计算机网络作业三————网络层层课后作业

作业三: 网络层层课后作业

1. 写出下列缩略语的英文全称和中文含义

  • CIDR: Classless Inter-Domain Routing 无类域间路由
  • IP: Internet Protocol 互联网协议
  • ICMP: Internet Control Message Protocol 互联网控制报文协议
  • IGMP: Internet Group Management Protocol 互联网组管理协议
  • ARP: Address Resolution Protocol 地址解析协议
  • RARP: Reverse Address Resolution Protocol 反向地址解析协议
  • RIP: Routing Information Protocol 路由信息协议
  • OSPF: Open Shortest Path First 开放最短路径优先
  • IGP: Interior Gateway Protocol 内部网关协议
  • BGP: Border Gateway Protocol 边界网关协议
  • NAT: Network Address Translation 网络地址转换
  • TTL: Time To Live 存活时间

2. 找出不能分配给主机的 IP 地址，并说明原因：

A: 131.107.256.80
B: 231.222.0.11
C: 126.0.0.0
D: 198.121.254.255
E: 202.117.34.32

  • A: 不能分配给主机，因为第三个字段超出了 0-255 的范围。
  • B: 不能分配给主机，这个地址属于D类，是一个多播地址。
  • C: 不能分配给主机，这个地址主机部分全为 0，是网络地址。
  • D: 不能分配给主机，这个地址主机部分全为 1，是广播地址。
  • E: 可以分配给主机。

3. 网络 193.1.1.0，子网掩码是 255.255.255.224。问：这个子网掩码可划分几个子网，每个子网的子网地址和主机 IP 地址范围是什么？

子网掩码 255.255.255.224 可以表示为二进制：11111111.11111111.11111111.11100000，有 5 位 用于主机部分。
所以有 3 位用于子网部分，其中子网号不能全为 0 或全为 1，所以可以划分 个子网。

每个子网的子网地址范围是 32 个 IP 地址，主机 IP 地址范围是 30 个 IP 地址。

子网 主机 IP 地址范围
193.1.1.32 193.1.1.33 - 193.1.1.62
193.1.1.64 193.1.1.65 - 193.1.1.94
193.1.1.96 193.1.1.97 - 193.1.1.126
193.1.1.128 193.1.1.129 - 193.1.1.158
193.1.1.160 193.1.1.161 - 193.1.1.190
193.1.1.192 193.1.1.193 - 193.1.1.222

4.设备路由器建立了如下转发表:

前缀匹配 下一跳
192.4.153.0/26 R₃
128.96.39.0/25 接口 m₀
128.96.39.128/25 接口 m₁
128.96.40.0/25 R₂
192.4.153.0/26 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) 192.4.153.17
(5) 192.4.153.90

试分别计算其下一跳。

目的地址 最长前缀匹配 下一跳
128.96.39.10 128.96.39.0/25 接口 m₀
128.96.40.12 128.96.40.0/25 R₂
128.96.40.151 默认 R₄
192.4.153.17 192.4.153.0/26 R₃
192.4.153.90 默认 R₄

5. 某单位分配到一个地址块 129.250/16。该单位有 4000 台机器，平均分布在 16 个不同的地点，试给每个地点分配一个地址块，并算出每个地址块中 IP 地址的最小值和最大值。

地点 地址块 起始 IP 地址 结束 IP 地址
1 129.250.1.0/24 129.250.1.0 129.250.1.255
2 129.250.2.0/24 129.250.2.0 129.250.2.255
3 129.250.3.0/24 129.250.3.0 129.250.3.255
4 129.250.4.0/24 129.250.4.0 129.250.4.255
5 129.250.5.0/24 129.250.5.0 129.250.5.255
6 129.250.6.0/24 129.250.6.0 129.250.6.255
7 129.250.7.0/24 129.250.7.0 129.250.7.255
8 129.250.8.0/24 129.250.8.0 129.250.8.255
9 129.250.9.0/24 129.250.9.0 129.250.9.255
10 129.250.10.0/24 129.250.10.0 129.250.10.255
11 129.250.11.0/24 129.250.11.0 129.250.11.255
12 129.250.12.0/24 129.250.12.0 129.250.12.255
13 129.250.13.0/24 129.250.13.0 129.250.13.255
14 129.250.14.0/24 129.250.14.0 129.250.14.255
15 129.250.15.0/24 129.250.15.0 129.250.15.255
16 129.250.16.0/24 129.250.16.0 129.250.16.255

6. 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？各数据报片的分段字段长度，片偏移字段和 MF 标志应为何值？

片次 数据长度 (字节) 总长度 (字节) 片偏移 (8 字节单位) MF 标志
1 1480 1500 0 1
2 1480 1500 185 1
3 1020 1040 370 0

7. 一个大公司有一个总部和三个下属部门。公司分配到的网络前缀是 192.77.33/24。公司的网络布局如图 4-78 所示。总部共有 5 个局域网，其中的 LAN₁ ~ LAN₄ 都连接到路由器 R₁ 上，R₁ 再通过 LAN₅ 与路由器 R₂ 相连。R₂ 和远地的三个部门的局域网 LAN₆ ~ LAN₈ 通过广域网相连。每个局域网旁边标明的数字是局域网上的主机数。试给每一个局域网分配一个合适的网络前缀。

image-20241012105649120

局域网 主机数 所需最小 IP 地址数 所需网络掩码
LAN₁ 50 52 /26（64 个地址）
LAN₂ 10 12 /28（16 个地址）
LAN₃ 28 30 /27（32 个地址）
LAN₄ 10 12 /28（16 个地址）
LAN₅ 4 6 /29（8 个地址）
LAN₆ 20 22 /27（32 个地址）
LAN₇ 20 22 /27（32 个地址）
LAN₈ 25 27 /27（32 个地址）
局域网 网络前缀 分配的子网
LAN₁ 0000 0000 192.77.33.0/26
LAN₃ 0100 0000 192.77.33.64/27
LAN₆ 0110 0000 192.77.33.96/27
LAN₇ 1000 0000 192.77.33.128/27
LAN₈ 1010 0000 192.77.33.160/27
LAN₂ 1100 0000 192.77.33.192/28
LAN₄ 1101 0000 192.77.33.208/28
LAN₅ 1110 0000 192.77.33.224/29

8. 某单位分配到一个地址块 136.23.12.64/26。现在需要进一步划分为 4 个一样大的子网。试问:

(1) 每个子网的网络前缀有多长？
(2) 每一个子网中有多少个地址？
(3) 每一个子网的地址块是什么？
(4) 每一个子网可分配给主机使用的最小地址和最大地址是什么？

  1. 每个子网的网络前缀：/28
  2. 每个子网有 16 个 IP 地址
  3. 每个子网的地址块：
    • 子网 1：136.23.12.64/28，范围：136.23.12.64 ~ 136.23.12.79
    • 子网 2：136.23.12.80/28，范围：136.23.12.80 ~ 136.23.12.95
    • 子网 3：136.23.12.96/28，范围：136.23.12.96 ~ 136.23.12.111
    • 子网 4：136.23.12.112/28，范围：136.23.12.112 ~ 136.23.12.127
  4. 每个子网可分配给主机使用的最小和最大地址：
    • 子网 1：136.23.12.65 ~ 136.23.12.78
    • 子网 2：136.23.12.81 ~ 136.23.12.94
    • 子网 3：136.23.12.97 ~ 136.23.12.110
    • 子网 4：136.23.12.113 ~ 136.23.12.126

9. 假定网络中的路由器 B 的路由表有如下项目

目的网络 距离 下一跳路由器
N₁ 7 A
N₂ 2 C
N₆ 8 F
N₈ 4 E
N₉ 4 F

现在 B 收到从 C 发来的路由信息

目的网络 距离
N₂ 4
N₃ 8
N₆ 4
N₈ 3
N₉ 5

试求出路由器 B 更新后的路由表。

增加跳数后的路由表如下：

目的网络 距离 下一跳路由器
N₂ 5 C
N₃ 9 C
N₆ 5 C
N₈ 4 C
N₉ 6 C

N₁: 没有新的信息，不变
N₂: 相同的下一跳，替换
N₃: 新路由信息，增加
N₆: 不同的下一跳，新跳数更小，替换
N₈: 不同的下一跳，新跳数相同，不变
N₉: 不同的下一跳，新跳数更大，不变

目的网络 距离 下一跳路由器
N₁ 7 A
N₂ 5 C
N₃ 9 C
N₆ 5 C
N₈ 4 E
N₉ 4 F
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