计算机网络第二次作业-答案

<计算机网络>第2次作业

注意:作业完成后在规定时间内提交给老师,提交时在“文件名称”和“注释”处也要写清楚“学习中心,学号,姓名,入学时间”,以便登记你的作业成绩。

注:标*的书后有答案.

一、单项选择题(本大题共20小题,每小题2分,共40分)

1. IP 地址实际上由网络地址和主机地址两部分组成,其中主机地址标识一个( D )。

A)网络B)IP 地址C)服务器D)主机

2. 下面IP 地址属于A 类IP 地址的是( A )。

A)61.132.0.135 B)168.192.9.2 C)202.199.128.4 D)204.256.38

3. 下面无效的IP 地址是( D )。

A)61.168.0.1 B)168.101.9.1 C)202.131.128.1 D)168.201.256.8

4. 关于TCP协议的正确说法是( C )。

A)TCP是TCP/IP协议族的成员之一,位于TCP/IP协议族的顶层

B)TCP是TCP/IP协议族的成员之一,位于TCP/IP协议族的最底层

C)TCP协议提供了可靠的面向连接的文件传输服务

D)TCP协议提供了不可靠的面向非连接的文件传输服务

5.关于SMTP的正确说法是( A )。

A)电子邮件客户端应用程序向电子邮件服务器端发送电子邮件使用的协议

B)电子邮件客户端应用程序向电子邮件服务器端接收电子邮件使用的协议

C)SMTP的意思是邮局协议

D)SMTP的意思是非面向连接的文件传输协议

6. Telnet采用客户机/服务器的工作模式,客户机和服务器之间是采用的(A )连接。A)Telnet B)TCP C)HTTP D)IP

7.在下列几组协议中,( D )是网络层协议?

A)IP,TCP和UDP

B)ARP,IP和UDP

C)FTP,SMTP和TELNET

D)ICMP,ARP和IP

二、填空题(本大题共13小题,每空1分,共20分)

1. IPv4地址由(32 )位二进制数值组成。

2. TCP/IP 协议中的地址解析协议ARP 用于将IP 地址解析成( MAC )。3.TCP协议是一种可靠的(面向连接)的协议,UDP协议是一种不可靠的的(面向非连接)协议。

4.常用的内部网关协议是(RIP )和(OSPF )。

5.试将IPv6地址2819:00AF:0000:0000:0000:0035:0CB2:B271用零压缩方法写成简洁形式(2819:00AF::0035:0CB2:B271)

三、计算题(本大题共8小题,每小题5分,共40分)。

6-04 试简单说明下列协议的作用:

IP、ARP、RARP和ICMP

IP:寻址方案:提供全球网的寻址格式

接口:不同网络的硬件和软件接口不同

ARP:实现通过IP地址得知其物理(MAC)地址

RARP:允许局域网的物理机器从网关服务器的ARP 表或者缓存上请求其IP 地址

ICMP:用于传输出错报告控制信息

*6-09 回答下列问题:

(1)子网掩码为255.255.255.0代表什么意思?

255.255.255.0 表示这个32位的IP地址,其前24位表示子网号,后8位表

示其在子网中的主机号。

(2)一网络的现在掩码为255.255.255.248,问该网络能够连接多少个主机?

该网络能够连接6个主机

(3)一A类网络和一B类网络的子网号subnet-id分别为16bit和8bit的1,问这两个网络的子网掩码有何不同?

16bit的1子网掩码为:255.255.0.0

8bit的1子网掩码为:255.0.0.0

(4)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?

每一个子网上的主机数最多是4094

(5)一A类网络的子网掩码为255.255.0.255,它是否为一个有效的子网掩码?

不是一个有效的子网掩码

(6)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?

192.47.20.129,C类

(7)C类网络使用子网掩码有无实际意义?为什么?

有意义,C类网络的主机限制不能超过255台,网络中路由器或防火墙等其

他设备通常使用29位或30位掩码,节约地址

*6-10 试辨认以下IP地址的网络类别:

(1)128.36.199.3 B

(2)21.12.240.17 A

(3)183.194.76.253 B

(4)192.12.69.248 C

(5)89.3.0.1 A

(6)200.3.6.2 C

*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):

128.96.39.0 255.255.255.128 接口0

128.96.39.128 255.255.255.128 接口1

128.96.40.0 255.255.255.128 R2

192.4.153.0 255.255.255.192 R3

*(默认) -R4

现在收到5个分组,其目的站IP地址分别为:

(1)128.96.39.10 接口0

(2)128.96.40.12 R2

(3)128.96.40.151 R4

(4)192.4.153.17 R3

(5)192.4.153.90 R3

试分别计算其下一跳。

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多台机器,分布在16个不同的地点。如选用子网掩码为255.255.255.0,试给每一个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。

129.250.0.0 , 129.250.0.1 到129.250.0.254

129.250.1.0 , 129.250.1.1 到129.250.1.254

129.250.2.0 , 129.250.2.1 到129.250.2.254

129.250.3.0 , 129.250.3.1 到129.250.3.254

129.250.4.0 , 129.250.4.1 到129.250.4.254

129.250.5.0 , 129.250.5.1 到129.250.5.254

129.250.6.0 , 129.250.6.1 到129.250.6.254

129.250.7.0 , 129.250.7.1 到129.250.7.254

129.250.8.0 , 129.250.8.1 到129.250.8.254

129.250.9.0 , 129.250.9.1 到129.250.9.254

129.250.10.0 , 129.250.10.1 到129.250.10.254

129.250.11.0 , 129.250.11.1 到129.250.11.254

129.250.12.0 , 129.250.12.1 到129.250.12.254

129.250.13.0 , 129.250.13.1 到129.250.13.254

129.250.14.0 , 129.250.14.1 到129.250.14.254

129.250.15.0 , 129.250.15.1 到129.250.15.254

*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)30 (4)62 (5)122 (6)250

(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

*6-22有如下的4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=(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

*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上的主机数分别伪: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)。

地址块30.138.118/23可写成30.138.118.0/23

写成二进制表示:00011110 10001010 01110110 00000000

掩码11111111 11111111 11111110 00000000

LAN3有150个主机加一个路由器地址为151个地址。

地址块00011110 10001010 0111011* ********

分配地址块00011110 10001010 01110110 ********

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00011110 10001010 01110111 0*******

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00011110 10001010 01110111 10******

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00011110 10001010 01110111 11000***

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00011110 10001010 01110111 11001***

即30.138.119.200/29

*6-25 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6-62所示。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。每一个局域网旁边表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。

lan1:192.77.33.0/26

lan3:192.77.33.64/27

lan6:192.77.33.96/27

lan7:192.77.33.128/27

lan8:192.77.33.160/27

lan2:192.77.33.192/28

lan4:192.77.33.208/28

lan5:192.77.33.224/29

*6-26 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

86.32.0.0/12的主机范围为:86.32.0.1 到86.47.255.254

所以(1)和86.32/12匹配

*6-27 以下的地址前缀中的哪一个地址2.52.90.140匹配?请说明理由。

(1)0/4;(2)32/4;(3)4/6;(4)80/4。

前缀(1)和地址2.52.90.140匹配

2.52.90.140 è 0000 0010.52.90.140

0/4 è 0000 0000

32/4 è 0010 0000

4/6 è 0000 0100

80/4 è 0101 0000

*6-28 下面的那样前缀中的那一个和地址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

前缀(4)和这两个地址都匹配

*6-29 与下列掩码相对应的网络前缀各有多少比特?

(1)192.0.0.0;(2)240.0.0.0;(3)255.224.0.0;(4)255.255.255.252

(1)2;(2)4;(3)11;(4)30

*6-30 一个网络有几个子网,其中的一个已经分配了子网掩码74.178.247.96/29。试问下列网络前缀中的哪些不能再分配给其他的子网?

(1)74.178.247.120/29;(2)74.178.247.64/29;(3)74.178.247.80/28;(4)74.178.247.104/29。(3)74.178.247.80/28

*6-33 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?

RIP只和邻站交换信息,UDP虽不保证可靠交付,但UDP开销小,可以满足RIP的要求。

OSPF使用可靠的洪泛法,并直接使用IP,好处是很灵活性好和开销更小。BGP需要交换整个的路由表(在开始时)和更新消息,TCP提供可靠交付以减少带宽的消耗。

RIP使用不保证可靠交付的UDP,因此必须不断地(周期性的)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。

*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”)

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”和“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)。

N17 A

N25 C

N39 C

N65 C

N84 E

N94 F

*6-41 试将以下的IPv6地址用零压缩方法写成简洁形式:

(1)0000:0000:0F53:6382:AB00:67DB:BB27:7332

(2)0000:0000:0000:0000:0000:0000:004D:ABCD

(3)0000:0000:0000:AF36:7328:0000:87AA:0398

(4)2819:00AF:0000:0000:0000:0035:0CB2:B271

(1)::0F53:6382:AB00:67DB:BB27:7332

(2)::004D:ABCD

(3)::AF36:7328:0:87AA:0398

(4)2819:00AF::0035:0CB2:B271

*7-10 设TCP使用的最大窗口为64KB,即64×1024字节,而传输信道的带宽可以认为是不受限制的。若报文段的平均往返时延为20ms,问所能得到的最大吞吐量是多少?可见在报文段平均往返时延20ms内,发送方最多能发送64×1024×8比特,所以最大的吞吐量为=64×1024×8÷(20×10-3)=26214400bit/s=26.21Mbit/s

*7-23一个UDP用户数据报的数据字段为8192字节。要使用以太网来传送。试问应当划分为几个数据报片?说明每一个数据报片的数据字段长度和片偏移字段的值。

1518-4(CRC)-12(Ethernet header)-2(type/Lenght)-20(Min. IP header)-8(UDP header) = 1472

8192 = 1472 * 5 + 832

所以要分成6个数据报片

第一个带的数据报片长度为1472,偏移为0

第二个带的数据报片长度为1472,偏移为1472

第三个带的数据报片长度为1472,偏移为2944

第四个带的数据报片长度为1472,偏移为4416

第五个带的数据报片长度为1472,偏移为5888

第六个带的数据报片长度为832,偏移为7360

7-24 在TCP的拥塞控制中,什么是慢开始、拥塞避免、快重传和快恢复算法?这里每一种算法各起什么作用?“乘法减小”和“加法增大”各用在什么情况下?

慢开始:在主机刚刚开始发送报文段时可先将拥塞窗口cwnd 设置为一个最大报文段MSS 的数值。在每收到一个对新的报文段的确认后,将拥塞窗口增加至多一个MSS 的数值。用这样的方法逐步增大发送端的拥塞窗口cwnd,可以使分组注入到网络的速率更加合理。

拥塞避免:当拥塞窗口值大于慢开始门限时,停止使用慢开始算法而改用拥塞避免算法。拥塞避免算法使发送端的拥塞窗口每经过一个往返时延RTT就增加一个MSS的大小。快重传算法规定,发送端只要一连收到三个重复的ACK 即可断定有分组丢失了,就应立即重传丢失的报文段而不必继续等待为该报文段设置的重传计时器的超时。

快恢复算法:(1) 当发送端收到连续三个重复的ACK 时,就重新设置慢开始门限ssthresh。

(2) 与慢开始不同之处是拥塞窗口cwnd 不是设置为1,而是设置为ssthresh + 3 *MSS。

(3) 若收到的重复的ACK 为n 个(n > 3),则将cwnd 设置为ssthresh + n * MSS。

(4) 若发送窗口值还容许发送报文段,就按拥塞避免算法继续发送报文段。

(5) 若收到了确认新的报文段的ACK,就将cwnd 缩小到ssthresh。

“乘法减小“是指不论在慢开始阶段还是拥塞避免阶段,只要出现一次超时(即出现一次网络拥塞),就把慢开始门限值ssthresh 设置为当前的拥塞窗口值乘以0.5。当网络频繁出现拥塞时,ssthresh 值就下降得很快,以大大减少注入到网络中的分组数。

“加法增大”是指执行拥塞避免算法后,当收到对所有报文段的确认就将拥塞窗口cwnd 增加一个MSS 大小,使拥塞窗口缓慢增大,以防止网络过早出现拥塞。

*7-33已知TCP的往返时延的当前值是30ms。现在收到了三个接连的确认报文段,他们比相应的数据报文端的发送时间分别滞后的时间是26ms,32ms和24ms、设a=0.9试计算新的估计的往返时延值RTT。

三次算出的估计的往返时延值RTT分别是:29.6ms, 29.84ms, 29.256ms.

8-11 试述邮局协议POP的工作过程。在电子邮件中,为什么必须使用POP和SMTP这两个协议?IMAP和POP有何区别?

POP 协议支持"离线"邮件处理.其具体过程是:邮件发送到服务器上,电子邮件客户端调用邮件客户机程序以连接服务器,并下载所有未阅读的电子邮件.这种离线访问模式是一种存

储转发服务,将邮件从邮件服务器端送到个人终端机器上,一般是PC 机或MAC.一旦邮件发送到PC 机或MAC 上,邮件服务器上的邮件将会被删除.

POP和SMTP分别遵从POP协议和SMTP协议.根据协议的作用不同,POP3服务器主管邮件的收取,SMTP服务器主管邮件的发送. 每一个电子邮件系统都必须同时拥有这两类服务器才能完成信件的收发.

POP3是个存储转发的信息交换系统,POP3 使用的端口号是110.POP3邮件服务器把消息发送给客户,一旦邮件进入PC的本地硬盘,就可以选择把邮件从服务器上删除,并不在服务器上保存副本.与之不同,IMAP4是个客户机/服务器模式的应用.无论是POP3还是IMAP4,进来的邮件都存储在中央的邮件服务器上.用户使用遵循协议的邮件客户软件来连接到邮件服务器上,先进行身份验证,鉴定登录名和口令,然后用户才获得访问邮箱的权利.但是,二者的共性仅限于此.

与POP3不同,IMAP 使用端口号143,IMAP4能以三种模式或者说消息传送范式来与客户进行交互:离线,在线和断连方式.此外,IMAP4可以让用户访问多个私用和共享邮箱.对于IMAP4而言,无论是在哪一种操作系统上,使用IMAP4邮件客户软件的用户都可以读取和回复邮件,远程地把邮件存储在层次式的文件夹中,并且可通过IMAP4邮件主机同步客户文件.

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