网络层（二）

六.无分类编址CIDR

1.构成超网

将多个子网聚合成一个较大的子网，叫做构成超网，或路由聚合。

2.最长前缀匹配

使用CIDR时，查找路由表可能得到几个匹配结果（跟网络掩码按位相与），应选择具有最长网络前缀的路由。前缀越长，地址块越小，路由越具体。

七.ARP协议

1.发送数据的过程

2.ARP协议特点

八.DHCP协议

1.主机如何获得IP地址?

2.概念

动态主机配置协议DHCP是应用层协议，使用客户/服务器方式，客户端和服务端通过广播方式进行交互，基于UDP,DHCP提供即插即用联网的机制，主机可以从服务器动态获取P地址、子网掩码、默认网关、DNS服务器名称与IP地址，允许地址重用，支持移动用户加入网络，支持在用地址续租。

九.ICMP协议

1.TCP/IP协议栈

2.网标控制报文协议ICMP

3.CMP差错报告报文（5种）

1.终点不可达：当路由器或主机不能交付数据报时就向源点发送终点不可达报文。(无法交付)

2.源点抑制：当路由器或主机由于拥塞而丢弃数据报时，就向源点发送源点抑制报文，使源点知道应当把数据报的发送速率放慢。(拥塞丢数据        基本不会用到)

3.时间超过：当路由器收到生存时间TTL=0的数据报时，除丢弃该数据报外，还要向源点发送时间超过报文。当终点在预先规定的时间内不能收到一个数据报的全部数据报片时，就把已收到的数据报片都丢弃，并向源点发送时间超过报文。(TTL=0)

4.参数问题：当路由器或目的主机收到的数据报的首部中有的字段的值不正确时，就丢弃该数据报，并向源点发送参数问题报文。(首部字段有问题)

5.改变路由（重定向）：路由器把改变路由报文发送给主机，让主机知道下次应将数据报发送给另外的路由器(可通过更好的路由)。(值得更好的路由)

4.ICMP差错报告报文数据字段

5.不应发送ICMP差错报文的情况

1.对ICMP差错报告报文不再发送ICMP差错报告报文。
2.对第一个分片的数据报片的所有后续数据报片都不发送ICMP差错报告报文。
3.对具有组播地址的数据报都不发送ICMP差错报告报文。
4.对具有特殊地址（如127.0.0.0或0.0.0.0）的数据报不发送ICMP差错报告报文。

6.ICMP询问报文

7.ICMP的应用

习题

选择

1.Internet的网络层含有4个重要的协议，分别为（C).
A.IP,ICMP,ARP,UDP
B.TCP,ICMP,UDP,ARP
C.IP,ICMP,ARP,RARP

D.UDP,IP,ICMP,RARP

2.以下关于IP分组结构的描述中，错误的是(B)。
A.IPV4分组头的长度是可变的
B.协议字段表示IP的版本，值为4表示IPV4

C.分组头长度字段以4B为单位，总长度字段以字节为单位
D.生存时间字段值表示一个分组可以经过的最多的跳数

3.IPV4分组首部中有两个有关长度的字段：首部长度和总长度，其中（C)。
A.首部长度字段和总长度字段都以8bit为计数单位
B.首部长度字段以8bit为计数单位，总长度字段以32bit为计数单位
C.首部长度字段以32bit为计数单位，总长度字段以8bit为计数单位

D.首部长度字段和总长度字段都以32bit为计数单位

4.IP分组中的检验字段检查范围是(B).
A.整个IP分组
B.仅检查分组首部

C.仅检查数据部分
D.以上皆检查

5.当数据报到达目的网络后，要传送到目的主机，需要知道IP地址对应的（D)。
A.逻辑地址
B.动态地址
C.域名
D.物理地址

6.如果IPV4的分组太大，会在传输中被分片，那么在（D)将对分片后的数据报重组。
A.中间路由器
B.下一跳路由器
C.核心路由器
D.目的主机

7.在IP首部的字段中，与分片和重组无关的字段是(A)。
A.总长度

B.标识
C.标志
D.片偏移

8.以下关于IP分组的分片与组装的描述中，错误的是(D)。
A.IP分组头中与分片和组装相关的字段是：标识、标志与片偏移
B.IP分组规定的最大长度为65535B
C.以太网的MTU为1500B
D.片偏移的单位是4B

9.以下关于IP分组分片基本方法的描述中，错误的是(B).
A.IP分组长度大于MTU时，就必须对其进行分片
B.DF=1,分组的长度又超过MTU时，则丢弃该分组，不需要向源主机报告

C.分片的MF值为1表示接收到的分片不是最后一个分片
D.属于同一原始IP分组的分片具有相同的标识

10.路由器R0的路由表见右表。若进入路由器R0的分组的
目的地址为132.19.237.5，该分组应该被转发到(B)下一跳路由器。

A.R1
B.R2

C.R3
D.R4

11.IP规定每个C类网络最多可以有(A)台主机或路由器。
A.254

B.256
C.32
D.1024

12.下列地址中，属于子网86.32.0.0/12的地址是（A).
A.86.33.224.123

B.86.79.65.126
C.86.79.65.216
D.86.68.206.154

13.下列地址中，属于单播地址的是(A)。
A.172.31.128.255/18

B.10.255.255.255
C.192.168.24.59/30
D.224.105.5211

14.下列地址中，属于本地回路地址的是（D)。
A.10.10.10.1
B.255.255.255.0
C.192.0.0.1
D.127.0.0.1

15.访问因特网的每台主机都需要分配IP地址（假定采用默认子网掩码)，下列可以分配给主机的IP地址是()。
A.192.46.10.0
B.110.47.10.0

C.127.10.10.17
D.211.60.256.21

16.为了提供更多的子网，为一个B类地址指定了子网掩码255.255.240.0，则每个子网最多可以有的主机数是（C).
A.16
B.256
C.4094

D.4096

l7.不考虑NAT,在Internet中，IP数据报从源结，点到目的结，点可能需要经过多个网络和路由器。在整个传输过程中，IP数据报头部中的()。
A.源地址和目的地址都不会发生变化

B.源地址有可能发生变化而目的地址不会发生变化
C.源地址不会发生变化而目的地址有可能发生变化
D.源地址和目的地址都有可能发生变化

18.【2011统考真题】在子网192.168.4.0/30中，能接收目的地址为192.168.4.3的IP分组的最大主机数是(C).
A.0
B.1
C.2

D.4

19.把IP网络划分成子网，这样做的好处是(C)。
A.增加冲突域的大小
B.增加主机的数量
C.减少广播域的大小
D.增加网络的数量

20.一个网段的网络号为198.90.10.0/27，子网掩码固定为255.255.255.224，最多可以分成(A)个子网，每个子网最多具有（A)个有效的P地址。
A.8,30

B.4,62
C.16,14
D.32,6

21.【2010统考真题】某网络的IP地址空间为192.168.5.0/24，采用定长子网划分，子网掩码为255.255,255.248，则该网络中的最大子网个数、每个子网内的最大可分配地址个数分别是(B).
A.32,8
B.32,6

C.8,32
D.8,30

22.一台主机有两个IP地址，一个地址是192.168.11.25，另一个地址可能是（C)
A.192.168.11.0
B.192.168.11.26
C.192.168.13.25

D.192.168.11.24

23.CIDR技术的作用是（A).
A.把小的网络汇聚成大的超网

B.把大的网络划分成小的子网
C.解决地址资源不足的问题
D.由多台主机共享同一个网络地址

24.CIDR地址块192.168.10.0/20所包含的IP地址范围是（①D）。与地址192.16.0.1928同属于一个子网的主机地址是（②A).
①A.192.168.0.0~192.168.12.255
B.192.168.10.0~192.168.13.255
C.192.168.10.0~192.168.14.255
D.192.168.0.0~192.168.15.255

②A.192.16.0.17

B.192.16.0.31
C.192.16.0.15
D.192.16.0.14

25.路由表错误和软件故障都可能使得网络中的数据形成传输环路而无限转发环路的分组，IPv4协议解决该问题的方法是（B)。
A.报文分片
B.设定生命期

C.增加校验和
D.增加选项字段

26.为了解决IP地址耗尽的问题，可以采用以下一些措施，其中治本的是(D)。
A.划分子网
B.采用无类比编址CIDR
C.采用网络地址转换NAT
D.采用IPv6

27.下列对IP分组的分片和重组的描述中，正确的是(B).
A.IP分组可以被源主机分片，并在中间路由器进行重组
B.IP分组可以被路径中的路由器分片，并在目的主机进行重组

C.IP分组可以被路径中的路由器分片，并在中间路由器上进行重组
D.IP分组可以被路径中的路由器分片，并在最后一跳的路由器上进行重组

28.【2017统考真题】若将网络21.3.0.0/16划分为128个规模相同的子网，则每个子网可分,.配的最大IP地址个数是（C)：
A.254
B.256
C.510

D.512

29.一个网络中有几个子网，其中一个已分配了子网号74.178.247.96/29，则下列网络前级中不能再分配给其他子网的是（C).
A.74.178.247.120/29
B.74.178.247.64/29
C.74.178.247.96/28

D.74.178.247.104/29

30.主机A和主机B的P地址分别为216.1231.20和216.13.32.21，要想让A和B工作在同一个P子网内，应该给它们分配的子网掩码是(D)。
A.255.255.255.0
B.255.255.0.0
C.255.255.255.255
D.255.0.0.0

31.某单位分配了1个B类地址，计划将内部网络划分成35个子网，将来可能增加16个子网，每个子网的主机数目接近800台，则可行的掩码方案是（B)。
A.255.255.248.0
B.255.255.252.0

C.255.255.254.0
D.255.255.255

32.【2012统考真题】莱主机的P地址为180.80.77.55，子网掩码为255.255.252.0。若该主机向其所在子网发送广播分组，则目的地址可以是(D)。
A.180.80.76.0
B.180.80.76.255
C.180.80.77.255
D.180.80.79.255

33.设有4条路由172.18.129.0/24、172.18.130.0/24、172.18.132.0/24和172.18.133.0/24，如果进行路由聚合，那么能覆盖这4条路由的地址是(A)。
A.172.18.128.0/21

B.172.18.128.0/22
C.172.18.130.0/22
D.172.18.132.0/23

34.某子网的子网掩码为255.255.255.224，一共给4台主机分配了IP地址，其中一台因IP地址分配不当而存在通信故障。这一台主机的IP地址是（B)。
A.202.3.1.33
B.202.3.1.65

C.202.3.1.44
D.202.3.1.55

36.【2017统考真题】下列IP地址中，只能作为IP分组的源IP地址但不能作为目的IP地址的是（A)
A.0.0.0.0

B.127.0.0.1
C.200.10.10.3
D.255.255.255.255

37.【2016统考真题】在题35图中，假设连接R1、R2和R3之间的点对点链路使用地址201.1.3.x/30,当H3访问Web服务器S时，R2转发出去的封装HTTP请求报文的IP分组是源IP地址和目的IP地址，它们分别是(D)。
A.192.168.3.251,130.18.10.1
B.192.168.3.251,201.1.3.9
C.201.1.3.8,130.18.10.1
D.201.1.3.10,130.18.10.1

38.位于不同子网中的主机之间相互通信时，下列说法中正确的是（A)。
A.路由器在转发IP数据报时，重新封装源硬件地址和目的硬件地址

B.路由器在转发IP数据报时，重新封装源IP地址和目的IP地址
C.路由器在转发IP数据报时，重新封装目的硬件地址和目的IP地址
D.源站点可以直接进行ARP广播得到目的站点的硬件地址

39.根据NAT协议，下列IP地址中(C)不允许出现在因特网上。
A.192.172.56.23
B.172.15.34.128
C.192.168.32.17

D.172.128.45.34

40.假定一个NAT路由器的公网地址为205.56.79.35，并且有如下表项：

它收到一个源IP地址为192.168.32.56、源端口为80的分组，其动作是（C)。
A.转换地址，将源IP变为205.56.79.35，端口变为2056，然后发送到公网
B.添加一个新的条目，转换P地址及端口然后发送到公网
C.不转发，丢弃该分组

D.直接将分组转发到公网

41.下列情况需要启动ARP请求的是(C)
A.主机需要接收信息，但ARP表中没有源P地址与MAC地址的映射关系
B.主机需要接收信息，但ARP表中已有源P地址与MAC地址的映射关系
C.主机需要发送信息，但ARP表中没有目的P地址与MAC地址的映射关系
D.主要需要发送信息，但ARP表中已有目的P地址与MAC地址的映射关系

42.【2012统考真题】ARP的功能是(A).
A.根据P地址查询MAC地址

B.根据MAC地址查询P地址
C.根据域名查询P地址
D.根据P地址查询域名

43.ARP的工作过程中，ARP请求是（C)发送，ARP响应是(A)发送.
A.单播
B.组播
C.广播

44.主机发送P数据报给主机B,途中经过了5个路由器。请问在此过程中总共使用了0(B)次ARP.
A.5
B.6

C.10
D.11

45.可以动态为主机配置IP地址的协议是(C)。
A.ARP
B.RARP
C.DHCP

D.NAT

46.下列关于ICMP报文的说法中，错误的是（A)。
A.ICMP报文封装在数据链路层帧中发送

B.ICMP报文用于报告IP数据报发送错误
C.ICMP报文封装在IP数据报中发送
D.ICMP报文本身出错将不再处理

47.以下关于ICMP的描述中，错误的是（D).
A.IP缺乏差错控制机制
B.IP缺乏主机和网络管理查询机制
C.ICMP报文分为差错报告和查询两类
D.作为IP的补充，ICMP报文将直接封装在以太帧中

48.【2010统考真题】若路由器R因为拥塞丢弃P分组，则此时R可向发出该IP分组的源主机发送的IC报文类型是(C)。
A,路由重定向
B.目的不可达
C.源点抑制

D.超时

49.以下关于ICMP差铺报文的描述中，错误的是(C).
A.对于已经携带ICMP差错报文的分组，不再产生ICMP差错报文
B.对于已经分片的分组，只对第一个分片产生ICMP差错报文
C.PING使用了ICMP差错报文

D.对于组播的分组，不产生ICMP差错报文

50.【2012统考真题】在TCP/IP四体系结构中，直接为ICMP提供服务的协议是（B).
A.PPP
B.IP

C.UDP
D.TCP

51.【2019统考真题】若将101.200.16.0/20则分为5个子网，则可能的最小子网的可分配IP地址数是(B)。
A.126
B.254

C.510
D.1022

简答

1.一个IP分组报头中的首部长度字段值为101（二进制)，而总长度字段值为101000（二进制)。请问该分组携带了多少字节的数据？

2.一个数据报长度为4000B(固定头部长度)。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1500B。试问应当划分为几个短一些的数据报片？各数据片段的数据字段长度、片段偏移字段和MF标志应为何值？

3.某网络的一台主机产生了一个IP数据报，头部长度为20B,数据部分长度为2000B。该数据报需要经过两个网络到达目的主机，这两个网络所允许的最大传输单位(MTU)分别为1500B和576B。问原P数据报到达目的主机时分成了几个IP小报文？每个报文的数据部分长度分别是多少？

4.如果到达的分组的片偏移值为100，分组首部中的首部长度字段值为5，总长度字段值为100，那么数据部分第一个字节的编号是多少？能够确定数据部分最后一个字节的编号吗？

5.设目的地址为201.230.34.56，子网掩码为255.255.240.0，试求子网地址.

6.在4个“24”地址块中进行最大可能的聚合：212.56.132.0/24、212.56.133.0/24、212.56.134.0/24、212.56.135.0/24.

7.现有一公司需要创建内部网络，该公司包括工程技术部、市场部、财务部和办公室4个部门，每个部门有20~30台计算机。试问：
1)若要将几个部门从网络上分开，如果分配给该公司使用的地址为一个C类地址，网络地址为192.168.161.0，那么如何划分网络？可以将几个部门分开？

2)确定各部门的网络地址和子网掩码，并写出分配给每个部门网络中的主机IP地址范围。

TCP和UDP是传输层协议，IP、ICMP、ARP、RARP(逆地址解析协议)是网络层协议。

协议字段表示使用IP的上层协议；如值为6表示TCP,值为17表示UDP。版本字段表示IP的版本，值为4表示IPv4,值为6表示IPV6。

在首部中有三个关于长度的标记：首部长度、总长度和片偏移，基本单位分别为4B、1B和8B。IP分组的首部长度必须是4B的整数倍，取值范围是5~15（默认值是5）。由于IP分组的首部长度是可变的，因此首部长度字段必不可少。总长度字段给出IP分组的总长度，单位是字节，包括分组首部和数据部分的长度。数据部分的长度可以从总长度减去分组首部长度计算。

IP分组的校验字段仅检查分组的首部信息，不包括数据部分。

在数据链路层，MAC地址用来标识主机或路由器，数据报到达具体的目的网络后，需要知道目的主机的MAC地址才能成功送达，因此需要将P地址转换成对应的MAC地址，即物理地址。

数据报被分片后，每个分片都将独立地传输到目的地，其间有可能会经过不同的路径，而最后在目的端主机分组才能被重组。

在IP首部中，标识字段的用途是让目标机器确认一个新到达的分片是否属于同一个数据报，用于重组分片后的IP数据报。标志字段中的DF表示是否允许分片，MF表示后面是否还有分片。片偏移则指出分组在分片后某片在原分组中的相对位置。

片偏移标识该分片所携带数据在原始分组所携带数据中的相对位置，以8B为单位。

如果分组长度超过MTU,那么当DF=1时，丢弃该分组，并且要用ICMP差错报文向源主机报告：当DF=0时，进行分片，MF=1表示后面还有分片。

对于A选项，132.19.237.5的前8位与132.0.0.0/8匹配。而B选项中，132.19.237.5的前11位与132.19.0.0/11匹配。C选项中，132.19.237.5的前22位与132.19.232.0/22不匹配。根据“最长前缀匹配原则”，该分组应该被转发到R2。D选项为默认路由，只有当前面的所有目的网络都不能和分组的目的P地址匹配时才使用。

在分类的P网络中，C类地址的前24位为网络位，后8位为主机位，主机位全“0”表示网络号，主机位全“1”表示广播地址，因此最多可以有2^8-2=254台主机或路由器。

CIDR地址块86.32.0.0/12的网络前缀为12位，说明第2个字节的前4位在前缀中，第2个字节32的二进制形式为00100000。输出的4个地址的前8位均相同，而第2个字节的前4位分别是0010,0100,0100,0100，所以本题答案为A。

10.255.255.255为A类地址，主机号全1，代表网络广播，为广播地址。192.168.24.59/30为CIDR地址，只有后面2位为主机号，而59用二进制表示为00111011，可知主机号全1，代表网络广播，为广播地址。224.105.5.211为D类组播地址。

所有形如127.xxyy.zz的IP地址，都作为保留地址，用于回路测试。

A是C类地址，掩码为255.255.255.0，由此得知A地址的主机号为全0（未使用CIDR),因此不能作为主机地址。C是为回环测试保留的地址。D是语法错误的地址，不允许有256。B为A类地址，其网络号是110，主机号是47.10.0。

由于240_10=11110000_2，所以共有12比特位用于主机地址，且主机位全0和全1不能使用，所以最多可以有的主机数为2^12-2=4094。

在Internet中，IP数据报从源结点到目的结点可能需要经过多个网络和路由器。当一个路由器接收到一个IP数据报时，路由器根据IP数据报首部的目的P地址进行路由选择，并不改变源IP地址的取值。即使IP数据报被分片时，原IP数据报的源IP地址和目的IP地址也将复制到每个分片的首部，因此在整个传输过程中，IP数据报首部的源IP地址和目的IP地址都不发生变化。

首先分析192.168.4.030这个网络，主机号只占2位，地址范围为192.168.4.0~192.168.4.3，主机号全1时，即192.168.4.3是广播地址，因此可容纳4-2=2台主机。

划分子网可以增加子网的数量，子网之间的数据传输需要通过路由器进行，因此自然就减少了广播域的大小。另外，划分子网，由于子网号占据了主机号位，所以会减少主机的数量：划分子网仅提高IP地址的利用率，并不增加网络的数量。

由题可知，主机号有5位，若主机号只占1位，则没有有效的P地址可供分配（排除0和1就没有了)，最少2位表示主机号，因此还剩3位可以表示子网号，所以最多可以分成8个子网。而当5位都表示主机数，即只有1个子网时，每个子网最多具有30个有效的P地址（除去了全0和全1)。

由于该网络的IP地址为192.168.5.0/24，网络号为前24位，后8位为子网号+主机号。子网掩码为255.255.255.248，第4个字节248转换成二进制为11111000，因此后8位中，前5位用于子网号，在CIDR中可以表示2^5=32个子网：后3位用于主机号，除去全0和全1的情况，可以表示2^3-2=6台主机地址。

如果一台主机有两个或两个以上的IP地址，那么说明这台主机属于两个或两个以上的逻辑网络。值得注意的是，在同一时刻一个合法的IP地址只能分配给一台主机，否则就会引起IP地址冲突。IP地址192.168.11.25属于C类IP地址，所以A、B、D同属于一个逻辑网络，只有C的网络号不同，表明它在不同的逻辑网络。

CIDR是一种归并网络的技术，CIDR技术的作用是把小的网络汇聚成大的超网。

CIDR地址由网络前缀和主机号两部分组成，CIDR将网络前缀都相同的连续P地址组成“CIDR地址块”。网络前缀的长度为20位，主机号为12位，因此192.168.0.0/20地址块中的地址数为22个。其中，当主机号为全0时，取最小地址192.168.0.0。当主机号全为1时，取最大地址192.168.15.255。注意，这里并不是指可分配的主机地址。

对于192.16.0.19/28，表示子网掩码为255.255.255.240。IP地址192.16.0.19与IP地址192.16.0.17所对应的前28位数相同，都是1100000000010000000000000001，所以P地址192.16.0.17是子网192.16.01928的一台主机地址。注意，主机号全0和全1的地址不使用。

为每个IP分组设定生存时间(TTL),每经过一个路由器，TTL减1，TTL为0时，路由器就不再转发该分组。因此可以避免分组在网络中无限循环下去。

最初设计的分类IP地址，由于每类地址所能连接的主机数大大超过一般单位的需求量，从而造成了IP地址的浪费。划分子网通过从网络的主机号借用若干比特作为子网号，从而使原来较大规模的网络细分为几个规模较小的网络，提高了IP地址的利用率。

CIDR是比划分子网更为灵活的一种手段，它消除了A、B、C类地址及划分子网的概念。使用各种长度的网络前缀来代替分类地址中的网络号和子网号，将网络前缀都相同的IP地址组成“CIDR地址块”。网络前缀越短，地址块越大。因特网服务提供者再根据客户的具体情况，分配合适大小的CIDR地址块，从而更加有效地利用IPV4的地址空间。

采用网络地址转换(NAT),可以使一些使用本地地址的专用网连接到因特网上，进而使得一些机构的内部主机可以使用专用地址，只需给此机构分配一个IP地址即可，并且这些专用地址是可重用的一其他机构也可使用，所以大大节省了IP地址的消耗。

尽管以上三种方法可以在一定阶段内有效缀解IP地址耗尽的危机，但无论是从计算机本身发展来看还是从因特网的规模和传输速率来看，现在的4地址已很不适用，所以治本的方法还

是使用128bit编址的IPv6地址。

当路由器准备将IP分组发送到网络上，而该网络又无法将整个分组一次发送时，路由器必须将该分组分片，使其长度能满足这一网络对分组长度的限制。IP分组可以独立地通过各个路径发送，而且在传输过程中仍然存在分片的可能（不同网络的MTU可能不同），因此不能由中间路由器进行重组。分片后的IP分组直至到达目的主机后才能汇集在一起，并且甚至不一定以原先的次序到达。这样，进行接收的主机都要求支持重组能力。

这个网络有16位的主机号，平均分成128个规模相同的子网，每个子网有7位的子网号，9位的主机号。除去一个网络地址和广播地址，可分配的最大P地址个数是2^9-2=512一2=510，选C。

“29"”表明前29位是网络号，4个选项的前3个字节均相同。A中第4个字节120为01111000，前5位为01111：B中第4个字节64为01000000，前5位为01000：C中第4个字节96为01100000，前4位为0110：D中第4个字节104为01101000，前5位为01101。由于已经分配的子网74.178.247.96/29的第4字节的前5位为01100，这与C中第4字节的前4位重叠。因此C中的网络前缀不能再分配给其他子网。

本题实际上就是要求找一个子网掩码，使得A和B的P地址与该子网掩码逐位相“与”之后得到相同的结果。D选项与A、B相“与”的结果均为216.0.0.0。

未进行子网划分时，B类地址有16位作为主机位。由于共籍要划分51个子网，2^5<51<2^6°，那么需要从主机位划出6位作为子网号，剩下的10位主机位可容纳的主机数为1022（即2^10-2)台主机，满足题目要求。因此子网掩码为.255.255.252.0。

子网掩码的第3个字节为11111100，可知前22位为子网号、后10位为主机号。IP地址的第3个字节为_010011_01(下画线为子网号的一部分)，将主机号（即后10位）全置为1，可以得到广播地址为180.80.79.255。

4条路由的前24位(3个字节)为网络前缀，前2个字节都一样，因此只需要比较第3个字节即可，129=10000001,130=10000010,132=10000100,133=10000101。前5位是完全相同的，因此聚合后的网络的掩码中，1的数量应该是8+8+5=21，聚合后的网络的第3个字节应该是10000000=128，因此答案为172.18.128.0/21。

在本题的条件下，某主机不能正常通信意味着它的P地址与其他三台主机不在同一个子网。子网掩码255.255.255.224（表明前27位是网络号）可以划分为2^3=8个子网，其中前3个子网的地址范围为202.3.1.1~30,33~62,65~94（全0或全1的不能作为主机地址）。可以看出B选项属于子网2023.1.64，而其余3项属于子网202.3.1.32。

  C

从子网掩码可知H1和H2处于同一网段，H3和H4处于同一网段，分别可以进行正常的IP通信，A和D错误。因为R2的E1接口的IP地址为192.1683.254，而H2的默认网关为192.168.3.1，所以H2不能访问internet,而H4的默认网关为192.168.3.254，所以H4可以正常访问internet,B错误。由H1、H2、H3和H4的子网掩码可知H1、H2和H3、H4处于不同的网段，需通过路由器才能进行正常的IP通信，而这时H1和H2的默认网关为192.168.3.1，但R2的E1接口的IP地址为192.168.3.254，无法进行通信，从而H1不能与H3进行正常的IP通信。C正确。

根据RF℃文档描述，0.0.0.0/32可以作为本主机在本网络上的源地址。127.0.0.1是回送地址，以它为目的IP地址的数据将被立即返回本机。200.10.10.3是C类IP地址。255.255.255.255是广播地址。

由题意知连接R1、R2和R3之间的点对点链路使用201.1.3.x30地址，其子网掩码为255.255.255.252,R1的一个接口的IP地址为201.1.3.9，转换为对应的二进制的后8位为00001001(由201.1.3.x/30知，IP地址对应的二进制的后两位为主机号，而主机号全为0表示本网络本身，主机号全为1表示本网络的广播地址，不用于源P地址或目的P地址)，那么除201.1.3.9外，只有IP地址为201.1.3.10可以作为源IP地址使用（本题为01.1.3.10)。Wb服务器的IP地址为130.18.10.1,作为IP分组的目的IP地址。综上可知，选项D正确。

IP数据报的首部既有源IP地址，又有目的IP地址，但在通信中路由器只根据目的IP地址进行路由选择。IP数据报在通信过程中，首部的源IP地址和目的IP地址在经过路由器时不会发生改变。由于相互通信的主机不在同一个子网内，因此不可以直接通过ARP广播得到目的站的硬件地址。硬件地址只具有本地意义，因此每当路由器将P数据报转发到一个具体的网络中时，都需要重新封装源硬件地址和目的硬件地址。

NAT协议保留了3段IP地址供内部使用，这3段地址如下：

A类：1个A类网段，即10.0.0.0~10.255.255.255，主机数16777216。

B类：16个B类网段，即172.16.0.0一172.31.255.255，主机数1048576.

C类：256个C类网段，即192.168.0.0~192.168.255.255，主机数65536。

NAT的表项需要管理员添加，这样才能控制一个内网到外网的网络连接。题目中主机发送的分组在NAT表项中找不到（端口80从源端口而非转换端口找），所以服务器不转发该分组。

当源主机要向本地局域网上的某主机发送IP数据报时，先在其ARP高速缓存中查看有无目的P地址与MAC地址的映射。若有，就把这个硬件地址写入MAC帧，然后通过局域网把该MAC帧发往此硬件地址；若没有，则先通过广播ARP请求分组，在获得目的主机的ARP响应分组后，将目的主机的IP地址与硬件地址的映射写入ARP高速缓存。如果目的主机不在本局域网上，那么将IP分组发送给本局域网上的路由器，当然要先通过同样的方法获得路由器的IP地址和硬件地址的映射关系。

在实际网的数据链路层上传送数据时，最终必须使用硬件地址，ARP将网络层的IP地址解析为数据链路层的MAC地址。

由于不知道目标设备在哪里，所以ARP请求必须使用广播方式。但是ARP请求包中包含有发送方的MAC地址，因此应答时应该使用单播方式。

主机先使用ARP来查询本网络路由器的地址，然后每个路由器使用ARP来寻找下一跳路由的地址，总共使用了4次ARP从主机A网络的路由器到达主机B网络的路由器。然后，主机B网络的路由器使用ARP找到主机B,所以总共使用了1+4+1=6次ARP。

DHCP提供了一种机制，使得使用DHCP可自动获得P的配置信息而无须手工干预。

ICMP属于IP层协议，ICMP报文作为IP层数据报的数据，加上IP数据报的首部，组成IP数据报发送出去。

ICMP是一个网络层协议，但是其文仍然要封装在IP分组中发送

ICMP差错报告报文有5种：终点不可达、源点抑制、时间超过、参数问题、改变路由（重定向)，其中源点抑制是指在路由器或主机由于拥塞而丢弃数据报时，向源点发送源点抑制报文，使源点知道应当把数据报的发送速率放慢。

PING使用了ICMP的询问报文中的回送请求和回答报文。

ICMP报文作为数据字段封装在IP分组中，因此IP直接为ICMP提供服务。UDP和TCP都是传输层协议，为应用层提供服务。PPP是数据链路层协议，为网络层提供服务。

网络前缀为20位，将101.200.16.0/20划分为5个子网，为了保证有子网的可分配IP地址数尽可能小，即要让其他子网的可分配IP地址数尽可能大，不能采用平均划分的方法，而要采用变

长的子网划分方法，也就是最大子网用1位子网号，第二大子网用2位子网号，以此类推。

子网1：101.200.00010000.00000001~101.200.00010111.11111110：地址范围为101.200.16.1/21~101.200.23.254/21；可分配的P地址数为2046个。

子网2：101.200.00011000.00000001~101.200.00011011.11111110：地址范围为101.200.24.1/22~101.200.27.254/22；可分配的P地址数为1022个。

子网3：101.200.00011100.00000001~101200.00011101.11111110：地址范围为101200.28.1/23~101.200.2925423:可分配的P地址数为510个。

子网4：101.200.00011110.00000001~101.200.00011110.11111110：地址范围为101.200.30.1/24~101.200.30.254/24:可分配的P地址数为254个。

子网5：101.200.00011111.00000001~101.200.00011111.11111110：地址范围为101.200.31.1/24~101.200.31.254/24:可分配的IP地址数为254个。

综上所述，可能的最小子网的可分配IP地址数是254个。

要求出分组所携带数据的长度，就需要分别知道首部的长度和分组的总长度。解题的关键在于弄清首部长度的字段和总长度字段的单位。由于首部长度字段的单位是4B,101的十进制为5，所以首部长度=5×4=20B。而总长度字段的单位是字节，101000的十进制为40，所以总长度为40B,因此分组携带的数据长度为40-20=20B。

数据报长度为4000B,有效载荷为4000一20=3980B。网络能传送的最大有效载荷为1500一20=1480B,因此应分为3个短些的片，各片的数据字段长度分别为1480、1480和1020B。片段偏移字段的单位为8B,1480/8=185,(1480×2)/8=370,因此片段偏移字段的值分别为0、185、370。MF=1时，代表后面还有分片：MF=0时，代表后面没有分片，因此MF字段的值分别为1、1和0（注意，F=0不能确定是独立的数据报，还是分片得来的，只有当M=0且片段偏移字段>0时，才能确定是分片的最后一个分片)。

在IP层下面的每种数据链路层都有自己的帧格式，其中包括帧格式中的数据字段的最大长度，这称为最大传输单位(MTU)。1500-20=1480,2000-1480=520,所以原P数据报经过第一个网络后分成了两个P小报文，第一个报文的数据部分长度是1480B,第二个报文的数据部分长度是520B。
(除最后一个报片外的)所有报片的有效载荷都是8B的倍数。576-20=556，但556不能被8整除，所以分片时的数据部分最大只能取552。第一个报文经过第2个网络后，1480-552×2=376<576,变成数据长度分别为552B、552B、376B的3个P小报文；第2个报文520<552，因此不用分片。因此到达目的主机时，原2000B的数据被分成数据长度分别为552B、552B、376B、520B的4个小报文。

分片的片偏移值表示其数据部分首字节在原始分组的数据部分中的相对位置，单位为8B。首部长度字段以4B为单位，总长度字段以字节为单位。题目中，分组的片偏移值为100，因此其
数据部分第一个字节的编号是800。因为分组的总长度为100B,首部长度为4×5=20B,所以数据部分长度为80B。因此该分组的数据部分的最后一个字节的编号是879。

通过将目的地址和子网俺码换算成二进制，并进行逐位“与”就可得到子网地址。但是通常在目的地址中，子网掩码为255所对应的部分在子网地址中不变，子网掩码为0所对应的部分在
子网地址中为0，其他部分按二进制逐位“与”求得（也可直接截取）。本题中，子网掩码的前两部分为255.255，因此子网地址的前两部分为201.230：子网掩码最后一部分为0，因此子网地址的最后一部分为0：子网地址的第三部分为240，进行换算有240=(11110000)2,34=(00100010)2，逐位相“与”得(00100000)_2=32。因此子网地址为201.230.32.0。

由于一个CIDR地址块中可以包含很多地址，所以路由表中就利用CIDR地址块来查找目的网络，这种地址的聚合常称为路由聚合。
本题已知有212.56.132.0/24、212.56.133.0/24、212.56.134.0/24、212.56.135.0/24地址块，可知第3字节前6位相同，因此共同前缀为8+8+6=22位，由于这4个地址块的第1、2个字节相同，考虑它们的第3个字节：132=(10000100)2,133=(10000101)2,134=(10000110)2,135=(10000111)2,所以共同的前缀有22位，即1101010000111000100001，聚合的CIDR地址块是
212.56.132.0/22。

1)可以采用划分子网的方法对该公司的网络进行划分。由于该公司包括4个部门，共需要划分为4个子网。

已知网络地址192.168.161.0是一个C类地址，所需的子网数为4，每个子网的主机数为20~30。由于子网号和主机号不允许为全0或全1，因此子网号的比特数为3，即最多有2^{3-2=6个可分配的子网，主机号的比特数为5，即每个子网最多有2}5-2=30个可分配的IP地址。4个部门子网的子网掩码均为255.255.255.224，各部门的网络地址与部门主机的P地址范围可分配如下：

十.IPV6

1.为什么会有IPV6?

2.IPv6数据报格式

3.IPV4与IPV6

1.Pv6将地址从32位(4B)扩大到128位（16B),更大的地址空间。
2.Pv6将1Pv4的校验和字段彻底移除，以减少每跳的处理时间。
3.Pv6将Pv4的可选字段移出首部，变成了扩展首部，成为灵活的首部格式，路由器通常不对扩展首部进行检查，大大提高了路由器的处理效率。
4.Pv6支持即插即用（即自动配置），不需要DHCP协议。
5.Pv6首部长度必须是8B的整数倍，IPv4首部是B的整数倍。
6.Pv6只能在主机处分片，Pv4可以在路由器和主机处分片。
7.CMPv6:附加报文类型“分组过大”。
8.Pv6支持资源的预分配，支持实时视像等要求，保证一定的带宽和时延的应用。
9.Pv6取消了协议字段，改成下一个首部字段。
10.Pv6取消了总长度字段，改用有效载荷长度字段。
11.Pv6取消了服务类型字段。

4.IPV6地址表示形式

5.IPv6基本地址类

6.Pv6向IPv4过渡的策略

双栈协议

双协议栈技术就是指在一台设备上同时启用IPv4协议栈和IPv6协议栈。这样的话，这台设 备既能和IPv4网络通信，又能和IPv6网络通信。如果这台设备是一个路由器，那么这台路 由器的不同接口上，分别配置了IPv4地址和IPv6地址，并很可能分别连接了IPv4网络和IPv6 网络。如果这台设备是一个计算机，那么它将同时拥有IPv4地址和IPv6地址，并具备同时 处理这两个协议地址的功能。

隧道技术

通过使用互联网络的基础设施在网络之间传递数据的方式。使用隧道传递的数据（或负载） 可以是不同协议的数据帧或包。隧道协议将其它协议的数据帧或包重新封装然后通过隧道发送。

习题

1.下一代因特网核心协议IPV6的地址长度是(D）。
A.32bit
B.48bit
C.64bit
D.128bit

2.与IPv4相比，IPv6（D).
A.采用32位P地址
B.增加了头部字段数目
C.不提供QoS保障
D.没有提供校验和字段

3.以下关于Pv6地址1A22:120D:0000:0000:72A2:0000:0000:00C0的表示中，错误的是(C)。
A.1A22:120D:72A2:0000:0000:00C0
B.1A22:120D:72A2:0:0:C0
C.1A22:120D:72A2:00C0

D.1A22:120D:0:0:72A2:C0

4.下列关于IPV6的描述中，错误的是（D).
A.IPv6的首部长度是不可变的
B.IPV6不允许分片
C.IPV6采用了16B的地址，在可预见的将来不会用完
D.IPV6使用了首部校验和来保证传输的正确性

5.如果一个路由器收到的IPV6数据报因太大而不能转发到链路上，那么路由器将把该数据报（A)
A.丢弃

B.暂存
C.分片
D.转发至能支持该数据报的链路上

IPv6的地址用I6B(即128bit)表示，比IPv4长得多，地址空间是IPv4的2^96倍。

IPv6采用128位地址，所以A错。IPV6减少了头部字段数目，仅包含7个字段，B错。IPv6支持QoS,以满足实时、多媒体通信的需要，C错。由于目前网络传输介质的可靠性较高，出现比特错误的可能性很低，且数据链路层和传输层有自己的校验，为了效率，IPV6没有校验和字段。

使用零压缩法时，双冒号“：”在一个地址中只能出现一次。也就是说，当有多处不相邻的0时，只能用“：”代表其中的一处。

IPV6的首部长度是固定的，因此不豁要首部长度字段。IPV6取消了校验和字段，这样就加快了路由器处理数据报的速度。我们知道，数据链路层会丢弃检测出差错的帧，运输层也有相应的差错处理机制，因此网络层的差错检测可以精简掉。

IPV6中不允许分片。因此，如果路由器发现到来的数据报太大而不能转发到链路上，那么丢弃该数据报，并向发送方发送一个指示分组太大的ICMP报文。

十一.路由算法及路由协议

1.路由算法

最佳路由：“最佳”只能是相对于某一种特定要求下得出的较为合理的选择而已。

2.路由算法的分类

3.分层次的路由选择协议

4.内部网关协议IGP

4.1RIP协议及距离向量算法

4.1.1RIP协议

RIP是一种分布式的基于距离向量的路由选择协议，是因特网的协议标准，最大优点是简单。
RIP协议要求网络中每一个路由器都维护从它自己到其他每一个目的网络的唯一最佳距离记录（即一组距离）。

距离：通常为“跳数”，即从源端口到目的端口所经过的路由器个数，经过一个路由器跳数+1。特别的，从一路由器到直接连接的网络距离为1。RIP允许一条路由最多只能包含15个路由器，因此距离为16表示网络不可达。

4.1.2RIP协议和谁交换？多久交换一次？交换什么？

3.1.2距离向量算法

1.修改相邻路由器发来的RIP报文中所有表项

对地址为X的相邻路由器发来的RP报文，修改此报文中的所有项目：把“下一跳”字段中的地址改为X,并把所有的“距离”字段+1。

2.对修改后的RP报文中的每一个项目，进行以下步骤：
(1)R1路由表中若没有Net3,则把该项目填入R1路由表
(2)R1路由表中若有Net3,则查看下一跳路由器地址：
若下一跳是X,则用收到的项目替换源路由表中的项目：
若下一跳不是X,原来距离比从X走的距离远则更新，否则不作处理。
3.若180s还没收到相邻路由器X的更新路由表，则把X记为不可达的路由器，即把距离设置为16。

4.1.3RIP协议的报文格式

4.1.4RIP协议好消息传得快，坏消息传得慢

RP的特点：当网络出现故障时，要经过比较长的时间（例如数分钟）才能将此信息传送到所有的路由器，“慢收敛”。

4.2OSPF协议及链路状态算法

4.2.1OSP协议

开放最短路径优先OSPF协议：“开放”标明OSPF协议不是受某一家厂商控制，而是公开发表的；“最短路径优先是因为使用了Dijkstra提出的最短路径算法SPF。

OSPF最主要的特征就是使用分布式的链路状态协议。

OSPF特点:

4.2.2链路状态路由算法

1.每个路由器发现它的邻居结点【HELLO问候分组】，并了解邻居节点的网络地址。
2.设置到它的每个邻居的成本度量metric.
3.构造【DD数据库描述分组】，向邻站给出自己的链路状态数据库中的所有链路状态项目的摘要信息。
4.如果DD分组中的摘要自己都有，则邻站不做处理；如果有没有的或者是更新的，则发送【LSR链路状态请求分组】请求自己没有的和比自己更新的信息。
5.收到邻站的LS分组后，发送【LSU链路状态更新分组】进行更新。
6.更新完毕后，邻站返回一个【LSAck链路状态确认分组】进行确认。
只要一个路由器的链路状态发生变化：
5.泛洪发送【LSU链路状态更新分组】进行更新。
6.更新完毕后，其他站返回一个【LSAck链路状态确认分组】进行确认。
7.使用Dijkstra根据自己的链路状态数据库构造到其他节点间的最短路径。

4.2.3OSPF的区域

为了使OSPF能够用于规模很大的网络，OSPF将一个自治系统再划分为若干个更小的范围，叫做区域。

每一个区域都有一个32位的区域标识符（用点分十进制表示）。

区域也不能太大，在一个区域内的路由器最好不超过200个。

4.2.4OSPF分组

4.2.5OSPF其他特点

1.每隔30min,要刷新一次数据库中的链路状态。
2.由于一个路由器的链路状态只涉及到与相邻路由器的连通状态，因而与整个互联网的规模并无直接关系。因此当互联网规模很大时，OSPF协议要比距离向量协议RP好得多。
3.OSPF不存在坏消息传的慢的问题，它的收敛速度很快。

5.外部网关协议EGP

5.1BGP协议

和谁交换？
与其他AS的邻站BGP发言人交换信息。

交换什么？
交换的网络可达性的信息，即要到达某个网络所要经过的一系列S。

多久交换？
发生变化时更新有变化的部分。

5.1.1BGP协议交换信息的过程

BGP所交换的网络可达性的信息就是要到达某个网络所要经过的一系列AS。当BGP发言人互相交换了网络可达性的信息后，各BGP发言人就根据所采用的策略从收到的路由信息中找出到达各AS的较好路由。

5.1.2BGP协议交换信息的过程

BGP发言人交换路径向量：

自治系统AS2的BGP发言人通知主干网AS1的BGP发言人：“要到达网络N1、N2、N3和N4可经过AS_2。”

主干网还可发出通知：“要到达网络N5、N6和N7可沿路径(AS_1,AS_3)。”

5.1.3BGP协议报文格式

一个BGP发言人与其他自治系统中的BGP发言人要交换路由信息，就要先建立TCP连接，即通过TCP传送，然后在此连接上交换BGP报文以建立BGP会话(session),利用BGP会话交换路由信息。

5.1.4BGP协议特点

BGP支持CIDR,因此BGP的路由表也就应当包括目的网络前缀、下一跳路由器，以及到达该目的网络所要经过的各个自治系统序列。
在BGP刚刚运行时，BGP的邻站是交换整个的BGP路由表。但以后只需要在发生变化时更新有变化的部分。这样做对节省网络带宽和减少路由器的处理开销都有好处。

5.1.5BGP-4的四种报文

1.OPEN(打开)报文：用来与相邻的另一个BGP发言人建立关系，并认证发送方。
2.UPDATE(更新)报文：通告新路径或撤销原路径。

3.KEEPALIVE(保活)报文：在无UPDATE时，周期性证实邻站的连通性；也作为OPEN的确认。

4.NOTIFICATION(通知)报文：报告先前报文的差错；也被用于关闭连接。

6.三种路由协议比较

RIP是一种分布式的基于距离向量的内部网关路由选择协议，通过广播UDP报文来交换路由信息。
OSPF是一个内部网关协议，要交换的信息量较大，应使报文的长度尽量短，所以不使用传输层协议（如UDP或TCP),而是直接采用IP。

BGP是一个外部网关协议，在不同的自治系统之间交换路由信息，由于网络环境复杂，需要保证可靠传输，所以采用TCP。

习题(一)

选择

1.动态路由选择和静态路由选择的主要区别是（B).
A.动态路由选择需要维护整个网络的拓扑结构信息，而静态路由选择只需要维护部分拓扑结构信息
B.动态路由选择可随网络的通信量或拓扑变化而自适应地调整，而静态路由选择则需要手工去调整相关的路由信息

C.动态路由选择简单且开销小，静态路由选择复杂且开销大
D.动态路由选择使用路由表，静态路由选择不使用路由表

2.下列关于路由算法的描述中，（B)是错误的。
A.静态路由有时也被称为非自适应的算法
B.静态路由所使用的路由选择一旦启动就不能修改
C.动态路由也称自适应算法，会根据网络的拓扑变化和流量变化改变路由决策
D.动态路由算法需要实时获得网络的状态

4.关于链路状态协议的描述，（A)是错误的。
A.仅相邻路由器需要交换各自的路由表

B.全网路由器的拓扑数据库是一致的
C.采用洪泛技术更新链路变化信息
D.具有快速收敛的优点

6.在链路状态路由算法中，每个路由器都得到网络的完整拓扑结构后，使用(B)算法来找出它到其他路由器的路径长度。
A.Prim最小生成树算法
B.Dijkstra最短路径算法

C.Kruskal最小生成树算法
D.拓扑排序

7.在距离-向量路由协议中，(D)最可能导致路由回路的问题。
A.由于网络带宽的限制，某些路由更新数据报被丢弃
B.由于路由器不知道整个网络的拓扑结构信息，当收到一个路由更新信息时，又将该更新信息发回自己发送该路由信息的路由器
C.当一个路由器发现自己的一条直接相邻链路断开时，未能将这个变化报告给其他路由器
D.慢收敛导致路由器接收了无效的路由信息

8.下列关于路由器交付的说法中，错误的是.（B)。
Ⅰ.路由选择分直接交付和间接交付
Ⅱ.直接交付时，两台机器可以不在同一物理网段内
Ⅲ.间接交付时，不涉及直接交付
Ⅳ.直接交付时，不涉及路由器
A.Ⅰ和IⅡ
B.Ⅱ和Ⅲ

C.Ⅲ和Ⅳ
D.Ⅰ和Ⅳ

9.（未使用CIDR)当一个P分组进行直接交付时，要求发送方和目的站具有相同的(D)。
A.IP地址
B.主机号
C.端口号
D.子网地址

10.下列关于分层路由的描述中，（B)是错误的.
A.采用分层路由后，路由器被划分成区域
B.每个路由器不仅知道如何将分组路由到自己区域的目标地址，而且知道如何路由到其他区域

C.采用分层路由后，可以将不同的网络连接起来
D.对于大型网络，可能需要多级的分层路由来管理

静态路由选择使用手动配置的路由信息，实现简单且开销小，需要维护整个网络的拓扑结构信息，但不能及时适应网络状态的变化。动态路由选择通过路由选择协议，自动发现并维护路由信息，能及时适应网络状态的变化，实现复杂且开销大。动态路由选择和静态路由选择都使用路由表。

静态路由又称非自适应算法，它不会估计流量和结构来调整其路由决策。但这并不说明路由选择是不能改变的，事实上用户可以随时配置路由表。而动态路由也称自适应算法，需要实时获取网络的状态，并根据网络的状态适时地改变路由决策。

  B

距离-向量路由算法要求每个路由器维护一张路由表，该表给出了到达每个目的地址的已知最佳距离（最小代价）和下一步的转发地址。算法要求每个路由器定期与所有相邻路由器交换整个路由表，并更新自已的路由表项。注意从邻接结点接收到路由表不能直接进行比较，而要加上相邻结点传输消耗后再进行计算。

C到B的距离是6，那么从C开始通过B到达各结点的最短距离向量是(11,6,14,18,12,8)。同理，通过D和E的最短距离向量分别是(19,15,9,3,12,13)和(12,11,8,14,5,9)。那么C到所有结点的最短路径应该是(11,6,0,3,5,8)。

在链路状态路由算法中，每个路由器在自己的链路状态变化时，将链路状态信息用洪泛法传送给网络中的其他路由器。发送的链路状态信息包括该路由器的相邻路由器及所有相邻链路的状态，选项A错误。链路状态协议具有快速收敛的优点，它能够在网络拓扑发生变化时，立即进行路由的重新计算，并及时向其他路由器发送最新的链路状态信息，使得各路由器的链路状态表能够尽量保持一致，选项B、C、D正确。

  B

因为R3检测到网络201.1.2.0/25不可达，因此将到该网络的距离设置为16（距离为16表示不可达)。当R2从R3收到路由信息时，因为R3到该网络的距离为16，则R2到该网络也不可达，但此时记录R1可达（由于P的特点是“坏消息传得慢”，R1并未收到R3发来的路由信息)，R1到该网络的距离为2，再加上从R2到R1距离的1，得R2到该网络的距离为3。

在链路状态路由算法中，路由器通过交换每个结点到邻居结点的延迟或开销来构建一个完整的网络拓扑结构。得到完整的拓扑结构后，路由器就使用Dijkstr最短路径算法来计算到所有结点的最短路径。

路由选择分为直接交付和间接交付，当发送站与目的站在同一网段内时，就使用直接交付，反之使用间接交付，因此Ⅰ正确、Ⅱ错误。间接交付的最后一个路由器肯定直接交付，Ⅲ错误。直接交付在同一网段内，因此不涉及路由器，Ⅳ正确。

路由选择分为直接交付和间接交付，当发送站与目的站在同一网段内时，就使用直接交付，反之使用间接交付，因此Ⅰ正确、Ⅱ错误。间接交付的最后一个路由器肯定直接交付，Ⅲ错误。直接交付在同一网段内，因此不涉及路由器，Ⅳ正确。

判断一个IP分组的交付方式是直接交付还是间接交付，路由器需要根据分组的目的IP地址和该路由器接收端口的IP地址是否属于同一个子网来进行判断。具体来说，将该分组的源IP地址和目的IP地址分别与子网掩码进行“与”操作，如果得到的子网地址相同，那么该分组就采用直接交付方式，否则采用间接交付方式。

采用分层路由后，路由器被划分为区域，每个路由器知道如何将分组路由到自己所在区域内的目标地址，但对于其他区域内的结构毫不知情。当不同的网络相互连接时，可将每个网络当作一个独立的区域，这样做的好处是一个网络中的路由器不必知道其他网络的拓扑结构。

习题(二)

1.以下关于自治系统的描述中，不正确的是(B).
A,自治系统划分区域的好处是，将利用洪泛法交换链路状态信息的范围局限在每个区域内，而不是整个自治系统
B.采用分层划分区城的方法使交换信息的种类增多了，同时也使OSPF协议更加简单了

C.OSPF协议将一个自治系统再划分为若干更小的范围，称为区域
D.在一个区城内部的路由器只知道本区域的网络拓扑，而不知道其他区域的网络拓扑的情况

2.在计算机网络中，路由选择协议的功能不包括(D)。
A.交换网络状态或通路信息
B.选择到达目的地的最佳路径
C.更新路由表
D.发现下一跳的物理地址

3.用于域间路由的协议是（B)。
A.RIP
B.BGP

C.OSPF
D.ARP

4.在RIP中，到某个网络的距离值为16，其意义是（A).
A.该网络不可达

B.存在循环路由
C.该网络为直接连接网络
D.到达该网络要经过15次转发

5.在RIP中，假设路由器X和路由器K是两个相邻的路由器，X向K说：“我到目的网络Y的距离为N”,则收到此信息的K就知道：“若将到网络Y的下一个路由器选为X,则我到网络Y的距离为(D).”（假设N小于15)
A.N
B.N-1
C.1
D.N+1

6.以下关于RP的描述中，错误的是（C)。
A,RIP是基于距离-向量路由选择算法的
B.RIP要求内部路由器将它关于整个AS的路由信息发布出去
C.RIP要求内部路由器向整个AS的路由器发布路由信息

D.RIP要求内部路由器按照一定的时间间隔发布路由信息

7.对路由选择协议的一个要求是必须能够快速收敛，所谓“路由收敛”是指(C).
A,路由器能把分组发送到预定的目标
B.路由器处理分组的速度足够快
C.网络设备的路由表与网络拓扑结构保持一致

D.能把多个子网聚合成一个超网

8.【2010统考真题】某自治系统内采用RP,若该自治系统内的路由器R1收到其邻居路由器R2的距离向量，距离向量中包含信忠<net1,16>,则能得出的结论是（D)。
A.R2可以经过R1到达net1,跳数为17
B.R2可以到达net1,跳数为16
C.R1可以经过R2到达net1,跳数为17
D.R1不能经过R2到达net1

9.下列关于RP和OSPF协议的叙述中，错误的是(A)，
A.RIP和OSPF协议都是网络层协议

B.在进行路由信息交换时，RIP中的路由器仅向自己相邻的路由器发送信息，OSPF协议中的路由器向本自治系统中的所有路由器发送信息
C.在进行路由信息交换时，RIP中的路由器发送的信息是整个路由表，OSPF协议中的路由器发送的信息只是路由表的一部分
D.RIP的路由器不知道全网的拓扑结构，OSPF协议的任何一个路由器都知道自己所在区域的拓扑结构

10.OSPF协议使用(A)分组来保持与其邻居的连接。
A.Hello
B.Keepalive
C.SPF（最短路径优先）
D.LSU(链路状态更新)

11.以下关于OSPF协议的描述中，最准确的是（A)。
A.OSPF协议根据链路状态法计算最佳路由

B.OSPF协议是用于自治系统之间的外部网关协议
C.OSPF协议不能根据网络通信情况动态地改变路由
D.OSPF协议只适用于小型网络

12.以下关于OSPF协议特征的描述中，错误的是(D).
A.OSPF协议将一个自治域划分成若干域，有一种特殊的城称为主干区域
B.域之间通过区域边界路由器互联
C.在自治系统中有4类路由器：区城内部路由器、主干路由器、区城边界路由器和自治域边界路由器
D.主千路由器不能兼作区域边界路由器

13.BGP交换的网络可达性信息是(A)。
A.到达某个网络所经过的路径

B.到达某个网络的下一跳路由器
C.到达某个网络的链路状态摘要信息
D.到达某个网络的最短距离及下一跳路由器

14.RIP、OSPF协议、BGP的路由选择过程分别使用(D).
A,路径向量协议、链路状态协议、距离向量协议
B.距离向量协议、路径向量协议、链路状态协议
C.路径向量协议、距离向量协议、链路状态协议
D.距离向量协议、链路状态协议、路径向量协议

15.【2017统考真题】直接封装RIP、OSPF、BGP报文的协议分别是（D)。
A.TCP、UDP、IP
B.TCP、IP、UDP
C.UDP、TCP、IP
D.UDP、IP、TCP

简答

1.RIP使用UDP,OSPF使用IP,而BGP使用TCP。这样做有何优，点？为什么RIP周期性地和邻站交换路由信息而BGP却不这样做？

划分区域的好处是，将利用洪泛法交换链路状态信息的范围局限在每个区域内，而不是整个自治系统。因此，在一个区域内部的路由器只知道本区域的网络拓扑，而不知道其他区域的网络拓扑情况。采用分层次划分区域的方法虽然使交换信息的种类增多了，但同时也使OSPF协议更加复杂了。但这样做却能使每个区域内部交换路由信息的通信量大大减少，进而使OSPF协议能够用于规模很大的自治系统中。

路由选择协议的功能通常包括：获取网络拓扑信息、构建路由表、在网络中更新路由信息、选择到达每个目的网络的最优路径、识别一个网络的无环通路等。发现下一跳的物理地址一般是通过其他方式（如ARP)来实现的，不属于路由选择协议的功能。

BGP(边界网关协议)是一个域间路由协议。RIP和OSPF是域内路由协议，ARP不是路由协议。

RIP规定的最大跳数为15,16表示网络不可达。

RIP规定，每经过一个路由器，距离（跳数）加1。

RIP规定一个路由器只向相邻路由器发布路由信息，而不像OSPF那样向整个域洪泛

所谓收敛，是指当路由环境发生变化后，各路由器调整自己的路由表以适应网络拓扑结构的变化，最终达到稳定状态（路由表与网络拓扑状态保持一致）。收敛越快，路由器就能越快适应网络拓扑结构的变化。

R1在收到信息并更新路由表后，若需要经过R2到达net1,则其跳数为17，由于距离为16表示不可达，因此R1不能经过R2到达net1,R2也不可能到达net1。B、C错误，D正确。而题目中并未给出R1向R2发送的信息，因此A也不正确。

RIP是应用层协议，它使用UDP传送数据，OSPF才是网络层协议。A错误。

此题属于记忆性题目，OSP℉协议使用Hllo分组来保持与其邻居的连接。

OSPF协议是一种用于自治系统内的路由协议，B错误。它是一种基于链路状态路由选择算法的协议，能适用大型全周P网络的扩展，支持可变长子网掩码，所以OSPF协议可用于管理一个受限地址域的中大型网络，D错误。OSPF协议维护一张它所连接的所有链路状态信息的邻居表和拓扑数据库，使用组播链路状态更新(Link State Update,LSU)报文实现路由更新，并且只有当网络已经发生变化时才传送LSU报文，C错误。OSPF协议不传送整个路由表，而传送受影响的路由更新报文。

主干区域中，用于连接主干区域和其他下层区域的路由器称为区域边界路由器。只要是在主干区域中的路由器，就都称为主千路由器，因此主干路由器可以兼作区域边界路由器。

由于BGP仅力求寻找一条能够到达目的网络且较好的路由（不能兜圈子），而并非寻找一条最佳路由，因此D选项错误。BGP交换的路由信息是到达某个目的网络所要经过的各个自治系统序列而不仅仅是下一跳，·因此A正确。

RIP是一种分布式的基于距离向量的路由选择协议，它使用跳数来度量距离。IP选择的路径不一定是时间最短的，但一定是具有最小距离（最少跳数）的路径。

OSPF协议使用分布式的链路状态协议，通过与相邻路由器频繁交流链路状态信息，来建立全网的拓扑结构图，然后使用Dijkstra算法计算从自己到各目的网络的最优路径。

由于BGP仅力求寻找条能够到达目的网络且较好的路由（不能兜圈子），而并非寻找一条最佳路由，因此它采用的是路径向量路由选择协议。在BGP中，每个自治系统选出一个BGP发言人，这些发言人通过相互交换自己的路径向量（即网络可达性信息）后，就可找出到达各自治系统的较好路由。

RIP是一种分布式的基于距离向量的路由选择协议，它通过广播UDP报文来交换路由信息。OSPF是一个内部网关协议，要交换的信息量较大，应使报文的长度尽量短，所以不使用传输层协议（如UDP或TCP),而直接采用IP。BGP是一个外部网关协议，在不同的自治系统之间交换路由信息，由于网络环境复杂，需要保证可靠传输，所以采用TCP。因此，选D。

RIP处于UDP的上层，RIP所接收的路由信息都封装在UDP的数据报中：OSPF的位置位于网络层，由于要交换的信息量较大，因此应使报文的长度尽盘短，因此采用IP;BGP要在不同的自治系统之间交换路由信息，由于网络环境复杂，需要保证可靠的传输，所以选择TCP。

内部网关协议主要设法使数据报在一个自治系统中尽可能有效地从源站传送到目的站，在一个自治系统内部并不需要考虑其他方面的策略，然而BGP使用的环境却不同。主要有以下三个原因：第一，因特网规模太大，使得自治系统之间的路由选择非常困难；第二，对于自治系统之间的路由选择，要寻找最佳路由是不现实的；第三，自治系统之间的路由选择必须考虑有关策略。由于上述情况，BGP只能力求寻找一条能够到达目的网络且较好的路由，而并非寻找一条最佳路由，所以BGP不需要像RIP那样周期性地和邻站交换路由信息。

十二.IP组播

1.IP数据报的三种传输方式

2.IP数据报的三种传输方式

2.1单播

在发送者和每一接收者之间需要单独的数据信道。

2.2多播

3.IP组播地址

IP组播地址让源设备能够将分组发送给一组设备。属于多播组的设备将被分配一个组播组P地址（一群共同需求主机的相同标识)。
组播地址范围为224.0.0.0~239.255.255.255(D类地址)，一个D类地址表示一个组播组。只能用作分组的目标地址。源地址总是为单播地址。

4.硬件组播

同单播地址一样，组播IP地址也需要相应的组播MAC地址在本地网络中实际传送帧。组播MAC地址以十六进制值01-00-5E打头，余下的6个十六进制位是根据IP组播组地址的最后23位转换得到的。

5.GMP协议与组播路由选择协议

5.1网际组管理协议IGMP

5.2网际组管理协议IGMP

5.3IGMP工作的两个阶段

ROUND 1:

某主机要加入组播组时，该主机向组播组的组播地址发送一个GMP报文，声明自己要称为该组的成员。

本地组播路由器收到1GMP报文后，要利用组播路由选择协议把这组成员关系发给因特网上的其他组播路由器。
ROUND 2:

本地组播路由器周期性探询本地局域网上的主机，以便知道这些主机是否还是组播组的成员。

只要有一个主机对某个组响应，那么组播路由器就认为这个组是活跃的；如果经过几次探询后没有一个主机响应，组播路由器就认为本网络上的没有此组播组的主机，因此就不再把这组的成员关系发给其他的组播路由。

组播路由器知道的成员关系只是所连接的局域网中有无组播组的成员。

5.4组播路由选择协议

组播路由选择协议目的是找出以源主机为根节点的组播转发树。

组播路由协议目的是找出以源主机为根节点的组播转发树。
构造树可以避免在路由器之间兜圈子。
对不同的多播组对应于不同的多播转发树：同一个多播组，对不同的源点也会有不同的多播转发树。

习题

选择

1.以下关于组播概念的描述中，错误的是（D).
A.在单播路由选择中，路由器只能从它的一个接口转发收到的分组
B.在组播路由选择中，路由器可以从它的多个接口转发收到的分组
C.用多个单播仿真一个组播时需要更多的带宽
D.用多个单播仿真一个组播时时延基本上是相同的

2.在设计组播路由时，为了避免路由环路，()。
A,采用了水平分割技术
B.构造组播转发树
C.采用了IGMP
D.通过生存时间(TTL)字段

3.以太网组播P地址224.215.145.230应该映射到的组播MAC地址是（A)。
A.01-00-5E-57-91-E6

B.01-00-5E-D7-91-E6
C.01-00-5E-5B-91-E6
D.01-00-5E-55-91-E6

4.下列地址中，（B)是组播地址。
A.10.255.255.255
B.228.47.32.45

C.192.32.44.59
D.172.16.255.255

简答

1.因特网的组播是怎样实现的？为什么因特网上的组播比以太网上的组播复杂得多？

多个单播可以仿真组播，但是一个组播所需要的带宽要小于多个单播带宽之和：用多个单播仿真一个组播时，路由器的时延将很大，而处理一个组播分组的时延是很小的。

由于树具有不存在环路的特性，因此构造一个组播转发树，通过该转发树既能将主播分组传送到组内的每台主机，又能避免环路。水平分割用于避免距离-向避路由算法中的无穷计数问题。TTL字段用于防止IP分组由于环路而在网络中无限循环。

以太网组播地址块的范围是01-00-5E-00-00-00~01-00-5E-7F-FF-FF，而且在每个地址中，只有后23位可用组播。这样，只能和D类IP地址中的后23位有一一对应关系。D类IP地址可供分配的有28位，可见这28位中的前5位不能用来构成以太网硬件地址。215的二进制为11010111，其中，在映射过程中最高位为0，因此215.145.230的二进制为01010111.10010001.11100110，对应的十六进制数是57-91-E6。

组播地址使用点分十进制表示的范围是224.0.0.0~239.255.255.255，这4个选项中，只有选项B在这个区间内。

因特网的组播是靠路由器来实现的，这些路由器必须增加一些能够识别组播的软件。能够运行组播协议的路由器可以是一个单独的路由器，也可以是运行组播软件的普通路由器。因特网上的组播比以太网上的组播复杂得多，因为以太网本身支持广播和组播，而因特网上当前的路由器和许多物理网络都不支持广播和组播。

十三.移动IP

1.概念

移动IP技术是移动结点（计算机/服务器等）以固定的网络IP地址，实现跨越不同网段的漫游功能，并保证了基于网络P的网络权限在漫游过程中不发生任何改变。

2.移动IP通信过程

习题:

1.以下关于移动IP基本工作原理的描述中，错误的是(C)。
A,移动IP的基本工作过程可以分为代理发现、注册、分组路由与注销4个阶段
B.结点在使用移动P进行通信时，归属代理和外部代理之间需要建立一条隧道
C.移动结点到达新的网络后，通过注册过程把自己新的可达信息通知外部代理

D.移动IP的分组路由可以分为单播、广播与组播

2.一台主机移动到了另一个LAN中，如果一个分组到达了它原来所在的LAN中，那么分组会被转发给（A)。
A.移动IP的本地代理

B.移动IP的外部代理
C.主机
D.丢弃

3.移动IP为移动主机设置了两个IP地址：主地址和辅地址(C)。
A.这两个地址都是固定的
B.这两个地址随主机的移动而动态改变
C.主地址固定，辅地址动态改变

D.主地址动态改变，辅地址固定

4.如果一台主机的P地址为160.80.40.20/16，那么当它移动到了另一个不属于160.80/16子网的网络中时，它将(B)。
A,可以直接接收和直接发送分组，没有任何影响
B.既不可以直接接收分组，也不可以直接发送分组

C.不可以直接发送分组，但可以直接接收分组
D.可以直接发送分组，但不可以直接接收分组

选项C把移动结点新的可达信息（转交地址）通知归属代理。这样，归属代理就可将发往移动结点的分组通过隧道转到转交地址（外部代理），再由外部代理交付给移动结点。

当一个分组到达用户的本地LAN时，它被转发给某一台与本地LAN相连的路由器。该路由器寻找目的主机，这时本地代理响应该请求，将这些分组封装到一些新IP分组的载荷，并将新分组发送给外部代理，外部代理将原分组解出来后，移交给移动后的主机。

移动主机在原始本地网时，获得的是主地址，当它移动到一个外地网络中时，需获得一个新的临时辅地址，主地址保持不变；当它移动到另一个外地网络或返回本地网络时，辅地址改变或撤销，而主地址仍然保持不变。选项C正确。

因为所有路由器都是按照子网来安排路由器的，因此所有发往主机160.80.40.20/16的分组都会被发送到160.80/16子网中，当主机离开了这个子网时，自然就不能直接接收和直接发送分组，但可以通过转交地址来间接接收和发送分组。

十四.网络层设备

1.路由器

路由器是一种具有多个输入端口和多个输出端口的专用计算机，其任务是转发分组。

2.三层设备的区别

3.路由表与路由转发

习题:

1.【2010统考真题】下列网络设备中，能够抑制广播风暴的是（D).
Ⅰ.中继器 Ⅱ集线器 Ⅲ网桥 Ⅳ.路由器
A.仅Ⅰ和Ⅱ
B.仅Ⅲ
C.仅Ⅲ和Ⅳ
D.仅Ⅳ

2.要控制网络上的广播风暴，可以采用的方法是（B)。
A.用网桥将网络分段
B.用路由器将网络分段

C.将网络转接成10Base-T
D.用网络分析仪跟踪正在发送广播信息的计算机

3.一个局域网与在远处的另一个局域网互联，则需要用到（C)。
A.物理通信介质和集线器
B.网间连接器和集线器
C.路由器和广城网技术

D.广域网技术

4.路由器主要实现（C)的功能。
A.数据链路层、网络层与应用层
B.网络层与传输层
C.物理层、数据链路层与网络层

D.物理层与网络层

5.关于路由器的下列说法中，正确的是（C)。
A,路由器处理的信息量比交换机少，因而转发速度比交换机快
B.对于同一目标，路由器只提供延迟最小的最佳路由号号研发条
C.通常的路由器可以支持多种网络层协议，并提供不同协议之间的分组转发

D.路由器不但能够根据P地址进行转发，而且可以根据物理地址进行转发

6.一个路由器的路由表通常包含（C)。
A.需要包含到达所有主机的完整路径信息
B.需要包含所有到达目的网络的完整路径信息
C.需要包含到达目的网络的下一跳路径信息

D.需要包含到达所有主机的下一跳路径信息

7.决定路由器转发表中的值的算法是(C).
A.指数回退算法
B.分组调度算法
C.路由算法

D.拥塞控制算法

8.路由器中计算路由信息的是(D)。
A.输入队列
B.输出队列
C.交换结构
D.路由选择处理机

9.路由表的分组转发部分由(D)组成.
A.交换结构
B.输入端口
C.输出端口
D.以上都是

10.路由器的路由选择部分包括(D).
A,路由选择处理机
B.路由选择协议
C.路由表
D.以上都是

11.在下列网络设备中，传输延迟时间最大的是(C)。
A.局域网交换机
B.网桥
C.路由器

D.集线器

12.在路由表中设置一条默认路由，则其目的地址和子网掩码应分别置为(C)。
A.192.168.1.1、255.255.255.0
B.127.0.0.0、255.0.0.0
C.0.0.0.0、0.0.0.0

D.0.0.0.0、255.255.255.255

13.【2012统考真题】下列关于P路由器功能的描述中，正确的是(C)。
Ⅰ.运行路由协议，设备路由表
Ⅱ.监测到拥塞时，合理丢弃IP分组
Ⅲ.对收到的IP分组头进行差错校验，确保传输的IP分组不丢失
Ⅳ.根据收到的IP分组的目的IP地址，将其转发到合适的输出线路
A.仅Ⅰ、Ⅳ
B.仅Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ
C.仅Ⅰ、Ⅱ、Ⅳ

D.Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ

简答

1.试简述路由器的路由功能和转发功能。

中继器和集线器工作在物理层，既不隔离冲突域也不隔离广播域。为了解决冲突域的问题，人们利用网桥和交换机来分隔互联网的各个网段中的通信量，建立多个分离的冲突域，但当网桥和交换机接收到一个未知转发信息的数据帧时，为了保证该帧能被目的结点正确接收，将该帧从所有的端口广播出去，可以看出网桥和交换机的冲突域等于端口个数，广播域为1。路由器工作在网络层，既隔离冲突域，又隔离广播域。

网桥和交换机是第二层设备，能够分割冲突域，但不能分割广播域（或冲突域)。路由器是第三层设备，不转发全网广播（目的地255.255.255.255)，因此可以分割广播域。

局域网的互联需要路由器作为连接设备，同时是远程的局域网，因此要用到广域网技术。

路由器是网络层设备，所以它也必须要处理网络层以下的功能，即物理层和数据链路层。而传输层和应用层是网络层之上的，它们使用网络层的接口，路由器不实现它们的功能。

路由器是第三层设备，要处理的内容比第二层设备交换机更多，因而转发速度比交换机慢，选项A错误。虽然一些路由协议可以将延迟等作为参数进行路由选择，但路由协议使用得最多的参数是传输距离，选项B错误。路由器只能根据IP地址进行转发，选项D错误。

路由表中包含到目的网络的下一跳路径信息。由路由表表项的组成也不难得出正确答案为选项C。路由表也不可能包含到达所有主机的下一条信息，否则路由转发将是不可想象的。

由于转发表是根据路由表生成的，而路由表又是由路由算法得到的，因此路由算法决定了转发表中的值。

路由选择处理机的任务是根据所选定的路由选择协议构造路由表，同时经常或定期地与相邻路由器交换路由信息而不断地更新和维护路由表。

分组转发部分包括3部分：①交换结构，根据转发表对分组进行处理，将某个输入端口进入的分组从一个合适的输出端口转发出去。②输入端口，包括物理层、数据链路层和网络层的处理模块。③输出端口，负贵从交换结构接收分组，再将其发送到路由器外面的线路上。

路由器的路由选择部分包括3部分：①路由选择处理机，它根据所选定的路由选择协议构造路由表，同时和相邻路由器交换路由信息。②路由选择协议，用来更新路由表的算法。③路由表，它是根据路由算法得出的，一般包括从目的网络到下一跳的映射。

由于路由器是网络层设备，在路由器上实现了物理层、数据链路层和网络层的功能，因此路由器的传输延迟时间最长。

路由表中默认路由的目的地址和子网掩码都是0.0.0.0。

Ⅰ和Ⅳ显然是IP路由器的功能。对于Ⅱ，当路由器监测到拥塞时，可合理丢弃IP分组，并向发出该IP分组的源主机发送一个源点抑制的ICMP报文。对于Ⅲ，路由器对收到的IP分组首部进行差错检验，丢弃有差错首部的报文，但不保证IP分组不丢失。

转发即当一个分组到达时所采取的动作。在路由器中，每个分组到达时对它进行处理，它在路由表中查找分组所对应的输出线路。通过查得的结果，将分组发送到正确的线路上。

路由算法是网络层软件的一部分，它负贵确定一个进来的分组应该被传送到哪条输出线路上。路由算法负责填充和更新路由表，转发功能则根据路由表的内容来确定当每个分组到来时应该采取什么动作（如从哪个端口转发出去)。

Ch4.疑难总结

1.“尽最大努力交付”有哪些含义？

2.“IP网关”和“IP路由器”是否为同义语？“互连网”和“互联网”有没有区别？

3.在一个互联网中，能否用一个很大的交换机（switch)来代替互联网中很多的路由器？

4.网络前缎是指网络号字段（net-id)中前面的几个类别位还是指整个的网络号字段？

5.IP有分片的功能，但广域网中的分组则不必分片，这是为什么？

6.数据链路层广播和IP广播有何区别？

7.主机在接收一个广播帧或组播颅时，其CPU所要做的事情有何区别？

8.假定在一个局域网中计算机A发送ARP请求分组，希望找出计算机B的硬件地址。这时局域网上的所有计算机都能收到这个广播发送的ARP请求分组。试问这时由哪个计算机使用ARP响应分组将计算机B的硬件地址告诉计算机A？

9.路由器实现了物理层、数据链路层、网络层，这句话的含义是什么？

1)不保证源主机发送的IP数据报一定无差错地交付到目的主机。

2)不保证源主机发送的IP数据报都在某一规定的时间内交付到目的主机。

3)不保证源主机发送的IP数据报一定按发送时的顺序交付到目的主机。

4)不保证源主机发送的IP数据报不会重复交付给目的主机。

5)不故意丢弃IP数据报。丢弃IP数据报的情况是：路由器检测出首部校验和有错误；或由于网络中通信量过大，路由器或目的主机中的缓存已无空闲空间。

但要注意，IP数据报的首部中有一个“首部校验和”。当它检验出IP数据报的首部出现了差错时，就丢弃该数据报。因此，凡交付给目的主机的IP数据报都是IP首部没有差错的或没有检测出差错的。也就是说，在传输过程中，出现差错的IP数据报都被丢弃了。

现在因特网上绝大多数的通信量都属于“尽最大努力交付”。如果数据必须可靠地交付给目的地，那么使用IP的高层软件必须负责解决这一问题。

当初发明TCP/IP的研究人员使用IP Gateway作为网际互联的设备，可以认为“IP网关”和“IP路由器”是同义词。

“互连网”和“互联网”都是推荐名，都可以使用，不过建议优先使用“互联网”。

不行。交换机和路由器的功能是不相同的。

交换机可在单个网络中与若干计算机相连，并且可以将一台计算机发送过来的帧转发给另一台计算机。从这一点上看，交换机具有集线器的转发帧的功能，但交换机比集线器的功能强很多。

在同一时间，集线器只允许一台计算机发送数据。路由器连接两个或多个同构的或异构的网络，在网络之间转发分组（即P数据报）。

因此，如果许多相同类型的网络互联时，那么用一个很大的交换机（如果能够找其他计算机进行通信，交换机允许找得到)代替原来的一些路由器是可行的。但若这些互联的网络是异构的网络，那么就必须使用路由器来进行互联。

是指整个的网络号字段，包括最前面的几个类别位在内。网络前缀常常简称为前级。例如一个B类地址1010000 00000000 00000000 00010000，其类别位就是最前面的两位：10，而网络前缀就是前16位：10100000 00000000。

IP数据报可能要经过许多个网络，而源结点事先并不道数据报后面要经过的这些网络所能通过的分组的最大长度是多少。等到P数据报转发到某个网络时，中间结点可能才发现数据报太长了，因此在这时就必须进行分片。

但广域网能够通过的分组的最大长度是该广域网中所有结点都事先知道的，源结点不可能发送网络不支持的过长分组。因此广域网没有必要将已经发送出的分组再进行分片。

数据链路层广播是用数据链路层协议（第二层）在一个以太网上实现的对该局域网上的所有主机进行广播MAC帧，而IP广播则是用IP通过因特网实现的对一个网络（即目的网络）上的所有主机进行广播IP数据报。

在接收广播帧时，主机通过其适配器[即网络接口卡(NIC)]接收每个广播帧，然后将其传递给操作系统。CPU执行协议软件，并界定是否接收和处理该帧。在接收组播帧时，CPU要对适配器进行配置，而适配器根据特定的组播地址表来接收帧。凡与此组播地址表不匹配的帧都将被NIC丢弃。因此在组播的情况下，是适配器NIC而不是CPU决定是否接收一个帧。

这要区分两种情况。第一，如果计算机B和计算机A都连接在同一个局域网上，那么就是计算机B发送ARP响应分组。第二，如果计算机B和计算机A不连接在同一个局域网上，那么就必须由一个连接计算机A所在局域网的路由器来转发ARP请求分组。这时，该路由器向计算机A发送ARP回答分组，给出自己的硬件地址。

第1章中提到了网络中的两个通信结点利用协议栈进行通信的过程。发送方一层一层地把数据“包装”，接收方一层一层地把“包装”拆开，最后上交给用户。路由器实现了物理层，数据链路层和网络层的含义是指路由器有能力对这三层协议的控制信息进行识别、分析以及转换，直观的理解是路由器有能力对数据“包装”这三层协议或者“拆开”这三层协议。自然，路由器就

有能力互联这三层协议不同的两个网络。