第四章 网络层 参考答案 二
2009-12-16 17:48阅读：
习题4-23
分两种情况（使用子网掩码和使用CIDR）写出因特网的IP成查找路由的算法。
答：见课本P128、P134
习题4-24 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.
答：（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
习题4-25 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。
答：只有（4）是连续的1和连续的0的掩码，是推荐使用的
习题4-26 有如下的4个/24地址块，试进行最大可能性的聚合。
212.56.132.0/24
212.56.133.0/24
212.56.134.0/24
212.56.135.0/24
解：212=（11010100）2，
56=（00111000）2，
132=（10000100）2，
133=（10000101）2
134=（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：212.56.132.0/22
习题4-27 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。
答：208.128/11的前缀为：11010000 100
208.130.28/22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。
习题4-28 已知路由器R1的路由表如表4—12所示。
表4-12 习题4-28中路由器R1的路由表
地址掩码 目的网络地址 下一跳地址
路由器接口
/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
默认
默认
110.71.4.5
m0
试画出个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。对不能确定的情应该指明。
图形见课后答案P380
习题4-29
一个自治系统有5个局域网，其连接图如图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）。
解：30.138.118/23换为二进制为30.138.0111 011
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。
本题的解答有很多种，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
30.138.118.192/27
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
习题4-30
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4-56示。总部共有五个局域网，其中的LAN1-LAN4都连接到路由器R1上，R1再通过LAN5与路由器R5相连。R5和远地的三个部门的局域网LAN6～LAN8通过广域网相连。每一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的前缀。
见课后答案P380
习题4-31 以下地址中的哪一个和86.32/12匹配：请说明理由。
（1）86.33.224．123：（2）86.79.65.216；（3）86.58.119.74;
(4)86.68.206.154。
答：观察地址的第二个字节0x32=0010
0000，前缀12位，说明第二个字节的前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。
习题4-32 以下的地址前缀中的哪一个和地址2.52.90.140匹配？请说明理由。
（1）0/4；（2）32/4；（3）4/6（4）152.0/11
答：前缀（1）和地址2.52.90.140匹配
2.52.90.140 0000 0010.52.90.140
0/4
0000 0000
32/4
0010 0000
4/6
0000 0100
80/4
0101 0000
习题4-33
下面的前缀中的哪一个和地址152.7.77.159及152.31.47.252都匹配？请说明理由。
（1）152.40/13；（2）153.40/9；（3）152.64/12；（4）152.0/11。
答：前缀（4）和这两个地址都匹配
习题4-34 与下列掩码相对应的网络前缀各有多少位？
（1）192.0.0.0；（2）240.0.0.0；（3）255.254.0.0；（4）255.255.255.252。
答：（1）/2
; (2) /4 ; (3) /11 ; (4) /30 .
习题4-35
已知地址块中的一个地址是140.120.84.24/20。试求这个地址块中的最小地址和最大地址。地址掩码是什么？地址块中共有多少个地址？相当于多少个C类地址？
解：140.120.84.24 è 140.120.(0101 0100).24
最小地址是
140.120.80.0/20
最大地址是
140.120.95.255/20
地址数是4096.相当于16个C类地址。
习题4-36 已知地址块中的一个地址是190.87.140.202/29。重新计算上题。
解：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。
习题4-37
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）每一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？
解：（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＝136.23.12.126/28
习题4-38
IGP和EGP这两类协议的主要区别是什么？
答：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更重要。
IGP：内部网关协议，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，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解释。
习题4-40
RIP使用UDP，OSPF使用IP，而BGP使用TCP。这样做有何优点？为什么RIP周期性地和相邻路由器交换信息而BGP却不这样做？
答：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。
习题4-41
假定网络中的路由器B的路由表有如下的项目（这三列分别表示“目的网络”、“距离”和“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（这两列分别表示“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（详细说明每一个步骤）。
解：路由器B更新后的路由表如下：
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
习题4-42 假定网络中的路由器A的路由表有如下的项目（格式同上题）：
N1
4
B
N2
2
C
N3
1
F
N4
5
G
现将A收到从C发来的路由信息（格式同上题）：
N1
2
N2
1
N3
3
N4
7
试求出路由器A更新后的路由表（详细说明每一个步骤）。
解：路由器A更新后的路由表如下：
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 不同的下一跳，距离更大，不改变
习题4-43
IGMP协议的要点是什么？隧道技术是怎样使用的？
答：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：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。
习题4-44 什么是VPN？VPN有什么特点和优缺点？VPN有几种类别？
答：利用公用的因特网作为本机构各专用网之间的通信载体，这样的专用网就称为虚拟专用网，即VPN。
所有通过因特网传送的数据都经过加密。
详细答案见课本P171-173
习题4-45
什么是NAT?NAPT有哪些特点？NAT的优点和缺点有哪些？NAT的优点和缺点有哪些？
答：NAT是网络地址转换的简称。
详细答案见P173-174
