1、计算机网络（网络层）-试卷 3 及答案解析(总分：54.00，做题时间：90 分钟)一、单项选择题(总题数：5，分数：10.00)1.主机 A 的 IP 地址为 202101223，主机 B 的 IP 地址为 20310214，两机通过路由器 R 互连。R 的两个端口的 IP 地址分别为 202101225 和 20310215，掩码均为 2552552550。请指出错误的说法( )。（分数：2.00）A.主机 A 将数据发往 R，数据包中的源 IP 地址为 202101223，目标 IP 地址为 20310214B.主机 A 首先发出 ARP 广播询问 IP 地址为 20310214 的 M
2、AC 地址是多少，路由器 R 对此广播包进行响应，并给出 R 的 MAC 地址C.路由器在网络 203-10210 发出 ARP 广播，以获得 IP 地址 20310_214 对应的 MAC 地址，主机 B对此广播包进行响应，并给出 B 的 MAC 地址D.路由器 R 将数据发往 B，数据包中的源 IP 地址为 202101223，目标 IP 地址为 203102142.路由器工作在互联网的( )。（分数：2.00）A.物理层B.数据链路层C.网络层D.传榆层3.在 TCPIP(IPv4)协议下，每一台主机设定一个唯一的( )位二进制的 IP 地址。（分数：2.00）A.16B.32C.24D
3、.124.一个路由器有两个端口，分别接到两个网络，两个网络各有一个主机，IP 地址分别为 11025531和 11024536，子网掩码均为 25525500，请从中选出两个 IP 地址分别分配给路由器的两个端口( )。（分数：2.00）A.11025522 和 11024527B.11024532 和 11025537C.11125532 和 11124537D.11025532 和 110245375.用 TCPIP 协议的网络在传输信息时，如果出了错误需要报告采用的协议是( )。（分数：2.00）A.ICMPB.HTTPC.TCPD.SMTP二、填空题(总题数：4，分数：8.00)6.网
4、络互联的解决方案有两种，一种是( )，另一种是( )。其中，( )是目前主要使用的解决方案。（分数：2.00）_7.为高速缓冲区中的每一个 ARP 表项分配定时器的主要目的是( )。（分数：2.00）_8.Rm 协议使用( )算法，OSPF 协议使用( )算法。（分数：2.00）_9.IP 地址 205312713 用二进制表示可写为( )。（分数：2.00）_三、简答题(总题数：13，分数：26.00)10.简述为何在网络中路由器通常比网桥有更长的时延。（分数：2.00）_11.简述网桥的工作原理及特点。网桥、转发器以及以太网交换机三者异同点有哪些?（分数：2.00）_12.某公司网络拓扑图
5、如下图所示，路由嚣 R1 通过接口 E1、E2 分别连接局域网 1、局域网 2，通过接口L0 连接路由器 R2，并通过路由器 R2 连接域名服务器与互联网。R1 的 10 接口的 IP 地址是20211821；R2 的 L0 接口的 IP 地址是 20211822，L1 接口的 IP 地址是 130111201，E0接口的 IP 地址是 20211831；域名服务器的 IP 地址是 20211832。 （分数：2.00）_13.网络互联有何实际意义?进行网络互联时，有哪些共同的问题需要解决?（分数：2.00）_14.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?（分数：2.
6、00）_15.一个 B 类地址的子网掩码是 2552552400。试问在其中每一个子网上的主机数最多是多少?（分数：2.00）_16.当某个路由器发现一 IP 数据报的校验和有差错时，为什么采取丢弃的办法而不是要求源站重传此数据报?计算首部校验和为什么不采用 CRC 校验码?（分数：2.00）_17.一个 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中必须进行分片。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
7、的是局域网看得见的数据)?（分数：2.00）_18.一个数据报长度为 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?（分数：2.00）_19.有两个 CIDR 地址块 20812811 和 2081302822。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。（分数：2.00）_20.以下的地址前缀中哪一个地址和 25290140 匹配?请说明理由。(1)04；(2)324；(3)46；(4)804。（分数：2.00）_21.某
8、单位分配到一个地址块 13623126426。现在需要进一步划分 4 个一样大的子网。试问：(1)每个子网的前缀有多长?(2)每个子网中有多少个地址?(3)每个子网的地址块是什么?(4)每个子网可分配给主机使用的最小地址和最大地址是什么?（分数：2.00）_22.假定网络中的路由器 A 的路由表有以下的项目(这 3 列分别表示“目的网络”、“距离”和“下一跳路由器”)：N1 4 BN2 2 CN3 1 FN4 5 G 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”)：N1 2N2 1N3 3 试求出路由器 A 更新后的路由表(详细说明每一个步骤)。（分数：2.00）
9、_四、论述题(总题数：1，分数：10.00)Inlernet 网中，某计算机的 IP 地址是 11001010011000000010110001011000，请回答下列问题：（分数：10.00）(1).用十进制数表示上述 IP 地址。（分数：2.00）_(2).该 IP 地址是属于 A 类、B 类还是 C 类地址?（分数：2.00）_(3).写出该 IP 地址在没有划分子网时的子网掩码。（分数：2.00）_(4).写出该 IP 地址在没有划分子网时计算机的主机号。（分数：2.00）_(5).将该 IP 地址划分为 4 个子网(包括全 0 和全 1 的子网)，写出子网掩码，并写出 4 个子网的
10、 IP 地址区间(如 192168111921681254)。（分数：2.00）_计算机网络（网络层）-试卷 3 答案解析(总分：54.00，做题时间：90 分钟)一、单项选择题(总题数：5，分数：10.00)1.主机 A 的 IP 地址为 202101223，主机 B 的 IP 地址为 20310214，两机通过路由器 R 互连。R 的两个端口的 IP 地址分别为 202101225 和 20310215，掩码均为 2552552550。请指出错误的说法( )。（分数：2.00）A.主机 A 将数据发往 R，数据包中的源 IP 地址为 202101223，目标 IP 地址为 20310214
11、 B.主机 A 首先发出 ARP 广播询问 IP 地址为 20310214 的 MAC 地址是多少，路由器 R 对此广播包进行响应，并给出 R 的 MAC 地址C.路由器在网络 203-10210 发出 ARP 广播，以获得 IP 地址 20310_214 对应的 MAC 地址，主机 B对此广播包进行响应，并给出 B 的 MAC 地址D.路由器 R 将数据发往 B，数据包中的源 IP 地址为 202101223，目标 IP 地址为 20310214解析：2.路由器工作在互联网的( )。（分数：2.00）A.物理层B.数据链路层C.网络层 D.传榆层解析：3.在 TCPIP(IPv4)协议下，每
12、一台主机设定一个唯一的( )位二进制的 IP 地址。（分数：2.00）A.16B.32 C.24D.12解析：4.一个路由器有两个端口，分别接到两个网络，两个网络各有一个主机，IP 地址分别为 11025531和 11024536，子网掩码均为 25525500，请从中选出两个 IP 地址分别分配给路由器的两个端口( )。（分数：2.00）A.11025522 和 11024527B.11024532 和 11025537 C.11125532 和 11124537D.11025532 和 11024537解析：5.用 TCPIP 协议的网络在传输信息时，如果出了错误需要报告采用的协议是( )
13、。（分数：2.00）A.ICMP B.HTTPC.TCPD.SMTP解析：解析：ICMP(Internet Control Message Protocol，Internet 控制报文协议)是 TCPIP 协议族的一个予协议，用于在 IP 主机、路由器之间传递控制消息。控制消息是指网络通不通、主机是否可达、路由是否可用等网络本身的消息。这些控制消息虽然并不传输用户数据，但是对于用户数据的传递起着重要的作用。二、填空题(总题数：4，分数：8.00)6.网络互联的解决方案有两种，一种是( )，另一种是( )。其中，( )是目前主要使用的解决方案。（分数：2.00）_正确答案：(正确答案：面向连接的
14、解决方案、面向非连接的解决方案、面向非连接的解决方案)解析：7.为高速缓冲区中的每一个 ARP 表项分配定时器的主要目的是( )。（分数：2.00）_正确答案：(正确答案：保证 ARP 表项的新鲜性和正确性)解析：8.Rm 协议使用( )算法，OSPF 协议使用( )算法。（分数：2.00）_正确答案：(正确答案：矢量距离，链路状态)解析：9.IP 地址 205312713 用二进制表示可写为( )。（分数：2.00）_正确答案：(正确答案：11001101 00000011 01111111 00001101)解析：三、简答题(总题数：13，分数：26.00)10.简述为何在网络中路由器通常
15、比网桥有更长的时延。（分数：2.00）_正确答案：(正确答案：由于“路由”过程中采用了源地址和目的地址存储转发的技术节点存储转发的时延较大，每个节点都要接收、存储、检错、纠错、转发大量的数据信息，路由表建表、改表和查表工作也会产生节点延迟。这些情况导致路由器的时延较长。)解析：11.简述网桥的工作原理及特点。网桥、转发器以及以太网交换机三者异同点有哪些?（分数：2.00）_正确答案：(正确答案：网桥的工作原理： 当连接多个不同类型的局域网时，就需要在数据链路层扩展局域网，使用的设备为网桥。网桥工作在数据链路层，它根据 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。 当网桥收到一
16、个帧时，并不是向所有的端口转发此帧，而是先检查此帧的日的 MAC地址，然后再确定将该帧转发到哪一个端口。 网桥工作在数据链路层，转发器工作在物理层，以太网交换机义叫多端口网桥。)解析：12.某公司网络拓扑图如下图所示，路由嚣 R1 通过接口 E1、E2 分别连接局域网 1、局域网 2，通过接口L0 连接路由器 R2，并通过路由器 R2 连接域名服务器与互联网。R1 的 10 接口的 IP 地址是20211821；R2 的 L0 接口的 IP 地址是 20211822，L1 接口的 IP 地址是 130111201，E0接口的 IP 地址是 20211831；域名服务器的 IP 地址是 2021
17、1832。 （分数：2.00）_正确答案：(正确答案：(1)无类 IP 地址的核心是采用不定长的网络号和主机号，并通过相应的子网掩码来表示(即网络号部分为 1，主机号部分为 0)。本题中网络地址位数是 24，由于 IP 地址是 32 位，因此其主机号部分就是 8 位。因此，子网掩码就是 11111111 11111111 11111111 000000000，即2552552550。 根据无类 IP 地址的规则，每个网段中有两个地址是不分配的：主机号全 0 表示网络地址，主机号全 1 表示广播地址。因此 8 位主机号所能表示的主机数就是 2 8 -2，即 254 台。 该网络要划分为两个子网，
18、每个子网要 120 台主机，因此主机位数 X 应该满足下面 3 个条件： X8，因为是在主机号位长为 8 位的网络进行划分，所以 X 一定要小于 8 位。 2 的 X 次方120，因为根据题意需要容纳 120 台主机。 X 是整数。 解上述方程，得到 X=7。子网掩码就是 11111111 11111111 11111111 10000000，即 255255255128。 所以划分的两个网段是 2021181025 与202118112825。 (2)填写 R1 的路由表填写到局域网 1 的路由。局域网 1 的网络地址和掩码在问题(1)已经求出来了，为 2021181025，则 R1 路由表
19、应填入的网络地址为 20211810，掩码为 255255255128。 由于局域网 1 是直接连接到路由器 R1 的 E1 口上的，因此，下一跳地址填写直接路由(Direct)。接口填写 E1，填写到局域网 2 的路由表 1。 局域网 2 的网络地址和掩码在问题(1)中已经求出来了，为 202118112825。则 R1 路由表应该填入的网络地址为 2021181128，掩码为255255255128由于局域网 2 是直接连接到路由器 R1 的 E2 口上的，因此，下一跳地址填写直接路由。接口填写 E2。填写到域名服务器的路由。由于域名服务器的 IP 地址为 20211832，而该地址为主机
20、地址，因此掩码为 255255255255。同时，路由器 R1 要到 DNS 服务器，就需要通过路由器。R2的接口 L0 才能到达，因此下一跳地址填写 L0 的 IP 地址(20211822)。 填写互联网路由。本题实质是编写默认路由。默认路由是一种特殊的静态路由，指的是当路由表中与包的目的地址之间没有匹配的表项时路由器能够做出的选择。如果没有默认路由器，那么目的地址在路由表中没有匹配表项的包将被丢弃。默认路由在某些时候非常有效，当存在末梢网络时，默认路由会大大简化路由器的配置，减轻管理员的工作负担，提高网络性能。默认路由叫做“00”路由，因为路由的 IP 地址是 0000，而子网掩码也是 0
21、000。同时路由器 R1 连接的网络需要通过路由器 R2 的 L0 口才能到达互联网络，因此下一跳地址填写 L0 的 IP 地址为 20211822。 综上，填写的路由表如下： (3)填写 R2 到局域网 1 和局域网 2 的路由表 2。局域网 1 和局域网 2 的地址可以聚合为 2021181024，而 R2 去往局域网 1 和局域网 2 都是同一条路径。因此，路由表里面只需要填写到 2021181024 网络的路由即可，R2 路由表： )解析：13.网络互联有何实际意义?进行网络互联时，有哪些共同的问题需要解决?（分数：2.00）_正确答案：(正确答案：网络互联暗含了相互连接的汁算机进行通
22、信，也就是说从功能上和逻辑上看，这些相互连接的计算机网络组成了一个大型的计算机网络。网络互联可以使处于不同地理位置的计算机进行通信，方便了信息交流，促成了当今的信息世界。 存在问题有：不同的寻址方案；不同的最大分组长度；不同的网络介入机制；不同的超时控制；不同的差错恢复方法；不同的状态报告方法；不同的路由选择技术；不同的用户接入控制；不同的服务(面向连接服务和无连接服务)；不同的管理与控制方式等。 注：网络互联使不同结构的网络、不同类型的机器之间互相连通，实现更大范围和更广泛意义上的资源共享。)解析：14.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?（分数：2.00）_正
23、确答案：(正确答案：如下图所示，IP 地址在 IP 数据报的首部，而硬件地址则放在 MAC 帧的首部。在网络层以上使用的是 IP 地址，而链路层及以下使用的是硬件地址。 )解析：15.一个 B 类地址的子网掩码是 2552552400。试问在其中每一个子网上的主机数最多是多少?（分数：2.00）_正确答案：(正确答案：2552552400(11111111111111111111000000000000)是 B 类地址的子网掩码，主机地址域为 12bit，所以每个子网的主机数最多为 2 12 -2=4094。)解析：16.当某个路由器发现一 IP 数据报的校验和有差错时，为什么采取丢弃的办法而
24、不是要求源站重传此数据报?计算首部校验和为什么不采用 CRC 校验码?（分数：2.00）_正确答案：(正确答案：之所以不要求源站重发，是因为地址子段也有可能出错，从而找不到正确的源站。数据报每经过一个节点，节点处理机就要计算一下校验和。不用 CRC 是为了简化计算。)解析：17.一个 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中必须进行分片。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得见的数据
25、)?（分数：2.00）_正确答案：(正确答案：IP 数据报的长为：3200+160=3360(bit) 第二个局域网分片应分为32001200=3(片)。 三片的首部共为：160*3=480bit 则总共要传送的数据共 3200+480=3680(bit)。)解析：18.一个数据报长度为 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?（分数：2.00）_正确答案：(正确答案：IP 数据报固定首部长度为 20 字节 )解析：19.有两个 CIDR
26、 地址块 20812811 和 2081302822。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。（分数：2.00）_正确答案：(正确答案：20812811 的前缀为 11010000 100。2081302822 的前缀为1101000010000010000101，它的前 11 位与 20812811 的前缀是一致的，所以 20812811 地址块包含了 2081302822 这一地址块。)解析：20.以下的地址前缀中哪一个地址和 25290140 匹配?请说明理由。(1)04；(2)324；(3)46；(4)804。（分数：2.00）_正确答案：(正确答案：(1)25
27、290140 与 11110000 00000000 00000000 00000000 逐比特相“与”和 04 匹配 (2)25290140 与 11110000 00000000 00000000 00000000 逐比特相“与”和 324 不匹配 (3)25290140 与 11110000 00000000 00000000 00000000 逐比特相“与”和 46 不匹配 (4)25290140 与 11110000 00000000 00000000 00000000 逐比特相“与”和 804 不匹配。)解析：21.某单位分配到一个地址块 13623126426。现在需要进一步划分
28、 4 个一样大的子网。试问：(1)每个子网的前缀有多长?(2)每个子网中有多少个地址?(3)每个子网的地址块是什么?(4)每个子网可分配给主机使用的最小地址和最大地址是什么?（分数：2.00）_正确答案：(正确答案：(1)这个地址块中共有 2(32-26)=26 个主机，每个子网有 24 个主机，所以网络前缀为28。 (2)每个子网中有 16 个地址(3)、(4)地址： )解析：22.假定网络中的路由器 A 的路由表有以下的项目(这 3 列分别表示“目的网络”、“距离”和“下一跳路由器”)：N1 4 BN2 2 CN3 1 FN4 5 G 现在 A 收到从 C 发来的路由信息(这两列分别表示“
29、目的网络”和“距离”)：N1 2N2 1N3 3 试求出路由器 A 更新后的路由表(详细说明每一个步骤)。（分数：2.00）_正确答案：(正确答案：路由器 A 更新后的路由表如下： N1 3 C 不同的下一跳，距离更短，更新 N2 2 C相同的下一跳，更新 N3 1 F 不同的下一跳，距离更长，不改变 N4 5 G 无新信息，不改变。)解析：四、论述题(总题数：1，分数：10.00)Inlernet 网中，某计算机的 IP 地址是 11001010011000000010110001011000，请回答下列问题：（分数：10.00）(1).用十进制数表示上述 IP 地址。（分数：2.00）_正
30、确答案：(正确答案：(1)202964488)解析：(2).该 IP 地址是属于 A 类、B 类还是 C 类地址?（分数：2.00）_正确答案：(正确答案：(2)C 类)解析：(3).写出该 IP 地址在没有划分子网时的子网掩码。（分数：2.00）_正确答案：(正确答案：(3)2552552550)解析：(4).写出该 IP 地址在没有划分子网时计算机的主机号。（分数：2.00）_正确答案：(正确答案：(4)88)解析：(5).将该 IP 地址划分为 4 个子网(包括全 0 和全 1 的子网)，写出子网掩码，并写出 4 个子网的 IP 地址区间(如 192168111921681254)。（分数：2.00）_正确答案：(正确答案：(5)255255255192 20296441202964463 2029644652029644127 20296441292029644191 20296441932029644254。)解析：
