第 3 章 计算机网络中的通信地址与路由练习 

第 3 章 计算机网络中的通信地址与路由练习

1． 通信的目的是要传递信息，因此通信地址是非常重要的，如何表示它是网络通信协议解

决的重要问题。

2． 物理地址是标识网络内计算机的唯一地址，计算机的这个地址在不同协议的网络中有不

同的表示方法。

3． 目前在计算机网络中大多采用局域网接入方式。计算机接入局域网时需要使用一个网络

接口卡，简称网卡。

4． 网卡生产厂商在网卡上集成了一个48位二进制编号(一般按字节使用十六进制数书写，

中间用“：”分隔，如00：5b：03：5e：3f：0b)，其中前24位是从电气电子工程师协会(IEEE)的注册管理委员会申请出厂商注册号，后24位是厂商生产的网卡序号，这就保证了每块网卡的编号在全世界范围内是唯一的。

5． 一块网卡无论安装在哪个计算机上，网卡编号不会变化，所以在计算机网络中就使用网

卡编号作为计算机的物理地址。

6． 局域网络中的网卡完成计算机与网络通信线路的连接和通信线路的连接控制以及数据

的发送、接收等功能，相当于OSI参考模型中的物理层和数据链路层功能。一般把这些功能称为介质访问控制(MAC)。

7． 计算机的物理地址也称作介质访问控制地址( MAC地址)。

8． 在计算机网络中，需要使用地址标识的除了计算机之外，还有中间连接转发节点，一般

为路由器。

9． 路由器上的局域网端口是用来连接局域网的，每个局域网端口相当于一块网卡。对于路

由器的每个局域网端口，和网卡一样，也是集成了一个48位物理地址编号，这个编号在全世界范围内是唯一的。 10．

使用网卡表示的物理地址可以在全世界范围内唯一地标识一台计算机，使用网卡表

示的物理地址虽然是唯一的，但不具备层次结构，而且在全世界范围内的分布是随机的，因为网卡的销售与地区无关。如果在覆盖全世界范围的Internet中使用物理地址通信,根本就不可能知道目的主机在网络中的具体位置。 11．

在TCP/IP网络中使用网际网协议(Internet Protocol，IP)地址表示通信地址，通常称

为IP地址。这种地址是一种层次结构地址编号，它包括网络编号和主机编号两个部分。 12．

IP地址由InterNIC(Internet网络信息中心)统一管理，每个国家的网络信息中心统

一向InterNIC申请IP地址，并负责国内IP地址的管理与分配。网络信息中心一般只分配网络号，网内编号由取得该网络编号使用权的网络管理人员管理和分配。这样，在计算机被分配了一个IP地址后，该计算机肯定是该网络号内的成员，在Internet上当其他计算机与该计算机通信时，首先根据该计算机IP地址的网络号找到网络，再从网络中寻找该计算机。 13．

在TCP/IP网络中目前主要使用的是第4版IP协议(IPv4)。 IPv4中采用32位二进

制数编码IP地址。为了书写方便，IP地址采用点分十进制表示，即把IP地址的的每个字节(8位二进制数)用十进制数表示，每个字节之间用小数点分隔。 14．

在IP地址中，为了照顾不同网络内有不同的主机数目以及其他目的，IP地址被划

分成A、B、C、D、E五类。 15．

在Internet中一般使用A、B、C类IP地址，D类地址用于多播。多播(组播)主要

用于网络会议、网络游戏、网络教学等领域，本书不讨论多播技术。 16．

在A、B、C类IP地址中，A类网络有127个网络号，一个A类网络中可以有224

-2个主机编号；B类网络有214个网络号，一个B类网络中可以有216-2个主机编号；C类网络有221个网络号，一个C类网络中可以有28 -2个主机编号。 17．

域名地址就是使用助记符表示的IP地址，记忆这个地址比记忆IP地址就容易多

了。 18．

域名地址虽然容易记忆，但在IP报文中使用的是用数字表示的IP地址。在浏览器

中输入一个域名地址之后，必须将其转换成IP地址才能进行网络通信，完成这个转换功能的设备称作域名系统服务器——DNS。这个服务器也是安装在一台计算机土的服务程序，采用查表的方法完成域名地址和IP地址的转换。 19．

如果一台计算机想要别人使用域名地址来访问，首先要在DNS服务器中注册，一

般是在上一级域名服务器中注册。域名是分级分层设置的，各级域名间使用“.”分隔。 20．

除了主机域名外，每级域名下都会设置一个域名服务器和备用域名服务器供下级进

行域名注册。为了能够在网络中使用域名地址，在计算机网络连接的TCP/IP属性设置中，必须设置DNS服务器地址。 21．

DNS服务器一般可以设置两个，但必须填写服务器的IP地址。DNS一般需要设置

本地域名服务器地址，即计算机所在域的DNS服务器IP地址。在设置完成DNS服务器地址之后，当一个计算机使用域名地址通信时，系统首先根据域名服务器IP地址将域名地址信息发送给域名服务器，域名服务器根据域名地址查找IP地址，然后将IP地

址返回给该计算机，计算机再使用IP地址和需要通信的计算机进行通信。 22．

根据域名查找IP地址的过程称作域名解析。实际上，域名解析的过程是比较复杂

的。一般域名在本地域名服务器中很难找到，但本地域名服务器会自动到它的上级域名服务器去查找，依次递归，最终查到该域名地址听对应的IP地址。当然，如果每次都这样去查找会影响工作效率，DNS采取了一些办法，例如在计算机和各级域名服务器上会暂存查找过的域名，需要时，计算机会首先在本机的高速缓存中进行域名解析，不成功时才去上级域名服务器解析。各级域名服务器也采取类似的处理方法，用于提高DNS的上作效率。 23．

总之，域名地址是IP地址的助记符形式，使用域名地址需要DNS的帮助。域名地

址一般用于Internet。在Internet中，如果在网络连接的TCP/IP属性设置中没有正确设置DNS服务器，该计算机就不能使用域名地址和其他计算机通信。 24．

MAC地址表示一台计算机或网络中间节点的物理地址，是在数据链路层传输中使

用的地址。 IP地址使用层次结构地址表示网络中的计算机或转发节点，是在网络寻址中使用的地址。MAC地址和IP地址只能表示到计算机，但在一台计算机上可以同时打开多个网站，也可以同时多次打开同一个网站。这就说明网络通信的最终对象不是计算机，而是应用程序，严格地说是应用程序进程。 25．

网络通信的最终对象是应用程序进程，那么进程如何标识呢? 在一台计算机中，不

同的进程是用不同的进程编号标识的，这个进程编号在网络通信中称作端口号或端口地址。 26．

在一个进程被建立时，为了标识该进程，系统需要为它分配一个端口号，这个端口

号对于一般进程是不固定的。在网络通信中，为了和对方进程通信，必须知道对方进程的端口号。 27．

怎样获取对方进程的端口号呢?为了解决这个问题，在网络通信中采用了客户/服务

器模式。客户和服务器分别表示相互通信的两个应用程序进程，客户向服务器发出服务请求，服务器响应客户的请求，为客户提供所需的服务。 28．

在TCP/IP协议网络中，服务器进程使用固定的，所谓“众所周知”的知名端口。

知名端口号在1 ~ 255范围内，由Internet编号分配机构来管理；256 ~1023为注册端口号，由一些系统软件使用，1024 ~ 65535为动态端口号，供用户随机使用。 29．

TCP协议中，文件传输协议FTP，使用 21 为控制端口号，使用 20 为数据端口

号。

30． 31．

TCP协议中，远程登录协议 TELNET 使用 23 作为端口号。

服务器进程又称作守候进程。服务器进程使用知名端口号等待为客户提供服务。客

户程序需要某种服务时，通过服务器的IP地址和服务器端口号得到服务。 32．

一个TCP/IP协议信息报文从应用程序进程到交给数据链路层通过物理网络传输，

报文中包含的地址信息有以下三个：(1) MAC地址，(2 ) IP地址，(3)端口号。 33．

一台计算机如果要连接到TCP/IP协议网络中，必须为该计算机分配一个IP地址。

为了保证TCP/IP协议网络内的计算机正常工作，必须保证IP地址分配正确。 34．

TCP /IP网络中可以互连很多逻辑网络，整个物理网络就像一个国家，每个逻辑网

络就像国家中的一个地区一样。在TCP/IP网络中，各个逻辑网络是用不同的网络号区分的。在一个逻辑网络中可以连接若干台计算机。在TCP/IP网络中，不同逻辑网络是通过网络连接设备(路由器)来分隔的。路由器上的每个广域网接口或局域网接口可以分别连接到不同的逻辑网络。 35．

在IP地址中，主机编号部分全“0”的地址表示网络地址，网络地址不能分配给主

机使用。全“0”是指表示主机地址的二进制数据位全部是“0”。在C类IP地址中，前3个字节是网络号，第4个字节是主机编号，第4个字节数值等于0时，表示这是一个网络地址。 36． 37．

网络内的主机编号不能采用0号。

在IP地址中，主机编号部分全“1”的地址表示广播地址，广播地址当然不能分配

给主机使用。在C类IP地址中，第4个字节是主机编号，主机编号的8个二进制位全“1”时，对应的十进制数是255，例如200. 22. 66. 255就是一个广播地址。 38．

在广播地址中，网络编号部分表示对哪个网络内的主机广播，一般称作直接广播。

如果网络编号部分也是全“1”，并不表示向网络内的所有主机广播，而是限制在对自己所在网络内的主机广播，一般称作受限广播。例如，255. 255. 255. 255就是一个受限广播地址。 39．

在IP地址中0号网络不能使用。一个IP地址的网络编号部分全“0”,时，网络地

址表示本网络。例如，0. 0. 0. 38表示本网络内的38号主机。 40．

A类地址中的127. 0. 0. 0网络用于网络软件测试和本地进程间通信，该网络内的

所有地址不能分配给主机使用。目的地址网络号包含127的报文不会发送到网络上。一般情况下，测试TCP/IP协议软件是否正常时，可以在命令提示符，窗口使用“Ping 127. 0.0.1”命令。

41．

在IP地址中，A、B、C类地址中都保留了一块空间作为私有(专用) IP地址使用，

它们是：

10. 0. 0. 0 ~.10. 255. 255. 255

172.16. 0. 0 ~.172.31. 255. 255

192.168. 0. 0 ~192.168. 255. 255

所谓私有IP地址，就是不能在Internet公共网络上使用IP地址，因为在Internet上

42．

的信息服务商都会设置对私有IP地址的报文过滤，所以在Internet上不会传送目的 IP地址是私有IP地址的报文。但私有IP地址可以在自己的内部网络上任意使用，而且不用考虑和其他地方有IP地址冲突的问题。 43．

用户在自己的内部网络中可以任意使用私有IP地址，但如果想把内部网络连接到

Internet必须借助网络地址转换(NAT)服务，将私有IP地址转换成合法的公网IP地址后才能进入Internet。市场上出售的小路由器一般都有NAT功能，借助这种小路由器可以实现家庭网络通过一个公网IP地址上网。 44．

TCP/IP网络内的主机没有合法的IP地址就不能联网工作。网络管理员在分配IP地

址时需要遵守以下规则。（1）每个网络接口(连接)应该分配一个IP地址；（2）使用合法的IP地址（3）同一网络内的IP地址网络号必须相同，一个网络的IP地址网络号必须唯一。 45．

在每个网络内，各个网络接口的IP地址是唯一的，但每个网络内所有IP地址的网

络号是相同的，不同网络内的网络号都是不同的。 46．

一个网络内的IP地址如果使用了其他网络的网络号，不仅会造成IP地址冲突，而

且会造成网络错误。 47．

为了解决网络地址不足的问题，可以在一个网络地址内再划分出若干网络。在一个

网络地址内划分出的网络称作子网。划分子网时需要占用原来的主机编号字段。当然，一个网络划分为若干网络后，每个网络内能够容纳的主机编码个数必然减少。 48．

在划分了子网之后，子网号也是网络号，子网内的主机编号部分全“0”时表示网

络地址，全“1”时表示对该子网的广播地址，这两个IP地址也是不能分配给主机使用的。但子网编码部分全“0”(0号子网)和全“1”的子网编号是允许使用的(有些教科书上不允许使用)。较早版本的路由器上，需尊添加一条配置命令“ip subnet-zero”后，才允许使用0号子网。