第六章网络互连
6-03作为中间系统。转发器、网桥、路由器和网关有何区别？
答：转发器：是物理层中间设备。主要作用是在物理层中实现透明的二进制比特复制，以补偿信号衰减。
网桥：是数据链路层的中间设备。主要作用是根据MAC帧的目的地址对收到的帧进行转发。网桥具有过滤帧的功能。
路由器：网络层的中间设备。作用是在互连网中完成路由选择的功能。
网关：网络层以上的中间系统。作用是在高层进行协议的转换以连接两个不兼容的系统。
6-04试简单说明下列协议的作用：IP、ARP、RARP和ICMP。
答：IP协议：实现网络互连。使参与互连的性能各异的网络从用户看起来好像是一个统一的网络。
ARP协议：完成IP地址到MAC地址的映射。
RARP：使只知道自己硬件地址的主机能够知道其IP地址。
ICMP：允许主机或路由器报告差错情况和提供有关异常情况的报告。从而提高IP数据报交付成功的机会。
6-09（1）子网掩码为255.255.255.0代表什么意思？
（2）一网络的子网掩码为255.255.255.248，问该网络能够连接多少台主机？
（1）一A类网络和一B类网络的子网号subnet-id分别为16bit的8bit，问这两个网络的子网掩码有何不同？
（2）一个B类地址的子网掩码是255.255.240.0。试问在其中每一个子网上的主机数最多是多少？
（3）一个A类地址的子网掩码为255.255.0.255。它是否为一个有效的子网掩码？
（4）某个IP地址的十六进制表示是C22F1481，试将其转换为点分十进制的形式.这个地址是哪一类IP地址?
（5）C类网络使用子网掩码有无实际意义?为什么?
答：
（1）C类地址对应的子网掩码值。但也可以是A类或B类地址的掩码，即主机号由最后的8位决定。而路由器寻找网络由前24位决定。
（2）6个主机。
（3）子网掩码一样，但子网数目不同。
（4）最多可有4094个（不考虑全0和全1的主机号）。
（5）有效。但不推荐这样使用。
（6）192.47.20.129。C类。
（7）有。对于小网络这样做还可进一步简化路由表。
6-10试辨认以下IP地址的网络类别。
(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
答：（1）B类。（2）A类。（3）B类。（4）C类。（5）A类。（6）C类。
6-14一个3200bit长的TCP报文传到IP层，加上160bit的首部后成为数据报。下面的互联网由两个局域网通过路由器连接起来。但第二个局域网所能传送的最长数据帧中的数据部分只有1200bit，因此数据报在路由器必须进行分片。试问第二个局域网向其上层要传送多少比特的数据（这里的“数据”当然指局域网看见的数据）？
答：第二个局域网所能传送的最长数据帧中的数据部分只有1200bit，即每个IP数据片的数据部分<1200-160(bit)，由于片偏移是以8字节即64bit为单位的，所以IP数据片的数据部分最大不超过1024bit，这样3200bit的报文要分4个数据片，所以第二个局域网向上传送的比特数等于（3200+4×160），共3840bit。
6-16设某路由器建立了如下路由表（这三列分别是目的网络、子网掩码和下一跳路由器，若直接交付则最后一列表示应当从哪一个接口转发出去）：
128.96.39.0255.255.255.128接口0
128.96.39.128255.255.255.128接口1
128.96.40.0255.255.255.128R2
192.4.153.0255.255.255.192R3
*（默认）R4
现共收到5个分组，其目的站IP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。
解：（1）分组的目的站IP地址为：128.96.39.10。先与子网掩码255.255.255.128相与，得128.96.39.0，可见该分组经接口0转发。
（2）分组的目的IP地址为：128.96.40.12。
①与子网掩码255.255.255.128相与得128.96.40.0，不等于128.96.39.0。
②与子网掩码255.255.255.128相与得128.96.40.0，经查路由表可知，该项分组经R2转发。
（3）分组的目的IP地址为：128.96.40.151，与子网掩码255.255.255.128相与后得128.96.40.128，与子网掩码255.255.255.192相与后得128.96.40.128，经查路由表知，该分组转发选择默认路由，经R4转发。
（4）分组的目的IP地址为：192.4.153.17。与子网掩码255.255.255.128相与后得192.4.153.0。与子网掩码255.255.255.192相与后得192.4.153.0，经查路由表知，该分组经R3转发。
（5）分组的目的IP地址为：192.4.153.90，与子网掩码255.255.255.128相与后得192.4.153.0。与子网掩码255.255.255.192相与后得192.4.153.64，经查路由表知，该分组转发选择默认路由，经R4转发。
6-17某单位分配到一个B类IP地址，其net-id为129.250.0.0。该单位有4000台机器，平均分布在16个不同的地点。如选用子网掩码为255.255.255.0，试给每一地点分配一个子网号码，并计算出每个地点主机号码的最小值和最大值。
答：4000/16=250，平均每个地点250台机器。如选255.255.255.0为掩码，则每个网络所连主机数=28-2=254>250，共有子网数=28-2=254>16，能满足实际需求。
可给每个地点分配如下子网号码
地点：子网号（subnet-id）子网网络号主机IP的最小值和最大值
1：00000001129.250.1.0129.250.1.1---129.250.1.254
2：00000010129.250.2.0129.250.2.1---129.250.2.254
3：00000011129.250.3.0129.250.3.1---129.250.3.254
4：00000100129.250.4.0129.250.4.1---129.250.4.254
5：00000101129.250.5.0129.250.5.1---129.250.5.254
6：00000110129.250.6.0129.250.6.1---129.250.6.254
7：00000111129.250.7.0129.250.7.1---129.250.7.254
8：00001000129.250.8.0129.250.8.1---129.250.8.254
9：00001001129.250.9.0129.250.9.1---129.250.9.254
10：00001010129.250.10.0129.250.10.1---129.250.10.254
11：00001011129.250.11.0129.250.11.1---129.250.11.254
12：00001100129.250.12.0129.250.12.1---129.250.12.254
13：00001101129.250.13.0129.250.13.1---129.250.13.254
14：00001110129.250.14.0129.250.14.1---129.250.14.254
15：00001111129.250.15.0129.250.15.1---129.250.15.254
16：00010000129.250.16.0129.250.16.1---129.250.16.254
6-18一具数据报长度为4000字节（固定首部长度）。现在经过一个网络传送，但此网络能够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？各数据报片的数据字段长度、片偏移字段和MF标志应为何数值？
答：IP数据报固定首部长度为20字节
总长度(字节)数据长度(字节)MF片偏移
原始数据报4000398000
数据报片11500148010
数据报片2150014801185
数据报片3104010200370
6-19分两种情况（使用子网掩码和使用CIDR）写出因特网的IP层查找路由的算法。
6-24一个自治系统有5个局域网，其连接图如图6-61所示。LAN2至LAN5上的主机数分别为：91，150，3和15。该项自治系统分配到的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:分配网络前缀时应先分配地址数较多的前缀。
地址块30.138.118/23可写成30.138.118.0/23
写成二进制表示：00011110100010100111011000000000
掩码11111111111111111111111000000000
LAN3有150个主机加一个路由器地址为151个地址。
地址块00011110100010100111011*********
分配地址块000111101000101001110110********
即30.138.118.0/24
LAN2有91个主机加一个路由器地址为92个地址。
分配地址块0001111010001010011101110*******
即30.138.119.0/25
LAN5有15个主机加一个路由器地址为16个地址。需要/27地址块，可分配/26地址块。
分配地址块00011110100010100111011110******
即30.138.119.128/26
LAN4有3个主机加一个路由器地址为4个地址。至少需要/29地址块
分配地址块00011110100010100111011111000***
即30.138.119.192/29
LAN1至少有3个IP地址供路由器用。也分一个/29地址块
分配地址块00011110100010100111011111001***
即30.138.119.200/29
6-20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）20，（4）62，（5）122，（6）250
答：（3）20+2=22<25（加2即将不能作为子网号的全1和全0的两种，所以子网号占用5bit，所以网络号加子网号共13bit，子网掩码为前13个1后19个0，即255.248.0.0。依此方法：
（1）255.192.0.0，（2）255.224.0.0，（4）255.252.0.0，（5）255.254.0.0，（6）255.255.0.0
6-21以下有四个子网掩码，哪些是不推荐使用的？
（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。
6-22有如下的四个/24地址块，试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
答：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1101010000111000100001，聚合的CIDR地址块是：212.56.132.0/22
6-23有两个CIDR地址块208.128/11和208.130.28/22。是否有哪一个地址块包含了另一地址块？如果有，请指出，并说明理由。
答：208.128/11的前缀为：11010000100
208.130.28/22的前缀为：1101000010000010000101，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。
6-31IGP和EGP这两类协议的主要区别是什么？
6-34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”）
N17A
N22C
N68F
N84E
N94F
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”和“距离”）：
N24
N38
N64
N83
N95
试求出路由器B更新后的路由表。
解：路由器B更新后的路由表如下：
N17A无新信息，不改变
N25C相同的下一跳，更新
N39C新的项目，添加进来
N65C不同的下一跳，距离更短，更新
N84E不同的下一跳，距离一样，不改变
N94F不同的下一跳，距离更大，不改变
6-35假定网络中的路由器A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”）
N14B
N22C
N31F
N45G
现在A收到从C发来的路由信息（这两列分别表示“目的网络”和“距离”）：
N12
N21
N33
试求出路由器A更新后的路由表。
解：路由器A更新后的路由表如下：
N13C不同的下一跳，距离更短，改变
N22C不同的下一跳，距离一样，不变
N31F不同的下一跳，距离更大，不改变
N45G无新信息，不改变