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中科院大学计算机网络硕士课程
第6单元 IP网络
06-练习题解答
1. 下列附表是使用无类别域间路由选择（CIDR）的路由选择表，地址字节是用十六进制表示的。在C4.50.0.0/12中的“/12”表示开头有12个1的网络掩码，也就是FF.F0.0.0。注意，最后三个登录项涵盖每一个地址，因此起到了缺省路由的作用。试指出具有下列目标地址的IP分组将被投递到哪一个下站地？
路由选择表
网络/掩码长度 C4.50.0.0/12 C4.5E.10.0/20 C4.60.0.0/12 C4.68.0.0/14 80.0.0.0/1 40.0.0.0/2 00.0.0.0/2
(1) C4.5E.13.87
解答：网络号C4.5E.10.0/20（下一站地是B）的第3字节可以用二进制表示成0001 0000。 目标地址C4.5E.13.87的第3字节可以用二进制表示成13=0001 0011，显然取20位掩码与网络号C4.5E.10.0/20（10=0001 0010）相匹配（最长匹配），所以具有该目标地址的IP分组将被投递到下站地B。 (2) C4.5E.22.09
解答：网络号C4.50.0.0/12（下一站地是A）的第2字节可以用二进制表示成0101 0000。 目标地址C4.5E.22.09的第2字节可以用二进制表示成0101 1110，显然取12位掩码与网络号C4.50.0.0/12相匹配（最长匹配），所以具有该目标地址的IP分组将被投递到下站地A。 (3) C3.41.80.02
解答：网络号80.0.0.0/1（下一站地是E）的第1字节可以用二进制表示成1000 0000。 目标地址C3.41.80.02的第1字节可以用二进制表示成1100 0011，显然取1位掩码与网络号80.0.0.0/1相匹配（唯一匹配），所以具有该目标地址的IP分组将被投递到下站地E。 (4) 5E.43.91.12
解答：网络号40.0.0.0/2（下一站地是F）的第1字节可以用二进制表示成0100 0000。 目标地址5E.43.91.12的第1字节可以用二进制表示成0101 1110，显然取2位掩码与网络号40.0.0.0/2相匹配（最长匹配），所以具有该目标地址的IP分组将被投递到下站地F。
授课教师：鲁士文 授课地点：雁栖湖教学区 公布答案时间：2014年10月31日
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下一站地 A B C D E F G 中科院大学计算机网络硕士课程
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(5) C4.6D.31.2E
解答：网络号C4.60.0.0/12（下一站地是C）的第2字节可以用二进制表示成0110 0000。 目标地址C4.6D.31.2E的第2字节可以用二进制表示成0110 1101，显然取12位掩码与网络号C4.60.0.0/12相匹配，所以具有该目标地址的IP分组将被投递到下站地C。 (6) C4.6B.31.2E
解答：网络号C4.68.0.0/14（下一站地是D）的第2字节可以用二进制表示成0110 1000。 目标地址C4.6B.31.2E的第2字节可以用二进制表示成0110 1011，显然取14位掩码与网络号C4.68.0.0/14相匹配（最长匹配），所以具有该目标地址的IP分组将被投递到下站地D。
2. 假定主机A和B在一个具有C类IP网络地址200.0.0的以太局域网上。现在通过一条对B的直接连接把主机C附接到该网络（参见附图,为了使得主机C能够跟在以太网上的主机通信,主机B需要启动路由软件）。说明对于这种配制如何划分子网，才能最大限度地减少分配给串行点到点链路的IP 地址(剩余地址留给未来扩充新的子网使用); 并给出一种具体的子网地址分配（假定不可能提供额外的网络地址）。这对以太局域网的大小会有什么影响？
习题2插图
解答： 考虑到路由选择，C必须有自己的子网。尽管这个子网很小，但它也减少了原先的以太网可提供的主机数，现在主机号最多只能是7位二进制。下面给出的是主机B的一种可能的路由选择表，其中子网号和掩码的最后一个字节都用二进制表示。注意，有些地址不匹配这两个子网中的任何一个（保留给未来增加新的子网）。 网络 200.0.0 200.0.0
授课教师：鲁士文 授课地点：雁栖湖教学区 公布答案时间：2014年10月31日
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子网 0/0000000 100000/00 掩码 1000 0000 1111 1100 接口 以太网 直接链路 中科院大学计算机网络硕士课程
第6单元 IP网络
3. 一个IPv4分组到达一个结点时，其头部信息（以十六进制表示）如下：
45 00 00 54 00 03 58 50 20 06 FF F0 7C 4E 03 02 B4 0E 0F 02 试问：
（1）分组在传输过程中是否已经被破坏？
【解答】没有。重新计算检验和，结果仍然是FF F0，与分组头中的检验和值相同。 （2）该分组是否有选项？
【解答】没有。该分组的头长是5，因此，不包含选项。 （3）该分组数据域的大小如何？
【解答】分组总长度是84字节，头长20字节，因此，数据域的长度是64字节。 （4）该分组是否已经被分片？ 在以后的传输中，它是否会被再次分片？
【解答】IP分组头的标志段（3比特）和片偏移段（13）是第7字节和第8字节，即十六进制的58 50，用二进制表示就是0101 1000 0101 0000；片偏移段的13比特即1 1000 0101 0000表明分组头中报片偏移的值不等于0，因而该分组已经被分片；标志段010表明不可分片位值为1，还有分片位值为0，即该分组是最后一个分片，并且不可以被再次分片 （5）根据分组头中的生存时间域判断，该分组最多还可以经过多少个路由器？ 【解答】32（十六进制20）个。 （6）分组的标识符是什么？
【解答】分组的标识符是00 03（十六进制）。 （7）分组的服务类型的值和含义是什么？
【解答】分组的服务类型域的值是0000 0000（十六进制00），最低两位不使用，最高3位000表示优先级是普通级，其余3位000表示一般延迟时间、一般吞吐量和一般可靠性。 （8）用点分十进制表示，分组的源地址和目的地址各是什么？
【解答】用点分十进制表示，分组的源地址是124.78.3.2，目的地址是180.14.15.2。
4．IP网络192.168.130.0使用子网掩码255.255.255.224，下列主机在什么子网上？
192.168.130.10 192.168.130.67 192.168.130.93 192.168.130.199 192.168.130.222 192.168.130.250
解答：子网掩码255.255.255.224的第4字节用二进制表示是11100000，使用主机号部分3位划分子网。可能的子网数是2-2=6，每个子网内主机的最大数目是2-2=30。各个子网内主机地址的分布情况如下： 子网的网络号 可能的主机地址范围 192.168.130.32 32=00100000 33—62（00100000和00111111留给子网和广播使用） 192.168.130.64 64=01000000 65—94（01000000和01011111留给子网和广播使用） 192.168.130.96 96=01100000 97—126 （01100000和01111111留给子网和广播使用） 192.168.130.128 128=10000000 129—158（10000000和10011111留给子网和广播使用） 192.168.130.160 160=10100000 161—190（10100000和10111111留给子网和广播使用） 192.168.130.192 192=11000000 193—222（11000000和11011111留给子网和广播使用） 显然，IP地址192.168.130.10和192.168.130.250不可能在使用子网掩码255.255.255.224的 192.168.130.0的网络上使用。IP地址192.168.130.67和192.168.130.93在子网64上，IP地址192.168.130.199和192.168.130.222在子网192上。
授课教师：鲁士文 授课地点：雁栖湖教学区 公布答案时间：2014年10月31日
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5. 假定主机A连接到路由器R1，R1连接到另一个路由器R2，R2连接到主机B。假定一个含有900字节数据和20字节TCP头的TCP报文段传递到主机A的IP代码，目的地是主机B。示出在这三条链路上发送的每个IP分组头中的长度域、标识符域、不许分片域、还有片段域和分片偏移域的值。假定链路A-R1可以支持的最大帧长是1 024字节，其中包括14字节的帧头；链路R1-R2可以支持的最大帧长是512字节，其中包括8字节的帧头；R2-B可以支持的最大帧长是512字节，其中包括12字节的帧头。
解答：初始的IP数据报在R1被分割成两个IP数据报，沿途中不会再发生其他的分片。 链路A-R1:
总长度=940字节；标识符=x；不许分片=0；还有片段=0；偏移=0 链路R1-R2:
（A）总长度=500字节；标识符=x；不许分片=0；还有片段=1；偏移=0
（B）总长度=460字节；标识符=x；不许分片=0；还有片段=0；偏移=60单位（单位是8个字节） 链路R2-B:
（A）总长度=500字节；标识符=x；不许分片=0；还有片段=1；偏移=0
（B）总长度=460字节；标识符=x；不许分片=0；还有片段=0；偏移=60单位（单位是8
个字节）
6. 一台以太网主机加入IPv4组播组225.128.47.81，具有什么样的MAC地址的一个帧的到达将引起网络接口卡（NIC）中断CPU？
解答： 01-00-5E-00-2F-51。以太网地址长度是6个字节，第1位表示是单地址（0）还是组地址（1）。全局惟一的地址由IEEE以地址块的形式分配给各个团体。在以太网的地址格式中，开头24位表示团体的惟一标识，地址块内地址分配的惟一性则由制造厂商保证。为了把IP组播地址映射到以太网的组播地址，只需要把IP组播地址的低序23位放入特别的以太网组播地址01.00.5E.00.00.00（十六进制）的低序23位即可。IP组播地址225.128.47.81（十进制点分表示）的低序24位是128.47.81，而81的十六进制表示是51，47的十六进制表示是2F，字节128用二进制形式表示是1000 0000，所以其后面7位是000 0000，再在前面加上一个（0来自以太网组播地址01.00.5E.00.00.00左数第4字节中的第1个0）就是0000 0000，用十六进制表示就是00。因此，具有01-00-5E-00-2F-51 MAC地址的一个帧的到达将引起网络接口卡（NIC）中断CPU。
授课教师：鲁士文 授课地点：雁栖湖教学区 公布答案时间：2014年10月31日
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