計算機網路教程第四章網路層層課後習題答案
第四章網路層
1.網路層向上提供的服務有哪兩種？是比較其優缺點。網路層向運輸層提供 “面向連線”虛電路（Virtual Circuit）服務或“無連線”資料報服務前者預約了雙方通訊所需的一切網路資源。優點是能提供服務質量的承諾。即所傳送的分組不出錯、丟失、重複和失序（不按序列到達終點），也保證分組傳送的時限，缺點是路由器複雜，網路成本高；後者無網路資源障礙，盡力而為，優缺點與前者互易
2.網路互連有何實際意義？進行網路互連時，有哪些共同的問題需要解決？
網路互聯可擴大使用者共享資源範圍和更大的通訊區域
進行網路互連時，需要解決共同的問題有：
不同的定址方案不同的最大分組長度
不同的網路接入機制
不同的超時控制
不同的差錯恢復方法
不同的狀態報告方法
不同的路由選擇技術
不同的使用者接入控制
不同的服務（面向連線服務和無連線服務）
不同的管理與控制方式
3.作為中間裝置，轉發器、網橋、路由器和閘道器有何區別？
中間裝置又稱為中間系統或中繼(relay)系統。
物理層中繼系統：轉發器(repeater)。
資料鏈路層中繼系統：網橋或橋接器(bridge)。
網路層中繼系統：路由器(router)。
網橋和路由器的混合物：橋路器(brouter)。
網路層以上的中繼系統：閘道器(gateway)。
4.試簡單說明下列協議的作用：IP、ARP、RARP和ICMP。
IP協議：實現網路互連。使參與互連的效能各異的網路從使用者看起來好像是一個統一的網路。網際協議IP是TCP/IP體系中兩個最主要的協議之一，與IP協議配套使用的還有四個協議。
ARP協議：是解決同一個區域網上的主機或路由器的IP地址和硬體地址的對映問題。
RARP：是解決同一個區域網上的主機或路由器的硬體地址和IP地址的對映問題。
ICMP：提供差錯報告和詢問報文，以提高IP資料交付成功的機會
因特網組管理協議IGMP：用於探尋、轉發本區域網內的組成員關係。
5.IP地址分為幾類？各如何表示？IP地址的主要特點是什麼？分為ABCDE 5類;每一類地址都由兩個固定長度的欄位組成，其中一個欄位是網路號 net-id，它標誌主機（或路由器）所連線到的網路，而另一個欄位則是主機號 host-id，它標誌該主機（或路由器）。各類地址的網路號欄位net-id分別為1，2，3，0，0位元組；主機號欄位host-id分別為3位元組、2位元組、1位元組、4位元組、4位元組。特點：（1）IP 地址是一種分等級的地址結構。分兩個等級的好處是：第一，IP 地址管理機構在分配 IP地址時只分配網路號，而剩下的主機號則由得到該網路號的單位自行分配。這樣就方便了 IP 地址的管理。第二，路由器僅根據目的主機所連線的網路號來轉發分組（而不考慮目的主機號），這樣就可以使路由表中的專案數大幅度減少，從而減小了路由表所佔的儲存空間。（2）實際上 IP 地址是標誌一個主機（或路由器）和一條鏈路的介面。當一個主機同時連線到兩個網路上時，該主機就必須同時具有兩個相應的 IP 地址，其網路號net-id 必須是不同的。這種主機稱為多歸屬主機(multihomed host)。由於一個路由器至少應當連線到兩個網路（這樣它才能將 IP 資料報從一個網路轉發到另一個網路），因此一個路由器至少應當有兩個不同的 IP 地址。 (3) 用轉發器或網橋連線起來的若干個區域網仍為一個網路，因此這些區域網都具有同樣的網路號 net-id。 (4) 所有分配到網路號 net-id 的網路，範圍很小的區域網，還是可能覆蓋很大地理範圍的廣域網，都是平等的。6.試根據IP地址的規定，計算出表4-2中的各項資料。解：1）A類網中，網路號佔七個bit, 則允許用的網路數為2的7次方，為128，但是要
除去0和127的情況，所以能用的最大網路數是126，第一個網路號是1，最後一個網路號是 126。主機號佔24個bit, 則允許用的最大主機數為2的24次方，為16777216，但是也要除 去全0和全1的情況，所以能用的最大主機數是16777214。2） B類網中，網路號佔14個bit，則能用的最大網路數為2的14次方，為16384，第一個網路號是128.0，因為127要用作本地軟體回送測試，所以從128開始，其點後的還可
以 容納2的8次方為256，所以以128為開始的網路號為128.0~~128.255，共256個，以此類 推，第16384個網路號的計算方法是：16384/256=64128+64=192，則可推算出為191.255。主機號佔16個 bit, 則允許用的最大主機數為2的16次方，為65536，但是也要除去全0和全 1的情況，所以能用的最大主機數是65534。3）C類網中，網路號佔21個bit, 則能用的網路數為2的21次方，為2097152，第一個 網路號是 192.0.0，各個點後的數佔一個位元組，所以以 192 為開始的網路號為192.0.0~~192.255.255，共256*256=65536，以此類推，第2097152個網路號的計算方法是： 2097152/65536=32192+32=224，則可推算出為223.255.255。主機號佔8個bit, 則允許用的最大主機數為2的8次方，為256，但是也要除去全0和全1的情況，所以能用的最大主機數是254。7.試說明IP地址與硬體地址的區別，為什麼要使用這兩種不同的地址？ IP 地址就是給每個連線在因特網上的主機（或路由器）分配一個在全世界範圍是唯一的 32 位的識別符號。從而把整個因特網看成為一個單一的、抽象的網路在實際網路的鏈路上傳送資料幀時，最終還是必須使用硬體地址。
MAC地址在一定程度上與硬體一致，基於物理、能夠標識具體的鏈路通訊物件、IP地址給予邏輯域的劃分、不受硬體限制。
8.IP地址方案與我國的電話號碼體制的主要不同點是什麼？於網路的地理分佈無關
9.（1）子網掩碼為255.255.255.0代表什麼意思？
有三種含義
其一是一個A類網的子網掩碼，對於A類網路的IP地址，前8位表示網路號，後24位表示主機號，使用子網掩碼255.255.255.0表示前8位為網路號，中間16位用於子網段的劃分，最後8位為主機號。第二種情況為一個B類網，對於B類網路的IP地址，前16位表示網路號，後16位表示主機號，使用子網掩碼255.255.255.0表示前16位為網路號，中間8位用於子網段的劃分，最後8位為主機號。
第三種情況為一個C類網，這個子網掩碼為C類網的預設子網掩碼。
（2）一網路的現在掩碼為255.255.255.248，問該網路能夠連線多少個主機？ 255.255.255.248即11111111.11111111.11111111.11111000. 每一個子網上的主機為(2^3)=6臺 掩碼位數29，該網路能夠連線8個主機，扣除全1和全0後為6臺。
（3）一A類網路和一B網路的子網號subnet-id分別為16個1和8個1，問這兩個子網掩碼有何不同？
A類網路：11111111 11111111 11111111 00000000
給定子網號（16位“1”）則子網掩碼為255.255.255.0
B類網路 11111111 11111111 11111111 00000000
給定子網號（8位“1”）則子網掩碼為255.255.255.0但子網數目不同
（4）一個B類地址的子網掩碼是255.255.240.0。試問在其中每一個子網上的主機數最多是多少？
（240）10=（128+64+32+16）10=（11110000）2 Host-id的位數為4+8=12，因此，最大主機數為： 2^12-2=4096-2=4094
11111111.11111111.11110000.00000000 主機數2^12-2
(5)一A類網路的子網掩碼為255.255.0.255；它是否為一個有效的子網掩碼？是 10111111 11111111 00000000 11111111
(6)某個IP地址的十六進位制表示C2.2F.14.81，試將其轉化為點分十進位制的形式。這個地址是哪一類IP地址？ C2 2F 14 81--à(12*16+2).(2*16+15).(16+4).(8*16+1)---à194.47.20.129 C2 2F 14 81 ---à11000010.00101111.00010100.10000001 C類地址
(7)C類網路使用子網掩碼有無實際意義？為什麼？
有實際意義.C類子網IP地址的32位中,前24位用於確定網路號,後8位用於確定主機號.如果劃分子網,可以選擇後8位中的高位,這樣做可以進一步劃分網路,並且不增加路由表的內容,但是代價是主機數相信減少.
10.試辨認以下IP地址的網路類別。
（1）128.36.199.3 （2）21.12.240.17 （3）183.194.76.253 （4）
192.12.69.248 （5）89.3.0.1 （6）200.3.6.2
(2)和(5)是A類,(1)和(3)是B類,(4)和(6)是C類.
11. IP資料報中的首部檢驗和並不檢驗資料報中的資料。這樣做的最大好處是什麼？壞處是什麼？
在首部中的錯誤比在資料中的錯誤更嚴重，例如，一個壞的地址可能導致分組被投寄到錯誤的主機。許多主機並不檢查投遞給他們的分組是否確實是要投遞給它們，它們假定網路從來不會把本來是要前往另一主機的分組投遞給它們。資料不參與檢驗和的計算，因為這樣做代價大，上層協議通常也做這種檢驗工作，從前，從而引起重複和多餘。因此，這樣做可以加快分組的轉發，但是資料部分出現差錯時不能及早發現。
12.當某個路由器發現一IP資料報的檢驗和有差錯時，為什麼採取丟棄的辦法而不是要求源站重傳此資料報？計算首部檢驗和為什麼不採用CRC檢驗碼？答：糾錯控制由上層（傳輸層）執行 IP首部中的源站地址也可能出錯請錯誤的源地址重傳資料報是沒有意義的 不採用CRC簡化解碼計算量，提高路由器的吞吐量
13.設IP資料報使用固定首部，其各欄位的具體數值如圖所示（除IP地址外，均為十進位制表示）。試用二進位制運算方法計算應當寫入到首部檢驗和欄位中的數值（用二進位制表示）。
4 5 0 28 1 0 0 4 17 10.12.14.5 12.6.7.9
1000101 00000000 00000000-00011100
00000000 00000001 00000000-00000000
00000100 00010001 xxxxxxxx xxxxxxxx
00001010 00001100 00001110 00000101
00001100 00000110 00000111 00001001 作二進位制檢驗和（XOR） 01110100 01001110取反碼 10001011 10110001
14. 重新計算上題，但使用十六進位制運算方法（沒16位二進位制數字轉換為4個十六進位制數字，再按十六進位制加法規則計算）。比較這兩種方法。
01000101 00000000 00000000-00011100 4 5 0 0 0 0 1 C
00000000 00000001 00000000-00000000 0 0 0 1 0 0 0 0 00000100 000010001 xxxxxxxx xxxxxxxx 0 4 1 1 0 0 0 0
00001010 00001100 00001110 00000101 0 A 0 C 0 E 0 5
00001100 00000110 00000111 00001001 0 C 0 6 0 7 0 9
01011111 00100100 00010101 00101010 5 F 2 4 1 5 2 A
5 F 2 4 1 5 2 A 7 4 4 E-à8 B B 1
15.什麼是最大傳送單元MTU？它和IP資料報的首部中的哪個欄位有關係？答：IP層下面資料鏈裡層所限定的幀格式中資料欄位的最大長度，與IP資料報首部中的總長度欄位有關係
16.在因特網中將IP資料報分片傳送的資料報在最後的目的主機進行組裝。還可以有另一種做法，即資料報片通過一個網路就進行一次組裝。是比較這兩種方法的優劣。在目的站而不是在中間的路由器進行組裝是由於：
（1）路由器處理資料報更簡單些；效率高，延遲小。
（2）資料報的各分片可能經過各自的路徑。因此在每一箇中間的路由器進行組裝可能總會缺少幾個資料報片；
（3）也許分組後面還要經過一個網路，它還要給這些資料報片劃分成更小的片。如果在中間的路由器進行組裝就可能會組裝多次。
（為適應路徑上不同鏈路段所能許可的不同分片規模，可能要重新分片或組裝）
17. 一個3200位長的TCP報文傳到IP層，加上160位的首部後成為資料報。下面的網際網路由兩個區域網通過路由器連線起來。但第二個區域網所能傳送的最長資料幀中的資料部分只有1200位。因此資料報在路由器必須進行分片。試問第二個區域網向其上層要傳送多少位元的資料（這裡的“資料”當然指的是區域網看見的資料）?
答：第二個區域網所能傳送的最長資料幀中的資料部分只有1200bit，即每個IP資料片的資料部分<1200-160(bit)，由於片偏移是以8位元組即64bit為單位的，所以IP資料片的資料部分最大不超過1024bit，這樣3200bit的報文要分4個數據片，所以第二個區域網向上傳送的位元數等於（3200+4×160），共3840bit。
18.（1）有人認為：“ARP協議向網路層提供了轉換地址的服務，因此ARP應當屬於資料鏈路層。”這種說法為什麼是錯誤的？因為ARP本身是網路層的一部分，ARP協議為IP協議提供了轉換地址的服務，資料鏈路層
使用硬體地址而不使用IP地址，無需ARP協議資料鏈路層本身即可正常執行。因此ARP不再資料鏈路層。
（2）試解釋為什麼ARP快取記憶體每存入一個專案就要設定10~20分鐘的超時計時器。這個時間設定的太大或太小會出現什麼問題？
答：考慮到IP地址和Mac地址均有可能是變化的（更換網絡卡，或動態主機配置）
10－20分鐘更換一塊網絡卡是合理的。超時時間太短會使ARP請求和響應分組的通訊量太頻繁，而超時時間太長會使更換網絡卡後的主機遲遲無法和網路上的其他主機通訊。
（3）至少舉出兩種不需要傳送ARP請求分組的情況（即不需要請求將某個目的IP地址解析為相應的硬體地址）。在源主機的ARP快取記憶體中已經有了該目的IP地址的專案；源主機發送的是廣播分組；源主機和目的主機使用點對點鏈路。19.主機A傳送IP資料報給主機B，途中經過了5個路由器。試問在IP資料報的傳送過程中總共使用了幾次ARP？ 6次，主機用一次，每個路由器各使用一次。
20.設某路由器建立了如下路由表：
目的網路 子網掩碼 下一跳
128.96.39.0 255.255.255.128 介面m0
128.96.39.128 255.255.255.128 介面m1
128.96.40.0 255.255.255.128 R2
192.4.153.0 255.255.255.192 R3
*（預設） —— R4
現共收到5個分組，其目的地址分別為：
（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）分組的目的站IP地址為：128.96.39.10。先與子網掩碼255.255.255.128相與，得128.96.39.0，可見該分組經介面0轉發。
（2）分組的目的IP地址為：128.96.40.12。
① 與子網掩碼255.255.255.128相與得128.96.40.0，不等於128.96.39.0。
② 與子網掩碼255.255.255.128相與得128.96.40.0，經查路由表可知，該項分組經R2轉發。
（3）分組的目的IP地址為：128.96.40.151，與子網掩碼255.255.255.128相與後得128.96.40.128，與子網掩碼255.255.255.192相與後得128.96.40.128，經查路由表知，該分組轉發選擇預設路由，經R4轉發。
（4）分組的目的IP地址為：192.4.153.17。與子網掩碼255.255.255.128相與後得192.4.153.0。與子網掩碼255.255.255.192相與後得192.4.153.0，經查路由表知，該分組經R3轉發。
（5）分組的目的IP地址為：192.4.153.90，與子網掩碼255.255.255.128相與後得192.4.153.0。與子網掩碼255.255.255.192相與後得192.4.153.64，經查路由表知，該分組轉發選擇預設路由，經R4轉發。
21某單位分配到一個B類IP地址，其net-id為129.250.0.0.該單位有4000臺機器，分佈在16個不同的地點。如選用子網掩碼為255.255.255.0，試給每一個地點分配一個子網掩碼號，並算出每個地點主機號碼的最小值和最大值4000/16=250，平均每個地點250臺機器。如選255.255.255.0為掩碼，則每個網路所連主機數=28-2=254>250，共有子網數=28-2=254>16，能滿足實際需求。可給每個地點分配如下子網號碼
地點： 子網號（subnet-id） 子網網路號 主機IP的最小值和最大值
1： 00000001 129.250.1.0 129.250.1.1---129.250.1.254
2： 00000010 129.250.2.0 129.250.2.1---129.250.2.254
3： 00000011 129.250.3.0 129.250.3.1---129.250.3.254
4： 00000100 129.250.4.0 129.250.4.1---129.250.4.254
5： 00000101 129.250.5.0 129.250.5.1---129.250.5.254
6： 00000110 129.250.6.0 129.250.6.1---129.250.6.254
7： 00000111 129.250.7.0 129.250.7.1---129.250.7.254
8： 00001000 129.250.8.0 129.250.8.1---129.250.8.254
9： 00001001 129.250.9.0 129.250.9.1---129.250.9.254
10： 00001010 129.250.10.0 129.250.10.1---129.250.10.254
11： 00001011 129.250.11.0 129.250.11.1---129.250.11.254
12： 00001100 129.250.12.0 129.250.12.1---129.250.12.254
13： 00001101 129.250.13.0 129.250.13.1---129.250.13.254
14： 00001110 129.250.14.0 129.250.14.1---129.250.14.254
15： 00001111 129.250.15.0 129.250.15.1---129.250.15.254
16： 00010000 129.250.16.0 129.250.16.1---129.250.16.254
22..一個數據報長度為4000位元組（固定首部長度）。現在經過一個網路傳送，但此網路能夠 傳送的最大資料長度為1500位元組。試問應當劃分為幾個短些的資料報片？各資料報片的資料欄位長度、片偏移欄位和MF標誌應為何數值？ IP資料報固定首部長度為20位元組
總長度(位元組) 資料長度(位元組) MF 片偏移
原始資料報 4000 3980 0 0
資料報片1 1500 1480 1 0
資料報片2 1500 1480 1 185
資料報片3 1040 1020 0 370
23 分兩種情況（使用子網掩碼和使用CIDR）寫出因特網的IP成查詢路由的演算法。見課本P134、P139
24.試找出可產生以下數目的A類子網的子網掩碼（採用連續掩碼）。
（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）255.255.0.0
25.以下有4個子網掩碼。哪些是不推薦使用的？為什麼？
（1）176.0.0.0，（2）96.0.0.0，（3）127.192.0.0，（4）255.128.0.0。
只有（4）是連續的1和連續的0的掩碼，是推薦使用的
26.有如下的4個/24地址塊，試進行最大可能性的聚會。
212.56.132.0/24
212.56.133.0/24
212.56.134.0/24
212.56.135.0/24
212=（11010100）2，56=（00111000）2
132=（10000100）2，
133=（10000101）2
134=（10000110）2，
135=（10000111）2
所以共同的字首有22位，即1101010000111000 100001，聚合的CIDR地址塊是：212.56.132.0/22
27.有兩個CIDR地址塊208.128/11和208.130.28/22。是否有那一個地址塊包含了另一個地址？如果有，請指出，並說明理由。
208.128/11的字首為：11010000100
208.130.28/22的字首為：11010000 10000010 000101，它的前11位與208.128/11的字首是一致的，所以208.128/11地址塊包含了208.130.28/22這一地址塊。
28.已知路由器R1的路由表如表4—12所示。表4-12 習題4-28中路由器R1的路由表地址掩碼 目的網路地址 下一跳地址 路由器介面
/26 140.5.12.64 180.15.2.5 m2
/24 130.5.8.0 190.16.6.2 m1
/16 110.71.0.0 …… m0
/16 180.15.0.0 …… m2
/16 196.16.0.0 …… m1
預設 預設 110.71.4.5 m0
試畫出個網路和必要的路由器的連線拓撲，標註出必要的IP地址和介面。對不能確定的情應該指明。圖形見課後答案P380
29.一個自治系統有5個區域網，其連線圖如圖4-55示。LAN2至LAN5上的主機數分別為：
91，150，3和15.該自治系統分配到的IP地址塊為30.138.118/23。試給出每一個區域網的地址塊（包括字首）。 30.138.118/23--30.138.0111 011
分配網路字首時應先分配地址數較多的字首題目沒有說LAN1上有幾個主機，但至少需要3個地址給三個路由器用。
本題的解答有很多種，下面給出兩種不同的答案：
第一組答案 第二組答案
LAN1 30.138.119.192/29 30.138.118.192/27
LAN2 30.138.119.0/25 30.138.118.0/25
LAN3 30.138.118.0/24 30.138.119.0/24
LAN4 30.138.119.200/29 30.138.118.224/27
LAN5 30.138.119.128/26 30.138.118.128/27
30. 一個大公司有一個總部和三個下屬部門。公司分配到的網路字首是192.77.33/24.公司的網路佈局如圖4-56示。總部共有五個區域網，其中的LAN1-LAN4都連線到路由器R1上，R1再通過LAN5與路由器R5相連。R5和遠地的三個部門的區域網LAN6～LAN8通過廣域網相連。每一個區域網旁邊標明的數字是區域網上的主機數。試給每一個區域網分配一個合適的網路的字首。見課後答案P380
31.以下地址中的哪一個和86.32/12匹配：請說明理由。
（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 下劃線上為12位字首說明第二位元組的前4位在字首中。
給出的四個地址的第二位元組的前4位分別為：0010 ，0100 ，0011和0100。因此只有（1）是匹配的。
32.以下地址中的哪一個地址2.52.90。140匹配？請說明理由。 （1）0/4；（2）32/4；（3）4/6（4）152.0/11
字首（1）和地址2.52.90.140匹配
2.52.90.140 00000010.52.90.140
0/4 0000 0000
32/4 00100000
4/6 0000 0100
80/4 01010000
33.下面的字首中的哪一個和地址152.7.77.159及152.31.47.252都匹配？請說明理由。 （1）152.40/13；（2）153.40/9；（3）152.64/12；（4）152.0/11。
字首（4）和這兩個地址都匹配
34. 與下列掩碼相對應的網路字首各有多少位？
（1）192.0.0.0；（2）240.0.0.0；（3）255.254.0.0；（4）255.255.255.252。
（1）/2 ; (2) /4; (3) /11 ; (4) /30 。
35. 已知地址塊中的一個地址是140.120.84.24/20。試求這個地址塊中的最小地址和最大地址。地址掩碼是什麼？地址塊中共有多少個地址？相當於多少個C類地址？ 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)
地址數是4096.相當於16個C類地址。
36.已知地址塊中的一個地址是190.87.140.202/29。重新計算上題。
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
地址數是8.相當於1/32個C類地址。
37. 某單位分配到一個地址塊136.23.12.64/26。現在需要進一步劃分為4個一樣大的子網。試問:
（1）每一個子網的網路字首有多長？
（2）每一個子網中有多少個地址？
（3）每一個子網的地址是什麼？
（4）每一個子網可分配給主機使用的最小地址和最大地址是什麼？
（1）每個子網字首28位。
（2）每個子網的地址中有4位留給主機用，因此共有16個地址。
（3）四個子網的地址塊是：
第一個地址塊136.23.12.64/28，可分配給主機使用的
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
第二個地址塊136.23.12.80/28，可分配給主機使用的
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
第三個地址塊136.23.12.96/28，可分配給主機使用的
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
第四個地址塊136.23.12.112/28，可分配給主機使用的
最小地址：136.23.12.01110001＝136.23.12.113/28
最大地址：136.23.12.01111110＝136.23.12.126/28
38. IGP和EGP這兩類協議的主要區別是什麼？
IGP：在自治系統內部使用的路由協議；力求最佳路由
EGP：在不同自治系統便捷使用的路由協議；力求較好路由（不兜圈子）
EGP必須考慮其他方面的政策，需要多條路由。代價費用方面可能可達性更重要。
IGP：內部閘道器協議，只關心本自治系統內如何傳送資料報，與網際網路中其他自治系統使用什麼協議無關。
EGP：外部閘道器協議，在不同的AS邊界傳遞路由資訊的協議，不關心AS內部使用何種協議。
注：IGP主要考慮AS內部如何高效地工作，絕大多數情況找到最佳路由，對費用和代價的有多種解釋。
39. 試簡述RIP，OSPF和BGP路由選擇協議的主要特點。
主要特點 RIP OSPF BGP
閘道器協議 內部 內部 外部
路由表內容 目的網，下一站，距離 目的網，下一站，距離 目的網，完整
路徑
最優通路依據 跳數 費用 多種策略
演算法 距離向量 鏈路狀態 距離向量
傳送方式 運輸層UDP IP資料報 建立TCP連線
其他 簡單、效率低、跳數為16不可達、好訊息傳的快，壞訊息傳的慢 效率高、路由器頻繁交換資訊，難維持一致性 規模大、統一度量為可達性
40. RIP使用UDP，OSPF使用IP，而BGP使用TCP。這樣做有何優點？為什麼RIP週期性地和臨站交換路由器由資訊而BGP卻不這樣做？
RIP只和鄰站交換資訊，使用UDP無可靠保障，但開銷小，可以滿足RIP要求； OSPF使用可靠的洪泛法，直接使用IP，靈活、開銷小；
BGP需要交換整個路由表和更新資訊，TCP提供可靠交付以減少頻寬消耗；RIP使用不保證可靠交付的UDP，因此必須不斷地（週期性地）和鄰站交換資訊才能使路由資訊及時得到更新。但BGP使用保證可靠交付的TCP因此不需要這樣做。
41. 假定網路中的路由器B的路由表有如下的專案（這三列分別表示“目的網路”、“距離”和“下一跳路由器”）
N1 7 A
N2 2 B
N6 8 F
N8 4 E
N9 4 F
現在B收到從C發來的路由資訊（這兩列分別表示“目的網路”“距離”）：
N2 4
N3 8
N6 4
N8 3
N9 5
試求出路由器B更新後的路由表（詳細說明每一個步驟）。
路由器B更新後的路由表如下：
N1 7 A 無新資訊，不改變
N2 5 C 相同的下一跳，更新
N3 9 C 新的專案，新增進來
N6 5 C 不同的下一跳，距離更短，更新
N8 4 E 不同的下一跳，距離一樣，不改變
N9 4 F 不同的下一跳，距離更大，不改變
42. 假定網路中的路由器A的路由表有如下的專案（格式同上題）：
N1 4 B
N2 2 C
N3 1 F
N4 5 G
現將A收到從C發來的路由資訊（格式同上題）：
N1 2
N2 1
N3 3
N4 7
試求出路由器A更新後的路由表（詳細說明每一個步驟）。
路由器A更新後的路由表如下：
N1 3 C 不同的下一跳，距離更短，改變
N2 2 C 不同的下一跳，距離一樣，不變
N3 1 F 不同的下一跳，距離更大，不改變
N4 5 G 無新資訊，不改變
43.IGMP協議的要點是什麼？隧道技術是怎樣使用的？
IGMP可分為兩個階段：
第一階段：當某個主機加入新的多播組時，該主機應向多播組的多播地址傳送IGMP 報文，宣告自己要成為該組的成員。本地的多播路由器收到 IGMP 報文後，將組成員關係轉發給因特網上的其他多播路由器。
第二階段：因為組成員關係是動態的，因此本地多播路由器要週期性地探詢本地區域網上的主機，以便知道這些主機是否還繼續是組的成員。只要對某個組有一個主機響應，那麼多播路由器就認為這個組是活躍的。但一個組在經過幾次的探詢後仍然沒有一個主機響應，則不再將該組的成員關係轉發給其他的多播路由器。隧道技術：多播資料報被封裝到一個單播IP資料報中，可穿越不支援多播的網路，到達另一個支援多播的網路。
44. 什麼是VPN？VPN有什麼特點和優缺點？VPN有幾種類別？
P171-173
45. 什麼是NAT?NAPT有哪些特點？NAT的優點和缺點有哪些？NAT的優點和缺點有哪些？P173-174
第四章網路層
1.網路層向上提供的服務有哪兩種？是比較其優缺點。網路層向運輸層提供 “面向連線”虛電路（Virtual Circuit）服務或“無連線”資料報服務前者預約了雙方通訊所需的一切網路資源。優點是能提供服務質量的承諾。即所傳送的分組不出錯、丟失、重複和失序（不按序列到達終點），也保證分組傳送的時限，缺點是路由器複雜，網路成本高；後者無網路資源障礙，盡力而為，優缺點與前者互易
2.網路互連有何實際意義？進行網路互連時，有哪些共同的問題需要解決？
網路互聯可擴大使用者共享資源範圍和更大的通訊區域
進行網路互連時，需要解決共同的問題有：
不同的定址方案不同的最大分組長度
不同的網路接入機制
不同的超時控制
不同的差錯恢復方法
不同的狀態報告方法
不同的路由選擇技術
不同的使用者接入控制
不同的服務（面向連線服務和無連線服務）
不同的管理與控制方式
3.作為中間裝置，轉發器、網橋、路由器和閘道器有何區別？
中間裝置又稱為中間系統或中繼(relay)系統。
物理層中繼系統：轉發器(repeater)。
資料鏈路層中繼系統：網橋或橋接器(bridge)。
網路層中繼系統：路由器(router)。
網橋和路由器的混合物：橋路器(brouter)。
網路層以上的中繼系統：閘道器(gateway)。
4.試簡單說明下列協議的作用：IP、ARP、RARP和ICMP。
IP協議：實現網路互連。使參與互連的效能各異的網路從使用者看起來好像是一個統一的網路。網際協議IP是TCP/IP體系中兩個最主要的協議之一，與IP協議配套使用的還有四個協議。
ARP協議：是解決同一個區域網上的主機或路由器的IP地址和硬體地址的對映問題。
RARP：是解決同一個區域網上的主機或路由器的硬體地址和IP地址的對映問題。
ICMP：提供差錯報告和詢問報文，以提高IP資料交付成功的機會
因特網組管理協議IGMP：用於探尋、轉發本區域網內的組成員關係。
5.IP地址分為幾類？各如何表示？IP地址的主要特點是什麼？分為ABCDE 5類;每一類地址都由兩個固定長度的欄位組成，其中一個欄位是網路號 net-id，它標誌主機（或路由器）所連線到的網路，而另一個欄位則是主機號 host-id，它標誌該主機（或路由器）。各類地址的網路號欄位net-id分別為1，2，3，0，0位元組；主機號欄位host-id分別為3位元組、2位元組、1位元組、4位元組、4位元組。特點：（1）IP 地址是一種分等級的地址結構。分兩個等級的好處是：第一，IP 地址管理機構在分配 IP地址時只分配網路號，而剩下的主機號則由得到該網路號的單位自行分配。這樣就方便了 IP 地址的管理。第二，路由器僅根據目的主機所連線的網路號來轉發分組（而不考慮目的主機號），這樣就可以使路由表中的專案數大幅度減少，從而減小了路由表所佔的儲存空間。（2）實際上 IP 地址是標誌一個主機（或路由器）和一條鏈路的介面。當一個主機同時連線到兩個網路上時，該主機就必須同時具有兩個相應的 IP 地址，其網路號net-id 必須是不同的。這種主機稱為多歸屬主機(multihomed host)。由於一個路由器至少應當連線到兩個網路（這樣它才能將 IP 資料報從一個網路轉發到另一個網路），因此一個路由器至少應當有兩個不同的 IP 地址。 (3) 用轉發器或網橋連線起來的若干個區域網仍為一個網路，因此這些區域網都具有同樣的網路號 net-id。 (4) 所有分配到網路號 net-id 的網路，範圍很小的區域網，還是可能覆蓋很大地理範圍的廣域網，都是平等的。6.試根據IP地址的規定，計算出表4-2中的各項資料。解：1）A類網中，網路號佔七個bit, 則允許用的網路數為2的7次方，為128，但是要
除去0和127的情況，所以能用的最大網路數是126，第一個網路號是1，最後一個網路號是 126。主機號佔24個bit, 則允許用的最大主機數為2的24次方，為16777216，但是也要除 去全0和全1的情況，所以能用的最大主機數是16777214。2） B類網中，網路號佔14個bit，則能用的最大網路數為2的14次方，為16384，第一個網路號是128.0，因為127要用作本地軟體回送測試，所以從128開始，其點後的還可
以 容納2的8次方為256，所以以128為開始的網路號為128.0~~128.255，共256個，以此類 推，第16384個網路號的計算方法是：16384/256=64128+64=192，則可推算出為191.255。主機號佔16個 bit, 則允許用的最大主機數為2的16次方，為65536，但是也要除去全0和全 1的情況，所以能用的最大主機數是65534。3）C類網中，網路號佔21個bit, 則能用的網路數為2的21次方，為2097152，第一個 網路號是 192.0.0，各個點後的數佔一個位元組，所以以 192 為開始的網路號為192.0.0~~192.255.255，共256*256=65536，以此類推，第2097152個網路號的計算方法是： 2097152/65536=32192+32=224，則可推算出為223.255.255。主機號佔8個bit, 則允許用的最大主機數為2的8次方，為256，但是也要除去全0和全1的情況，所以能用的最大主機數是254。7.試說明IP地址與硬體地址的區別，為什麼要使用這兩種不同的地址？ IP 地址就是給每個連線在因特網上的主機（或路由器）分配一個在全世界範圍是唯一的 32 位的識別符號。從而把整個因特網看成為一個單一的、抽象的網路在實際網路的鏈路上傳送資料幀時，最終還是必須使用硬體地址。
MAC地址在一定程度上與硬體一致，基於物理、能夠標識具體的鏈路通訊物件、IP地址給予邏輯域的劃分、不受硬體限制。
8.IP地址方案與我國的電話號碼體制的主要不同點是什麼？於網路的地理分佈無關
9.（1）子網掩碼為255.255.255.0代表什麼意思？
有三種含義
其一是一個A類網的子網掩碼，對於A類網路的IP地址，前8位表示網路號，後24位表示主機號，使用子網掩碼255.255.255.0表示前8位為網路號，中間16位用於子網段的劃分，最後8位為主機號。第二種情況為一個B類網，對於B類網路的IP地址，前16位表示網路號，後16位表示主機號，使用子網掩碼255.255.255.0表示前16位為網路號，中間8位用於子網段的劃分，最後8位為主機號。
第三種情況為一個C類網，這個子網掩碼為C類網的預設子網掩碼。
（2）一網路的現在掩碼為255.255.255.248，問該網路能夠連線多少個主機？ 255.255.255.248即11111111.11111111.11111111.11111000. 每一個子網上的主機為(2^3)=6臺 掩碼位數29，該網路能夠連線8個主機，扣除全1和全0後為6臺。
（3）一A類網路和一B網路的子網號subnet-id分別為16個1和8個1，問這兩個子網掩碼有何不同？
A類網路：11111111 11111111 11111111 00000000
給定子網號（16位“1”）則子網掩碼為255.255.255.0
B類網路 11111111 11111111 11111111 00000000
給定子網號（8位“1”）則子網掩碼為255.255.255.0但子網數目不同
（4）一個B類地址的子網掩碼是255.255.240.0。試問在其中每一個子網上的主機數最多是多少？
（240）10=（128+64+32+16）10=（11110000）2 Host-id的位數為4+8=12，因此，最大主機數為： 2^12-2=4096-2=4094
11111111.11111111.11110000.00000000 主機數2^12-2
(5)一A類網路的子網掩碼為255.255.0.255；它是否為一個有效的子網掩碼？是 10111111 11111111 00000000 11111111
(6)某個IP地址的十六進位制表示C2.2F.14.81，試將其轉化為點分十進位制的形式。這個地址是哪一類IP地址？ C2 2F 14 81--à(12*16+2).(2*16+15).(16+4).(8*16+1)---à194.47.20.129 C2 2F 14 81 ---à11000010.00101111.00010100.10000001 C類地址
(7)C類網路使用子網掩碼有無實際意義？為什麼？
有實際意義.C類子網IP地址的32位中,前24位用於確定網路號,後8位用於確定主機號.如果劃分子網,可以選擇後8位中的高位,這樣做可以進一步劃分網路,並且不增加路由表的內容,但是代價是主機數相信減少.
10.試辨認以下IP地址的網路類別。
（1）128.36.199.3 （2）21.12.240.17 （3）183.194.76.253 （4）
192.12.69.248 （5）89.3.0.1 （6）200.3.6.2
(2)和(5)是A類,(1)和(3)是B類,(4)和(6)是C類.
11. IP資料報中的首部檢驗和並不檢驗資料報中的資料。這樣做的最大好處是什麼？壞處是什麼？
在首部中的錯誤比在資料中的錯誤更嚴重，例如，一個壞的地址可能導致分組被投寄到錯誤的主機。許多主機並不檢查投遞給他們的分組是否確實是要投遞給它們，它們假定網路從來不會把本來是要前往另一主機的分組投遞給它們。資料不參與檢驗和的計算，因為這樣做代價大，上層協議通常也做這種檢驗工作，從前，從而引起重複和多餘。因此，這樣做可以加快分組的轉發，但是資料部分出現差錯時不能及早發現。
12.當某個路由器發現一IP資料報的檢驗和有差錯時，為什麼採取丟棄的辦法而不是要求源站重傳此資料報？計算首部檢驗和為什麼不採用CRC檢驗碼？答：糾錯控制由上層（傳輸層）執行 IP首部中的源站地址也可能出錯請錯誤的源地址重傳資料報是沒有意義的 不採用CRC簡化解碼計算量，提高路由器的吞吐量
13.設IP資料報使用固定首部，其各欄位的具體數值如圖所示（除IP地址外，均為十進位制表示）。試用二進位制運算方法計算應當寫入到首部檢驗和欄位中的數值（用二進位制表示）。
4 5 0 28 1 0 0 4 17 10.12.14.5 12.6.7.9
1000101 00000000 00000000-00011100
00000000 00000001 00000000-00000000
00000100 00010001 xxxxxxxx xxxxxxxx
00001010 00001100 00001110 00000101
00001100 00000110 00000111 00001001 作二進位制檢驗和（XOR） 01110100 01001110取反碼 10001011 10110001
14. 重新計算上題，但使用十六進位制運算方法（沒16位二進位制數字轉換為4個十六進位制數字，再按十六進位制加法規則計算）。比較這兩種方法。
01000101 00000000 00000000-00011100 4 5 0 0 0 0 1 C
00000000 00000001 00000000-00000000 0 0 0 1 0 0 0 0 00000100 000010001 xxxxxxxx xxxxxxxx 0 4 1 1 0 0 0 0
00001010 00001100 00001110 00000101 0 A 0 C 0 E 0 5
00001100 00000110 00000111 00001001 0 C 0 6 0 7 0 9
01011111 00100100 00010101 00101010 5 F 2 4 1 5 2 A
5 F 2 4 1 5 2 A 7 4 4 E-à8 B B 1
15.什麼是最大傳送單元MTU？它和IP資料報的首部中的哪個欄位有關係？答：IP層下面資料鏈裡層所限定的幀格式中資料欄位的最大長度，與IP資料報首部中的總長度欄位有關係
16.在因特網中將IP資料報分片傳送的資料報在最後的目的主機進行組裝。還可以有另一種做法，即資料報片通過一個網路就進行一次組裝。是比較這兩種方法的優劣。在目的站而不是在中間的路由器進行組裝是由於：
（1）路由器處理資料報更簡單些；效率高，延遲小。
（2）資料報的各分片可能經過各自的路徑。因此在每一箇中間的路由器進行組裝可能總會缺少幾個資料報片；
（3）也許分組後面還要經過一個網路，它還要給這些資料報片劃分成更小的片。如果在中間的路由器進行組裝就可能會組裝多次。
（為適應路徑上不同鏈路段所能許可的不同分片規模，可能要重新分片或組裝）
17. 一個3200位長的TCP報文傳到IP層，加上160位的首部後成為資料報。下面的網際網路由兩個區域網通過路由器連線起來。但第二個區域網所能傳送的最長資料幀中的資料部分只有1200位。因此資料報在路由器必須進行分片。試問第二個區域網向其上層要傳送多少位元的資料（這裡的“資料”當然指的是區域網看見的資料）?
答：第二個區域網所能傳送的最長資料幀中的資料部分只有1200bit，即每個IP資料片的資料部分<1200-160(bit)，由於片偏移是以8位元組即64bit為單位的，所以IP資料片的資料部分最大不超過1024bit，這樣3200bit的報文要分4個數據片，所以第二個區域網向上傳送的位元數等於（3200+4×160），共3840bit。
18.（1）有人認為：“ARP協議向網路層提供了轉換地址的服務，因此ARP應當屬於資料鏈路層。”這種說法為什麼是錯誤的？因為ARP本身是網路層的一部分，ARP協議為IP協議提供了轉換地址的服務，資料鏈路層
使用硬體地址而不使用IP地址，無需ARP協議資料鏈路層本身即可正常執行。因此ARP不再資料鏈路層。
（2）試解釋為什麼ARP快取記憶體每存入一個專案就要設定10~20分鐘的超時計時器。這個時間設定的太大或太小會出現什麼問題？
答：考慮到IP地址和Mac地址均有可能是變化的（更換網絡卡，或動態主機配置）
10－20分鐘更換一塊網絡卡是合理的。超時時間太短會使ARP請求和響應分組的通訊量太頻繁，而超時時間太長會使更換網絡卡後的主機遲遲無法和網路上的其他主機通訊。
（3）至少舉出兩種不需要傳送ARP請求分組的情況（即不需要請求將某個目的IP地址解析為相應的硬體地址）。在源主機的ARP快取記憶體中已經有了該目的IP地址的專案；源主機發送的是廣播分組；源主機和目的主機使用點對點鏈路。19.主機A傳送IP資料報給主機B，途中經過了5個路由器。試問在IP資料報的傳送過程中總共使用了幾次ARP？ 6次，主機用一次，每個路由器各使用一次。
20.設某路由器建立了如下路由表：
目的網路 子網掩碼 下一跳
128.96.39.0 255.255.255.128 介面m0
128.96.39.128 255.255.255.128 介面m1
128.96.40.0 255.255.255.128 R2
192.4.153.0 255.255.255.192 R3
*（預設） —— R4
現共收到5個分組，其目的地址分別為：
（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）分組的目的站IP地址為：128.96.39.10。先與子網掩碼255.255.255.128相與，得128.96.39.0，可見該分組經介面0轉發。
（2）分組的目的IP地址為：128.96.40.12。
① 與子網掩碼255.255.255.128相與得128.96.40.0，不等於128.96.39.0。
② 與子網掩碼255.255.255.128相與得128.96.40.0，經查路由表可知，該項分組經R2轉發。
（3）分組的目的IP地址為：128.96.40.151，與子網掩碼255.255.255.128相與後得128.96.40.128，與子網掩碼255.255.255.192相與後得128.96.40.128，經查路由表知，該分組轉發選擇預設路由，經R4轉發。
（4）分組的目的IP地址為：192.4.153.17。與子網掩碼255.255.255.128相與後得192.4.153.0。與子網掩碼255.255.255.192相與後得192.4.153.0，經查路由表知，該分組經R3轉發。
（5）分組的目的IP地址為：192.4.153.90，與子網掩碼255.255.255.128相與後得192.4.153.0。與子網掩碼255.255.255.192相與後得192.4.153.64，經查路由表知，該分組轉發選擇預設路由，經R4轉發。
21某單位分配到一個B類IP地址，其net-id為129.250.0.0.該單位有4000臺機器，分佈在16個不同的地點。如選用子網掩碼為255.255.255.0，試給每一個地點分配一個子網掩碼號，並算出每個地點主機號碼的最小值和最大值4000/16=250，平均每個地點250臺機器。如選255.255.255.0為掩碼，則每個網路所連主機數=28-2=254>250，共有子網數=28-2=254>16，能滿足實際需求。可給每個地點分配如下子網號碼
地點： 子網號（subnet-id） 子網網路號 主機IP的最小值和最大值
1： 00000001 129.250.1.0 129.250.1.1---129.250.1.254
2： 00000010 129.250.2.0 129.250.2.1---129.250.2.254
3： 00000011 129.250.3.0 129.250.3.1---129.250.3.254
4： 00000100 129.250.4.0 129.250.4.1---129.250.4.254
5： 00000101 129.250.5.0 129.250.5.1---129.250.5.254
6： 00000110 129.250.6.0 129.250.6.1---129.250.6.254
7： 00000111 129.250.7.0 129.250.7.1---129.250.7.254
8： 00001000 129.250.8.0 129.250.8.1---129.250.8.254
9： 00001001 129.250.9.0 129.250.9.1---129.250.9.254
10： 00001010 129.250.10.0 129.250.10.1---129.250.10.254
11： 00001011 129.250.11.0 129.250.11.1---129.250.11.254
12： 00001100 129.250.12.0 129.250.12.1---129.250.12.254
13： 00001101 129.250.13.0 129.250.13.1---129.250.13.254
14： 00001110 129.250.14.0 129.250.14.1---129.250.14.254
15： 00001111 129.250.15.0 129.250.15.1---129.250.15.254
16： 00010000 129.250.16.0 129.250.16.1---129.250.16.254
22..一個數據報長度為4000位元組（固定首部長度）。現在經過一個網路傳送，但此網路能夠 傳送的最大資料長度為1500位元組。試問應當劃分為幾個短些的資料報片？各資料報片的資料欄位長度、片偏移欄位和MF標誌應為何數值？ IP資料報固定首部長度為20位元組
總長度(位元組) 資料長度(位元組) MF 片偏移
原始資料報 4000 3980 0 0
資料報片1 1500 1480 1 0
資料報片2 1500 1480 1 185
資料報片3 1040 1020 0 370
23 分兩種情況（使用子網掩碼和使用CIDR）寫出因特網的IP成查詢路由的演算法。見課本P134、P139
24.試找出可產生以下數目的A類子網的子網掩碼（採用連續掩碼）。
（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）255.255.0.0
25.以下有4個子網掩碼。哪些是不推薦使用的？為什麼？
（1）176.0.0.0，（2）96.0.0.0，（3）127.192.0.0，（4）255.128.0.0。
只有（4）是連續的1和連續的0的掩碼，是推薦使用的
26.有如下的4個/24地址塊，試進行最大可能性的聚會。
212.56.132.0/24
212.56.133.0/24
212.56.134.0/24
212.56.135.0/24
212=（11010100）2，56=（00111000）2
132=（10000100）2，
133=（10000101）2
134=（10000110）2，
135=（10000111）2
所以共同的字首有22位，即1101010000111000 100001，聚合的CIDR地址塊是：212.56.132.0/22
27.有兩個CIDR地址塊208.128/11和208.130.28/22。是否有那一個地址塊包含了另一個地址？如果有，請指出，並說明理由。
208.128/11的字首為：11010000100
208.130.28/22的字首為：11010000 10000010 000101，它的前11位與208.128/11的字首是一致的，所以208.128/11地址塊包含了208.130.28/22這一地址塊。
28.已知路由器R1的路由表如表4—12所示。表4-12 習題4-28中路由器R1的路由表地址掩碼 目的網路地址 下一跳地址 路由器介面
/26 140.5.12.64 180.15.2.5 m2
/24 130.5.8.0 190.16.6.2 m1
/16 110.71.0.0 …… m0
/16 180.15.0.0 …… m2
/16 196.16.0.0 …… m1
預設 預設 110.71.4.5 m0
試畫出個網路和必要的路由器的連線拓撲，標註出必要的IP地址和介面。對不能確定的情應該指明。圖形見課後答案P380
29.一個自治系統有5個區域網，其連線圖如圖4-55示。LAN2至LAN5上的主機數分別為：
91，150，3和15.該自治系統分配到的IP地址塊為30.138.118/23。試給出每一個區域網的地址塊（包括字首）。 30.138.118/23--30.138.0111 011
分配網路字首時應先分配地址數較多的字首題目沒有說LAN1上有幾個主機，但至少需要3個地址給三個路由器用。
本題的解答有很多種，下面給出兩種不同的答案：
第一組答案 第二組答案
LAN1 30.138.119.192/29 30.138.118.192/27
LAN2 30.138.119.0/25 30.138.118.0/25
LAN3 30.138.118.0/24 30.138.119.0/24
LAN4 30.138.119.200/29 30.138.118.224/27
LAN5 30.138.119.128/26 30.138.118.128/27
30. 一個大公司有一個總部和三個下屬部門。公司分配到的網路字首是192.77.33/24.公司的網路佈局如圖4-56示。總部共有五個區域網，其中的LAN1-LAN4都連線到路由器R1上，R1再通過LAN5與路由器R5相連。R5和遠地的三個部門的區域網LAN6～LAN8通過廣域網相連。每一個區域網旁邊標明的數字是區域網上的主機數。試給每一個區域網分配一個合適的網路的字首。見課後答案P380
31.以下地址中的哪一個和86.32/12匹配：請說明理由。
（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 下劃線上為12位字首說明第二位元組的前4位在字首中。
給出的四個地址的第二位元組的前4位分別為：0010 ，0100 ，0011和0100。因此只有（1）是匹配的。
32.以下地址中的哪一個地址2.52.90。140匹配？請說明理由。 （1）0/4；（2）32/4；（3）4/6（4）152.0/11
字首（1）和地址2.52.90.140匹配
2.52.90.140 00000010.52.90.140
0/4 0000 0000
32/4 00100000
4/6 0000 0100
80/4 01010000
33.下面的字首中的哪一個和地址152.7.77.159及152.31.47.252都匹配？請說明理由。 （1）152.40/13；（2）153.40/9；（3）152.64/12；（4）152.0/11。
字首（4）和這兩個地址都匹配
34. 與下列掩碼相對應的網路字首各有多少位？
（1）192.0.0.0；（2）240.0.0.0；（3）255.254.0.0；（4）255.255.255.252。
（1）/2 ; (2) /4; (3) /11 ; (4) /30 。
35. 已知地址塊中的一個地址是140.120.84.24/20。試求這個地址塊中的最小地址和最大地址。地址掩碼是什麼？地址塊中共有多少個地址？相當於多少個C類地址？ 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)
地址數是4096.相當於16個C類地址。
36.已知地址塊中的一個地址是190.87.140.202/29。重新計算上題。
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
地址數是8.相當於1/32個C類地址。
37. 某單位分配到一個地址塊136.23.12.64/26。現在需要進一步劃分為4個一樣大的子網。試問:
（1）每一個子網的網路字首有多長？
（2）每一個子網中有多少個地址？
（3）每一個子網的地址是什麼？
（4）每一個子網可分配給主機使用的最小地址和最大地址是什麼？
（1）每個子網字首28位。
（2）每個子網的地址中有4位留給主機用，因此共有16個地址。
（3）四個子網的地址塊是：
第一個地址塊136.23.12.64/28，可分配給主機使用的
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
第二個地址塊136.23.12.80/28，可分配給主機使用的
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
第三個地址塊136.23.12.96/28，可分配給主機使用的
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
第四個地址塊136.23.12.112/28，可分配給主機使用的
最小地址：136.23.12.01110001＝136.23.12.113/28
最大地址：136.23.12.01111110＝136.23.12.126/28
38. IGP和EGP這兩類協議的主要區別是什麼？
IGP：在自治系統內部使用的路由協議；力求最佳路由
EGP：在不同自治系統便捷使用的路由協議；力求較好路由（不兜圈子）
EGP必須考慮其他方面的政策，需要多條路由。代價費用方面可能可達性更重要。
IGP：內部閘道器協議，只關心本自治系統內如何傳送資料報，與網際網路中其他自治系統使用什麼協議無關。
EGP：外部閘道器協議，在不同的AS邊界傳遞路由資訊的協議，不關心AS內部使用何種協議。
注：IGP主要考慮AS內部如何高效地工作，絕大多數情況找到最佳路由，對費用和代價的有多種解釋。
39. 試簡述RIP，OSPF和BGP路由選擇協議的主要特點。
主要特點 RIP OSPF BGP
閘道器協議 內部 內部 外部
路由表內容 目的網，下一站，距離 目的網，下一站，距離 目的網，完整
路徑
最優通路依據 跳數 費用 多種策略
演算法 距離向量 鏈路狀態 距離向量
傳送方式 運輸層UDP IP資料報 建立TCP連線
其他 簡單、效率低、跳數為16不可達、好訊息傳的快，壞訊息傳的慢 效率高、路由器頻繁交換資訊，難維持一致性 規模大、統一度量為可達性
40. RIP使用UDP，OSPF使用IP，而BGP使用TCP。這樣做有何優點？為什麼RIP週期性地和臨站交換路由器由資訊而BGP卻不這樣做？
RIP只和鄰站交換資訊，使用UDP無可靠保障，但開銷小，可以滿足RIP要求； OSPF使用可靠的洪泛法，直接使用IP，靈活、開銷小；
BGP需要交換整個路由表和更新資訊，TCP提供可靠交付以減少頻寬消耗；RIP使用不保證可靠交付的UDP，因此必須不斷地（週期性地）和鄰站交換資訊才能使路由資訊及時得到更新。但BGP使用保證可靠交付的TCP因此不需要這樣做。
41. 假定網路中的路由器B的路由表有如下的專案（這三列分別表示“目的網路”、“距離”和“下一跳路由器”）
N1 7 A
N2 2 B
N6 8 F
N8 4 E
N9 4 F
現在B收到從C發來的路由資訊（這兩列分別表示“目的網路”“距離”）：
N2 4
N3 8
N6 4
N8 3
N9 5
試求出路由器B更新後的路由表（詳細說明每一個步驟）。
路由器B更新後的路由表如下：
N1 7 A 無新資訊，不改變
N2 5 C 相同的下一跳，更新
N3 9 C 新的專案，新增進來
N6 5 C 不同的下一跳，距離更短，更新
N8 4 E 不同的下一跳，距離一樣，不改變
N9 4 F 不同的下一跳，距離更大，不改變
42. 假定網路中的路由器A的路由表有如下的專案（格式同上題）：
N1 4 B
N2 2 C
N3 1 F
N4 5 G
現將A收到從C發來的路由資訊（格式同上題）：
N1 2
N2 1
N3 3
N4 7
試求出路由器A更新後的路由表（詳細說明每一個步驟）。
路由器A更新後的路由表如下：
N1 3 C 不同的下一跳，距離更短，改變
N2 2 C 不同的下一跳，距離一樣，不變
N3 1 F 不同的下一跳，距離更大，不改變
N4 5 G 無新資訊，不改變
43.IGMP協議的要點是什麼？隧道技術是怎樣使用的？
IGMP可分為兩個階段：
第一階段：當某個主機加入新的多播組時，該主機應向多播組的多播地址傳送IGMP 報文，宣告自己要成為該組的成員。本地的多播路由器收到 IGMP 報文後，將組成員關係轉發給因特網上的其他多播路由器。
第二階段：因為組成員關係是動態的，因此本地多播路由器要週期性地探詢本地區域網上的主機，以便知道這些主機是否還繼續是組的成員。只要對某個組有一個主機響應，那麼多播路由器就認為這個組是活躍的。但一個組在經過幾次的探詢後仍然沒有一個主機響應，則不再將該組的成員關係轉發給其他的多播路由器。隧道技術：多播資料報被封裝到一個單播IP資料報中，可穿越不支援多播的網路，到達另一個支援多播的網路。
44. 什麼是VPN？VPN有什麼特點和優缺點？VPN有幾種類別？
P171-173
45. 什麼是NAT?NAPT有哪些特點？NAT的優點和缺點有哪些？NAT的優點和缺點有哪些？P173-174