 每个路由器在自己的链路状态发生变化时．都将链路状态信息用洪泛传送给网络中的所有其他路由器。一个路由器发送的链路状态信息包括该路由器的相邻路由器以及所有相邻链路的状态。

54．在以太网上传输的 IP 数据报,最大长度为（ ）。
A．1500 字节
B．1518 字节
C．65535 字节
D．任意长度
【答案】C
【解析】IP 数据报总长度指首部和数据之和的长度，单位为字节。总长度字段为 16 位,因此数据报的最大长度为 216－1＝65535 字节。

55．IP 地址 222.111.6.64 为（ ）类地址。
A．A B．B C．C D．D
【答案】C
【解析】一个 C 类 IP 地址由 3 字节的网络地址和 1 字节的主机地址组成，网络地址的最高位必须是“110”。因此 C 类 IP 地址的范围是 192.0.0.1～223.255.255.254。按照 IP 地址的分类规则,222.111.6.64 为 C 类 IP 地址。

56.IP 协议正在由IPv4 向 IPv6 转变，下列不是IPv6 带来的主要优点是（ ）。
A.灵活的首部格式
B.强大的流量控制功能
C.简化了协议
D.允许对网络资源进行预分配
【答案】B
【解析】与 IPv4 相比。IPv6 的主要优点是：
（1）IPv6 具有更大的地址空间。IPv6 中 IP 地址的长度为 128，即有 2^128－1 个地址；
（2）IPv6 使用更小的路由表；
（3）IPv6 增加了增强的组播（Multicast）支持以及对流的支持（Flow Control）；
（4）IPv6 加入了对自动配置（Auto Configuration）功能的支持；
（5）IPv6 具有更高的安全性。

57.关于 IPv6 数据报分片的描述不正确的是（ ）。
A.IPv6 数据报分片由源站和中间路由来完成
B.如果不改变路由，IPv6 在传输过程中不需要分片
C.IPv6 允许中间路由器采用隧道技术来传送太长的数据报
D.IPv6 不允许中间路由器对数据报进行分片处理

【答案】D
【解析】当路径途中的路由器需要对 IPv6 数据报进行分片时，就创建一个全新的数据报，然后将这个新的数据报分片，并在各个数据报分片中插入扩展首部和新的基本首部。路由器将每个数据报分片发送给最终的目的站，而在目的站将收到的各个数据报分片收集起来，组装成原来的数据报，再从中抽取出数据部分。

58.OSPF 协议用于（ ）路由。
A.自治系统内部
B.自治系统之间
C.自治系统外部
D.非自治系统
【答案】A
【解析】OSPF（Open Shortest Path First,开放式最短路径优先）是一个内部网关协议（Interior Gateway Protocol，简称 IGP），用于在单一自治系统（autonomous system,AS）内决策路由。与 RIP 相对,OSPF 是链路状态路由协议。而 RIP 是距离向量路由协议。

59.报文鉴别码MAC 的作用是（ ）。
A.报文数据加密
B.鉴别报文的真伪
C.表示路由地址信息
D.表示硬件网卡地址
【答案】D
【解析】MAC（Media Access Control，介质访问控制）地址是烧录在Network Interface Card（NIC，IC， 网卡）里的。MAC 地址,也称为硬件地址,是由 48 比特长（6 字节），16 进制的数字组成。0～23 位是由厂家自己进行分配。24～47 位叫做组织唯一标志符（organizationally unique），是识别 LAN（局域网）节点的标识。其中第 40 位是组播地址标志位。网卡的物理地址通常是由网卡生产厂家烧入网卡的EPROM（一种闪存芯片,通常可以通过程序擦写）,它存储的是传输数据时真正赖以标识发出数据的电脑和接收数据的主机的地址。

60.当发送站和目的站具有相同的（ ）时，IP 分组就会进行直接交付。
A.IP 地址
B.主机号
C.网络号
D.子网地址
【答案】D
【解析】判断一个 IP 分组的交付方式是直接交付还是间接交付，可以根据路由器分组的目的 IP 地址和源 IP 地址是否属于同一个子网来判断。具体而言，将一个分组的源 IP 地址和目的 IP 地址分别与子网掩码进行“与” 操作。如果得到的子网地址相同，该分组就使用直接交付的方式，否则进行间接交付。

61.使用距离矢量路由选择协议。路由器将通过（ ）获得最佳路径。
A.通过向相邻路由器发送一次广播以询问最佳路径
B.运行最短路径优先（SPF）算法
C.将接收的路径度量增加 1
D.测试每条路径
【答案】C
【解析】采用距离矢量路由选择协议（例如 RIP 协议）的路由器通过将从相邻路由器接收表的路径度量增加
1 并进行一定的判断以决定最佳路径。

62．IP 地址 255.255.255.255 称为（ ）。
A.直接广播地址
B.受限广播地址
C.回送地址
D.间接广播地址
【答案】B
【解析】受限广播地址的网络号与主机号都为 l，即 255.255.235.255，用来将一个分组以广播的方式发送给本物理网络中的所有主机。

63.虚电路服务是网络层向传输层提供的一种服务，在进行数据交换的两个端系统之间（ ）。
A.只能有一条虚电路。但能够为不同的进程服务
B.可以有多条虚电路为不同的进程服务
C.只能有一条虚电路为一个进程服务
D.可以有多条虚电路为一个进程服务
【答案】B
【解析】虚电路采用连接标识符进行标识，主机内部每个连接标识符对应地标识一个虚电路，同时两台主机可以存在多条虚电路为不同的进程服务。

64.以下选项中不属于ICMP 报文的是（ ）。
A.地址掩码请求／应答报文
B.源站抑制报文
C.流量调整报文
D.回送请求／应答报文
【答案】C
【解析】ICMP（Internet 控制消息协议）是 TCP／IP 协议族的一个子协议。用于在 IP 主机、路由器之间传递控制消息。由于 IP 协议提供的是一种不可靠、无连接、“尽力而为”的服务。不能提供差错控制与查询机制。在 TCP／IP 协议中，差错报告、查询与控制功能由 ICMP 协议完成。ICMP 协议定义了两种类型的报文，差错报告报文与查询报文。

65.以下有关数据报和虚电路的说法错误的是（ ）。
A.虚电路是在分组交换散列网络上的两个或多个端点、站点间的链路。
B.虚电路的固有特点是有一条通过多路径网络的预定路径。
C.数据报携带要从源计算机传递到目的计算机的信息，其路径已经定义在报头中。
D.数据报报头描述了数据的目的地以及和其他数据之间的关系。
【答案】C
【解析】数据报的路径并没有定义在报头中。

66.下列说法错误的是（ ）。
A.路由器是一种具有多个输入输出端口的第三层互联设备。
B.路由器可以连接两个在物理层、数据链路层或网络协议不同的网络。
C.用路由器互联的网络其高层协议可以不同。
D.路由器必须维护存储路由信息的路由表，并定期与其他路由和网络节点交换路由信息。
【答案】C
【解析】用路由器互联的网络在网络层以上的高层中必须采用相同的协议。

67.IP 地址由 32 个二进制位构成，其组成结构为 IP 地址：网络号＋主机号。IP 地址可分为五类(A 类至E)，其中用于组播地址的是（ 1 ），A 类地址用前 8 位作为网络号，后 24 位作为主机号，A 类网络个数为（ 2 ）；
B 类地址用前 16 位作为网络号，后 16 位作为主机号，可以实际分配的属于 B 类全部 IP 地址共有（ 3 ）个。采取子网划分后，IP 地址的组成结构为（ 4 ），子网划分导致实际可分配 IP 地址数目减少，一个C 类网络采用主机号的前两位进行子网划分时，减少的地址数目为（ 5 ）。
（1）
A．A 类地址
B．C 类地址
C．D 类地址
D．E 类地址

（2）
A．127
B．126
C．255
D．128
（3）A．16384＊65536 B．16384＊65534 C．16382＊65534 D．16382＊65536
（4）
A．IP 地址：网络号＋子网号＋主机号
B.IP 地址：网络号＋子网络接口号＋主机号
C.IP 地址：网络号＋主机号＋子网络接口号
D.IP 地址：网络号＋主机号＋子网号
（5）
A．6
B．8
C．62
D．130
【答案】（1）C，（2）B，（3）B，（4）A，（5）D
【解析】（1）根据不同的取值范围，IP 地址共分为A、B、C、D 和 E 五类，其中A 类、B 类和C 类为常用
IP 地址，D 类为组播地址，主要留给因特网体系结构委员会 IAB 使用，E 类地址保留为今后使用。
（2）A 类地址网络号为 8 位，但可供使用的为后 7 位，第 1 位为标识位，恒定为 O。又由于网络号全为 0
的 IP 地址为保留地址，表示本网络；网络号为 127(即 01111111)保留作为本地软件环回测试本主机之用。所以，
A 类地址所能提供的最大网络数为 27－2＝126 个，即 IP 地址第一个字节可取 1～126。
（3）B 类地址的网络号为 16 位，可供使用的为后 14 位，因此B 类地址的网络数为 214＝16384 个。其主机号为 16 位，由于主机号(不管A 类还是 B 类、C 类)为全 0 时表示网络地址，全 1 表示该网络上的所有主机，所以可使用的主机号为 216－2＝65534。所以，B 类的全部 IP 地址为 16384＊65534 个。
（4）采取子网划分，从主机号借用若干个比特作为子网号，而主机号也就相应减少了若干个比特，网络号不变。于是二级的 IP 地址结构变成了三级的地址结构。
（5）C 类地址的主机号共 8 位，所以该 C 类网络可容纳主机数为 28－2＝254 个，采取前两位进行划分共能划分成 2 个子网(IP 划分的子网号不能全 0 或全 1)，每个子网可用的主机号为 6 位，能容纳 26－2＝62 个主机。故减少的地址数目为 254－2＊62＝130。

68.下列哪种情况需要启动 ARP 请求？（ ）。
A.主机需要接收信息，但 ARP 表中没有源 IP 地址与 MAC 地址的映射关系
B.主机需要接收信息，但 ARP 表中已有源 IP 地址与 MAC 地址的映射关系
C.主机需要发送信息，但 ARP 表中没有目的 IP 地址与 MAC 地址的映射关系
D.主机需要接收信息，但 ARP 表中已有目的 IP 地址与 MAC 地址的映射关系
【答案】C
【解析】ARP 协议工作在网络层，它的任务是完成 IP 地址到 MAC 地址的映射。
（1）当源主机欲向本局域网上的某个目标主机发送 IP 分组时，它先在其 ARP 高速缓存中查看有无目标主机的 IP 地址。如有，就可查出其对应的硬件地址，再将此硬件地址写入 MAC 帧，然后再通过局域网将该 MAC 帧发往此硬件地址。如果没有，则先通过广播ARP 请求分组，在获得目标主机的ARP 响应分组后，将目标主机的硬件地址写入 ARP 高速缓存中，添加目标主机的 IP 地址到硬件地址的映射，然后通过局域网向目的主机发送数据帧。
（2）如果目标主机不在本局域网上，则将 IP 分组发送给本局域网上的路由器。当然，先也得通过同样的方法获得路由器的 IP 地址和MAC 地址的映射关系。

69.CIDR 地址块 192.168.10.0／20 所包含的 IP 地址范围是（ ）。
A．192.168.10.0～192.168.12.255
B．192.168.10.0～192.168.13.255
C．192.168.0.0～192.168.14.255
D．192.168.0.0～192.168.15.255
【答案】D
【解析】CIDR 地址由网络前缀和主机号两部分构成。CIDR 将网络前缀都相同的连续的 IP 地址组成"CIDR 地址块”。题网络前缀的长度为 20 位，主机号为 12 位，因此 192.168.10.0／20 地址块中的地址数为 212 个。其中，当主机号为全 0 时，取最小地址即为 192.168.0.0。当主机号全为 1 时，取最大地址 192.168.15.255。应注意主机号为全 0 和全 1 的地址一般不使用。

70.ICMP 协议属于 TCP／IP 协议族中的（ 1 ）协议，ICMP 报文封装在（ 2 ）协议数据单元中传送，在网络中起着差错报告、查询与控制的作用，ICMP 有 9 种报文，常用的PING 程序使用了（ 3 ）报文，以探测目标主机是否可达。如果在 IP 分组传送过程中，发现生存时间TTL 字段为 0，则路由器发出（ 4 ）报文。如果网络阻塞，则路由器产生一个（ 5 ）报文。
（1）A．数据链路层
B.网际层
C.传输层
D.应用层
（2）A．IP
B．TCP C．UDP D．PPP
（3）A．地址掩码请求和应答
B.回送请求和应答
C.路由器询问和应答
D.时间戳请求和应答
（4）A．超时
B.改变路由
C.源站抑制
D.终点不可达
（5）A．超时
B.改变路由
C.源站抑制
D.终点不可达
【答案】（1）B，（2）A，（3）B，（4）A，（5）C
【解析】因特网控制报文协议 ICMP 是用于补充 IP 协议所缺少的差错报告、查询、控制功能的协议，它处于 TCP／IP 模型中的网际层。尽管 ICMP 本身是网际层的一个协议，但它的报文不是直接传送给数据链路层， 而是要封装成 IP 分组，然后再传送给数据链路层。
ICMP 的报文可分为两大类：差错报告报文和查询报文。
（1）差错报告报文用于报告路由器或主机在处理一个 IP 分组时可能遇到的一些问题，共有五种：终点不可达、源站抑制、时间超过(超时)、参数问题以及改变路由。
（2）ICMP 询问报文有回送请求和回答、时间戳请求和回答、掩码地址请求和回答以及路由器询问和报告四种。PING 程序使用的是回送请求和回答报文，它是由主机或路由器向一个特定的目的主机发出的询问。

71.路由信息协议RIP 是内部网关协议中广泛采用的一种基于（ ）的协议，其最大优点是（ ）。RIP 规定分组每经过一个路由器，跳数加 1，在实际使用中，一条路径上最多可包含的路由器数量为（ ）。RIP 协议更新路由表的原则是选择到各目的网络（ ）的路由信息。现在假设路由器 X 和路由器 K 是两个相邻的路由器，X 向 K 说：“我到目的网络 Y 的距离为 N”，则收到此信息的 K 就知道：“若将到网络 Y 的下一个路由器选为 X，则我到网络Y 的距离为（ ）。”
（1）
A．链路状态路由算法
B.距离向量路由算法
C.集中式路由算法
D.固定路由算法
（2）
A．简单
B.可靠性高
C.速度快
D.收敛快
（3）
A．10 个
B．16 个
C．15 个
D．无数个
（4）
A．距离最短
B.时延最小
C.可靠性最高
D.负载最小
（5）
A．N
B．N－1
C．1
D．N＋1
【答案】（1）B，（2）A，（3）C，（4）A，（5）D
【解析】RIP 协议是一种分布式的基于距离向量的路由选择协议，是因特网的标准协议，其最大的优点是简单。RIP 协议要求网络中的每一个路由器都要维护从它到其他每一个目的网络的距离记录。RIP 协议是以跳数来度量距离的，RIP 认为一个好的路由就是它通过的路由器的数目少，即“距离短”。RIP 允许一条路径最多只能包含 15 个路由器，距离为 16 时则被认为不可达。

72.DHCP 协议的作用是（ ）。
A．报告线路传输的差错和异常情况B．将 IP 地址解析成物理地址
C.动态配置 IP 地址
D.将主机域名解析为 IP 地址
【答案】C
【解析】A 项，是 ICMP 协议的作用，B 项，是ARP 协议的作用，D 项，是DNS 协议的作用。

73.一个标准的 IP 地址 128.202.99.65 所属的网络是（ ）。
A．128.0.0.0 B．128.202.0.0 C．128.202.99.0 D．128.202.99.65
【答案】B
【解析】根据 IP 地址 128.202.99.65 的第一个数字 128，可判定是一个B 类地址。在不划分子网的情况下，
B 类 IP 地址的最后 16 位为主机号，当主机号全为 0 时即为该网络的网络地址。因此，128.202.99.65 的网络地址为 128.202.0.0。

74.关于子网和子网掩码，下列说法正确的是（ ）。
A.通过子网掩码，可以从一个 IP 地址中提取出网络号、子网号
B.子网掩码可以把一个网络进一步划分成几个规模不同的子网
C.子网掩码中的 0 和 1 一定是连续的
D.一个B 类地址采用划分子网的方法，最多可以划分 255 个子网
【答案】A
【解析】A 项，通过子网掩码可以从一个 IP 地址中提取网络号、子网号和主机号。例如，一个B 类 IP 地址
146.113.16.17，其子网掩码为 255.255.255.0，则通过二进制的 IP 地址与子网掩码进行“与”操作，可以得到这个 IP 地址的网络号为 146.113，子网号为 16，主机号为 17。
B 项，在网络中划分子网就是将一个大的网络划分成为几个较小的规模相同的子网。
C 项，IP 协议标准允许子网掩码中的 0 和 1 不一定连续；但在实际应用中，子网掩码中不连续的 0 和 1 会给IP 地址分配与理解路由选择表带来困难，因此建议不使用。
D 项，在划分子网的 IP 地址中，为了预留下子网地址和子网广播地址，子网号与主机号不允许是全 0 或全1。因此，一个 IP 类地址采用子网划分的方法，如果子网号的比特数为 m，主机号的比特数为 n，则子网数为 2m－2，每个子网中的主机数最多为 2n－2。

75．计算机的 IP 是 208.37.62.23，那么该计算机在（ 1 ）网络上，如果该网络的地址掩码是255.255.255.240，则该网络最多可以划分（ 2 ）个子网；每个子网最多可以有（ 3 ）台主机。
（1）
A．A 类
B．B 类
C．C 类
D．D 类
（2）
A．4
B．14
C．15
D．16
（3）
A．4
B．14
C．15
D．16
【答案】（1）C（2）B（3）B
【解析】IP 地址 208.37.62.23 的第一个字节 208 的二进制形式为 11010000，根据其前三位可知该 IP 地址在 C 类网络上。子网掩码中最后一个字节 240 的二进制形式为 11110000，所以子网号为 1111，共 4 位，由于因特网规定子网号不能为全 0 和全 1，故子网数＝24－2＝14 个。同样的，主机号也为 4 位，除去全 0 和全 1 两种情况，共有 24－2＝14 种取值，故最多可以有 14 台主机。

76．下列地址中，属于子网 86.32.0.0／12 的地址是（ ）。
A．86.33.224.123 B．86.79.65.126 C．86.79.65.216 D．86.68.206.154
【答案】A
【解析】CIDR 地址块 86.32.0.0／12 的网络前缀为 12 位，说明第 2 字节的前 4 位在前缀中。第 2 字节 32
的二进制形式为 00100000。选项中给出的 4 个地址的第 2 个字节的前 4 位分别是：0010、0100、0011、0100， 只有A 项匹配。

77.动态路由选择和静态路由选择的主要区别是（ ）。
A.动态路由选择需要维护整个网络的拓扑结构信息，而静态路由选择只需要维护有限的拓扑结构信息
B.动态路由选择需要使用路由选择协议去发现和维护路由信息，而静态路由选择只需要手动配置路由信息
C.动态路由选择的可扩展性要大大优于静态路由选择，因为在网络拓扑结构发生了变化时，路由选择不需要手动配置去通知路由器
D.动态路由选择使用路由表，而静态路由选择不使用路由表
【答案】B
【解析】从路由算法能否随网络的通信量或拓扑自适应地进行调整变化来划分，可分为两类：静态路由选择策略和动态路由选择策略。前者使用手动配置的路由信息，不能及时适应网络状态的变化。后者通过路由选择协议自动发现并维护路由信息，能及时适应网络状态的变化。

78.在链路状态路由算法中，每个硌由器都得到了网络的完整拓扑结构后，使用（ ）算法来找出它到其他路由器的路径长度。
A．Prim 最小生成树算法
B．Dijkstra 最短路径算法
C.Kruskal 最小生成树算法
D.拓扑排序
【答案】B
【解析】在链路状态路由算法中，路由器通过交换每个结点到邻居结点的延迟或开销来构建一个完整的网络拓扑结构。得到了完整的拓扑结构后，路由器就使用 Dijkstra 最短路径算法，来计算到所有结点的最短路径。

79.考虑如图 4-3 所示的予网，该子网使用了距离向量算法，下面的向量刚刚到达路由器 C：苯自 B 的向量为（5，0，8，12，6，2）；来自 D 的向量为（16，12，6，0，9，10）：来自 E 的向量为（7，6，3，9，0，4）。经过测量，C 到 B、D 和E 的延迟分别为 6，3 和 5，那么 C 到达所有结点的最短路径是（ ）。
图 4-1
A．（5，6，0，9，6，2） B．（11，6，0，3，5，8） C．（5，11，0，12，8，9） D．（11，8，0，，7，4，9）
【答案】B
【解析】距离-向量路由算法要求每一个路由器维护一张路由表，该表给出了到达每个目的地址的已知最佳距离（最小代价）和下一步的转发地址。算法要求每个路由器定期与所有相邻路由器交换整个路由表，并更新自己的路由表项。注意从邻接结点接收到了路由表不能直接进行比较，而是要加上相邻结点传输消耗后再进行计算。
C 到B 的距离是 6，那么从 C 开始通过B 到达各结点的最短距离矢量是（11，6，14，18，12，8）。同理，通过 D 和 E 的最短距离矢量分别是（19，15，9，3，12，13）和（12，Il，8，14，5，9）。那么 C 到所有结点的最短距离应该是（11，6，0，3，5，8）

80.下列不属于ICMP 报文的是（ ）。
A.掩码地址请求和应答报文
B.改变路由报文
C.流量调整报文
D.源站抑制报文
【答案】C
【解析】由于 IP 协议提供的是一种不可靠、无连接、“尽力而为”的服务，不能提供差错控制与查询服务。在 TCP／IP 协议中，差错报告、查询和控制功能由 ICMP 协议完成。ICMP 协议定义了两类报文：差错报告报文和查询报文。
（1）差错报告报文用于报告路由器或主机在处理一个 IP 数据报时可能遇到的一些问题，共有五种：终点不可达、源站抑制(路由器或主机发生拥塞)、时间超过(收到生存时间为 0 的报文)、参数问题(收到的报文首部某些字段不正确)以及改变路由(找到更好的路由)。
（2）ICMP 询问报文有回送请求和回答(用来测试目的站是否可达)、时间戳请求和回答、掩码地址请求和回答以及路由器询问和报告(了解本网络上的路由器是否正常工作)四种。
因此，流量调整报文不属于 ICMP 报文。

81.下列哪个协议是专门使用在组播环境下的？（ ）。
A．RIP
B．ICMP
C．IGMP
D．BGP
【答案】C
【解析】因特网组管理协议 IGMP 是在组播环境下使用的协议，它主要用于 IP 主机向任何一个直接相邻的路由器报告其组员的情况。因特网报文控制协议 ICMP 主要用于补偿 IP 协议不具有的差错报告、查询与控制功能。ICMP 协议和 IGMP 协议的报文都是作为 IP 层数据报的数据，加上数据报的首部，组成 IP 数据报发送出去， 因此它们都可看作是网络层协议的一部分。

二、综合应用题
1．如下图所示，假设计算机A 工作在令牌环网中，该令牌环网通过一个路由器与一个以太网相连接。这个以太网又通过一个网桥与另一个令牌环网相连接。计算机 B 工作在第二个令牌环网上。试说明从计算机 A 发送到计算机B 的数据在传输过程中所发生的变化。

图 4-2
答：在计算机 A 中，数据由应用进程产生并传送到应用层，再逐层传送到网络层，网络层将数据封装成分组，然后传送至数据链路层。在数据链路层，分组被封装在一个令牌环帧中。这个帧然后转换成电信号并发送到传输介质上。
由于第一个令牌环网和以太网由路由器进行连接，路由器工作在网络层，所以路由器在接收到该令牌环帧时， 必须丢弃该令牌环帧的头部和尾部，然后读取分组的头部，一旦计算机 B 的位置确定，路由器就把分组和以太网帧的头部和尾部加上去，然后再转换成电信号发送出去。
该以太网帧到达网桥时，网桥工作在数据链路层。由于以太网帧不能在令牌环网上传输，网桥必须去掉该帧的头部和尾部，重新构成一个令牌环帧再转发出去。最后，该帧到达计算机B，并逐层上传，最终将数据上交给应用进程。

2．（1）子网掩码为 255.255.255.0 代表什么意思？
（2）某网络的现在掩码为 255.255.255.248，问该网络能够连接多少个主机？
（3）某A 类网络和某 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）某 A 类网络的子网掩码为 255.255.0.255，它是否是一个有效的子网掩码？
答：（1）255.255.255.0 可代表 C 类地址对应的子网掩码默认值；也可代表 A 类或 B 类地址的掩码，即主机号由最后 8bit 决定，而路由器寻找目的网络的下一跳地址由前 24bit 决定。
（2）248＝(11111000)2，即 IP 地址中前 29 位代表网络，后 3 位代表主机。所以共有主机数为 23＝8，但由于主机号全 0 代表该网络的网络地址，主机号全 1 代表该网络的广播地址，均不能分配给连网主机使用，所以网络能够连接的主机数为 23－2＝6 台。
（3）这两个网络的子网掩码是一样的，均为 255.255.255.0，但子网数不同，子网号为 16bit 的A 类网络的子网数有 216－2 个，而子网号为 8bit 的B 类网络的子网数有 28－2 个。
（4）有效，因RFC 文档中没有规定子网掩码中的一串 1 必须是连续的，但不建议这样使用。

3.有如下的四个／24 地址块，试进行最大可能的聚合。
212.56.132.0／24，212.56.133.0／24，212.56.134.0／24，212.56.135.0／24。
答：已知有 212.56.132.0／24，212.56.133.0／24，212.56.134.0／24，212.56.135.0／24 地址块。
212＝(11010100)2，56＝(00111000)2，
由于这 4 个地址块的第 1、2 字节相同，下面考虑它们的第 3 字节：
132＝(10000100)2，
133＝(10000101)2
134＝(10000110)2，
135＝(10000111)2
所以共同的前缀有 22 位，即 11010100 00111000 100001，聚合的 CIDR 地址块是：212.56.132.0／22。

4.假设有一个 IP 分组，头部长度为 20B，数据部分长度为 2000B。现在分组从源主机到目的主机需要经过两个网络，这两个网络所允许的最大传输单元 MTU 为 1500B 和 576B，请问该数据报如何进行分片？
答：头部长为 20B、数据部分长为 2000B 的 IP 数据报在经过 MTU 为 1500B 的第一个网络时进行分片，分为 2 个分片，分片 1 携带 1480B 的数据，而分片 2 携带 520B 的数据。在经过 MTU 为 576B 的第二个网络时， 分片 1 需要进一步分为 3 个分片。分片 3 和分片 4 都携带 556B 的数据，分片 5 携带 368B 的数据。因此，目的主机收到 4 个分片，即分片 2、分片 3、分片 4 和分片 5。

5.一个自治系统有 5 个局域网，如下图所示，LAN2 至 LAN5 上的主机数分别为：91、150、3 和 15，该自治系统分配到的 IP 地址块为 30.138.118／23，试给出每一个局域网的地址块(包括前缀)。

图 4-3

答：分配网络前缀应先分配地址数较多的前缀。已知该自治系统分配到的 IP 地址块为 30.138.118／23。
LAN3：主机数 150，由于(27－2)＜150＋1＜(28－2)，所以主机号为 8bit，网络前缀为 24bit。取第 24 位为0，分配地址块 30.138.118.0／24。
LAN2：主机数 91，由于(26－2)＜91＋1＜(27－2)，所以主机号为 7 bit，网络前缀为 25bit。取第 24,25 位10，分配地址块 30.138.119.0／25。
LAN5：主机数为 15，由于(24－2)＜15＋1＜(25－2)，所以主机号为 5 bit，网络前缀 27bit。取第 24，25，26，27 位为 1110，分配的地址块为 30.138.119.192／27。
LAN1：共有 3 个路由器，再加上一个网关地址，至少需要 4 个 IP 地址。由于(22－2)＜3＋1＜(23－2)，所以主机号为 3 bit，网络前缀 29bit。取第 24，25，26，27，28，29 位为 111101，分配的地址块为 30.138.119.232／29。
LAN4：主机数为 3，由于(22－2)＜3＋1＜(23－2)，所以主机号为 3 bit，网络前缀 29bit。取第 24，25,26，27，28，29 位为 111110，分配的地址块为 30.138.119.240／29。

6.设某路由器建立了如下表所示的转发表。
表 4-4
目的网络 子网掩码 下一跳
128.96.39．O 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
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
试分别计算其下一跳。
答：在使用子网掩码的分组转发过程中，路由表的查找原则是将目的 IP 地址与路由表中第一表项的子网掩码相与，如果结果与该表项的目的网络相等，则按该表项中的下一跳进行转发；否则与第二表项的子网掩码相与， 如此下去，如果所有表项均不匹配，则按默认路由转发。
（1）128.96.39.10＆255.255.255.128＝128.96.39.0，与第一条表项匹配，按下一跳所指接口 0 转发。
（2）128.96.40.12＆255.255.255.128＝128.96.40.0，与前两条表项不匹配，与第三条表项匹配，按下一跳 R2 转发。
（3）128.96.40.151＆255.255.255.128＝128.96.40.128，与前三条表项不匹配；
128.96.40.151＆255.255.255.192＝128.96.40.128，与第四条表项也不匹配；
因此按照默认路由转发，即吓一跳为 R4。
（4）192.4.153.17＆255.255.255.128＝192.4.153.0，与前三条表项不匹配；
192.4.153.17＆255.255.255.192＝192.4.153.0，与第四条匹配，按下一跳R3 转发。
（5）192.4.153.90＆255.255.255.128＝192.4.153.0，与前三条不匹配；
192.4.153.9O＆255.255.255.192＝192.4.153.64，与第四条表项也不匹配；
最终按默认路由表项转发到下一跳R4。

7.在某个网络中，R1 和R2 为相邻路由器，其中表a 为R1 的原路由表，表b 为 R2 广播的距离向量报文＜ 目的网络，距离＞，请根据 RIP 协议更新 R1 的路由表，并写出更新后的R1 路由表。
表 4-5

答：RIP 协议中路由更新算法如下：
（1）接收路由器X 的路由信息：将此报文中的所有项目的“距离”字段的值加 1。
（2）更新自己的路由信息：
for(路由表信息中的每一项＜V,C＞）
{
if(V 不在路由表中)
{
则将该项目添加到路由表中，目的网络设为V，距离设为C，下一跳地址设为 R2；

}
else if(路由表中的下一跳字段也为 R2){ 将原路由表项目中的距离替换为 C；
}
else if(C 小于路由表中的距离){
将原路由表项目中的下一跳设置为R2，距离设置为C；
}
}
根据以上算法，路由器R1 的路由表更新后如下表所示。
表 4-6
目的网络 距离 下一跳
10.0.0.0 0 直接
30.0.0.0 5 R2
40.0.0.0 3 R2
41.0.0.0 4 R2
45.0.0.0 4 R8
180.0.0.0 6 R2
190.0.0.0 10 R5

8.如图 4-4 所示，一台路由器连接三个以太网。请根据图 4-4 中给出的参数回答以下问题。

图 4-4 以太网结构图
（1）该 TCP／IP 协议使用的是哪一类 IP 地址？
（2）写出该网络划分子网后所采用的子网掩码。
（3）C 和D 按图中的结构连入网络并使用所分配的地址对 TCP／IP 软件进行常规配置后，发现不能正常通信，为什么？
答：（1）一个 B 类 IP 地址由 2 个字节的网络地址和 2 个字节的主机地址组成，网络地址的最高位必须是“10”，即第一段数字范围为 128～191。每个B 类地址可连接 64 516 台主机。Internet 有 16 255 个 B 类地址。
（2）子网掩码的作用就是获取主机 IP 的网络地址信息，用于区别主机通信的不同情况，由此选择不同通路。其中 A 类地址的默认子网掩码为 255.0.0.0；B 类地址的默认子网掩码为 255.255.0.0；C 类地址的默认子网掩码为：255.255.255.0。但本题从 IP 地址的第三个字节可以看出其子网掩码使用的是 255.255.255.0。只有这样才能在做“与”运算的时候区分出题中四个不同的子网。
（3）由图 4-7 中可以看出，C 和D 在路由器的一个端口上。所以应该属于同一个子网。同一个子网不能使用不同的子网号。由于配置了不同的子网号,两台主机向对方发送数据包时都会发送到网关。但由于路由器上不含有冲突的子网信息而致使数据包丢失。

9.什么是 IP 组播？
答：IP 组播（IP muhicasting）是对硬件组播的抽象，是对标准 IP 网络层协议的扩展。它通过使用特定的 IP
组播地址，按照最大投递的原则，将 IP 数据报传输到一个组播群组（multicast group）的主机集合。它的基本方

法是：当某一个人向一组人发送数据时，它不必向每一个人都发送数据，只需将数据发送到一个特定预约的组地址，所有加入该组的人均可以收到这份数据。这样对发送者而言，只需发送一次就可以发送到所有接收者，大大减轻了网络的负载和发送者的负担。

10.设有一分组交换网。若使用虚电路，则每一分组必须有 3 字节的分组首部。而每个网络结点必须为虚电
路保留 8 字节的存储空间来识别虚电路。但若使用数据报，则每个分组需有 15 字节的分组首部，而结点就不需要保留转发表的存储空间。设每段链路每传 1MB 需 0.01 元。购买结点存储器的成本为每字节 0.01 元，而存储器的寿命为 2 年工作时间（每周工作 40 小时）。假定一条虚电路的每次平均工作时间为 1000s，而在此时间内发
送 200 分组．每个分组平均要经过 4 段链路。试问采用哪种方案（虚电路或数据报）更为经济？相差多少？
答：每个分组经过 4 段链路说明链路上包括 5 个分组交换机。
虚电路实现方案：需在 1000 秒内同定分配 5＊8＝40B 存储空间。存储器使用的时间是 2 年，即 2＊52＊40
＊3600＝1.5＊107s 每字节每秒的费用＝0.01／（1.5＊107）－6.7＊10－10 元。总费用，即 1000 秒 40 字节的费用＝1000＊40＊6.7＊10－1＝2.7＊10－5 元（2.7 毫分）。
数据报实现方案：比上述虚电路实现方案需多分配（15－3）＊4＊200＝9600B，每字节每链路的费用＝0.01
／106＝10－8 元。总费用，即 9600 字节每链路的费用＝9600＊10－8－9.6＊10 元（9.6 毫分）。9.6－2.7＝6.9 毫分。由此可以看出，本题中采用虚电路实现方案更为经济，在 1000 秒的时间内便宜 6.9 毫分。

11.给出 4000B 的数据报（包括 20B 的 IP 首部）经过 MTU 为 1500B 的网络时的分片方案。原始数据报的格式如图 4-7 所示，要求画出分片后的数据报格式。
表 4-7
答：在 IPv4 中，分片和重组主要是通过标识、标志和片偏移字段来实现的。本题中，所经过的网络的MTU 为 1500B，所以分片后的每片最长只能为 1500B，原始数据报总长度 4000B，分片总是按照产生尽可能少的分片来进行的，因此，需要分为 3 片，第 l 片和第 2 片的大小均为 1500B，剩下的放在第 3 片中。因为在每一片的 1500B中都包含有新的首部 20B，分成 3 片后新增加了 20B＊2＝40B 的首部，所以第 3 片的总长度是 1040B，而非 1000B。
在各个分片中，标识字段的值均相同，这样目的地才能知道哪些分片是应该被组装在一起的。
标志字段为 1 表示该分片不是最后一片，为 0 表示该分片是最后一片。据此目的地能够知道最后一个分片是否已经收到。
片偏移用来表示各个分片在原始数据报中的偏移位置，据此才能把各个分片按原来的顺序组装起来。片偏移的单位是 8 字节，第一片分组大小为 1500B,则第二片的偏移量＝1500／8＝185，同理，第 3 个分片的偏移量是
370。
所以原始数据报需要被分为 3 片，分片后的数据报格式如表 4-8 所示。
表 4-8

12.某网络的拓扑结构由下图所示，其中顶点表示路由器。该网络的路由器采用了链路状态路由算法，在 某一时刻各个路由器发送的链路状态如下：
A：B（1），D（3）
B：A（1），D（1），C（3），E（5） C：B（3），D（1）
D：A（3），B（1），C（1），E（2） E：D（2），B（5）
问：
（1）经过计算后A 到各个顶点的最短距离是多少？
（2）A 到各个顶点的最短路径是什么？
（3）如果此时B 到D 的链路长度更新为 3，那么A 到各个节点的最短路径有什么变化？
图 4-5
答：用 Dijkstra 算法求最短路径的具体步骤如下：
首先把图中顶点集合分成两组，第一组为已求出最短路径的顶点集合 s，第二组为其余未确定最短路径的顶点集合 u。
①初始时，s 只包含源点，本题中 s 只包含 A，A 到 A 的距离为 0。u 包含除 A 外的其他顶点，u 中顶点 U
到A 的距离为边上的权（若U 与A 有边）或∞（若U 不是 A 的邻接点）。
②从 u 中选取一个距离A 最小的顶点 K，把 K 加入s 中（该选定的距离就是A 到 K 的最短路径长度）。
③以 K 为新考虑的中间点，修改U 中各顶点的距离；若从源点A 到顶点U（的距离（经过顶点 K）比原来距离（不经过顶点 K）短，则修改顶点U 的距离值和A 到U 的最短路径，修改后的距离值的顶点 K 的距离加上边上的权，修改后的最短路径经过 K。
重复过程②③，直至选出A 到每个节点的最短路径。
（1）根据Dijkstra 算法，可以算得A 到各个顶点的最短距离如下表所示：
表 4-9

（2）可以得到A 到各个顶点的最短路径如下表：
表 4-10

（3）B-D 距离变为 3 之后各个顶点的最短距离和路径如下表：
表 4-11

13.下图所示为一个局域网的连接图，每个计算机的 IP 地址和物理地址如下表所示：
表 4-12

图 4-6

（1）假设该局域网采用了以太网，需要达到 100 Mbps 的数据传送率，那么线路的带宽最小为多少？
（2）如果信号在网络中的传播速度是 200000 km／s，那么该网络的最大长度应该为多少？
（3）一个 IP 包的源地址和目的地址分别是 192.168.48.19 和 192.168.48.21，为了发送该 IP 包，源主机 应该先发送什么帧？
（4）该分组的以太网帧的源地址、目的地址和协议类型域各是什么？(用 16 进制表示)
答：（1）以太网采用了曼彻斯特编码，一个比特的数据需要两个信号来传输，那么为了达到 100 Mbps 的数据传送速率，需要线路达到 100 Mbps＊2＝200 Mbps 的带宽。
（2）以太网的最小帧长度是 64 字节，那么发送一个最小帧需要的时问 T1＝64＊8／(100＊106)，设网络的最大长度为 L，那么信号沿网络传输一个来回的时间 T2＝2L／(200＊106)，根据 CSMA／CD 协议，为了能正常检测到冲突，需 T1＞＝T2，则可以得到 L 为 544 m。
（3）在以太网中发送数据，首先要知道对方的以太网地址。所以主机 A 需要先发送 ARP 帧来获得主机 C
的物理地址。
（4）ARP 采用了以太网的广播功能，使用全’l’的地址作为目的地址，即：
FF．FF．FE．FF．FF．FF，源地址为主机 A 的地址：DE．24．E4．EF．C5．B2，类型为 ARP 的类型值：
0806。

14.某公司的局域网设置如下所示，两个局域网通过路由器连接到 NAT 服务器上，并且通过NAT 服务器连接到 Internet 上。局域网 1 的掩码是 192.168.14.0／25，局域网 2 的掩码是 192.168.14.128／25，NAT 服务器的内部 IP 地址为 192.168.13.25，外部 IP 地址为 202.157.85.69，在 NAT 服务器中有如下的表项：
表 4-13

请问：
（1）地址是 192.168.14.175 的主机和地址为 192.168.14.48 的主机分别属于哪个局域网？
（2）按照题目的配置，路由器的路由表项应该含有哪几项？
（3）现在有一个目的地址为 201.25.68.99，源地址为 192.168.14.175，TCP 端口为 652 的 IP 分组到达NAT
服务器，问 NAT 服务器是否转发该分组？如果转发，分组的 IP 号和端口号分别是多少？
（4）当 NAT 服务器收到一个目的地址是 202.157.85.69，端口号是 4325 的 TCP 数据后，它将转发给哪个主机？

图 4-7

答：（1）地址为 192.168.14.175 的主机属于局域网 2，地址为 192.168.14.48 的主机属于局域网 1。
（2）路由器的表项如下：
表 4-14

（3）查找 NAT 服务器中的表项，可知地址为 192.168.14.175：652 的数据报会被转发，NAT 服务器会将该分组转发到 Internet 上，转发后的 IP 地址为 202.157.85.69，端口号为 5898。
（4）查找NAT 服务器中的表项，可知端口号是 4325 的数据报会被转发给 192.168.14.48。

15.如下图所示有一个移动主机，原来的 IP 地址是 160.80.40.20／16，为了移动到其他网络，它将
160.80.40.26 设置为了本地代理。之后它移动到了 179.56.0.0／16 的网络中，设置了 179.56.0.1 为外部代理， 并且获得了新的 IP 地址 179.56.78.69。请问：
（1）如果这时候该主机和其他主机通信，对端需要把数据发给什么地址？
（2）当一个 160.80.40.20 到达 160.80.0.0／16 网络后，会有主机响应该ARP 请求吗？
（3）本地代理需要将发送给移动主机的分组发送到哪个地址？

图 4-8
答：（1）设立移动 IP 的目的就是为了在任何地方都能够使用同样的 IP，所以通信对端还是使用 160.80.40.20
和主机通信。
（2）当一个 160.80.40.20 分组到达网络后，本地代理 160.80.40.26 将会相应查询 160.80.40.20 的 ARP
分组。
（3）本地代理在接收到需要提交给 160.80.40.20 的 IP 分组后，将该分组采用隧道的方式发送给主机的新
IP 地址 179.56.78.69。

16.当一个移动主机不在居所的时候．送往它的居所 LAN 的分组被它的居所代理截获，对于一个 802.3LAN
上的 IP 网络,居所代理如何完成这个截获任务？
答：一种方法是让居所代理不加选择地读在 LAN 上传送的所有帧，通过观察其中的 IP 地址是否指向移动主机来判断是否截获。该方法的缺点是效率非常低。通常采用的替代方法是通过响应 ARP 请求，居所代理让路由器认为自己就是异动主机。当路由器得到一个前往移动主机的 IP 分组时,它广播一个 ARP 查询请求，询问与目的地计算机（即移动主机）的 IP 地址相对应的 802.3MAC 地址。当移动主机不在居所时。居所代理响应该ARP 请求。从而路由器把移动用户的 IP 地址与居所代理的 802.3MAC 地址相关联。

17.某公司网络拓扑图如下图所示，路由器 R1 通过接口 E1、E2 分别连接局域网 1、局域网 2，通过接口
L0 连接路由器 R2，并通过路由器 R2 连接域名服务器与互联网。R1 的 L0 接口的 IP 地址是 202.118.2.1；R2 的 L0 接口的 IP 地址是 202.118.2.2，L1 接口的 IP 地址是 130.11.120.1，E0 接口的 IP 地址是 202.118.3.1； 域名服务器的 IP 地址是 202.118.3.2。

图 4-9
某公司网络拓扑图

R1 和 R2 的路由表结构为：

表 4-15

（1）将 IP 地址空间 202.118.1.0／24 划分为 2 个子网，分别分配给局域网 1、局域网 2，每个局域网需分配的 IP 地址数不少于 120 个。请给出子网划分结果，说明理由或给出必要的计算过程。
（2）请给出 R1 的路由表，使其明确包括到局域网 1 的路由、局域网 2 的路由、域名服务器的主机路由和互联网的路由。
（3）请采用路由聚合技术，给出 R2 到局域网 1 和局域网 2 的路由。
答：（1）根据无类 IP 地址的规则，每个网段中有两个地址是不分配的：主机号全 0 表示网络地址，主机号全 1 表示广播地址。因此 8 位主机号所能表示的主机数就是 28-2，即 254 台。该网络要划分为两个子网，每个子网要 120 台主机，因此主机位数X 应该满足下面三个条件：
X＜8，因为是在主机号位长为 8 位的网络进行划分，所以X 一定要小于 8 位。
2x＞120，因为根据题意需要容纳 120 台主机。
X 是整数。
解上述方程，得到X＝7，子网掩码就是 11111111 11111111 11111111 10000000， 即 255.255.255.128。
所以划分的两个网段是：202.118.1.0／25 与 202.118.1.128／25。
（2）填写的路由表如下：

（3）局域网 1 和局域网 2 的地址可以聚合为 202.118.1.0／24，而 R2 去往局域网 1 和局域网 2 都是同一条路径。因此，路由表里面只需要填写到 202.118.1.0／24 网络的路由即可，如下表所示：
表 4-17

18.设某路由器建立如下路由表：
表 4-18

目的网络 子网掩码 下一条路由器
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
192.4.153.0 255.255.255.196 R3
＊（默认） －－ R4
（1）现收到 5 个分组，其目的 IP 地址分别为：①128.96.39.10，②128.96.40.20，③128.96.40.153，④
192.4.153.12，⑤192.4.153.90。试分别计算其下一跳。
（2）路由协议的作用是什么？
（3）在什么情况下要选择多协议路由器？
答：（1）目的 IP 地址 128.96.39.10 与子网掩码 255.255.255.128 相与得 128.96.39.0，可见该分组经接口
0 转发。
目的 IP 地址 128.96.40.20 与子网掩码 255.255.255.128 相与得 128.96.40.0.不等于 128.96.39.0。与子网
掩码 255.255.255.128 相与得 128.96.40.0，经查路由表可知，该项分组经 R2 转发。
目的 IP 地址 128.96.40.151 与子网掩码 255.255.255.128 相与后得 128.96.40.128 ， 与子网掩码
255.255.255.192 相与后得 128.96.40.128，经查路由表知，该分组转发选择默认路由，经 R4 转发。
目的 IP 地址 192.4.153.17 与子网掩码 255.255.255.128 相与后得 192.4.153.0 。 与子网掩码
255.255.255.192 相与后得 192.4.153.0，经查路由表知，该分组经R3 转发。
目的 IP 地址 192.4.153.90 与子网掩码 255.255.255.128 相与后得 192.4.153.0 。 与子网掩码
255.255.255.192 相与后得 192.4.153.64，经查路由表知，该分组转发选择默认路由，经 R4 转发。
（2）路由协议用于路由器之间不断地交换路由信息，并根据接到的信息，运行路由算法，优化更新路由， 维持路由器有一个动态的优化的路由表。
（3）路由器可以通过不同类型的网卡分别连接不同类型的局域网。如果互联的局域网高层采用了不同协议 ，这时就需要使用多协议路由器。

19．（1）IP 地址与物理地址、主机名与 IP 地址怎样建立的对应关系，两者使用的协议有何相同、相异之处？
（2）若在以太网上运行 IP 协议，源端主机 A 要和 IP 地址为 129.1.1。2 的主机 B 通信，请问怎样转换成 B
机的以太地址(MAC 地址)？(说明采用的协议及查找过程)。
（3）采取了哪些措施提高 IP 地址与物理地址转换的效率？
答：（1）IP 地址与物理地址的映射：需要使用地址解析协议ARP。当主机A 向主机 B 发送报文时，先检查缓存区对照表，若未查到则主机A 广播一个 ARP 请求，其中携带A 的 IP 地址与物理地址以及 B 的 IP 地址，请

求 B 主机回答自己的物理地址。当 B 主机收到这个请求后，向 A 发一个 ARP 响应，其中携带了自己的 IP 地址与物理地址。A 收到后，将B 的 IP 地址与物理地址存入缓存备查。
主机名与 IP 地址的映射：需要使用域名解析系统 DNS。当用户应用程序需要将名字解析为 IP 地址时，就通过本地主机的地址解析器，先向本地名字服务器发出询问，是否是本地名；若是，便进行本地解析；否则查名字缓存，看最近是否解析过；若是，则将查到的 IP 地址报告解析器；否则，访问远地名字服务器，这时将从根名字服务器开始从顶向下，查找相关的远地服务器。
ARP 和 DNS 有相似点：都是主机发送出请求，然后从相应的服务器收到所需的回答。
ARP 和 DNS 有相异点：DNS 是应用层协议，用来请求域名服务器将连接在因特网上的某个主机的域名解析为 IP 地址，用于广域网。如果本地的域名服务器还不知道所请求的主机的 IP 地址，还要继续寻找其他的域名服务器。可能要在因特网上寻找多次才能得到所需的结果，最后将结果发送给原来发出请求的主机。ARP 是网络层协议，它采用广播方式请求将连接在本以太网上的某个主机或路由器的 IP 地址解析为以太网硬件地址，用于局域网。
（2）转换B 机的以太网地址过程如下：
首先源端主机 A 要查询本地的主机表(即 IP 地址与物理地址的映射表)，如果在主机表查到了 IP 地址为
129.1.1.2 的主机的物理地址，则使用此物理地址封装 IP 报，成为一个以太帧，传给目的主机；如果 A 主机没有在本地主机表找到 IP 地址 129.1.1.2 与对应的物理地址的映射，则使用ARP 协议广播 ARP 请求。
①A 主机以广播方式在以太网中发布ARP 包，包中给出A 主机的IP 地址和物理地址，还有IP 地址129.1.1.2， 向网内的所有主机询问 IP 地址为 129.1.1.2 的主机的物理地址：
②每一个收到A 主机的 ARP 包的主机都检查自己的 IP 地址是不是 129.1.1.2，如果不是，则不作回应；
③IP 地址为 129.1.1.2 的主机收到A 发来的 ARP 包后，将自己的物理地址填入此包并发回给A 主机。这样，A 主机就可以用此物理地址封装 IP 报，成为一个以太帧，传给目的主机，完成传输任务。
（3）ARP 采取如下措施提高地址转换的效率：
使用高速缓存。每台 ARP 的主机保留了一个专用的ARP 缓存区存放最近获得的 IP 地址和物理地址的映射，
ARP 先在缓存中查找 IP 地址对应的物理地址。
在 ARP 请求报文中放入源站的 IP 地址和物理地址的映射，以免目标机紧接着为解析源站的物理地址而再进行一次动态绑定操作。
源站在广播自己的地址映射时，网上所有主机都将它存入自己的高速缓存。新的主机入网时，主动广播自己的地址映射。

20.如下图主机 A 传输一个数据包需途经 4 个路由器才能到达主机 B，其中每一个路由器都可能因某种原因丢弃该数据包，丢包的概率都为 0.1，只要路由器R4 能送出数据包，则主机 B 一定能收到，如果主机 B 没有收到数据包，则主机 A 在超时后将重发该数据包。求：为使一个数据包能正确地到达主机 B，主机 A 将平均发送的次数？

答：每个路由器成功发送一个数据包的概率 1－0.1＝0.9。数据包须经 4 个路由器转发才能到达主机B。如果一次传输过程中数据包从A 成功传送到B，则说明四个路由器都不丢包，其概率 p 为 p＝0.94≈0.656。可得：
主机A 发送一次就成功到达主机 B 的概率为p；主机 A 需发送两次才能成功到达主机B 的概率为 p(1－p)； 主机A 需发送三次才能成功到达主机 B 的概率为p[1－p－p(1－p)]＝p(1－p)2；主机 A 需发送 i 次才能成功到达主机 B 的概率为p(1－p)i－1；
所以，该数据包需平均发送 E 次才能成功到达主机B： E＝p＋2p(1－p)＋3p(1－p)2＋„ip(1－p)（i－1）＋„

21.如下图所示一台路由器连接 3 个以太网。请根据图中给出的参数回答如下问题：
（1）该 TCP／IP 网络使用的是哪一类 IP 地址？
（2）写出该网络划分子网后所采用的子网掩码；
（3）系统管理员将计算机 D 和 E 按照图中所示结构连入网络并使用所分配的地址对 TCP／IP 软件进行常规配置后，发现这两台机器上的网络应用程序不能够正常通信。这是为什么？
（4）如果你在主机 C 上要发送一个 IP 分组，使得主机 D 和主机 E 都会接收它，而子网 3 和子网 4 上的主机都不会接收它，那么该 IP 分组应该填写什么样的目标 IP 地址？

答：（1）用于单播地址的是 A 类到 C 类，范围分别是：A 类地址(1.0.0.0～126.255.255.255)，B 类地址
(128.0.0.0～191.255.255.255)和C 类地址(192.0.0.0～223.255.255.255)，因此这四个子网均属于 B 类地址。
（2）从比较这四个子网可以看出，不同之处在于第三个字节，因此可以知道掩码是 24 位，或者从
130.130.20.0 出发，这代表一个网络，前三个字节是网络号，因此掩码是 24 位。该网络划分子网后所采用的子网掩码是 255.255.255.0。
（3）这两台机器上的网络应用程序不能够正常通信，那是因为在一个以太网上不能使用不同的子网号。在这种配置情况下，IP 软件会试图将 IP 分组送往网关，而不会直接投递。最终 IP 分组将会被该网关丢弃。
（4）广播报是同一个链路上主机都必须接收，不管其是属于哪个网络，而路由器能够隔断广播报，所以只有广播报才满足题目要求，所以 IP 分组的目的地址为 255.255.255.255。

22.一个 IP 数据报总长度为 3860 字节(固定首部长度)，现在一个网络中传送，需要划分为三个长度不超过
1340 字节的数据报片，请根据下表中的已知信息将表格填写完整。要求：写出每个数据报片片偏移的计算过程。

答：数据报片 1 片偏移 0／8＝0
数据报片 2 片偏移(1340－20)／8＝165
数据报片 3 片偏移(1340－20)＊2／8＝330
最后结果如表 4-20 所示。

23.设有 A，B，C，D 4 台主机都处在同一个物理网络中，A 主机的 IP 地址是 192.155.28.112，B 主机的 IP 地址是 192.155.28.120，C 主机的 IP 地址是 192.155.28.135，D 主机的 IP 地址是 192.155.28.202。共同的子网掩码是 255.255.255.224，请回答如下问题：
（1）A，B，C，D 4 台主机之间哪些可以直接通信？哪些需要通过设置网关(或路由器)才能通信？请画出网络连接示意图，并注明各个主机的子网地址和主机地址；
（2）若要加入第 5 台主机 E，使它能与D 直接通信，其 IP 地址的设定范围应是多少？
（3）不改变 A 主机的物理位置，将其 IP 改为 192.155.28.168，试问它的直接广播地址和本地广播地址各是多少？若使用本地广播地址发送信息，请问哪些主机能够收到？
（4）若要使主机A，B，C，D 在这个网上都能够直接通信，可采取什么办法？
答：（1）只有 A 和 B 之间可以直接通信，C 和D，以及它们同A 和B 的通信必须经过路由器。
（2）只有处于同一个网络的主机之间才可以直接通信，可以看出 A 和B 属于同一个网络，因此只有 A 和 B 之间可以直接通信，C 和 D，以及它们同 A 和 B 的通信必须经过路由器。若要加入第 5 台主机 E，使它能与 D 直接通信，那么主机 E 必须位于和D 相同的网络内，即 192.155.28.192，这样地址范围是 192.155.28.11000001 到 192.155.28.11011110，即 192.155.28.193 到 192.155.28.222，注意要除掉 192.155.28.202。
（3）A 主机地址改为 192.155.28.168，即 192.155.28.10101000，那么它所处的网络为 192.155.28.160。
由定义直接广播地址是主机号各位全为“1”，用于任何网络向该网络上所有的主机发送报文，每个子网的广播地址则是直接广播地址。本地广播地址，又称有限广播地址，它的 32 位全为“1”，用于该网络不知道网络号时内部广播。因此主机 A 的直接广播地址 192.155.28.191，本地广播地址是 255.255.255.255，若使用本地广播地址发送信息，所有主机都能够收到。
（4）若希望 4 台主机直接通信，可以修改掩码为 255.255.255.0，这样 4 台主机就处于一个网络中，可以直接通信。

24.下图是三个计算机局域网A，B 和C，分别包含 10 台，8 台和 5 台计算机，通过路由器互联，并通过该路由器接口 d 联入因特网。路由器各端口名分别为a、b、e 和 d(假设端口 d 接入 IP 地址为 61.60.21.80 的互联网地址)。LANA 和 LANB 公用一个 C 类 IP 地址(网络地址为 202.38.60.0)，并将此 IP 地址中主机地址的高两位作为子网编号。A 网的子网编号为 01，B 网的子网编号为 10。主机号的低 6 位作为子网中的主机编号。C 网的 IP 网络号为 202.36.61.0。请回答如下问题：

（1）为每个网络中的计算机和路由器的端口分配 IP 地址；
（2）写出三个网段的子网掩码；
（3）列出路由器的路由表；
（4）LANB 上的一台主机要向B 网段广播一个分组，请填写此分组的目的地址；
（5）LANB 上的一台主机要向C 网段广播一个分组，请填写此分组的目的地址。
答：（1）路由器

（2）LANA：255.255.255.192 LANB：255.255.255.192 LANC：255.255.255.0
（3）路由器的路由表如下：

（4）202.38.60.191
（5）202.38.61.255

25.如果一个给定路由器最多连接到 K 个网络，连接 N 个网络需要多少路由器？写一个给定N 关于 K 的方程。
答：路由器串联时可连接最多网络时需R 个路由器当 R＝l 时可连接K＝K－2（1－1）个网络
R＝2 时可连接 2K－2＝2K－2（2－1）个网络
R＝3 时可连接 3K－4＝3K－2（3－1）个网络
依此类推 R 为任意数时，最多可连接网络数为 RK－2（R－1）或 R（K－2）＋2N 个网络所需路由器在 R
与 R＋1 间，即
R（K－2）＋2≤N＜（R＋1）（K－2）＋2
解不等式得
R≤（N－2）／（K－2）且 R＞（N－2）／（K－2）－1
其中 K＞2。