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计算机网络——网络层课后习题答案

2023-05-16

一、 （1）假设一个主机 IP 地址为 192.55.12.120，子网掩码为 255.255.255.240，试求其子网号、主机号以及广播地址。（2）如果子网掩码改为 255.255.192.0，那么下列哪些主机：（A：129.23.191.21；B：129.33.127.222；C：129.33.130.33；D：129.23.148.122）必须通过路由器才能与主机 129.33.144.16 通信？

答：（1）由题意可知，该主机 IP 地址为 192.55.12.120，为 C 类地址。根据子网掩码 255.255.255.240 可求得：

子网号占 4 位二进制 0111，为 15。主机号占 4 位二进制 1000，为 8。广播地址为：192.55.12.127.

（2）主机 129.33.144.16 与子网掩码相与运算求得子网地址为： 129.33.128.0 。同样方法， C 也是相同子网地址。

A，D 求子网地址： 129.23.128.0，需要经过路由器转发。

而 B 主机与子网掩码相与，求得子网地址 129.23.64.0，需要经过路由器转发。

二、某单位分配到一个 B 类 IP 地址为 129.250.0.0.该单位有 4000 台机器，平均分布在 16 个不同地点。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，并计算出每个地点主机号的最小值和最大值。（注：子网号和主机号均从 1 开始编号）

答：16 个点，意味着需 16 个子网地址；每个点需容纳机器：4000/16=250 台； 而子网掩码是 255.255.255.0，可容纳：28–2=    254 台机器，可分配 254 个子网地址，因此能够满足实际需求。

对于主机地址 129.250.xx.yy，xx 对应子网号码,取值为 1~254，可从中任意提取 16 个作为子网号码。yy 对应主机号码，取值为 1~ 254，可从中任意提取 250 个作为子网号码。因此，分配主机号码最小值为 1，最大值为 254.

三、假设有两台主机，主机 A 的 IP 地址为：208.17.16.165，主机 B 的 IP 地址为：208.17.16.185，它们的子网掩码为 255.255.255.224，默认网关为 208.17.16.160。【注意：默认网关地址为连接的路由器接口地址】试问：（1）主机 A 和 B 能否直接通信？（2）为什么主机 B 不能与 IP 地址为 208.17.16.34 的DNS 服务器通信？（3）若要排除此故障，需要做什么修改？

答：（1）因为将主机 A、B  的 IP  地址分别与子网掩码相与，得到子网地址都是

208.17.16.160。这说明主机 A、B 处于同一子网内，可以直接通信。

  1. 因为主机 B 将分组通过默认网关交付给路由器，经路由器转发交付给 DNS 服务器的。正确地默认网关地址应为一个有效的主机 IP 地址。题目中把默认网关的地址错误地设置为子网地址。所以不能通信。
  2. 排除此故障，需将默认网关地址修改为：在子网 208.17.16.160 中能够分配使用的一个有效主机 IP 地址，可选范围在 208.17.16.161~208.17.16.190 中任一个 IP 地址， 但不能和主机 A、B 重复。

四、若有下面 4 个/26 地址块，试进行最大可能的地址聚合。

（1） 59.67.158.0/26（2） 59.67.158.64/26（3） 59.67.158.128/26（4） 59.67.158.192/26

答：将第 4 个字节转换为二进制：59.67.158.00000000

59.67.158.01000000

59.67.158.10000000

59.67.158.11000000

因此，可看出，共同的网络前缀有 24 位，所以聚合的地址为：59.67.158.0/24.

五、某单位需要有 420 个子网，每个子网中要有 170 个主机地址，试问：给该单位分配一个CIDR 块的大小应是多少？该CIDR 块有多少个地址？它相当于多少个B 类地址和多少个 C 类地址？

答：根据题意，每个子网要 170 个主机地址，则主机号占 8 位；该单位需要 420 个

子网，则子网号占 9 位。可看出，该单位总需求占 17 位。

则网络前缀占 15 位，因此，给该单位分配一个 CIDR 块为：/15。

该 CIDR 块包含有：2^17 个地址。相当于包含了 2 个 B 类地址和 512 个 C 类地址。

六、一个数据报长度为 3400 字节（首部长度为 24 字节）。现在经过一个网络传送，但此

网络传送允许的最大数据报片长度为 800 字节，最小数据报片长度为 48 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\DF 标志应为何数值？

答：由于数据报长度 3400B 大于网络允许最大数据报长度 800B，必须分片。由于：（3400-24）/（800-24）=4.35  ，所以，分片数目为： 5 片。

每个分片的首部长度为 24 字节。前 4 个分片的数据长度都为 800-24=776 字节，第

5 个分片的数据长度为：（3400-24）—（776´4）=272 字节。前 4 个分片的 MF 值为 1，最后一个分片 MF 值为 0。

由于前 4 个分片数据报长度为 800 字节，第 5 个分片数据报长度为（272+24）=296 字节，都大于网络允许最小数据报长度 48 字节，所以，5 个分片的 DF 值都为 0。

分片 1 的片偏移字段值为 0；   分片 2 的片偏移字段值为（776 / 8）=97； 分片 3 的片偏移字段值为（776´2¸ 8）=194；

分片 4 的片偏移字段值为（776´3¸ 8）=291； 分片 5 的片偏移字段值为（776´4¸ 8）=388；

七、某路由器接收到一数据报，前 20B 如下信息(十六进制表示)：45 00 00 54 00 03 00 00

20 06 00 00 7C 4E 03 02 B4 0E 0F 02。试分析该数据报：

  1. 首部长度、数据部分分别多少字节？
  2. 标识字段、片偏移字段和 MF\DF 标志的值是多少？
  3. 协议字段的值是多少？说明该数据报数据部分封装的是什么协议数据？
  4. 源站和目的站 IP 地址分别是什么？请用点分十进制表示。
  5. 该数据报经过多少个路由器的转发？（已知 TTL 初始值为 64） 答：分析该数据报：
    1. 首部长度取值为 5，说明首部为 20 字节。总长度为 0054，说明总长度为 84

字节。则数据部分长度为 84-20=64 字节。

    1. 标识字段值为 3，片偏移字段值为 0，MF=0,DF=0
    2. 协议字段的值为 06，说明该数据报数据部分封装的是 TCP 协议数据。
    3. 源站 IP 地址：十六进制的 7C4E0302，对应十进制的 124.78.3.2。目的站 IP 地址：十六进制的 B40E0F02，对应十进制的 180.14.15.2

TTL 字段取十六进制的 20，转换为十进制的 32，则该数据报经过 64-32=32 个路由器。

八、假定某公司有 3 个办事处: 第一办事处通过专用点对点广域网线路与第二、第三办事处相连，该公司通过第一办事处与因特网相连。公司分配到具体有 64 个 IP 地址的地址块，其开始地址是 70.12.100.128/26。管理机构决定把 32 个IP 地址分配给第一办事处， 其余的 IP 地址平均分配给另外的两个办事处。试给出管理机构所设计的配置。

答：公司地址块为：70.12.100.128/26。根据题意：

第一办事处：32 个地址，则主机号占 5bit，分配地址掩码为/27； 第二、三办事处：各 16 个地址，则主机号占 4bit，地址掩码为/28；

管理机构的配置为：

No.1 网络地址：70.12.100.128 (10000000) /27  ；

主机地址:70.12.100.129~70.12.100.158；广播地址为：70.12.100.159；

No.2 网络地址：70.12.100.160 (10100000) /28；

主机地址:70.12.100.161~70.12.100.174；广播地址为：70.12.100.175；

No.3 网络地址：70.12.100.176 (10110000) /28；

主机地址:70.12.100.177~70.12.100.190；广播地址为：70.12.100.191；

或者（第二种方案）：

No.1 网络地址：70.12.100.160 (10100000) /27  ；

主机地址: 70.12.100.161~70.12.100.191；广播地址为：70.12.100.192； No.2 网络地址：70.12.100.128 (10000000) /28；

主机地址:70.12.100.129~70.12.100.142；广播地址为：70.12.100.143；

No.3 网络地址：70.12.100.144 (10010000) /28

主机地址:70.12.100.145~70.12.100.158；广播地址为：70.12.100.159；

九、

现收到 3 个分组，其目的 IP 地址分别为：

（1）128.96.39.151；  （2）128.96.40.12；   （3）128.96.40.151；

试计算它们的下一跳。

答：（1）目的 IP 地址：128.96.39.151 与掩码：255.255.255.128，相与运算，得出目的网络地址：128.96.39.128，所以下一跳为：接口 1

（2）目的 IP 地址：128.96.40.12 与掩码：255.255.255.128，相与运算，得出目的网络地址：128.96.40.0，所以下一跳为：R2

（3）目的 IP 地址：128.96.40.151 与掩码：255.255.255.128，相与运算，得出目的网络地址：128.96.40.128，选择默认路由，所以下一跳为：R3

十、若路由器 R1 的路由表如下表所示。试画出网络拓扑，并在图中标注路由器的接口和必要 IP 地址。

 

 

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