计算机网络习题选讲三

计算机网络习题选讲三广西师范大学计算机科学与信息工程学院广西师范大学计算机科学与信息工程学院6-09（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16bit和8bit的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。试问在其中每一个字网上的主机数量是多少？(5)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？(6)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？（7）C类网络使用子网掩码有无实际意义？为什么？广西师范大学计算机科学与信息工程学院答：(1)可以代表C类地址对应的子网掩码默认值；也能表示A类和B类地址的掩码,前24位决定网络号和子网号，后8位决定主机号.(用24bit表示网络部分地址，包括网络号和子网号)(2)255.255.255.248化成二进制序列为：11111111111111111111111111111000，根据掩码的定义，后三位是主机号，一共可以表示8个主机号，除掉全0和全1的两个，该网络能够接6个主机.(3)子网掩码的形式是一样的，都是255.255.255.0；但是子网的数目不一样，前者为65534，后者为254.(4)最多是4094个（不考虑全0和全1的情况）(5)子网掩码由一连串的1和一连串的0组成，1代表网络号和子网号，0对应主机号.255.255.0.255变成二进制形式是：11111111111111110000000011111111.可见，是一个有效的子网掩码，但是不是一个方便使用的解决办法。(6)194.47.20.129，C类。(7)有，对于小网络，可以进一步简化路由、节省地址空间。广西师范大学计算机科学与信息工程学院6-16.设某路由器建立了如下路由表（这三列分别是目的网络、子网掩码和下一跳路由器，若直接交付则最后一列表示应当从哪一个接口转发出去）：目的网络子网掩码下一站128.96.39.0128.96.39.128128.96.40.0192.4.153.0*默认255.255.255.128255.255.255.128255.255.255.128255.255.255.192接口0接口1R2R3R4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试分别计算其下一站。广西师范大学计算机科学与信息工程学院答：（1）接口0（2）R2（3）R4（4）R3（5）R4方法：用目标网络号和子网掩码相与，若结果出现在目的网络中，则转发相应的下一站，若没有出现在目的网络中，则转发到默认站（R4）。注：计算中注意IP地址和掩码最后一个字节展开成二进制计算。广西师范大学计算机科学与信息工程学院6-22.有如下的4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：四个地址中，212.56.132.0/24地址块对应的二进进制格式为11010100.00111000.10000100.00000000/24，红色部分是这四个地址块中所共有的网络号部分，所以可聚合成212.56.132.0/22。广西师范大学计算机科学与信息工程学院6-24.一个自治系统有5个局域网，其连接如下图所示，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）。LAN2，91台主机LAN3，150台主机LAN4，3台主机LAN5，15台主机答：对LAN3，主机数150，（27-2）150+1（28-2），所以主机位为8bit，网络前缀为24，分配地址块30.138.118.0/24。（第24位为0）对LAN2，主机数91，（26-2）91+1（27-2），所以主机位为7bit，网络前缀为25，分配地址块30.138.119.0/25。（第24，25位为10）LAN2，91台主机LAN3，150台主机LAN4，3台主机LAN5，15台主机广西师范大学计算机科学与信息工程学院对LAN5，主机数为15，（24-2）15+1（25-2），所以主机位为5bit，网络前缀27，分配的地址块为30.138.119.192/27，（第24，25，26，27位为1110）对LAN1，主机数为3，（22-2）3+1（23-2），所以主机位为3bit，网络前缀29，分配的地址筷为30.138.119.232/29（第24，25，26，27，28，29位为111101）对LAN4，主机数为3，（22-2）3+1（23-2），所以主机位为3bit，网络前缀29，分配的地址筷为30.138.119.240/29（第24，25，26，27，28，29位为111110）广西师范大学计算机科学与信息工程学院7-06.一个TCP报文段的数据部分最多为多少字节？为什么？如果用户要传输的数据的字节长度超过TCP报文段中的序号字段可能编出的最大序号，问还能否用TCP来传输？答：一个TCP报文段的数据部分最长为65495字节。此数据部分再加上TCP首部的20字节，再加上IP首部的20字节，正好是IP数据报的最大长度（216-1=65535字节）。当然，若IP首部包含了选项，则IP首部长度超过20字节，这时TCP报文段的数据部分的长度将小于65495字节。即使用户要传输的数据的字节长度超过TCP报文段中的序号字段可能编出的最大序号，还可以用TCP来传输。当今的Internet用户速率还不是很高，且分组的生命期受限。由于TCP序号字段有32位长，可以循环使用序号。这样，就可保证当序号重复使用时，旧序号的数据早已通过网络到达终点了。广西师范大学计算机科学与信息工程学院7-10.设TCP使用的最大窗口为64KB，即64×1024字节，而传输信道的带宽可认为是不受限制的。若报文段的平均往返时延为20ms，问所能得到的最大吞吐量是多少？答：在平均往返时延20ms时间内，发送的最大数据量为最大窗口值，即64×1024字节。64×1024×8÷（20×10-3）≈26.2Mbps因此，所能得到的最大吞吐量是26.2Mbps。广西师范大学计算机科学与信息工程学院7-13.用TCP传输512字节的数据。设窗口为100字节，而TCP报文段每次也是传输100字节的数据。再设发送方和接收方的起始序号分别为100和200，试画出类似于图7-3的工作示意图。从连接建立阶段到连接释放阶段都要画上。答：图（a）、（b）、(c)分别画出了连接建立阶段、数据传输阶段和连接释放阶段的工作示意图。主机A主机B主动打开被动打开连接请求SYN,SEQ=99确认SYN,SEQ=100,ACK=200SYN,SEQ=199,ACK=100确认(a)连接建立广西师范大学计算机科学与信息工程学院主机A主机B发送方接收方SEQ=100SEQ=200ACK=200,WIN=100(b)数据传输ACK=300,WIN=100SEQ=300ACK=400,WIN=100ACK=500,WIN=100SEQ=400ACK=600,WIN=100SEQ=500SEQ=600ACK=612主机A主机B发送方接收方FIN，SEQ=612FIN，SEQ=200，ACK=613ACK=613SEQ=613,ACK=201(c)连接释放广西师范大学计算机科学与信息工程学院7-27.通信信道带宽为1Gbps，端到端时延为10ms。TCP的发送窗口为65535字节。试问，可能达到的最大吞吐量是多少？信道的利用率是多少？答：方法一(不考虑发送时延)10ms×2=20ms，即每20ms可以发送一个窗口大小的数据流量，每秒50个窗口（1000ms÷20ms=50）。65535×8×50=26.214Mbps信道利用率=26.214Mbps÷1000Mbps≈2.6%所以，最大吞吐量是26.214Mbps，信道的利用率约为2.6%。广西师范大学计算机科学与信息工程学院方法二(考虑发送时延)信道利用率=25.5Mbps/10Gbps=2.55%MbpsU5.251021010/86553510/865535399max广西师范大学计算机科学与信息工程学院8-03.举例说明域名转换的过程。域名服务器中的高速缓存的作用是什么？答：域名解析的过程如下：当某一个应用进程需要将主机名解析为IP地址时，该应用进程就成为域名系统DNS的一个客户，并把待解析的域名放在DNS请求报文中，以UDP数据报方式发给本地域名服务器。本地域名服务器在查找域名后，将对应的IP地址放在回答报文中返回。应用进程获得目的主机IP地址后即可进行通信。若本地域名服务器不能回答该请求，则此域名服务器就暂时成为DNS中的另一个客户，并向其他域名服务器发出查询请求。这种过程直到找到能够回答该请求的域名服务器为止。例如，假定域名为m.xyz.com的主机想知道另一个域名为t.y.abc.com的主机的IP地址。于是向其本地域名服务器dns.xyz.com查询。本地域名服务器dns.xyz.com由于查找不到，就向根域名服务器dns.com查询。根域名服务器dns.com将下属域名服务器dns.abc.com的IP地址返回给本地域名服务器dns.xyz.com。本地域名服务器dns.xyz.com再向域名服务器dns.abc.com发送查询报文。接着，域名服务器dns.abc.com向授权域名服务器dns.y.abc.com查询。然后，查询结果按照从授权域名服务器dns.y.abc.com到域名服务器dns.abc.com，再到本地域名服务器dns.xyz.com的顺序返回。最后，本地域名服务器dns.xyz.com把查询结果，即域名为t.y.abc.com的主机的IP地址，应答给主机m.xyz.com。大多数DNS服务器都包括一个高速缓存，在其中存储最近请求的地址。域名服务器中的这种高速缓存可以优化查询开销，改善性能，减少DNS服务器查询其他DNS服务器的次数。广西师范大学计算机科学与信息工程学院8-09.电子邮件的地址格式是怎样的？请说明各部分的意思？答：TCP/IP体系的电子邮件系统规定电子邮件的地址格式如下：收信人邮箱名@邮箱所在主机的域名符号@读作“at”，表示“在”的意思。“收信人邮箱名”简称用户名，是收信人自己定义的字符串标识符，它在邮件所在计算机中是惟一的。电子邮件地址中的“邮箱所在主机的域名”是整个因特网的范围内具有唯一性的域名，这样就可以保证电子邮件能够在整个因特网范围内准确交付。广西师范大学计算机科学与信息工程学院8-17.电子邮件系统使用TCP传输邮件。为什么有时我们会遇到邮件发送失败的情况？为什么有时对方会收不到我们发送的邮件？答：有时对方的邮件服务器不工作，邮件就发送不出去。对方的邮件服务器出出故障也会使邮件丢失。有时网络非常拥塞，路由器丢弃大量的IP数据报，导致邮件通信中断。广西师范大学计算机科学与信息工程学院8-29.一个文件夹中有两个文件X和Y。从文件X中的某处有一个超链的起点：“文件Y”。点击“文件Y”就可以链接到文件Y。这个超链的相应HTML语句是：AHREF=“Y.html”文件Y/A现将文件X移动到另一个文件夹中，再打开文件X并点击“文件Y”这个超链起点，发现已无法找到文件Y(文件Y并未移动位置)。试解决这个问题。答：解决这个问题的