一个站成功发送数据之前的平均重传次数I(1-2-1)*1+2-1*(1-2-2)*2+2-1*2-2*(1-2-3)*3+2-1*2-2*2-3*(1-2-4)*4…...≈1.6373-28有10个站连接到以太网上。试计算一下三种情况下每一个站所能得到的带宽。（1）10个站都连接到一个10Mb/s以太网集线器；（2）10个站都连接到一个100Mb/s以太网集线器；（3）10个站都连接到一个10Mb/s以太网交换机。答:（1）10个站都连接到一个10Mb/s以太网集线器：因为集线器工作在物理层，因此，10个站共用10Mb/s带宽；（2）10个站都连接到一个100Mb/s以太网集线器：同理，10个站共用100Mb/s带宽；（3）10个站都连接到一个10Mb/s以太网交换机：因为以太网交换机工作在数据链路层，可以实现数据帧的转发，因此，每个站独占10Mb/s带宽。3-30答：9台主机和2台服务器的工作时的总吞吐量为900+200=1100mbit/s.三个系各有一台主机分别访问两个服务器和通过路由器上网，其他主机在系内通信。3-32图3-35表示有五个站点分别连接在三个局域网上，并且用网桥B1和B2连接起来。每一个网桥都有两个接口（1和2）。在一开始，两个网桥中的转发表都是空的。以后有以下各站向其他的站发送了数据帧：A发送给E，C发送给B，D发送给C，B发送给A。试把有关数据填写在表3-2中。发送的B1的转发表帧地址接口A→EC→BD→CB→AACDB1221B2的转发表地址ACD接口112B1的处理（转发？丢弃？登记？）转发，写入转发表转发，写入转发表写入转发表，丢弃不转发写入转发表，丢弃不转发B2的处理（转发？丢弃？登记？）转发，写入转发表转发，写入转发表转发，写入转发表接收不到这个帧3-33在图3-31中，以太网交换机有6个接口，分别接到5台主机和1个路由器。答：A发送帧给DD发送帧给AE发送帧给AA发送帧给E写入（A，1）写入（D，4）写入（E，5）不变所有的接口AAE开始时交换表为空，交换机不知向何接口转发交换机已知道A连接在接口1交换机已知道A连接在接口1交换机已知道E连接在接口53-34答：从A到B（包括4个转发器）的传播时延=800m/(2*108m/s)+4*20bit/100*106bit/s=(4*10-6+0.8*10-6)=4.8μs发送1帧需要的时间是1500/(100Mbit/s)=15μs,比从A到B传播一个比特的时间还要多。在t=0时，A和B同时发送帧。在t=4.8μs时，A和B都检测出碰撞。在t=9.6μs时，B终止发送的帧的最后一个比特到达A，A立即重传。在t=14.4μs,A重传帧的第一个比特到达B。A发送1500bit需要的时间是1500/108=15μs。在t=29.4μs时，A重传帧的最后一个比特到达B。整个传输链路被4个交换机分成5个网段。在主机和交换机之间或两个交换机之间的传播时延：每一段电缆长度160m除以电磁波的传播速率2*108m/s,算出为0.8μs,总的传播时延为5*0.8=4μs。主机A和4个交换机的发送时延一共是5*15=75μs。4个交换机的处理实验为4*0.2=0.8μs。因此，B收完A所发送的帧总共经历的时延=4+75+0.8=79.8μs。第四章网络层4.试简单说明下列协议的作用：IP、ARP、RARP和ICMP。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。网际协议IP是TCP/IP体系中两个最主要的协议之一，与IP协议配套使用的还有四个协议。ARP协议：是解决同一个局域网上的主机或路由器的IP地址和硬件地址的映射问题。RARP：是解决同一个局域网上的主机或路由器的硬件地址和IP地址的映射问题。ICMP：提供差错报告和询问报文，以提高IP数据交付成功的机会因特网组管理协议IGMP：用于探寻、转发本局域网内的组成员关系。5.IP地址分为几类？各如何表示？IP地址的主要特点是什么？分为ABCDE5类;每一类地址都由两个固定长度的字段组成，其中一个字段是网络号net-id，它标志主机（或路由器）所连接到的网络，而另一个字段则是主机号host-id，它标志该主机（或路由器）。各类地址的网络号字段net-id分别为1字节，2字节，3字节，0字节，0字节；主机号字段host-id分别为3字节、2字节、1字节、4字节、4字节。特点：（1）IP地址是一种分等级的地址结构。分两个等级的好处是：第一，IP地址管理机构在分配IP地址时只分配网络号，而剩下的主机号则由得到该网络号的单位自行分配。这样就方便了IP地址的管理。第二，路由器仅根据目的主机所连接的网络号来转发分组（而不考虑目的主机号），这样就可以使路由表中的项目数大幅度减少，从而减小了路由表所占的存储空间。（2）实际上IP地址是标志一个主机（或路由器）和一条链路的接口。当一个主机同时连接到两个网络上时，该主机就必须同时具有两个相应的IP地址，其网络号net-id必须是不同的。这种主机称为多归属主机(multihomedhost)。由于一个路由器至少应当连接到两个网络（这样它才能将IP数据报从一个网络转发到另一个网络），因此一个路由器至少应当有两个不同的IP地址。(3)用转发器或网桥连接起来的若干个局域网仍为一个网络，因此这些局域网都具有同样的网络号net-id。(4)所有分配到网络号net-id的网络，范围很小的局域网，还是可能覆盖很大地理范围的广域网，都是平等的。6.试根据IP地址的规定，计算出表4-2中的各项数据。解：1）A类网中，网络号占七个bit,则允许用的网络数为2的7次方，为128，但是要除去0和127的情况，所以能用的最大网络数是126，第一个网络号是1，最后一个网络号是126。主机号占24个bit,则允许用的最大主机数为2的24次方，为16777216，但是也要除去全0和全1的情况，所以能用的最大主机数是16777214。2）B类网中，网络号占14个bit，则能用的最大网络数为2的14次方，为16384，第一个网络号是128.0，因为127要用作本地软件回送测试，所以从128开始，其点后的还可以容纳2的8次方为256，所以以128为开始的网络号为128.0~~128.255，共256个，以此类推，第16384个网络号的计算方法是：16384/256=64128+64=192，则可推算出为191.255。主机号占16个bit,则允许用的最大主机数为2的16次方，为65536，但是也要除去全0和全1的情况，所以能用的最大主机数是65534。3）C类网中，网络号占21个bit,则能用的网络数为2的21次方，为2097152，第一个网络号是192.0.0，各个点后的数占一个字节，所以以192为开始的网络号为192.0.0~~192.255.255，共256*256=65536，以此类推，第2097152个网络号的计算方法是：2097152/65536=32192+32=224，则可推算出为223.255.255。主机号占8个bit,则允许用的最大主机数为2的8次方，为256，但是也要除去全0和全1的情况，所以能用的最大主机数是254。7.试说明IP地址与硬件地址的区别，为什么要使用这两种不同的地址？IP地址就是给每个连接在因特网上的主机（或路由器）分配一个在全世界范围是唯一的32位的标识符。从而把整个因特网看成为一个单一的、抽象的网络在实际网络的链路上传送数据帧时，最终还是必须使用硬件地址。MAC地址在一定程度上与硬件一致，基于物理、能够标识具体的链路通信对象、IP地址给予逻辑域的划分、不受硬件限制。准确理解可参考教材：P122图4-9及其说明。9.（1）子网掩码为255.255.255.0代表什么意思？有三种含义其一是一个A类网的子网掩码，对于A类网络的IP地址，前8位表示网络号，后24位表示主机号，使用子网掩码255.255.255.0表示前8位为网络号，中间16位用于子网段的划分，最后8位为主机号。第二种情况为一个B类网，对于B类网络的IP地址，前16位表示网络号，后16位表示主机号，使用子网掩码255.255.255.0表示前16位为网络号，中间8位用于子网段的划分，最后8位为主机号。第三种情况为一个C类网，这个子网掩码为C类网的默认子网掩码。（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？255.255.255.248即11111111.11111111.11111111.11111000.每一个子网上的主机为：23-2=6台（去掉全零和全1的主机地址）（3）一A类网络和一B网络的子网号subnet-id分别为16个1和8个1，问这两个子网掩码有何不同？A类网络：11111111111111111111111100000000给定子网号（16位“1”）则子网掩码为255.255.255.0B类网络11111111111111111111111100000000给定子网号（8位“1”）则子网掩码为255.255.255.0二者的子网数目不同。（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？255.255.11110000.00000000Host-id的位数为12，因此，主机数为：212-2=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？是有效的子网掩码，10111111111111110000000011111111，此掩码不推荐使用。(6)某个IP地址的十六进制表示C2.2F.14.81，试将其转化为点分十进制的形式。这个地址是哪一类IP地址？194.47.20.12911000010.00101111.00010100.10000001C类地址(7)C类网络使用子网掩码有无实际意义？为什么？有实际意义。C类子网IP地址的32位中,前24位用于确定网络号,后8位用于确定主机号。如果划分子网,可以选择后8位中的高位,这样做可以进一步划分网络,并且不增加路由表的内容,但是代价是主机数相对减少。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(2)和(5)是A类,(1)和(3)是B类,(4)和(6)是C类.13.设IP数据报使用固定首部，其各字段的具体数值如图所示（除IP地址外，均为十进制表示）。试用二进制运算方法计算应当写入到首部检验和字段中的数值（用二进制表示）。41410.12.14.512.6.7.9010001010000000000000000-00011100000000000000000100000000-000000000000010000010001xxxxxxxxxxxxxxxx0000101000001100000011100000010100001100000001100000011100001001作二进制检验和（XOR）0111010001001110取反码17502800100010111011000117.一个3200位长的TCP报文传到IP层，加上160位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1200位。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”当然指的是局域网看见的数据）?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，即该局域网所能传送的每个IP数据片的数据部分≤1200-160(bit)=1040(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64bit的整数倍，即为1024(bit)≤1040(bit)，这样3200bit的报文要分4个数据片，其中长度分别为：1024；1024；1024；128(bit)所以第二个局域网向上传送的比特数等于（3200+4×160），共3840bit。19.主机A发送IP数据报给主机B，途中经过了5个路由器。试问在IP数据报的发送过程中总共使用了几次ARP？6次，主机用一次，每个路由器各使用一次。20.设某路由器建立了如下路由表：目的网络子网掩码下一跳128.96.39.0255.255.255.128接口m0128.96.39.128255.255.255.128接口m1128.96.40.0255.255.255.128R2192.4.153.0255.255.255.192R3*（默认）——R4现共收到5个分组，其目的地址分别为：（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（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。21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，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掩码号，并算出每个地点主机号码的最小值和最大值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---129.250.1.2542：00000010129.250.2.0129.250.2.1---129.250.2.2543：00000011129.250.3.0129.250.3.1---129.250.3.2544：00000100129.250.4.0129.250.4.1---129.250.4.2545：00000101129.250.5.0129.250.5.1---129.250.5.2546：00000110129.250.6.0129.250.6.1---129.250.6.2547：00000111129.250.7.0129.250.7.1---129.250.7.2548：00001000129.250.8.0129.250.8.1---129.250.8.254
计算机网络第7版1-5章答案
