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第1組

習題

1. 某網絡拓撲如題下圖所示，其中 R 為路由器，主機 H1～H4 的 IP 地址配置以及 R 的各接口 IP 地址配置如圖中所示。現有若干以太網交換機（無 VLAN 功能）和路由器兩類網絡互連設備可供選擇。
   
   請回答下列問題：
   （1）設備 1、設備 2 和設備 3 分別應選擇什么類型的網絡設備？
   （2）設備 1、設備 2 和設備 3 中，哪幾個設備的接口需要配置 IP 地址？為對應的接口配置正確的 IP 地址。
   （3）為確保主機 H1～H4 能夠訪問 Internet，R 需要提供什么服務？
   （4）若主機 H3 發送一個目的地址為 192.168.1.127 的 IP 數據報，網絡中哪幾個主機會接收該數據報？

2. 某公司的網絡如題下圖所示。IP 地址空間 192.168.1.0/24 被均分給銷售部和技術部兩個子網，并已分別為部分主機和路由器接口分配了 IP 地址，銷售部子網的 MTU =1500B，技術部子網的 MTU = 800B。IP包分片的規則是數據部分須為8字節的整數倍，如可分8字節，16字節，24字節有效載荷的數據包。
   
   請回答下列問題。
   （1）銷售部子網的廣播地址是什么？技術部子網的子網地址是什么？若每個主機僅分配一個 IP 地址，則技術部子網還可以連接多少臺主機？
   （2）假設主機 192.168.1.1 向主機 192.168.1.208 發送一個總長度為 1500B 的 IP 分組，IP 分組的頭部長度為 20B，路由器在通過接口 F1 轉發該 IP 分組時進行了分片。若分片時盡可能分為最大片，則一個最大 IP 分片封裝數據的字節數是多少？至少需要分為幾個分片？每個分片的片偏移量是多少？

答案

1. (1)設備 1 為路由器，設備 2、3 為以太網交換機
   (2)設備 1 為路由器，其接口應配置 IP 地址，設備 1 的 IF2、IF3
   接口的 IP 地址分別設置為 192.168.1.1/26 和 192.168.1.65/26
   (3)R 需要提供 NAT 服務，即網絡地址轉換服務
   (4)主機號全為 1，為本網絡的廣播地址，由于路由器可以隔離廣播域，只有主機 H4 會接收到數據報

2. (1)令銷售部子網的主機號全 1，可以得到該部門的廣播地址為192. 168.1.127/25；技術部子網的完整地址為 192.168.1.128/25；有 1 個 IP 地址分配給了路由器的端口（192.168.1.254），因此還可以分配 126 - 80 - 1 = 45 臺
   (2)且注意分片的數據長度必須是 8B 的整數倍。由題可知，在技術子網內，MTU = 800B，IP 分組頭部長 20B，最大 IP 分片封裝數
   據的字節數為$[(800?20)/8]\times 8=776$。至少需要的分片數為$[(1500?20)/776]=2$。第 1 個分片的偏移量為 0；第 2 個分片的偏移量為 776/8 = 97。

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第2組

習題

1. 甲乙雙方均采用后退N幀協議(GBN)進行持續的雙向數據傳輸，GBN協議的發送窗口上限為$2^n?1$，n為序號長度，且雙方始終采用捎帶確認。Sx，y和Rx，y分別表示甲方和乙方發送的數據幀，其中：x是發送序號；y是確認序號(表示希望接收對方的下一幀序號)；數據幀的發送序號和確認序號字段均為3比特。下圖給出了甲方發送數據幀和接收數據幀的兩種場景，其中t0為初始時刻，此時甲方的發送和確認序號均為0，t1時刻甲方有足夠多的數據待發送
   
   請回答下列問題。
   (1)對于圖(a)，t0時刻到t1時刻期間，甲方可以斷定乙方已正確接收的數據幀數是多少?正確接收的是哪幾個幀(請用Sx，y形式給出)?
   (2)對于圖(a)，從t1時刻起，甲方在不出現超時且未收到乙方新的數據幀之前，最多還可以發送多少個數據幀?其中第一個幀和最后一個幀分別是哪個(請用Sx，y形式給出)?
   (3)對于圖(b)，從t1時刻起，甲方在不出現新的超時且未收到乙方新的數據幀之前，需要重發多少個數據幀?重發的第一個幀是哪個(請用Sx，y形式給出)?

2. 某網絡拓撲如題47圖所示，其中路由器內網接口、DHCP服務器、WWW服務器與主機1均采用靜態IP地址配置，相關地址信息見圖中標注；主機2～主機N通過DHCP服務器動態獲取IP地址等配置信息。
   
   請回答下列問題。
   (1)DHCP服務器可為主機2～主機N動態分配IP地址的最大范圍是什么?主機2使用DHCP協議獲取IP地址的過程中，發送的封裝DHCP Discover報文的IP分組的源IP地址和目的IP地址分別是什么?
   (2)若主機2的ARP表為空，則該主機訪問Internet時，發出的第一個以太網幀的目的MAC地址是什么?封裝主機2發往Internet的IP分組的以太網幀的目的MAC地址是什么?
   (3)若主機1的子網掩碼和默認網關分別配置為255.255.255.0和111.123.15.2，則該主機是否能訪問WWW服務器?是否能訪問Internet?請說明理由。

答案

1. (1)t0時刻到t1時刻期間，甲方可以斷定乙方已正確接收了3個數據幀，分別是S0，0、S1，0、S2，0。
   (2)從t1時刻起，甲方最多還可以發送5個數據幀，其中第一個幀是S5，2，最后一個數據幀是S1，2。
   (3)甲方需要重發3個數據幀，重發的第一個幀是S2，3。

2. (1)DHCP服務器可為主機2～主機N動態分配IP地址的最大范圍是：111.123.15.5～111.123.15.254；主機2發送的封裝DHCPDiscover報文的IP分組的源IP地址和目的IP地址分別是0.0.0.0和255.255.255.255。
   (2)主機2發出的第一個以太網幀的目的MAC地址是ff-ff-ff-ff-ff-ff；封裝主機2發往Internet的IP分組的以太網幀的目的MAC地址是00-al-al-al-al-al。
   (3)主機1能訪問WWW服務器，但不能訪問Internet。由于主機1的子網掩碼配置正確而默認網關IP地址被錯誤地配置為111.123.15.2(正確IP地址是111.123.15.1)，所以主機1可以訪問在同一個子網內的WWW服務器，但當主機1訪問Internet時，生機1發出的IP分組會被路由到錯誤的默認網關(111.123.15.2)，從而無法到達目的主機。

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第3組

習題

1. 假設 Internet 的兩個自治系統構成的網絡如題下圖所示，自治系統 ASI 由路由器R1 連接兩個子網構成；自治系統 AS2 由路由器 R2、R3 互聯并連接 3 個子網構成。各子網地址、R2 的接口名、R1 與 R3 的部分接口 IP 地址如下圖所示。
   
   請回答下列問題。
   （1）假設路由表結構如下表所示。請利用路由聚合技術，給出 R2 的路由表，要求包括到達上圖中所有子網的路由，且路由表中的路由項盡可能少。
   
   （2）若 R2 收到一個目的 IP 地址為 194.17.20.200 的 IP 分組，R2 會通過哪個接口轉發該IP 分組？
   （3）R1 與 R2 之間利用哪個路由協議交換路由信息？該路由協議的報文被封裝到哪個協議的分組中進行傳輸？

2. 主機 H 通過快速以太網連接 Internet，IP 地址為 192.168.0.8，服務器 S 的 IP 地址為 211.68.71.80。 H 與 S 使用 TCP 通信時，在 H 上捕獲的其中 5 個 IP 分組如 圖-a 表所示。
   圖a
   
   圖b
   

回答下列問題。
1）圖-a 表中的 IP 分組中，哪幾個是由 H 發送的？哪幾個完成了 TCP 連接建立過程？
2）根據圖-a 表中的 IP 分組，分析 S 已經收到的應用層數據字節數是多少？
3）若圖-a 表中的某個 IP 分組在 S 發出時的前 40 字節如圖-b 表所示，則該 IP 分組到達 H 時經過了多少個路由器？

附圖

答案

1. (1)
   (2)該 IP 分組的目的 IP 地址 194.17.20.200 與路由表中 194.17.20.0/23 和 194.17.20.128/25兩個路由表項均匹配，根據最長匹配原則，R2 將通過 E0 接口轉發該 IP 分組
   (3)R1 與 R2 之間利用 BGP4（或 BGP）交換路由信息；BGP4 的報文被封裝到TCP 協議段中進行傳輸

2. (1)編號為1，3，4的分組是H發送的；編號為1，2，3的分組完成TCP連接的三次握手
   (2)由 3 號分組封裝的 TCP 段可知，發送應用層數據初始序號為 seq=846b 41c6H，由 5 號分組封裝的 TCP 段可知，ack 為 seq=846b 41d6H，所以 5 號分組已經收到的應用層數據的字節數為 846b 41d6H - 846b 41c6H=10H=16。
   (3)由于 S 發出的 IP 分組的標識=6811H，所以該分組所對應的是圖-a 表中的 5 號分組。S 發出的IP 分組的 TTL=40H=64，5 號分組的 TTL=31H=49，64-49=15，所以，可以推斷該 IP 分組到達 H 時經過了 15 個路由器。

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第4組

習題

1. 某網絡拓撲如下圖所示，路由器 R1 通過接口 E1、E2 分別連接局域網 1、局域網 2，通過接口 L0連接路由器 R2，并通過路由器 R2 連接域名服務器與互聯網。R1 的 L0 接口的 IP 地址是 202.118.2.1；R2的 L0 接口的 IP 地址是 202.118.2.2，L1 接口的 IP 地址是 130.11.120.1，E0 接口的 IP 地址是 202.118.3.1；域名服務器的 IP 地址是 202.118.3.2。
   
   R1 和 R2 的路由表結構為：
   
   ⑴ 將 IP 地址空間 202.118.1.0/24 劃分為 2 個子網，分別分配給局域網 1、局域網 2，每個局域網需分配的IP 地址數不少于 120 個。請給出子網劃分結果，說明理由或給出必要的計算過程。
   ⑵ 請給出 R1 的路由表，使其明確包括到局域網 1 的路由、局域網 2 的路由、域名服務器的主機路由和互聯網的路由。
   ⑶ 請采用路由聚合技術，給出 R2 到局域網 1 和局域網 2 的路由。

2. 某局域網的介質訪問控制（MAC）協議為 CSMA/CD，信號在介質上的傳播速度為 200000km/s；
   ①、若該網絡為總線型結構，總線長度為 1km，則站點在發送過程中的沖突（碰撞）檢測時間為？
   ②、若該網絡試用一個集線器（HUB）連接所有點，且限定站點到集線器之
   間的最長距離為 100m，則站點在發送過程中的沖突（碰撞）檢測時間為？
   ③、若該網絡為以太網，通過使用交換機可以大幅度減少沖突，但為保證
   網絡性能，一個局域網內的站點個數仍不宜過多，為什么？

答案

1. (1)子網 1：202.118.1.0/25，子網 2：202.118.1.128/25
   (2)
   (3)

2. (1)10us
   (2)2us
   (3)容易產生廣播風暴；交換機帶寬有限

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第5組

習題

1. 某單位下屬四個部門分別建立局域網，并依次連接到該單位的路由器 R1 的接口 D1～D4 上。R1 通過接口 L1 與路由器 R2 的接口 L2 連接并接入 Internet 網絡拓撲結構，各部門局域網分配的 IP 地址塊及路由接口 IP 地址如下圖所示：
   
   (1)路由器 R1 的路由表結構如下所示，請給出路由表內部確保各部門網絡及Internet 訪問的暢通。
   
   (2)為減少路由 R2 中的路由表項需對該網絡地址進行聚合，試求最大可能聚合四個部門局域網的地址塊，并用 CIDR 記法表示。

2. 連接在以太網中的主機甲發出一個幀，其前 80 字節的內容（十六進制），如圖 1 所示、以太網幀結構和 IP 首部結構（如圖 2、圖 3 所示）
   
   
   
   (1)、幀中的目的 MAC 地址是什么？主機甲在生成該幀時如何得知該地址？
   (2)、幀中所含 IP 分組的目的 IP 地址是什么？（用點分十進制表示）；從 IP 分
   組內容可以看出主機甲所在子網的網關同時進行地址翻譯（NAT）為什么？
   (3)、幀中所含 IP 分組到達接收方主機后，接收方如何從 IP 分組中識別出傳輸層報文的起始位置？為什么可以看出題中所給出的傳輸報文為 TCP 報文？

答案

1. (1)略
   (2)200.18.0.0/18

2. (1)MAC地址為：00:23:89:52:3D:D1
   首先在ARP高速緩存查看是否有對應IP-MAC地址映射，若無則借助ARP協議進行廣播查詢
   (2)目的IP地址為：219.239.227.6
   甲的地址為私有地址，目的地址為公有地址，需要借助NAT才能正常通信
   (3)第20字節即為起始 IP分組中，協議字段為6，表示為TCP報文

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第6組

習題

1. 主機甲中的應用程序使用 TCP 協議向主機乙發送 20KB 數據，在建立 TCP 連接后，主機甲按照慢啟動（慢開始）和擁塞避免機制發送數據，其擁塞窗口初始值為 1.慢啟動的門限值 ssthresh 為 8，且每次發送 TCP 報文段均搭載 1KB 的用戶數據；
   (1)、若傳輸過程中未發生確認超時，且不考慮流量控制，則主機甲到第幾輪時能夠完成題中所述 20KB 數據的發送？各輪次的擁塞窗口寬度為多少？
   (2)、若傳輸過程中未發生確認超時，主機乙返回確認報文段中“窗口(window size)”字段始終為 6KB，則主機甲到第幾輪次能夠完成題中所述的 20KB 數據的發送？

答案

1. (1)5輪發完，寬度分別為：1 2 4 8 9
   (2)6輪發完，寬度分別為：1 2 4 6 6 6