题目
4 4 E-8 B B 14-15.什么是最大传送单元MTU?它和IP数据报[1][1]的首部中的哪个字段有关系?4-16.在因特网中将IP数据报分片[2][2]传送的数据报在最后的目的主机进行组装。还可以有另一种做法,即数据报片通过一个网络就进行一次组装。是比较这两种方法的优劣。在目的站而不是在中间的路由器进行组装是由于:(1)路由器处理数据报更简单些;效率高,延迟小。(2)数据报的各分片可能经过各自的路径。因此在每一个中间的路由器进行组装可能总会缺少几个数据报片;(3)也许分组后面还要经过一个网络,它还要给这些数据报片划分成更小的片。如果在中间的路由器进行组装就可能会组装多次。(为适应路径上不同链路[3][3]段所能许可的不同分片规模,可能要重新分片或组装)4-17. 一个3200位长的TCP报文传到IP层,加上160位的首部后成为数据报。下面的互联网由两个局域网[4][4]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位。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)?答:第二个局域网所能传送的最长数据帧中的数据部分只有1200bit,即每个IP数据片的数据部分<1200-160(bit),由于片偏移是以8字节即64bit为单位的,所以IP数据片的数据部分最大不超过1024bit,这样3200bit的报文要分4个数据片,所以第二个局域网向上传送的比特数等于(3200+4×160),共3840bit。4-18.(1)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[5][5]层。”这种说法为什么是错误的?因为ARP本身是网络层的一部分,ARP协议为IP协议提供了转换地址的服务,数据链路层使用硬件地址而不使用IP地址,无需ARP协议数据链路层本身即可正常运行。因此ARP不再数据链路层。(2)试释为什么ARP高速缓存[6][6]每存入一个项目就要设置10~20分钟的超时计时器。这个时间设置的太大或太小会出现什么问题?答:考虑到IP地址和Mac地址均有可能是变化的(更换网卡,或动态主机配置)10-20分钟更换一块网卡是合理的。超时时间太短会使ARP请求和响应分组的通信量太频繁,而超时时间太长会使更换网卡后的主机迟迟无法和网络上的其他主机通信。(3)至少举出两种不需要发送ARP请求分组的情况(即不需要请求将某个目的IP地址为相应的硬件地址)。在源主机的ARP高速缓存中已经有了该目的IP地址的项目;源主机发送的是广播分组;源主机和目的主机使用点对点链路。4-19.主机A发送IP数据报给主机B,途中经过了5个路由器。试问在IP数据报的发送过程中总共使用了几次ARP?6次,主机用一次,每个路由器各使用一次。4-20.设某路由器建立了如下路由表:目的网络 子网掩码[7][7] 下一跳128.96.39.0 255.255.255.128 接口m0128.96.39.128 255.255.255.128 接口m1128.96.40.0 255.255.255.128 R2192.4.153.0 255.255.255.192 R3*(默认) —— R4现共收到5个分组,其目的地址分别为:(1)128.96.39.10(2)128.96.40.12(3)128.96.40.151(4)192.153.17(5)192.4.153.90(1)分组的目的站IP地址为:128.96.39.10。先与子网掩码255.255.255.128相与,得128.96.39.0,可见该分组经接口0转发。(2)分组的目的IP地址为:128.96.40.12。①与子网掩码255.255.255.128相与得128.96.40.0,不等于128.96.39.0。②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。(3)分组的目的IP地址为: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[8][8],经R4转发。(4)分组的目的IP地址为: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。(5)分组的目的IP地址为: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。4-21某单位分配到一个B类IP地址,其net-id为129.250.0.0.该单位有4000台机器,分布在16个不同的地点。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掩码号,并算出每个地点主机号码的最小值和最大值4000/16=250,平均每个地点250台机器。如选255.255.255.0为掩码,则每个网络所连主机数=28-2=254>250,共有子网数=28-2=254>16,能满足实际需求。可给每个地点分配如下子网号码地点: 子网号(subnet-id) 子网网络号[9][9] 主机IP的最小值和最大值1: 00000001 129.250.1.0 129.250.1.1---129.250.1.2542: 00000010 129.250.2.0 129.250.2.1---129.250.2.2543: 00000011 129.250.3.0 129.250.3.1---129.250.3.2544: 00000100 129.250.4.0 129.250.4.1---129.250.4.2545: 00000101 129.250.5.0 129.250.5.1---129.250.5.2546: 00000110 129.250.6.0 129.250.6.1---129.250.6.2547: 00000111 129.250.7.0 129.250.7.1---129.250.7.2548: 00001000 129.250.8.0 129.250.8.1---129.250.8.2549: 00001001 129.250.9.0 129.250.9.1---129.250.9.25410: 00001010 129.250.10.0 129.250.10.1---129.250.10.25411: 00001011 129.250.11.0 129.250.11.1---129.250.11.25412: 00001100 129.250.12.0 129.250.12.1---129.250.12.25413: 00001101 129.250.13.0 129.250.13.1---129.250.13.25414: 00001110 129.250.14.0 129.250.14.1---129.250.14.25415: 00001111 129.250.15.0 129.250.15.1---129.250.15.25416: 00010000 129.250.16.0 129.250.16.1---129.250.16.2544-22..一个数据报长度为4000字节(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标志应为何数值?IP数据报固定首部长度为20字节总长度(字节)数据长度(字节)MF片偏移原始数据报40003980数据报片1150014801数据报片2150014801185数据报片3104010203704-24.试找出可产生以下数目的A类子网的子网掩码(采用连续掩码)。(1)2,(2)6,(3)30,(4)62,(5)122,(6)250.(1)255.192.0.0,(2)255.224.0.0,(3)255.248.0.0,(4)255.252.0.0,(5)255.254.0.0,(6)255.255.0.04-25.以下有4个子网掩码。哪些是不推荐使用的?为什么?(1)176.0.0.0,(2)96.0.0.0,(3)127.192.0.0,(4)255.128.0.0。只有(4)是连续的1和连续的0的掩码,是推荐使用的4-26.有如下的4个/24地址块,试进行最大可能性的聚会。212.56.132.0/24212.56.133.0/24212.56.134.0/24212.56.135.0/24212=(11010100)2,56=(00111000)2132=(10000100)2,133=(10000101)2134=(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:212.56.132.0/224-27.有两个CIDR地址块208.128/11和208.130.28/22。是否有那一个地址块包含了另一个地址?如果有,请指出,并说明理由。208.128/11的前缀为:11010000 100208.130.28/22的前缀为:11010000 10000010 000101,它的前11位与208.128/11的前缀是一致的,所以208.128/11地址块包含了208.130.28/22这一地址块。4-29.一个自治系统[10][10]有5个局域网,其连接如4-55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)。4-30.138.118/23--30.138.0111 011答:总时延D表达式,分组交换[11][11]时延为:D= kd+(x/p)*((p+h)/b)+ (k-1)*(p+h)/bD对p求导后,令其值等于0,求得p=[(xh)/(k-1)]^0.51-12 因特网的两大组成部分(边缘部分与核心部分)的特点是什么?它们的工作方式各有什么特点?答:边缘部分:由各主机构成,用户直接进行信息处理和信息共享;低速连入核心网。核心部分:由各路由器连网,负责为边缘部分提供高速远程分组交换。1-13 客户服务器方式与对等通信方式的主要区别是什么?有没有相同的地方?答:前者严格区分服务[12][12]和被服务者,后者无此区别。后者实际上是前者的双向应用。1-14 计算机网络[13][13]有哪些常用的性能指标[14][14]?答:速率,带宽,吞吐量,时延,时延带宽积,往返时间RTT,利用率1-15 假定网络利用率达到了90%。试估计一下现在的网络时延是它的最小值的多少倍?
4 4 E-8 B B 14-15.什么是最大传送单元MTU?它和IP数据报[1][1]的首部中的哪个字段有关系?4-16.在因特网中将IP数据报分片[2][2]传送的数据报在最后的目的主机进行组装。还可以有另一种做法,即数据报片通过一个网络就进行一次组装。是比较这两种方法的优劣。在目的站而不是在中间的路由器进行组装是由于:(1)路由器处理数据报更简单些;效率高,延迟小。(2)数据报的各分片可能经过各自的路径。因此在每一个中间的路由器进行组装可能总会缺少几个数据报片;(3)也许分组后面还要经过一个网络,它还要给这些数据报片划分成更小的片。如果在中间的路由器进行组装就可能会组装多次。(为适应路径上不同链路[3][3]段所能许可的不同分片规模,可能要重新分片或组装)4-17. 一个3200位长的TCP报文传到IP层,加上160位的首部后成为数据报。下面的互联网由两个局域网[4][4]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位。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)?答:第二个局域网所能传送的最长数据帧中的数据部分只有1200bit,即每个IP数据片的数据部分<1200-160(bit),由于片偏移是以8字节即64bit为单位的,所以IP数据片的数据部分最大不超过1024bit,这样3200bit的报文要分4个数据片,所以第二个局域网向上传送的比特数等于(3200+4×160),共3840bit。4-18.(1)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[5][5]层。”这种说法为什么是错误的?因为ARP本身是网络层的一部分,ARP协议为IP协议提供了转换地址的服务,数据链路层使用硬件地址而不使用IP地址,无需ARP协议数据链路层本身即可正常运行。因此ARP不再数据链路层。(2)试释为什么ARP高速缓存[6][6]每存入一个项目就要设置10~20分钟的超时计时器。这个时间设置的太大或太小会出现什么问题?答:考虑到IP地址和Mac地址均有可能是变化的(更换网卡,或动态主机配置)10-20分钟更换一块网卡是合理的。超时时间太短会使ARP请求和响应分组的通信量太频繁,而超时时间太长会使更换网卡后的主机迟迟无法和网络上的其他主机通信。(3)至少举出两种不需要发送ARP请求分组的情况(即不需要请求将某个目的IP地址为相应的硬件地址)。在源主机的ARP高速缓存中已经有了该目的IP地址的项目;源主机发送的是广播分组;源主机和目的主机使用点对点链路。4-19.主机A发送IP数据报给主机B,途中经过了5个路由器。试问在IP数据报的发送过程中总共使用了几次ARP?6次,主机用一次,每个路由器各使用一次。4-20.设某路由器建立了如下路由表:目的网络 子网掩码[7][7] 下一跳128.96.39.0 255.255.255.128 接口m0128.96.39.128 255.255.255.128 接口m1128.96.40.0 255.255.255.128 R2192.4.153.0 255.255.255.192 R3*(默认) —— R4现共收到5个分组,其目的地址分别为:(1)128.96.39.10(2)128.96.40.12(3)128.96.40.151(4)192.153.17(5)192.4.153.90(1)分组的目的站IP地址为:128.96.39.10。先与子网掩码255.255.255.128相与,得128.96.39.0,可见该分组经接口0转发。(2)分组的目的IP地址为:128.96.40.12。①与子网掩码255.255.255.128相与得128.96.40.0,不等于128.96.39.0。②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。(3)分组的目的IP地址为: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[8][8],经R4转发。(4)分组的目的IP地址为: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。(5)分组的目的IP地址为: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。4-21某单位分配到一个B类IP地址,其net-id为129.250.0.0.该单位有4000台机器,分布在16个不同的地点。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掩码号,并算出每个地点主机号码的最小值和最大值4000/16=250,平均每个地点250台机器。如选255.255.255.0为掩码,则每个网络所连主机数=28-2=254>250,共有子网数=28-2=254>16,能满足实际需求。可给每个地点分配如下子网号码地点: 子网号(subnet-id) 子网网络号[9][9] 主机IP的最小值和最大值1: 00000001 129.250.1.0 129.250.1.1---129.250.1.2542: 00000010 129.250.2.0 129.250.2.1---129.250.2.2543: 00000011 129.250.3.0 129.250.3.1---129.250.3.2544: 00000100 129.250.4.0 129.250.4.1---129.250.4.2545: 00000101 129.250.5.0 129.250.5.1---129.250.5.2546: 00000110 129.250.6.0 129.250.6.1---129.250.6.2547: 00000111 129.250.7.0 129.250.7.1---129.250.7.2548: 00001000 129.250.8.0 129.250.8.1---129.250.8.2549: 00001001 129.250.9.0 129.250.9.1---129.250.9.25410: 00001010 129.250.10.0 129.250.10.1---129.250.10.25411: 00001011 129.250.11.0 129.250.11.1---129.250.11.25412: 00001100 129.250.12.0 129.250.12.1---129.250.12.25413: 00001101 129.250.13.0 129.250.13.1---129.250.13.25414: 00001110 129.250.14.0 129.250.14.1---129.250.14.25415: 00001111 129.250.15.0 129.250.15.1---129.250.15.25416: 00010000 129.250.16.0 129.250.16.1---129.250.16.2544-22..一个数据报长度为4000字节(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标志应为何数值?IP数据报固定首部长度为20字节总长度(字节)数据长度(字节)MF片偏移原始数据报40003980数据报片1150014801数据报片2150014801185数据报片3104010203704-24.试找出可产生以下数目的A类子网的子网掩码(采用连续掩码)。(1)2,(2)6,(3)30,(4)62,(5)122,(6)250.(1)255.192.0.0,(2)255.224.0.0,(3)255.248.0.0,(4)255.252.0.0,(5)255.254.0.0,(6)255.255.0.04-25.以下有4个子网掩码。哪些是不推荐使用的?为什么?(1)176.0.0.0,(2)96.0.0.0,(3)127.192.0.0,(4)255.128.0.0。只有(4)是连续的1和连续的0的掩码,是推荐使用的4-26.有如下的4个/24地址块,试进行最大可能性的聚会。212.56.132.0/24212.56.133.0/24212.56.134.0/24212.56.135.0/24212=(11010100)2,56=(00111000)2132=(10000100)2,133=(10000101)2134=(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:212.56.132.0/224-27.有两个CIDR地址块208.128/11和208.130.28/22。是否有那一个地址块包含了另一个地址?如果有,请指出,并说明理由。208.128/11的前缀为:11010000 100208.130.28/22的前缀为:11010000 10000010 000101,它的前11位与208.128/11的前缀是一致的,所以208.128/11地址块包含了208.130.28/22这一地址块。4-29.一个自治系统[10][10]有5个局域网,其连接如4-55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)。4-30.138.118/23--30.138.0111 011答:总时延D表达式,分组交换[11][11]时延为:D= kd+(x/p)*((p+h)/b)+ (k-1)*(p+h)/bD对p求导后,令其值等于0,求得p=[(xh)/(k-1)]^0.51-12 因特网的两大组成部分(边缘部分与核心部分)的特点是什么?它们的工作方式各有什么特点?答:边缘部分:由各主机构成,用户直接进行信息处理和信息共享;低速连入核心网。核心部分:由各路由器连网,负责为边缘部分提供高速远程分组交换。1-13 客户服务器方式与对等通信方式的主要区别是什么?有没有相同的地方?答:前者严格区分服务[12][12]和被服务者,后者无此区别。后者实际上是前者的双向应用。1-14 计算机网络[13][13]有哪些常用的性能指标[14][14]?答:速率,带宽,吞吐量,时延,时延带宽积,往返时间RTT,利用率1-15 假定网络利用率达到了90%。试估计一下现在的网络时延是它的最小值的多少倍?
题目解答
答案
:设网络利用率为U。,网络时延为D,网络时延最小值为DU=90%;D=D/(1-U)---->D/ D=10现在的网络时延是最小值的10倍1、答:征:宏观整体评价网络的外在表现。性能指标:具体定量描述网络的技术性能。1、(2)数据长度为103bit,数据发送速率为1Gb/s。从上面的计算中可以得到什么样的结论?:(1)发送时延:ts=107/105=100s 传播时延tp=106/(2×108)=0.005s(2)发送时延ts =103/109=1µs 传播时延:tp=106/(2×108)=0.005s结论:若数据长度大而发送速率低,则在总的时延中,发送时延往往大于传播时延。但若数据长度短而发送速率高,则传播时延就可能是总时延中的主要成分。分配网络前缀时应先分配地址数较多的前缀题目没有说LAN1上有几个主机,但至少需要3个地址给三个路由器用。本题的答有很多种,下面给出两种不同的答案:第一组答案 第二组答案LAN1 30.138.119.192/29 30.138.118.192/27LAN2 30.138.119.0/25 30.138.118.0/25LAN3 30.138.118.0/24 30.138.119.0/24LAN4 30.138.119.200/29 30.138.118.224/27LAN5 30.138.119.128/26 30.138.118.128/273、(1)86.33.224.123:(2)86.79.65.216;(3)86.58.119.74; (4)86.68.206.154。86.32/12 86.00100000 下划线上为12位前缀说明第二字节的前4位在前缀中。给出的四个地址的第二字节的前4位分别为:0010 ,0100 ,0011和0100。因此只有(1)是匹配的。3、(1)0/4;(2)32/4;(3)4/6(4)152.0/11前缀(1)和地址2.52.90.140匹配2.52.90.140 0000 0010.52.90.1400/4 0000 000032/4 0010 00004/6 0000 010080/4 0101 00003、140.120.84.24 140.120.(0101 0100).24最小地址是 140.120.(0101 0000).0/20 (80)最大地址是 140.120.(0101 1111).255/20 (95)地址数是4096.相当于16个C类地址。3、190.87.140.202/29 190.87.140.(1100 1010)/29最小地址是 190.87.140.(1100 1000)/29 200最大地址是 190.87.140.(1100 1111)/29 207地址数是8.相当于1/32个C类地址。3、(1)每个子网前缀28位。(2)每个子网的地址中有4位留给主机用,因此共有16个地址。(3)四个子网的地址块是:第一个地址块136.23.12.64/28,可分配给主机使用的最小地址:136.23.12.01000001=136.23.12.65/28最大地址:136.23.12.01001110=136.23.12.78/28第二个地址块136.23.12.80/28,可分配给主机使用的最小地址:136.23.12.01010001=136.23.12.81/28最大地址:136.23.12.01011110=136.23.12.94/28第三个地址块136.23.12.96/28,可分配给主机使用的最小地址:136.23.12.01100001=136.23.12.97/28最大地址:136.23.12.01101110=136.23.12.110/28第四个地址块136.23.12.112/28,可分配给主机使用的最小地址:136.23.12.01110001=136.23.12.113/28最大地址:136.23.12.01111110=136.23.12.126/283、IGP:在自治系统内部使用的路由协议;力求最佳路由EGP:在不同自治系统便捷使用的路由协议;力求较好路由(不兜圈子)EGP必须考虑其他方面的政策,需要多条路由。代价费用方面可能可达性[15][15]更重要。IGP:内部网关协议[16][16],只关心本自治系统内如何传送数据报,与互联网中其他自治系统使用什么协议无关。EGP:外部网关协议[17][17],在不同的AS边界传递路由信息的协议,不关心AS内部使用何种协议。注:IGP主要考虑AS内部如何高效地工作,绝大多数情况找到最佳路由,对费用和代价的有多种释。3、主要特点RIPOSPFBGP网关协议内部内部外部路由表内容目的网，下一站，距离目的网，下一站，距离目的网，完整路径最优通路依据跳数费用多种策略算法距离矢量链路状态距离矢量传送方式运输层UDPIP数据报建立TCP连接其他简单、效率低、跳数为16不可达、好消息传的快，坏消息传的慢效率高、路由器频繁交换信息，难维持一致性规模大、统一度量为可达性4、RIP只和邻站交换信息,使用UDP无可靠保障,但开销小,可以满足RIP要求;OSPF使用可靠的洪泛法,直接使用IP,灵活、开销小;BGP需要交换整个路由表和更新信息,TCP提供可靠交付以减少带宽消耗;RIP使用不保证可靠交付的UDP,因此必须不断地(周期性地)和邻站交换信息才能使路由信息及时得到更新。但BGP使用保证可靠交付的TCP因此不需要这样做。4、N1 7 A 无新信息,不改变N2 5 C 相同的下一跳,更新N3 9 C 新的项目,添加进来N6 5 C 不同的下一跳,距离更短,更新N8 4 E 不同的下一跳,距离一样,不改变N9 4 F 不同的下一跳,距离更大,不改变4、N1 3 C 不同的下一跳,距离更短,改变N2 2 C 不同的下一跳,距离一样,不变N3 1 F 不同的下一跳,距离更大,不改变N4 5 G 无新信息,不改变4、IGMP可分为两个阶段:第一阶段:当某个主机加入新的多播组时,该主机应向多播组的多播地址发送IGMP 报文,声明自己要成为该组的成员。本地的多播路由[18][18]器收到 IGMP 报文后,将组成员关系转发给因特网上的其他多播路由器。第二阶段:因为组成员关系是动态的,因此本地多播路由器要周期性地探询本地局域网上的主机,以便知道这些主机是否还继续是组的成员。只要对某个组有一个主机响应,那么多播路由器就认为这个组是活跃的。但一个组在经过几次的探询后仍然没有一个主机响应,则不再将该组的成员关系转发给其他的多播路由器。隧道技术[19][19]:多播数据报被封装到一个单播IP数据报中,可穿越不支持多播的网络,到达另一个支持多播的网络。⏺