第四章-单元测试参考答案

第四章单元测试参考答案1.网络层的基本功能有哪些？答：网络层功能主要分四个方面：(1)IP数据报交换。(2)无连接的数据报服务。(3)基于网络设备接口的IP编址。(4)实现IP数据报从源主机到目的主机的跨网络路由。2.如何理解网络层是TCP/IP协议栈的核心？答：.网络层屏蔽上下层的差异，以统一的方式处理分组传输。不论上层协议有何不同，均可用IP协议进行封装；不论下层链路协议封装有何差异，其有效载荷均为IP数据报。3.试说明以下协议的作用？IP、ARP、ICMP答：IP：因特网网络层核心协议，定义了网络层的分组首部格式。ARP：实现以太网环境下IP地址到MAC地址的映射以便将数据交付主机。ICMP：IP协议的辅助协议，用以帮助源主机了解IP数据报在传输过程中遇到的各种错误，以及收集所经过路径的相关信息如路由器IP地址、往返时延等。4.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？如果没有IP地址，异构网络之间如何才能进行通信？有什么缺点？答：IP地址是网络层中的逻辑全局地址，硬件地址是链路层的物理局部地址，链路类型不同，硬件地址也不同。依赖IP地址可以将数据传输到设备所在的IP网络中，而只有依靠硬件地址才能实际交付主机。如果没有IP地址而仅依靠硬件地址进行通信，当源主机和目的主机被异构链路分隔时，为了实现通信必须多次进行链路层地址及协议的转换，这一工作由用户主机完成是不可能的。5.IP地址的主要特点是什么？有哪几类分类IP地址？它们的特征是什么？答：IPv4地址时抽象的、逻辑的、全局的地址，用点分十进制法进行表示。IP地址分为A~E5类地址，特点如下：(1)A类地址第一字节以“01”开头，含1个字节网络号和3个字节主机号。(2)B类地址第一字节以“10”开头，含2个字节网络号和2个字节主机号。(3)C类地址第一字节以“110”开头，含3个字节网络号和1个字节主机号。A、B、C类地址均为单播地址。(4)D类地址第一字节以“1110”开头，用于多播。(5)E类地址第一字节以“1111”开头，用于实验，不能用于因特网路由。6.子网掩码的作用是什么？划分子网下，为什么必须借助子网掩码才能唯一确定IP地址的属性？请举例说明。子网掩码用于确定IP地址的子网属性，将IP地址与掩码进行与运算可知其所属的子网。7.一个IP地址的十六进制表示形式为C22F1582，请将它转成点分十进制表示形式。194.47.21.1308.某一网络的子网掩码为255.255.255.240，试问它最多能容纳多少台主机？149.在路由器之间的直连链路中，从节省IP地址的角度出发，应该采用的前缀长度是多少？/3010.请将CIDR地址块172.16.100/24分成8个相同大小的网络，并写出每个网络的网络地址、广播地址、第一个主机IP地址和最后一个IP地址。如下表所示：网络地址广播地址首个主机IP最后一个主机IP172.16.100/27172.16.100.31/27172.16.100.1/27172.16.100.30/27172.16.100.32/27172.16.100.63/27172.16.100.33/27172.16.100.62/27172.16.100.64/27172.16.100.95/27172.16.100.65/27172.16.100.94/27172.16.100.96/27172.16.100.127/27172.16.100.97/27172.16.100.126/27172.16.100.128/27172.16.100.159/27172.16.100.129/27172.16.100.158/27172.16.100.160/27172.16.100.191/27172.16.100.161/27172.16.100.190/27172.16.100.192/27172.16.100.223/27172.16.100.193/27172.16.100.222/27172.16.100.224/27172.16.100.255/27172.16.100.125/27172.16.100.254/2711.CIDR地址块192.18/16中包含多少个主机IP地址？假定有4个组织A、B、C、D各需要4000、2000、4000、8000个地址。试写出每个划分后网络的前缀地址，并写出每个网络的网络地址、广播地址、第一个以及最后一个主机IP地址。包含65534个主机IP。划分后的其中一种地址分配方案如下表所示：网络地址广播地址首个主机IP最后一个主机IPA192.18.32/20192.18.47.255/20192.18.32.1/20192.18.47.254/20B192.18.64/21192.18.71.255/21192.18.64.1/21192.18.71.254/21C192.18.48/20192.18.63.255/20192.18.48.1/20192.18.63.254/20D192.18/19192.18.31.255/19192.18.0.1/19192.18.31.254/1912.一个路由器刚刚接收到以下新的CIDR地址：57.6.96.0/21、57.6.104.0/21、57.6.112.0/21、57.6.120.0/21。如果所有这些地址块都是用同一送出接口，试问它们是否可以聚合？如果可以，写出聚合后的CIDR地址？如果不可以，指出为什么？5.6.96/1913.有3个IP地址：192.168.200.32、192.168.200.50、192.168.200.63，请指出哪个地址是网络地址，哪个地址是广播地址，哪个地址是主机IP地址。网络地址：192.168.200.32/27广播地址：192.168.200.63/27主机地址：192.168.200.50/2714.下列地址中，与192.168.100.97/29属于同一个网络的IP地址哪个(些)？请说明理由。A.192.168.100.95/29B.192.168.100.98/29C.192.168.100.101/29D.192.168.100.105/29除了选出的地址以外，请指出所有与192.168.100.97/29属于同一网络的主机IP地址。B和C。与192.168.100.97/29属于同一网络的主机地址范围为：192.168.100.97/29~192.168.100.103/2915.网络管理员要添加一个带有50台主机的新子网。要保证新子网可获得足够地址，同时尽量减少地址浪费，应为其分配哪个子网地址？A.192.168.1.0/24B.192.168.1.48/28C.192.168.1.32/27D.192.168.1.64/26D16.路由器R1有一个快速以太网接口，其IP地址为10.10.9.35/27，一台主机H通过该接口与R1直连，若H想通过R1连接到Internet，它的IP地址和掩码应采用以下哪一个配置才是合理的？A.IP地址:10.10.9.37，子网掩码：255.255.255.240B.IP地址:10.10.9.37，子网掩码：255.255.255.224C.IP地址:10.10.9.29，子网掩码：255.255.255.248D.IP地址:10.10.9.32，子网掩码：255.255.255.224B17.一个路由器中有如下表项：地址/掩码下一跳135.46.56.0/22接口0135.46.60.0/22接口1192.53.40.0/23R1DefaultR2对于目的地址为下列IP地址的数据报，试问路由器应该如何处理？A.135.46.63.10B.135.46.57.14C.135.46.52.2D.192.53.40.7E.192.53.56.7答：A：接口1；B：接口0；C：R2；D：R1；E：R218.已知路由器R1的路由表如表4-9所示。表4-1路由器R1的路由表掩码目的网络下一跳路由器接口/26140.5.12.64180.15.2.5m2/24130.5.8.0190.16.6.2m1/16110.71.0.0---m0/16180.15.0.0---m2/16190.16.0.0---m1defaultdefault110.71.4.5m0试做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。对不能明确的情况请指明。答：拓扑如下图所示：R1R2R3R4110.71/16m0180.15/16m2190.16/16m1目的网络130.5.8/24具体位置不明确190.16.6.2180.15.2.5目的网络140.5.12.64/26具体位置不明确110.71.4.519.已知一个IP数据报的首部序列用16进制表示为如下形式：45000044000040003411----3afb3f7ecac3a83d试分析首部各字段的含义，然后回答下列问题：(1)该IP数据报的首部长度为多少字节？数据部分长度为多少字节？(2)该IP数据报是否经过分片？为什么？(3)该IP数据报所封装的数据部分是什么类型的PDU？(4)首部中用短横线代替的两个字节是什么字段？请通过计算确定该字段的值(用十六进制形式表示)。(5)该数据的发送方地址是多少？目的地址是多少？请用点分十进制形式表示。答：1)20字节，40字节2)否。因DF=13)UDP数据报4)首部校验和，592F5)发送方IP：58.251.63.126；目的地址：202.195.168.61。20.IP数据报中的首部校验和仅仅覆盖了首部而不包括数据部分，这样做的理由是什么？答：因为数据部分为其他PDU，其协议中也包含校验部分。21.在局域网中的主机经常会碰到IP地址冲突的情况，这是通过运行ARP协议检测到的。请思考主机如何利用ARP协议检测到IP地址冲突？答：主机以自己的IP地址向LAN中广播ARP请求，如得到回应，则说明存在冲突。22.为ARP映射条目设置生存时间的作用是什么？这一时间设置得过长或过短各会造成什么问题？答：设置生存时间的作用在于适应网络拓扑的动态变化。如果设置过长，则很可能不能反映正确的地址映射关系；如果设置过短，则导致过多的ARP广播请求增加了网络通信量。23.为什么数据在经过不同路由器跨网传输时，其IP地址不变，但链路层地址要变？答：IP地址是全局地址，与链路无关；而硬件地址是局部链路层地址，当分组所处链路不同，硬件地址也会发生改变。24.路由算法的目的是什么？有哪些路由算法？它们的特点是什么？答：路由算法的作用在于计算出到达目的网络的最佳路径，生成和更新路由表。主要的路由算法及特点如下：(1)最短路径算法：使用Dijkstra算法，每一台路由器占在自己角度出发计算出最短路径树，到达任一目的网络的IP数据报均沿此路径传输。(2)距离矢量算法：使用Bellman-Ford算法，路由以矢量形式发出，以跳数衡量路径优劣。(3)链路状态算法：每台路由器产生与自己相关的链路状态，通过洪泛掌握整个网络拓扑。(4)分级路由算法：AS在逻辑上分为主干区域和非主干区域，流量转发必须经过主干区域；非主干区域的拓扑变化不会对整体造成影响；与因特网及多数组织机构的结构相适应。(5)广播及多播路由算法：通常用于多播中寻找最短路径树。25.什么是收敛？为什么收敛越快越好？如果收敛缓慢，会出现什么问题？答：收敛是指路由器通过运行路由协议达到对网络认知统一的整个过程，收敛越快，路由器能迅速对网络拓扑变化做出正确响应，完成对路由的重新计算并迅速更新路由表。收敛慢了，会导致错误路由表项长时间存在于路由表中并出现环路。26.什么是路由环路？路由环路对网络的影响体现在哪里？答：路由环路是指无法到达目的网络的IP数据报长时间在网络中兜圈子。路由环路会白白浪费网络带宽，严重降低网络性能。27.RIP、OSPF、BGP协议各有什么主要特点？答：RIP协议简单，以跳数衡量路径优劣，定期向相邻路由器发送路由表；RIP