1、计算机学科专业基础综合计算机网络-8 及答案解析(总分：100.00，做题时间：90 分钟)一、综合应用题(总题数：25，分数：100.00)1.如果下图中的网络是一个采用源树的网络，对于一个连接到路由器 R8 的客户，要发送组播交通给连接到 R1 的一个客户，又会取什么样的通路呢? （分数：4.00）_一个路由器在它的路由表中有下列无类别域间路由选择(CIDR)登录项： 地址/掩码 下一跳段 135.46.56.0/22 接 121 0 135.46.60.0/22 接 121 1 192.53.40.0/23 路由器 1 缺省 路由器 2 对于下列每一个 IP 地址，如果具有那个地址的一个
2、分组到达，路由器怎么处理?（分数：5.00）(1).135.46.63.10（分数：1.00）_(2).135.46.57.14（分数：1.00）_(3).135.46.52.2（分数：1.00）_(4).192.53.40.7（分数：1.00）_(5).192.53.56.7（分数：1.00）_2.在链路状态路由选择算法中还使用了哪些其他的路由选择算法? （分数：3.00）_把下列 IPv6 地址用零压缩方法写成简洁形式：（分数：4.00）(1).0000:0000:0F53:6382:AB00:67DB:BB27:7332（分数：1.00）_(2).0000:0000:0000:0000:
3、0000:0000:004D:ABCD（分数：1.00）_(3).0000:0000:00013:AF36:7328:O0013:87AA:0398（分数：1.00）_(4).2819:OOAF:0000:0000:0000:0035:OCB2:B271（分数：1.00）_3.如图所示的网络中，采用距离向量路由算法进行路由选择。假如路由器 C 在启动时，测得与相邻路由器A、B 的时延分别为 7、14。此后，路由器 C 分别收到来自相邻路由器发出的路由向量：B(15，0，4，6)，A(0，3，12，16)。上述向量表示发送该向量的路由器分别与网络中路由器 A、B、C、D 之间的延迟。计算路由器
4、C 在收到相邻路由器发出的向量后，更新的路由表是什么? （分数：4.00）_4.一个路由器刚收到下列新的 IP 地址： 57.6.96.0/21 57.6.104.0/21 57.6.112.0/21 57.6.120.0/21 如果它们都使用同样的输出线路，它们可以被聚合吗?如果可以，怎样聚合?如果不可以，为什么? （分数：4.00）_5.某网有 50 个路由结点，用 8 位二进制数来记录交换的延迟时间，每秒交换 4 次，问分布式路由算法对每条(全双工)线路耗费多大带宽? （分数：4.00）_6.在 OSI 参考模型中，数据链路层和网络层的协议数据单元(PDU)分别是什么?两者间的封装关系是
5、什么? （分数：4.00）_7.长度为 200 字节的应用层数据交给传输层传送，需加上 20 字节的 TCP 头部。再交给网络层传送，需加上 20 字节的 IP 头部。最后交给数据链路层的以太网传送，还需加上 18 字节的头部和尾部。假设不计其他开销，试求数据的传输效率。 （分数：4.00）_8.有人认为：ARP 协议向网络层提供了转换地址的服务，因此 ARP 应当属于数据链路层。这种说法为什么是错误的? （分数：4.00）_9.一个数据报长度为 4000 字节(固定头长度)。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?各数据片段的
6、数据字段长度、片段偏移字段和 MF标志应为何值? （分数：4.00）_10.有两个 CIDB 地址块 208.128/11 和 208.130.28/22。是否有一个地址块包含了另一个地址块?如果有，请指出，并说明理由。 （分数：4.00）_11.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 （分数：4.00）_12.一个网络有几个子网，其中的一个已经分配了子网号 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? (
7、1)74.178.247.120/29 (2)74.178.247.64/29 (3)74.178.247.108/28 (4)74.178.247.104/29 （分数：4.00）_13.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 （分数：4.00）_14.大多数 IP 数据报重组算法都有一个计数器来避免一个丢失的片段长期挂起一个重组缓冲区。假
8、定一个数据报被分割成 4 个片段。开头 3 个片段到达了，但最后一个被耽搁了，最终计数器超时，在接收方存储器中的 3 个片段被丢弃。过了一段时间，最后一个片段蹒跚而至。那么应该如何处置这个片段? （分数：4.00）_15.在使用 ARP 的同一个以太网上，假定主机 A 和 B 被分配同一个 IP 地址，并且 B 在 A 之后启动。那么，这对于 A 的现有连接会有什么影响?试给出克服这一影响的一种措施。 （分数：4.00）_16.一个路由器在其路由表中具有下列路由(见下表)。 路由 输出接口 0.0.0.0/0 e1 10.0.0.0/8 e0 10.0.0.0/16 e1 10.0.1.0/2
9、4 s0 10.1.1.0/24 s1 10.1.0 0/16 s0 10.1.0.0/24 e1 10.1.1.1/32 s2 一个目标地址是 10.1.1.1 的分组到达该路由器，该路由器将使用哪个接口转发该分组? （分数：4.00）_17.IGP 和 EGP 这两类协议的主要区别是什么? （分数：4.00）_18.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? （分数：4.00）_19.在 IPv4 的头中使用的协议域在 IPv6 的固定头中不复存在。试说明这是为什么? （分数：4.
10、00）_20.一个路由器爆发出大量长度为 1024 字节(数据+头部)的 IP 分组。假定分组的存活期为 10 秒，那么要避免 IP 数据报的标识符号码循环回来重复的危险，路由器可以运行的最大线路速度是多大? （分数：4.00）_21.在一个 IP 地址为 192.168.44.64 的设备的 ARP 请求分组中，目标地址是什么? （分数：4.00）_22.一个设备怎样识别一个输入分组是 ARP 请求? （分数：4.00）_23.使用下图中所示的网络作为示例，说明定向广播是如何工作的? （分数：4.00）_计算机学科专业基础综合计算机网络-8 答案解析(总分：100.00，做题时间：90 分钟
11、)一、综合应用题(总题数：25，分数：100.00)1.如果下图中的网络是一个采用源树的网络，对于一个连接到路由器 R8 的客户，要发送组播交通给连接到 R1 的一个客户，又会取什么样的通路呢? （分数：4.00）_正确答案：()解析：先计算从 R8 到 R1 的最短通路树，如下图所示。因此通路是 R8-R7-R4-R1，因为源树总是从发送方的观点出发来建立，根总是发送方。 一个路由器在它的路由表中有下列无类别域间路由选择(CIDR)登录项： 地址/掩码 下一跳段 135.46.56.0/22 接 121 0 135.46.60.0/22 接 121 1 192.53.40.0/23 路由器
12、1 缺省 路由器 2 对于下列每一个 IP 地址，如果具有那个地址的一个分组到达，路由器怎么处理?（分数：5.00）(1).135.46.63.10（分数：1.00）_正确答案：()解析：135.46.63.10 选外出接口选择接口 1(2).135.46.57.14（分数：1.00）_正确答案：()解析：135.46.57.14 选外出接口选择接口 0(3).135.46.52.2（分数：1.00）_正确答案：()解析：135.46.52.2 选外出接口选择路由器 2(4).192.53.40.7（分数：1.00）_正确答案：()解析：192.53.40.7 选外出接口选择路由器 1(5).
13、192.53.56.7（分数：1.00）_正确答案：()解析：192.53.56.7 选外出接口选择路由器 22.在链路状态路由选择算法中还使用了哪些其他的路由选择算法? （分数：3.00）_正确答案：()解析：在链路状态路由选择算法中，除了利用 Dijkstra 算法计算从单一的报源出发到达所有目的结点的最短路径外，还利用扩散法进行链路状态信息的分发。把下列 IPv6 地址用零压缩方法写成简洁形式：（分数：4.00）(1).0000:0000:0F53:6382:AB00:67DB:BB27:7332（分数：1.00）_正确答案：()解析：:F53:6382:ABOO:67DB:BB27:7
14、332(2).0000:0000:0000:0000:0000:0000:004D:ABCD（分数：1.00）_正确答案：()解析：:4D:ABCD(3).0000:0000:00013:AF36:7328:O0013:87AA:0398（分数：1.00）_正确答案：()解析：:AF36:7328:0:87AA:398(4).2819:OOAF:0000:0000:0000:0035:OCB2:B271（分数：1.00）_正确答案：()解析：2819:AF:35:CB2:B271 在 IPv6 标准中指定了一个比较紧凑的地址表示法，即把地址中的每 4 位用一个十六进制数字表示，并且用冒号分隔每
15、个 16 位。通常可以把 IPv6 地址缩写成更紧凑的形式。当 16位域的开头有一些 0 时可以采用第一种缩写表示法，即省去每个域开头的零，但在域中必须至少有一个数字。当有相继的 0 值域时，还可以进一步缩写。这些域可以用双冒号缩写(:)。当然，双冒号表示法在一个地址中仅可以出现一次，因为 0 值域的个数没有编码，需要根据指定的总的域的个数来推算。3.如图所示的网络中，采用距离向量路由算法进行路由选择。假如路由器 C 在启动时，测得与相邻路由器A、B 的时延分别为 7、14。此后，路由器 C 分别收到来自相邻路由器发出的路由向量：B(15，0，4，6)，A(0，3，12，16)。上述向量表示发
16、送该向量的路由器分别与网络中路由器 A、B、C、D 之间的延迟。计算路由器 C 在收到相邻路由器发出的向量后，更新的路由表是什么? （分数：4.00）_正确答案：()解析：来自 B(15，0，4，6)，来自 A(0，3，12，16)，通过 B 给出(29，14，18，20)，通过 A 给出(7，10，19，23)，取到达每一目的地的最小值(C 除外)得到(7，10，0，20)，输出线路是(A，A，-，B)。因此，路由器 C 更新的路由表如下表所示。 目的地 延迟 输出线路 A 7 A B 10 A C 0 C D 20 B 4.一个路由器刚收到下列新的 IP 地址： 57.6.96.0/21
17、57.6.104.0/21 57.6.112.0/21 57.6.120.0/21 如果它们都使用同样的输出线路，它们可以被聚合吗?如果可以，怎样聚合?如果不可以，为什么? （分数：4.00）_正确答案：()解析：它们的地址的前两个字节相同，第三个字节的前三位都是 011，它们可以聚合成 57.6.96/19。5.某网有 50 个路由结点，用 8 位二进制数来记录交换的延迟时间，每秒交换 4 次，问分布式路由算法对每条(全双工)线路耗费多大带宽? （分数：4.00）_正确答案：()解析：从以延迟时间(而不是带宽)作为代价的事实，可以判断所使用的是距离向量路由选择算法。有 50个路由结点意味着交
18、换的路由表有 50 个记录。路由表的长度等于 850=400 比特。该表每秒钟在每条线路上发送 4 次，因此，4004=1600(bps)，即在每条线路的每个方向上消耗的带宽都是 1600bps。6.在 OSI 参考模型中，数据链路层和网络层的协议数据单元(PDU)分别是什么?两者间的封装关系是什么? （分数：4.00）_正确答案：()解析：数据链路层的协议数据单元是帧，例如 HDLC 帧。网络层的协议数据单元是分组，例如 IP 分组。它们之间的封装关系是帧封装分组，例如以太网帧封装 IP 分组。7.长度为 200 字节的应用层数据交给传输层传送，需加上 20 字节的 TCP 头部。再交给网络
19、层传送，需加上 20 字节的 IP 头部。最后交给数据链路层的以太网传送，还需加上 18 字节的头部和尾部。假设不计其他开销，试求数据的传输效率。 （分数：4.00）_正确答案：()解析：200(200+20+20+18)100%=80.6% 所以，数据的传输效率是 80.6%。8.有人认为：ARP 协议向网络层提供了转换地址的服务，因此 ARP 应当属于数据链路层。这种说法为什么是错误的? （分数：4.00）_正确答案：()解析：不能说“ARP 向网络层提供了服务”，因为 ARP 本身是网络层的一部分(IP 使用 ARP)。数据链路层使用硬件地址而不使用 IP 地址，因此 ARP 不在数据链
20、路层。9.一个数据报长度为 4000 字节(固定头长度)。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?各数据片段的数据字段长度、片段偏移字段和 MF标志应为何值? （分数：4.00）_正确答案：()解析：3 个。数据字段长度分别为 1480 字节、1480 字节和 1020 字节。 14808=185，148028=370，片段偏移字段的值分别为 0、185 和 370。MF 字段的值分别为 1、1 和0。10.有两个 CIDB 地址块 208.128/11 和 208.130.28/22。是否有一个地址块包含了另一个地址块?如果有
21、，请指出，并说明理由。 （分数：4.00）_正确答案：()解析：网络前缀 208.128/11 的二进制表示是 1101 0000 100。 网络前缀 208.130.28/22 的二进制表示是 1101 0000 1000 0010 0001 11。由此可以看出。前一个地址块包含了后一个。11.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 （分数：4.00）_正确答案：()解析：观察地址的第 2 个字节 0x32=00100000，前缀 12 位，
22、说明第 2 字节的前 4 位在前缀中。给出的 4个地址的第 2 字节的前 4 位分别为：0010、0100、0011 和 0100。故只有(1)是匹配的。12.一个网络有几个子网，其中的一个已经分配了子网号 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)74.178.247.108/28 (4)74.178.247.104/29 （分数：4.00）_正确答案：()解析：0x96=01108000，74.178.247.96 第 4 字节的前 5 位是 01100。(1)
23、中 120 的前 5 位是 01111；(2)中64 的前 5 位是 01000；(3)中 108 的前 4 位是 0110；(4)中 104 的前 5 位是 01101。显然(1)、(2)和(4)都可以再分配给其他子网，但(3)不能。13.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 （分数：4.00）_正确答案：()解析：子网掩码 255.25
24、5.255.224 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 3 -2=6，每个子网内主机的最大数目是 2 5 -2=30。各个子网内主机地址的分布情况如下表所示。 子网的网络号 可能的主机地址范围 192.168.130.32 3362 192.168.130.64 6594 192.168.130.96 97126 192.168.130.128 129158 192.168.130.160 161190 192.168.130.192 193222 显然，IP 地址 192.168.130.10 和 192.168.130.250
25、 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。14.大多数 IP 数据报重组算法都有一个计数器来避免一个丢失的片段长期挂起一个重组缓冲区。假定一个数据报被分割成 4 个片段。开头 3 个片段到达了，但最后一个被耽搁了，最终计数器超时，在接收方存储器中的 3 个片段被丢弃。过了一段时间，最后一个片段蹒跚而至。那么应该如何处置这个片段? （分数：4.00）
26、_正确答案：()解析：对接收方而言，这是一个新的 IP 数据报的一部分，该数据报的其他部分还不得而知。收到的这个片段被放在队列中，等待其余片段的到来。显然，在其余片段不可能到达的情况下，这个片段最终也会因超时而被丢弃。15.在使用 ARP 的同一个以太网上，假定主机 A 和 B 被分配同一个 IP 地址，并且 B 在 A 之后启动。那么，这对于 A 的现有连接会有什么影响?试给出克服这一影响的一种措施。 （分数：4.00）_正确答案：()解析：在 B 广播任何 ARP 询问之后，先前给 A 的物理地址发送的所有站都转为给 B 的物理地址发送。A 将看到所有到达的交通突然停止。为预防此类事件，A
27、 可以有意地监控跟自己的 IP 地址有关的 ARP 广播，A甚至可以紧随这样的广播做自己的 ARP 广播，以使流往自己的交通得以恢复。 如果 B 在启动时使用自我 ARP，它将收到一个应答，表明它的 IP 地址已被使用，这就意味着 B 在地址冲突问题解决之前不应该继续在网络上驻留。16.一个路由器在其路由表中具有下列路由(见下表)。 路由 输出接口 0.0.0.0/0 e1 10.0.0.0/8 e0 10.0.0.0/16 e1 10.0.1.0/24 s0 10.1.1.0/24 s1 10.1.0 0/16 s0 10.1.0.0/24 e1 10.1.1.1/32 s2 一个目标地址是
28、 10.1.1.1 的分组到达该路由器，该路由器将使用哪个接口转发该分组? （分数：4.00）_正确答案：()解析：s2。不管路由表中的路由是按照怎样的顺序排列的，路由器总是取最长匹配。在这里，由于/32 是最长最具体的匹配，因此将使用它的外出接口 s2。17.IGP 和 EGP 这两类协议的主要区别是什么? （分数：4.00）_正确答案：()解析：内部网关协议 IGP 是在一个自治系统内部使用的路由选择协议；而外部网关协议 EGP 则是自治系统之间的路由选择协议。不同的自治系统可以使用不同的 IGP，EGP 被用来将路由选择信息从一个自治系统传递到另一个自治系统。18.RIP 使用 UDP，
29、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? （分数：4.00）_正确答案：()解析：RIP 只和邻站交换信息，UDP 虽不保证可靠递交，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，好处是灵活性很好和开销更小。BGP 需要交换整个路由表(在开始时，包括所有的通路向量)和更新信息，使用 TCP 提供的可靠递交服务可减少带宽的消耗。 RIP 使用不保证可靠递交的 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 使用保证可靠递交
30、的 TCP，因此不需要这样做。19.在 IPv4 的头中使用的协议域在 IPv6 的固定头中不复存在。试说明这是为什么? （分数：4.00）_正确答案：()解析：设置协议域的目的是要告诉目的主机把 IP 分组交给哪一个协议处理程序。中途的路由器并不需要这一信息，因此不必把它放在主头中。实际上，这个信息存在于头中，但被伪装了。最后一个(扩展)头的下一个头域就实现了这一目的。20.一个路由器爆发出大量长度为 1024 字节(数据+头部)的 IP 分组。假定分组的存活期为 10 秒，那么要避免 IP 数据报的标识符号码循环回来重复的危险，路由器可以运行的最大线路速度是多大? （分数：4.00）_正确
31、答案：()解析：IP 分组的标识符域共 16 位，有 65536(=2 16 )个号码。发送 65536 个分组后，IP 数据报的标识符号码就要循环回来。 一个分组内的比特数是：10248=8192=2 13 。 如果线路的位速率是 r 比特/秒，路由器每秒可以发送的分组数是 r/8192，因此它发送一个分组所花的秒数是 8192/r(=2 13 /r)。发送 65536 个分组花的秒数是 2 16 2 13 /r=2 29 /r。让这个时间跟最大分组存活期相等，得到 2 29 /r=10，r=2 29 /10=53687091 因此路由器可以运行的最大线路速度大约为 53687091 比特/秒。21.在一个 IP 地址为 192.168.44.64 的设备的 ARP 请求分组中，目标地址是什么? （分数：4.00）_正确答案：()解析：FF-FF-FF-FF-FF-FF。因为发送方不知道目标设备的物理地址，所以发送一个广播分组，目标硬件地址段用全 1 表示。22.一个设备怎样识别一个输入分组是 ARP 请求?
