第4章 網絡層

§4.1 網絡層概述

題組闖關

1.在 Windows 的網絡配置中，“默認網關” 一般被設置為 ( ) 的地址。
A. DNS 服務器
B. Web 服務器
C. 路由器
D. 交換機

1.【參考答案】C
【解析】只有在計算機上正確安裝網卡驅動程序和網絡協議，并正確設置 IP 地址信息之后，服務器才能與網絡內的計算機進行正常通信。在正確安裝了網卡等網絡設備后，系統可自動安裝 TCP/IP 協議。主要配置的屬性有 IP 地址、子網掩碼、默認網關以及 DNS 服務器的 IP 地址等信息。在 Windows 的網絡屬性配置中，“默認網關” 應該設置為路由器的地址。

2.第三層交換技術中，基于核心模型解決方案的設計思想是 ( )。
A. 路由一次，隨后交換
B. 主要提高路由器的處理器速度
C. 主要提高關鍵節點處理速度
D. 主要提高計算機的速度

2.【參考答案】C
【解析】本題考查對基于核心模型解決方案的設計思想的理解。
在 5 層模型中，第三層是網絡層，路由器位于網絡的關鍵節點，通過優化關鍵節點的處理能力來優化整個網絡。

真題實戰

1.網絡互聯時，在由路由器進行互聯的多個局域網結構中，要求每個局域網 ( )。 【青島理工大學 2017 年】
A. 物理層協議可以不同，而數據鏈路層及數據鏈路層以上的高層協議必須相同
B. 物理層、數據鏈路層協議可以不同，而數據鏈路層以上的高層協議必須相同
C. 物理層、數據鏈路層、網絡層協議可以不同，而網絡層以上的高層協議必須相同
D. 物理層、數據鏈路層、網絡層及高層協議都可以不同

1.【參考答案】C
【解析】路由器工作在網絡層，向傳輸層及以上各層隱藏下層的具體實現，也就是說本層及本層以下的協議可以不同，即物理層、數據鏈路層、網絡層協議可以不同；路由器不能處理網絡層之上的協議數據，所以高層協議必須相同。故選項 C 為正確答案。

2.在下列幾組協議中，哪一組屬于網絡層協議 ( )。 【浙江大學 2011 年】
A. IP 和 TCP
B. FTP 和 UDP
C. ARP 和 TELNET
D. ICMP 和 IP

2.【參考答案】D
【解析】TCP、UDP 是傳輸層的協議；FTP、TELNET 是應用層協議；ARP 是數據鏈路層；IP、ICMP 是網絡層。

§4.2 IP 地址

考點 1 IP 地址

題組闖關

如果一個主機移動到了另一個局域網中，這時一個分組到達它原來所在的局域網中，分組會被轉發到 ( )。
A. 移動 IP 的本地代理
B. 移動 IP 的外部代理
C. 主機
D. 丟棄

1.【參考答案】A
【解析】當一個分組到達用戶的本地局域網中的時候，它被轉發給某一臺與局域網相連的路由器。該路由器尋找目標 IP 主機，這時候本地代理響應該請求，并且接收該分組；然后將這些分組封裝到一些新的 IP 分組中，并將新分組發送給外部代理。外部代理將原分組分解出來后，移交給移動后的主機。故選 A。

2.如果一個站點的用戶希望實現漫游，他需要 ( )。
A. 創建一個本地代理
B. 創建一個外部代理
C. 外部代理與該用戶本地代理進行聯系
D. 以上工作都需要

2.【參考答案】D
【解析】如果希望實現漫游，那么他必須先創建一個本地代理；如果一個站點允許其他的訪問者進到它的網絡中，那么它必須建立一個外部代理。當移動主機在一個外地站點中啟動的時候，它與當地的外部代理聯系，并且進行注冊；然后，外部代理與該用戶的本地代理進行聯系，并且給它一個轉交地址。故選項 D 為正確答案。

真題實戰

1.若某主機的 IP 地址是 183.80.72.48，子網掩碼是 255.255.192.0，則該主機所在網絡的網絡地址是 ( )。 【全國統考 2022 年】
A. 183.80.0.0
B. 183.80.64.0
C. 183.80.72.0
D. 183.80.192.0

1.【參考答案】B
【解析】IP 地址、子網掩碼概念的理解。用主機 IP 地址與子網掩碼進行邏輯與（And）運算可以得出主機所在網絡的網絡地址，在進行邏輯與運算時，只需將 IP 地址與子網掩碼中的第三個數轉換成二進制進行運算，即 (0100 1000) And (1100 0000) = 0100 0000 (64)，答案為 B。

2.某主機的 IP 地址為 157.109.123.215，子網掩碼為 255.255.240.0，向這臺主機所在子網發送廣播數據包時，IP 數據包中的目的地址為 ( )。 【北京郵電大學 2018 年】
A. 157.109.127.255
B. 157.109.255.255
C. 157.109.102.0
D. 157.109.0.0

2.【參考答案】A
【解析】題中子網掩碼的前兩個字節為全 1，第 3 個字節的二進制為 11110000，可知前 20 位為子網號，后 12 位為主機號。IP 地址的第三個字節為 123，轉換為二進制為 01111011，將后 12 位主機號全置為 1，可以得到廣播地址為 157.109.127.255。所以選項 A 為正確答案。

3.IP 地址 202.117.17.254/22 是 ( ) 地址。 【沈陽工業大學 2017 年】
A. 物理地址
B. 主機地址
C. 組播地址
D. 廣播地址

3.【參考答案】B
【解析】將題中的 IP 地址后兩位用二進制表示為 202.117.00010001.11111110/22，可知這是一個主機地址，網絡號為 201.117.00010000.00000000，即 201.117.16.0。所以選項 B 是正確答案。

考點 2 基本 IP 地址

題組闖關

1.假設給用戶 X2 分配的 C 類網絡號為 196.25.16.0~196.25.31.0，則 X2 的子網掩碼應為 ( )。
A. 255.255.255.0
B. 255.255.250.0
C. 255.255.248.0
D. 255.255.240.0

1.【參考答案】A
【解析】16 的二進制為 0001 0000，31 的二進制為 0001 1111，故子網掩碼為 1111 1111，即 255。

2.一個 C 類地址，最多能容納的主機數目為 ( )。
A. 64516
B. 254
C. 64518
D. 256

2.【參考答案】B
【解析】一個 C 類 IP 地址由 3 字節的網絡地址和 1 字節的主機地址組成，網絡地址的最高位必須是 “110”，范圍從 192.0.0.0 到 223.255.255.255。C 類網絡可達 209 萬余個，每個網絡能容納 254 個主機。

真題實戰

1.下列 IP 地址中，只能作為 IP 分組的源 IP 地址但不能作為目的 IP 地址的是 ( )。 【全國統考 2017 年】
A. 0.0.0.0
B. 127.0.0.1
C. 200.10.10.3
D. 255.255.255.255

1.【參考答案】A
【解析】IP 地址 0.0.0.0/32 可作為本主機在本網絡上的源地址，不能作為目的地址；127.0.0.1 是回環地址，以它為目的 IP 地址的數據將被立即返回本機；200.10.10.3 是 C 類 IP 地址，既可以作為源地址，也可以作為目的地址；255.255.255.255 是廣播地址，只能作為目的地址。綜上，選項 A 為正確答案。

2.下列選項中，可作為 IP 數據報頭中源 IP 地址的是 ( )。 【北京郵電大學 2017 年】
A. 246.0.0.1
B. 264.0.0.1
C. 255.255.255.255
D. 0.0.0.0

2.【參考答案】D
【解析】選項 A 是 E 類地址，保留為今后使用，不作為源 IP 地址使用；選項 B 是非法 IP 地址（注意，264 > 255）。根據 RFC 文檔，0.0.0.0 可以作為本主機在本網絡上的源地址；255.255.255.255 是廣播地址，只能作為目的地址。因此，選項 D 是正確答案。

3.以下合法的 C 類 IP 地址是 ( )。 【重慶郵電大學 2017 年】
A. 102.106.1.1
B. 190.220.1.15
C. 202.205.18.11
D. 254.206.2.2

3.【參考答案】C
【解析】在分類的 IP 地址中，C 類地址網絡號字段最前面的 1 ~ 3 位為 110，第一個可指派的網絡號是 192.0.1，最后一個可指派的網絡號是 223.255.255。對照題中選項，可知選項 C 為正確答案。

4.某部門申請到一個 C 類 IP 地址，若要分成 8 個子網，其掩碼應為 ( )。【華中科技大學 2018 年】
A. 255.255.255.255
B. 255.255.255.0
C. 255.255.255.224
D. 255.255.255.192

4.【參考答案】C
【解析】C 類 IP 地址默認網絡號是前 3 個字節，最后一個字節是主機號。題中要劃分為 8 個子網，就要從主機位中取出 3 位作為子網號，此時子網掩碼為：1111 1111.1111 1111.1111 1111.11100000，轉換為十進制為 255.255.255.224。所以選項 C 為正確答案。

5.下面的 IP 地址中，分配給主機的 A 類地址是 ( )。【南京大學 2013 年】
A. 126.255.255.255
B. 126.0.0.0
C. 126.0.0.1
D. 128.0.0.1

5.【參考答案】C
【解析】在分類的 IP 地址中，A 類地址的網絡號使用范圍是 1 ~ 126，所以排除選項 D。其他幾個選項中，A 和 B 是特殊的主機號全 1（廣播地址）和全 0（網絡地址）的地址，不能分配給主機使用。而 C 符合題意。所以選項 C 為正確答案。

6.IPv4 地址標記 212.218.36.0/24 所定義的子網包含可用的 IP 單機地址數為 ( )。【南京大學 2018 年】
A. 24
B. 254
C. 255
D. 256

6.【參考答案】B
【解析】題中 IPv4 地址 192.218.36.0/24 是 CIDR 記法，即在 IP 地址后面加上斜線 “/”，然后寫上網絡前綴所占的位數。由于網絡前綴共占 24 位，所以主機位占 8 位，除去全 0 和全 1 的特殊情況，子網中可用的 IP 單機地址數為?28?2=254。所以選項 B 是正確答案。

考點 3 子網劃分

題組闖關

1.某網絡的 IP 地址空間為 198.80.10.0/27，子網掩碼固定為 255.255.255.224，則該網絡最多可以分成的子網數和每個子網最多具有的有效 IP 地址數分別是 ( )。
A. 4,62
B. 8,30
C. 16,14
D. 32,6

1.【參考答案】B
【解析】根據題意可知，/27 是引入 CIDR 后子網 IP 地址的表示方法，子網號占 27 位，主機號只占 5 位。對于定長子網劃分，子網掩碼為 255.255.255.224，因為 IP 地址 198.80.10.0 是 C 類地址，網絡號為 24 位，最后一個字節中的子網號占 3 位，最多可分?2^3=8?個子網，主機號占 5 位共?2^5=32?個地址，除去全 1 和全 0，有 30 個有效的 IP 地址。所以選項 B 為正確答案。

2.某自治系統有 5 個局域網，如下圖所示。LAN2 至 LAN5 上的主機數分別為 73、155、8 和 20。如果該自治系統分配到的 IP 地址塊為 133.123.118/23，那么劃分給 LAN2 的地址塊是 ( )。

A. 133.123.118.0/24
B. 133.123.119.0/25
C. 133.123.119.128/26
D. 133.123.119.192/27

2.【參考答案】B
【解析】分配網絡前綴時應先分配地址數較多的前綴。對于 LAN3，主機數 155，由于?(2^7?2)<155+1<(2^8?2)（注意，加 1 是指與 LAN3 連接的路由器也要占用一個 IP 地址），所以主機位為 8 bit，網絡前綴為 24，取第 24 位為 0，分配地址塊 133.123.118.0/24；對于 LAN2，主機數 73，(2^6?2)<73+1<(2^7?2)（加 1 是指與 LAN2 連接的路由器也要占用一個 IP 地址），所以主機位為 7 bit，網絡前綴為 25，取第 24、25 位為 10，分配地址塊 133.123.119.0/25。所以選項 B 為正確答案。

真題實戰

1.若將 101.200.16.0/20 劃分為 5 個子網，則可能的最小子網可分配的 IP 地址數是 ( )。【全國統考 2019 年】
A. 126
B. 254
C. 510
D. 1022

1.【參考答案】B
【解析】題中需要劃分 5 個子網，而且要計算的是可能的最小子網可分配的 IP 地址數量，這就需要計算子網號占位最多的情況（也就是主機位最少的情況）。對于變長子網劃分，子網掩碼向后移動 1 位，子網是原來網絡的 1/2，要滿足題意，需要對子網進行二次劃分（類似二分法），則子網掩碼在題目已知的基礎上需要向后移動 4 位，這也是可能的最小子網，此時子網號占?20+4=24?位，主機號占 8 位，因此可能的最小子網的可分配 IP 地址數是?28?2=254（減 2 是減去主機位全 0 和全 1 的情況）。所以，選項 B 是正確答案。注意，題中是變長子網劃分，若按定長子網劃分的方法很容易誤選 C。

2.某路由表中有轉發接口相同的 4 條路由表項，其目的網絡地址分別為 35.230.32.0/21、35.230.40.0/21、35.230.48.0/21 和 35.230.56.0/21，將該 4 條路由聚合后的目的網絡地址為 ( )。【全國統考 2018 年】
A. 35.230.0.0/19
B. 35.230.0.0/20
C. 35.230.32.0/19
D. 35.230.32.0/20

2.【參考答案】C
【解析】對于此類已知地址塊求最大可能地址聚合的問題，首先要觀察這些地址塊中相同的字節，然后考慮不同的字節，需要轉換為二進制后找共同前綴。本題中，4 個地址塊中的第 1、2 字節相同，考慮它們的第 3 字節。

32=(00100000)2?

40=(00101000)2?

48=(00110000)2

?56=(00111000)2?
所以第 3 字節最多有 3 位 (001) 相同（從前向后），這 3 位是能聚合的最大位數。將這些加上原網絡前綴中相同的 16 位共 19 位。將這些位保留，剩余的都置 0，可得聚合后的 IP 地址為 35.232.30.0/19。所以選項 C 為正確答案。

3.若將網絡 21.3.0.0/16 劃分為 128 個規模相同的子網，則每個子網可分配的最大 IP 地址個數是 ( )。【全國統考 2017 年】
A. 254
B. 256
C. 510
D. 512

3.【參考答案】C
【解析】由題設可知，網絡 21.3.0.0/16 分別有 16 位網絡號和主機號，平均分成 128 個規模相同的子網，每個子網有 7 位的子網號，9 位的主機號。除去一個全 0 的網絡地址和全 1 的廣播地址，可分配的最大 IP 地址個數為?29?2=510，所以選項 C 為正確答案。

4.在子網 192.168.4.0/30 中，能接收目的地址為 192.168.4.3 的 IP 分組的最大主機數是 ( )。【全國統考 2011 年】
A. 0
B. 1
C. 2
D. 4

4.【參考答案】C
【解析】首先分析題中給出網絡 192.168.4.0/30，子網號占 30 位，主機號只占 2 位，地址范圍為 192.168.4.0 ~ 192.168.4.3，主機號全 1 時，即 192.168.4.3 為廣播地址，也就是題目中所說的目的地址。主機號去除全 0 和全 1 的情況，網絡中一共兩個主機（192.168.4.1 和 192.168.4.2）可接收到該廣播地址。所以選項 C 為正確答案。

5.某網絡的 IP 地址空間為 192.168.5.0/24，采用定長子網劃分，子網掩碼為 255.255.255.248，則該網絡中的最大子網個數、每個子網內的最大可分配地址個數分別是 ( )。【全國統考 2010 年】
A. 32,8
B. 32,6
C. 8,32
D. 8,30

5.【參考答案】B
【解析】根據題意，因為該網絡的 IP 地址空間為 192.168.5.0/24，所以，網絡號為前 24 位，后 8 位為：子網號 + 主機號。又因為該地址塊采用定長子網劃分，子網掩碼為 255.255.255.248，所以將最低字節值 248 轉換成對應的二進制為 11111000，由此可見，后 8 位中，前 5 位用來劃分子網，為子網號，在 CIDR 中可以表示的子網數為?25=32；后 3 位用于主機位，最大可分配的主機地址是?23?2=6?個（去除全 0 和全 1 的地址）。所以，選項 B 為正確答案。這里需要強調，對于分類的 IPv4 地址進行子網劃分時，子網號不能使用全 0 和全 1，但是 CIDR 是可以使用全 0 和全 1 的。CIDR 本質上并不是劃分子網，盡管形式上比較像。準確地說，CIDR 應該是劃分地址塊。

6.IP 地址 134.120.101.200，其對應的子網掩碼是 255.255.255.240，該子網對應的廣播地址是 ( )。【桂林電子科技大學 2018 年】
A. 134.120.101.207
B. 134.120.101.255
C. 134.120.101.193
D. 134.120.101.223

6.【參考答案】A
【解析】題中子網掩碼的前 3 個字節為全 1，將第 4 個字節的 240 轉換為二進制為 11110000，可知前 28 位為子網號，后 4 位為主機號。IP 地址的第 4 個字節 200 對應的二進制是 11001000（下劃線為子網號的一部分），將后 4 位主機號全置為 1，可得廣播地址為 134.120.101.207。所以選項 A 為正確答案。

7.下列地址中，屬于子網 86.32.0.0/12 的地址是 ( )。【浙江海洋大學 2018 年】
A. 86.33.224.123
B. 86.79.65.126
C. 86.79.65.216
D. 86.68.206.154

7.【參考答案】A
【解析】依據題意，子網號占前 12 位，主機號占 20 位。注意題中選項第 1 個字節都是 86。第 2 個字節 32 對應的二進制是 00100000（下劃線為子網號的一部分），則第 2 個字節的前 4 位是 0010 后面 4 位從 0000 ~ 1111，則數值范圍為 00100000 ~ 00101111，對應十進制是 32 ~ 47。所以選項 A 為正確答案。

考點 4 CIDR

題組闖關

1.設有下面 4 條路由：156.28.128.0/24、156.28.136.0/24、156.28.132.0/24 和 156.28.133.0/24，如果進行路由匯聚，能覆蓋這 4 條路由的地址是 ( )。
A. 156.28.130.0/20
B. 156.28.136.0/22
C. 156.28.128.0/21
D. 156.28.128.0/20

1.【參考答案】D
【解析】為了進行路由聚合，必須找出每個網段中網絡地址中最大相同前綴，本題中，4 條路由的網絡地址的前兩個字節都是一樣的，第 3 個字節的二進制表示分別為：10000000、10001000、10000100、10000101，前 4 位都相同，再加上前兩個字節，最大相同前綴為?2×8+4=20，因此能夠包含這 4 條路由的網絡地址是 156.28.10000000.0/20，即 156.28.128.0/20。

2.CIDR 的作用是 ( )。
A. 把小的網絡匯聚成大的超網
B. 把大的網絡劃分成小的子網
C. 解決地址資源不足的問題
D. 由多個主機共享一個網絡地址

2.【參考答案】A
【解析】無類域間路由（Classless Inter - Domain Routing，CIDR）是一種將網絡歸并的技術。CIDR 的作用是把小的網絡匯聚成大的超網。故選 A。

3.使用 CIDR 技術把 16 個 C 類網絡 202.1.64.0/24、202.1.65.0/24……202.1.79.0/24 匯聚成一個超網，得到的地址是 ( )。
A. 202.1.64.0/20
B. 202.1.64.0/21
C. 202.1.64.0/22
D. 202.1.64.0/23

3.【參考答案】A
【解析】16 個網絡號為 24 位的網絡構成超網，相當于拿出 4 位做子網號，此時超網網絡號為?24?4=20?位。

真題實戰

1.設有下面 4 條路由：190.170.129.0/24、190.170.130.0/24、192.170.132.0/24 和 190.170.133.0/24。如果進行路由匯聚，能覆蓋這 4 條路由的地址是 ( )。【桂林電子科技大學 2015 年】
A. 190.170.128.0/21
B. 190.170.128.0/22
C. 190.170.130.0/22
D. 190.170.132.0/23

1.【參考答案】A
【解析】將題目中給出的 4 條路由中 IP 地址的第 3 字節用二進制表示（因為前兩個字節相同），分別為：10000001，10000010，10000100，10000101，可以發現它們的前 5 位相同，所以共同的前綴有 21 位。所以選項 A 為正確答案。

2.CIDR 的主要目標是 ( )。【重慶大學 2015 年】
A. 劃分子網
B. 構造超網
C. 內部網關路由
D. 外部網關路由

2.【參考答案】B
【解析】CIDR 就是無分類域間路由選擇，也稱為無分類編址，它完全放棄了傳統的分類 IP 地址表示法，是在變長子網掩碼的基礎上使用軟件實現超網構造的一種 IP 地址劃分方法，可以將若干網絡聚合為一個更大規模的網絡。所以選項 B 為正確答案。

3.現將一個 IP 網絡劃分為 3 個子網，若其中一個子網是 192.168.9.128/26，則下列網絡中，不可能是另外兩個子網之一的是 ( )。【全國統考 2021 年】
A. 192.168.9.0/25
B. 192.168.9.0/26
C. 192.168.9.192/26
D. 192.168.9.192/27

3.【參考答案】B
【解析】本題考查無分類編址方式 CIDR 的子網劃分。劃分 3 個子網，第一個子網可以借主機位 1 位，即 192.168.9.0/25，其他兩個子網需要借 2 位主機位，兩個主機位可分 2 個子網：10/11，即 192.168.9.128/26，192.168.9.192/26。若不用 192.168.9.128/26，192.168.9.192 需要再借一位，就是 110，即 192.168.9.192/27 也是可以的。但對于 B，要想將一個 IP 網絡劃分為幾個互不重疊的子網，3 個是不夠的，至少需要劃分為 4 個子網：x.x.x.00/26、x.x.x.01/26、x.x.x.10/26、x.x.x.11/26。故本題答案為 B。

考點 5 IPv6 地址

題組闖關

1.與 IPv4 相比，IPv6 ( )。
A. 采用 64 位 IP 地址
B. 增加了頭部字段數目
C. 不提供 QoS 保障
D. 沒有提供校驗和字段

1.【參考答案】D
【解析】IPv6 相對于 IPv4 來說：
(1) 具有更大的地址空間。IPv4 中規定 IP 地址長度為 32，即有?232?1?個地址；而 IPv6 中 IP 地址的長度為 128，即有?2128?1?個地址。A 錯誤。
(2) 具有更小的路由表。IPv6 的地址分配一開始就遵循聚類（Aggregation）的原則，這使得路由器能在路由表中用一條記錄（Entry）表示一片子網，大大減小了路由器中路由表的長度，提高了路由器轉發數據包的速度。同時它具有簡潔的報文頭部。B 錯誤。
(3) 具有增強的組播（Multicast）支持以及對流的支持（Flow - control）。這使得網絡上的多媒體應用有了長足發展的機會，為服務質量（QoS）控制提供了良好的網絡平臺。C 錯誤。
(4) 加入了對自動配置（Auto - configuration）的支持。這是對 DHCP 協議的改進和擴展，使得網絡（尤其是局域網）的管理更加方便和快捷。
(5) 具有更高的安全性。在使用 IPv6 網絡中，用戶可以對網絡層的數據進行加密并對 IP 報文進行校驗，這極大地增強了網絡安全。

2.一個 IPv6 包中 “流量類型”（Traffic Class）字段的值為 0，表明 ( )。
A. 該包優先級最低，擁塞時可以被丟棄
B. 該包優先級最高，擁塞時不能被丟棄
C. 該包中沒有用戶數據，只有包頭
D. 該包沒有定義類型，可以按任意方式處理

2.【參考答案】A

【解析】IPv6 分組首部中 “通信量類（Traffic Class）” 字段用于表示當前分組的類別或優先級，以提供區分服務。共 16 級優先級，值為 0 的優先級最低。

真題實戰

1.一個 IPv6 的簡化寫法為 8::D0:123:CDEF:89A，那么它的完整地址應該是 ( )。【沈陽工業大學 2016 年】
A. 8000:0000:0000:0000:0000:D0:1230:CDEF:89A0
B. 0008:0000:0000:0000:0000:D0:0123:CDEF:89A0
C. 8000:0000:0000:0000:D000:1230:CDEF:89A0
D. 0008:0000:0000:0000:0000:D0:123:CDEF:089A

1.【參考答案】D
【解析】IPv6 地址使用冒號十六進制記法，將每個 16 位的值用十六進制表示，各值之間用冒號分割，允許把數字前面的 0 省略，可以允許零壓縮（一連串連續的 0 可以用一對冒號取代），但規定在任一地址只能使用一次零壓縮，因為 0 值域的個數沒有編碼，需要從指定的總的域的個數中推算。題目中 8:DO:123:CDEF:89A 將數字前省略的 0 先補上，然后推算雙冒號代表 3 個域的零壓縮，可知它的完整地址為 0008:0000:0000:0000:0000:00D0:0123:CDEF:089A。所以選項 D 為正確答案。

2.關于 IPv6 的地址描述不正確的是 ( )。【重慶大學 2013 年】
A. IPv6 地址的長度為 128 位
B. IPv6 地址方案考慮了與 IPv4 地址的兼容
C. IPv6 地址就是 MAC 地址加 IPv4 地址的組合
D. IPv6 地址分配可以支持動態分配方案

2.【參考答案】C
【解析】IPv6 把地址從 IPv4 的 32 位增大到 128 位，使地址空間增大了?296?倍，IPv6 地址不是簡單的 MAC 地址加 IPv4 地址（但可以把 MAC 地址和 IPv4 地址轉換為 IPv6 地址），而是一種新的地址方式。所以選項 A 正確，C 錯誤；IPv6 地址方案考慮了與 IPv4 地址的兼容，前綴為一串 0 的保留地址作為與 IPv4 兼容的地址；IPv6 支持即插即用（自動配置），IPv6 地址分配支持動態分配方案，支持無狀態自動配置，所以選項 B 和 D 正確。綜上可知，選項 C 為正確答案。

3.IPv6 地址體系中的接口標識符有 ()，對每個站點來說，該接口標識符 ()。【北京工業大學 2018 年】
A. 128 比特，僅在子網內部是唯一的
B. 32 比特，是全球唯一的
C. 64 比特，是全球唯一的
D. 16 比特，僅在子網內部是唯一的

3.【參考答案】C
【解析】在 IPv6 尋址體系結構中，任何 IPv6 單播地址都需要一個接口標識符。IPv6 主機地址的接口標識符基于 IEEE EUI - 64 格式。該格式基于已存在的 MAC 地址來創建 64 位接口標識符，這樣的標識符在本地和全球范圍是唯一的。故選 C。

考點 6 私有地址

真題實戰

NAT 技術主要解決 ( )。【重慶大學 2017 年】
A. 網絡數據過濾
B. 網絡數據加密
C. 網絡地址轉換
D. 網絡域名解析

【參考答案】C
【解析】NAT（Network Address Translation），網絡地址轉換，完成從專用地址（私有地址）到公用地址的轉換。網絡域名轉換是 DNS 系統來完成的。數據加密協議常見的有 SSL。數據過濾通常通過軟件實現。

§4.3 IP 首部格式

考點 1 IP 首部格式

題組闖關

1.下列網絡中出現了擁塞情況的是 ( )。
A. 隨著網絡負載的增加，吞吐量反而降低
B. 隨著網絡負載的增加，吞吐量增加
C. 網絡節點接收和發出的分組越來越少
D. 網絡節點接收和發出的分組越來越多

1.【參考答案】A
【解析】擁塞是指在某段時間內，如果對網絡中某一資源的需求超過了該資源提供的可用部分，網絡的性能將明顯變差。當網絡中發生擁塞時，網絡的性能將會急劇下降，整個網絡的吞吐量就會隨著網絡負載的增加反而不斷下降。而在網絡正常運行時，網絡的吞吐量將隨網絡負載的增加而線性增加。因此，判斷網絡是否出現擁塞的依據是網絡的吞吐量是否隨負載的增加而不斷下降。故選 A。

2.在 IP 數據報頭部中有兩個有關長度的字段，一個為頭部長度字段，一個為總長度字段。其中 ( )。
A. 頭部長度字段和總長度字段都以 8bit 為計數單位
B. 頭部長度字段以 8bit 為計數單位，總長度字段以 32bit 為計數單位
C. 頭部長度字段以 32bit 為計數單位，總長度字段以 8bit 為計數單位
D. 頭部長度字段和總長度字段都以 32bit 為計數單位

2.【參考答案】C
【解析】在 IP 數據報報頭中有兩個有關長度的字段，一個為報頭長度字段，另一個為總長度字段。其中報頭長度以 32bit 為單位，指出該報頭的長度。總長度以 8bit 為單位，指出整個 IP 數據報的長度，其中包含頭部長度和數據區長度。

真題實戰

1.當一個 IP 分組直接進行交付時，要求發送站和目的站具有相同的 ( )。【浙江工商大學 2015 年】
A. IP 地址
B. 主機號
C. 網絡號
D. 子網地址

1.【參考答案】C
【解析】因為直接交付 IP 分組不用經過網關，需要發送站和目的站處于同一個網絡，即具有相同的網絡號。所以選項 C 為正確答案。

2.IP 分組經過路由轉發時，如果不被分段，則 ( )。【南京大學 2014 年】
A. TTL 字段和校驗和字段都會改變
B. TTL 字段和 IP 地址字段會改變
C. IP 地址字段和校驗和字段都會改變
D. DF 和 MF 字段都會改變

2.【參考答案】A
【解析】TTL 字段肯定會被 +1 的，這一點毋庸置疑。至于校驗和，引用《計算機網絡（第 6 版）》中內容：“數據報每經過一個路由器，路由器都要重新計算一下首部校驗和（一些字段，如生存時間、標志、片偏移等都可能發生變化）。”

3.關于 IP 頭部的校驗和，下列說法正確的是 ( )。【山東大學 2018 年】
A. IP 數據報校驗和的計算范圍是整個 IP 數據報
B. 計算一份數據報的 IP 校驗和，首先把校驗和字段置為 0，然后對首部中每個 16 比特進行反碼求和存入校驗和字段
C. 如果 IP 發現校驗和錯誤，那么 IP 就丟棄收到的數據報并發送差錯報文
D. IP 數據報校驗和的計算需要加入一個偽首部

3.【參考答案】B
【解析】選項 A：IP 頭部的校驗和，這個字段用來檢驗數據報的首部，不包括數據部分。數據報每經過一個路由器，路由器都要重新計算首部檢驗和。不檢驗數據部分可以減小計算量。
選項 B：計算方法：先把 IP 數據報首部化為許多 16 位的序列，并把檢驗和字段置零。用反碼運算把所有 16 字相加后，將得到的和的反碼寫入檢驗和字段。接收方收到數據后，將首部的所有 16 位子序列再使用反碼算術符相加一次，將得到的和取反碼。如果首部未發生任何變化，那么這個和肯定為 0；否則認為出差錯，并將此數據報丟棄。
選項 C：IP 協議并不要求源主機重傳有差錯的 IP 數據報。保證無差錯傳輸是由 TCP 協議完成的。另一方面，首部檢驗和只能檢驗出 IP 數據報的首部出現了差錯，但不知道首部中的源地址字段有沒有出錯。如果源地址出現了差錯，那么將這種 IP 數據報傳送到錯誤的地址也是沒有任何意義的。
選項 D：UDP 采用偽頭部計算校驗和，偽頭部的目的是讓 UDP 包接受者確定發送和接受的 UDP 包是來自正確的源且是發給自己的。但是收到的 UDP 包只有源和目的的 UDP 端口號，并沒有 IP 地址信息，所以要重新構造一個偽頭部，加上源 IP 和目的 IP（從 IP 包中拿來），再計算校驗和以確定數據包的正確性。

考點 2 片偏移計算

題組闖關

現有一個長度為 1000B 的 IP 數據報，其 IP 頭部的長度為 20B，該 IP 數據報如在最大幀長度為 218B 的以太網中進行傳輸，那么為了正確傳輸，需要將其拆分的數據報個數是 ( )。
A. 3
B. 4
C. 5
D. 6

【參考答案】D
【解析】在傳輸過程中，IP 數據報的長度如果大于數據鏈路層的 MTU，需要分片，本題中，MTU = 218B，以太網幀頭為 18B，IP 頭為 20B，因此最大數據載荷是 180B，1000B 的數據必須進行分片，1000=180×5+100，共 6 片。故選 D。

真題實戰

1.如果 IPv4 分組太大，則會在傳輸中被分片，那么在 ( ) 將對分片后的數據包重組。【沈陽工業大學 2016 年】
A. 中間路由器
B. 下一跳路由器
C. 核心路由器
D. 目的端主機

1.【參考答案】D
【解析】當要傳輸的分組太大被分片時，所有的分片（經過不同路徑）都到達目的端主機后由該主機對分片后的數據包包重組。這些分片在經過路由器時不會被重組，因為一個路由器收集不到一個分組的所有分片。所以選項 D 為正確答案。

2.IP 分組經過路由器轉發時，如果不被分片，則 ( )。【四川大學 2016 年】
A. TTL 字段和校驗和字段值均會被改變
B. TTL 字段和 IP 地址字段值均會被改變
C. DF 和 MF 字段的值均會被改變
D. IP 地址字段和首部長度字段均會被改變

【參考答案】A
【解析】每經過一個路由，TTL 字段會被 -1，然后計算首部校驗和、生存時間、標志、片偏移等都可能發生變化。

§4.4 ARP 協議

題組闖關

1.下列 ( ) 情況需要發送 ARP 請求。
A. 主機需要接收信息，但 ARP 緩存中沒有源 IP 地址與 MAC 地址的映射關系
B. 主機需要接收信息，但 ARP 緩存中僅有源 IP 地址與 MAC 地址的映射關系
C. 主機需要發送信息，但 ARP 緩存中沒有目的 IP 地址與 MAC 地址的映射關系
D. 主機需要接收信息，但 ARP 緩存中僅有目的 IP 地址與 MAC 地址的映射關系

1.【參考答案】C
【解析】本題考查 ARP。在主機發送信息時不知道目的 IP 地址與 MAC 地址的對應關系的情況下，使用 ARP。

2.當主機已知物理地址，要獲取未知 IP 地址的時候，可以使用下面哪個協議 ( )。
A. ICMP
B. IGMP
C. ARP
D. RARP

2.【參考答案】D
【解析】IP 層協議中，還有幾個輔助協議。ICMP 是一個專門用于發送差錯報文的協議，利用 ICMP 還可以測試互聯網，以得到一些有用的網絡維護和排錯的信息，例如著名的 ping 工具就是利用 ICMP 報文進行目標是否可達測試。ARP 協議是地址解析協議，根據 IP 地址獲得對應的物理地址，以便 IP 封裝在下層協議中傳送。RARP 負責物理地址到 IP 地址的轉換，這主要用于無盤工作站上，網絡中有一個 RARP 服務器，網絡管理員事先必須把網卡上的 IP 地址和相應的物理地址存儲到 IP RARP 服務器的數據庫中，無盤站啟動時，獲取自己的 IP。

3.主機 A 向主機 B 發送數據，經過了 6 個路由器，這個過程中共用到了 ( ) 次 ARP 協議。
A. 5
B. 6
C. 7
D. 8

3.【參考答案】C
【解析】在題目中這個過程中，主機 A 先使用 ARP 來查詢本網絡路由器的地址；然后每個路由器使用 ARP 來尋找下一跳路由器的地址，總共使用 5 次；最后主機 B 的路由器使用 ARP 找到主機 B。所以一共使用?5+2=7?次。故選 C。

4.假定 MAC 地址不在 ARP 表中，發送者通過 ( ) 方法可以找到目的 MAC 地址。
A. 參考路由表
B. 給 ARP 表中所有地址發送信息以查找該地址
C. 向整個局域網發送廣播信息
D. 向全網發送廣播信息

4.【參考答案】C
【解析】如果沒有在 MAC 地址表中查找到目的 MAC 地址，則會進行全網的廣播 ARP 尋址，發送方收到廣播后則會單點發一個確認數據包，包含本機的 IP 和 Mac 地址以及接收方的 IP 和 Mac 地址，其他主機會丟棄該包，交換機接受后會將該 Mac 地址存儲到其高速緩存中，以便下次發送和接收時尋址。

真題實戰

1.ARP 的功能是 ( )。 【全國統考 2012 年】
A. 根據 IP 地址查詢 MAC 地址
B. 根據 MAC 地址查詢 IP 地址
C. 根據域名查詢 IP 地址
D. 根據 IP 地址查詢域名

1.【參考答案】A
【解析】ARP 用于解決同一局域網上的主機或路由器的 IP 地址和硬件地址（數據鏈路層 MAC 地址）的映射問題，將網絡層的 IP 地址解析為 MAC 地址。所以選項 A 為正確答案。

2.ARP 協議的主要功能是 ( )。 【河南師范大學 2014 年】
A. 將 MAC 地址解析為 IP 地址
B. 將 IP 地址解析為物理地址
C. 將主機名解析為 IP 地址
D. 將 IP 地址解析為主機域名

2.【參考答案】B
【解析】ARP 將 IP 地址解析為 MAC 地址，選項 A 將 MAC 地址解析為 IP 地址的是 RARP，DNS 將主機域名解析為 IP 地址。所以選項 B 為正確答案。

3.ARP 協議的作用是由 IP 地址求 MAC 地址，ARP 請求是廣播發送，ARP 響應是 ( ) 發送。 【西北工業大學 2013 年】
A. 單播
B. 組播
C. 廣播
D. 點播

3.【參考答案】A
【解析】ARP 請求分組是廣播發送的，但 ARP 響應分組是普通的單播，即從一個源地址發送到一個目的地址。所選項 A 為正確答案。

4.對 ARP 協議工作過程描述不正確的是 ( )。 【四川大學 2015 年】
A. 當發送方要把 IP 數據報發送到本網絡上的另一個主機時，ARP 被用于找到目的主機的硬件地址
B. 當發送方要把 IP 數據報發送到另一個網絡上的一個主機時，ARP 不能被用于找到目的主機的硬件地址
C. 當發送方要把 IP 數據報發送到另一個網絡上的一個主機時，ARP 被用于找到目的主機的硬件地址
D. 當發送方要把 IP 數據報發送到另一個網絡上的一個主機時，ARP 被用于找到本網絡的一個路由器的硬件地址

4.【參考答案】C
【解析】本題考查 ARP 協議的原理，當主機 A 要向本局域網上的某個主機 B 發送 IP 數據報時，如果在其 ARP 高速緩存中查詢不到主機 B 的物理地址，這時候 ARP 進程就需要在本局域網上廣播發送一個 ARP 請求分組，所以 ARP 協議的請求報文是廣播的，不是單播的，此時應該是本局域網上的所有主機都可以收到此 ARP 的請求分組，而主機 B 見到 ARP 分組中的 IP 地址是自己的 IP 時，就向主機 A 發送一個 ARP 響應分組。所以 ARP 響應分組是普通的單播，一定注意 ARP 是解決同一局域網上的主機或路由器的 IP 地址和硬件地址的映射問題，如果所要找的主機和源主機不在同一個局域網上，剩下的所有工作都應該由下一跳的路由器來完成。故 C 錯誤。

5.ARP 解決的是 () 局域網上的主機或路由器的 () 的映射問題。 【北京工業大學 2018 年】
A. 同一個，IP 地址和 MAC 地址
B. 相鄰，主機號和 IP 地址
C. 同一個，主機號和 IP 地址
D. 相鄰，IP 地址和 MAC 地址

5.【參考答案】A
【解析】地址解析協議 ARP 是用來解決已知一個主機的 IP 地址（32 位）找出其相應硬件地址（48 位）的問題的，方法是在主機 ARP 高速緩存中存放一個從 IP 地址到硬件地址的映射表，并且這個映射表還經常動態更新（新增或超時刪除）。每一臺主機都設有一個 ARP 高速緩存（ARP cache），里面有本局域網上的各主機和路由器的 IP 地址到硬件地址的映射表，這些都是該主機目前知道的一些地址。也就是說，ARP 實現 IP 地址到 MAC 地址的映射。故選 A。

§4.5 ICMP 協議

題組闖關

1.當 TTL 字段減到 0 時，IP 包依然沒有到達目的，則路由器會發送以下哪個消息 ( )。
A. ICMP 目的不可達
B. ICMP 超時消息
C. ICMP 參數錯誤消息
D. ICMP 重定向消息

1.【參考答案】B
【解析】本題考查 ICMP 差錯報文類型以及對應的事件。目的不可達是因為主機或者路由器無法傳輸報文。超時是因為 TTL 字段為 0。而參數問題則是由于主機或者路由器收到的分組含有非法字段。重定向是因為路由器的路由已經改變，向源主機發送此報文。

2.ping 命令實現的功能是 ( )。
A. RIP
B. TCP
C. PPP
D. ICMP

2.【參考答案】D
【解析】ping 命令本質是 ICMP 協議中的 echo 消息，主要是測試網絡聯通性的，故本題選 D。

真題實戰

1.在 TCP/IP 體系結構中，直接為 ICMP 提供服務的協議是 ( )。 【全國統考 2012 年】
A. PPP
B. IP
C. UDP
D. TCP

1.【參考答案】B
【解析】ICMP 是網絡層協議，ICMP 報文作為 IP 層數據報的數據，加上數據報的首部，組成 IP 數據報發送出去。也就是說 ICMP 報文作為數據字段封裝在 IP 分組中被發送。因此，IP 直接為 ICMP 提供服務。UDP 和 TCP 是傳輸層協議，為應用層提供服務。PPP 是鏈路層協議，為網絡層提供服務。所以，選項 B 為正確答案。

2.以下四個選項中的協議都屬于 Internet 的網絡層的是 ( )。 【重慶郵電大學 2013 年】
A. IP 協議和 RIP
B. ICMP 和 IGMP
C. ARP 和 RIP
D. TCP 和 UDP

2.【參考答案】B
【解析】OSI：
物理層：EIA/TIA - 232，EIA/TIA - 499，V. 35，V. 24，RJ45，Ethernet，802. 3，802. 5，FDDI，NRZI，NRZ，B8ZS。
數據鏈路層：Frame Relay，HDLC，PPP，IEEE 802. 3/802. 2，FDDI，ATM，IEEE 802. 5/802. 2。
網絡層：IP，IPX，AppleTalk DDP，ARP，RARP。
傳輸層：TCP，UDP，SPX。
會話層：RPC，SQL，NFS，NetBIOS，names，AppleTalk，ASP，DECNet，SCP。
表示層：TIFF，GIF，JPEG，PICT，ASCII，EBCDIC，encryption，MPEG，MIDI，HTML。
應用層：FTP，WWW，Telnet，NFS，SMTP，Gateway，SNMP。
綜上所述，屬于 Internet 網絡層的協議是 ICMP 和 IGMP。

3.若路由器 R 因為擁塞丟棄 IP 分組，則此時 R 可向發出該 IP 分組的源主機發送的 ICMP 報文類型是 ( )。 【全國統考 2010 年】
A. 路由重定向
B. 目的不可達
C. 源點抑制
D. 超時

3.【參考答案】C
【解析】ICMP 差錯報告報文分 5 種類型，其中源點抑制指的是當路由器或主機由于擁塞而丟棄數據報時，向源點發送源點抑制報文，使源點知道應當把數據報的發送速率放慢。所以，選項 C 符合題意，為正確答案。

4.下面的幾種 ICMP 報文中，( ) 是目前正在使用的詢問報文。 【中國科技大學 2012 年】
A. 時間戳請求和回答報文
B. 信息請求與回答報文
C. 掩碼地址請求和回答報文
D. 路由器詢問和通告報文

4.【參考答案】D
【解析】主機使用 ICMP 路由器詢問和通過報文可了解連接在本網絡上的路由器是否正常工作。主機將路由器詢問報文進行廣播（或多播）。收到詢問報文的一個或幾個路由器就使用路由器通過報文廣播其路由選擇信息。

5.在應用層有一個常用軟件，它可以用來測試兩個主機之間的連通性，此軟件的名稱為 ( )。 【重慶郵電大學 2018 年】
A. routing
B. ping
C. ARP
D. RARP

5.【參考答案】B
【解析】ARP 協議的作用是把 IP 地址解析為 MAC 地址。RARP 協議的作用是把某個主機的物理地址解析為 IP 地址。routing 的作用是啟用 IP 路由功能。

§4.6 組播

題組闖關

1.以下關于組播的描述中，錯誤的是 ( )。
A. IP 組播是指多個接收者可以接收到從同一個或一組源節點發送的相同內容的分組
B. 支持組播協議的路由器叫作組播路由器
C. 發送主機使用組播地址發送分組時不需要了解接收者的位置信息與狀態信息
D. 在設計組播路由時，為了避免路由環路，采用了 IGMP

1.【參考答案】D
【解析】A 和 B 是基本概念，是正確的。發送者使用組播地址發送分組時，不需要了解有關接收者的任何信息，實際上發送者也不需要關心這些信息，只需要了解組播地址，所以 C 正確。ICMP 是組管理協議，不是組播路由協議。在設計組播路由時，為了避免路由環路，采用了構造組播轉發樹，故 D 錯誤。

2.采用了隧道技術后，如果一個不運行組播路由器的網絡收到了一個組播數據報，那么它會 ( )。
A. 丟棄該分組，不發送錯誤信息
B. 丟棄該分組，并且通知發送方錯誤信息
C. 選擇一個地址，繼續轉發該分組
D. 對組播數據報再次封裝，使之變為單一目的站發送的單播數據報，然后發送

2.【參考答案】D
【解析】組播數據報在傳輸的過程中，若遇到不運行組播路由器的網絡，路由器就對組播數據報進行再次封裝，使之成為一個單一目的站發送的單播數據報。通過隧道之后，再由路由器剝去其首部，使之恢復成原來的組播數據報，繼續向多個目的站轉發。故選 D。

真題實戰

下列關于多播、組播和廣播說法正確的是 ( )。 【山東大學 2019 年】
A. 廣播報文可以跨越路由器
B. 組播是多個發送者對單個接受者采用的通信方式
C. 多播是一種將報文發往多個接受者的通信方式
D. 對目前許多使用廣播的應用來說，不可采用多播來代替廣播

【參考答案】C
【解析】路由器可以隔離廣播域，所以廣播報文只能在本網絡中進行廣播，A 錯誤。組播實現的單個報文分組發送給某個組中所有的主機，B 錯誤。多播是一種將報文發往多個接受者的通信方式，可以代替廣播，C 正確，D 錯誤。

§4.7 路由算法

題組闖關

1.下面對路由選擇算法描述不正確的有 ( )。
A. 可分為靜態路由和動態路由選擇算法
B. BGP 是邊界網關協議
C. OSPF 屬于距離矢量路由選擇算法
D. RIP 屬于動態路由選擇算法

1.【參考答案】C
【解析】RIP：路由信息協議（Routing Information Protocol），一種基于距離矢量的路由協議，以路由跳數作為計數單位的路由協議；適合用于比較小型的網絡環境。
OSPF：開放式最短路徑優先（Open Shortest Path First），是一個內部網關協議（Interior Gateway Protocol，簡稱 IGP），用于在單一自治系統（autonomous system，AS）內決策路由；是對鏈路狀態路由協議的一種實現，隸屬內部網關協議（IGP），故運作于自治系統內部。著名的迪克斯加算法（Dijkstra）被用來計算最短路徑樹。OSPF 分為 OSPFv2 和 OSPFv3 兩個版本，其中 OSPFv2 用在 IPv4 網絡，OSPFv3 用在 IPv6 網絡。OSPFv2 是由 RFC 2328 定義的，OSPFv3 是由 RFC 5340 定義的。與 RIP 相比，OSPF 是鏈路狀態協議，而 RIP 是距離矢量協議。

2.動態路由選擇和靜態路由選擇的主要區別是 ( )。
A. 動態路由選擇需要維護整個網絡的拓撲結構信息，而靜態路由選擇只需要維護有限的拓撲結構信息
B. 動態路由選擇需要使用路由選擇協議去發現和維護路由信息，而靜態路由選擇只需要手動配置路由信息
C. 動態路由選擇的可擴展性要大大優于靜態路由選擇，因為在網絡拓撲結構發生了變化時，路由選擇不需要手動配置去通知路由器
D. 動態路由選擇使用路由表，而靜態路由選擇不使用路由表

2.【參考答案】B
【解析】靜態路由選擇算法只考慮了網絡的靜態狀況，且主要考慮的是靜態拓撲結構，只根據事先確定的規則進行路由選擇，雖實現簡單，但性能差、效率低。
動態路由選擇算法既考慮實時的網絡拓撲結構，又考慮網絡上的通信負載狀況，它使用路由選擇協議發現和維護路由信息。

3.對路由選擇協議的一個要求是必須能夠快速收斂，所謂 “路由收斂” 是指 ( )。
A. 路由器能把分組發送到預定的目標
B. 路由器處理分組的速度足夠快
C. 網絡設備的路由表與網絡拓撲結構保持一致
D. 能把多個子網匯聚成一個超網

3.【參考答案】C
【解析】路由收斂，指網絡的拓撲結構發生變化后，路由表重新建立到發送再到學習直至穩定，并通告網絡中所有相關路由器都得知該變化的過程。最終網絡設備的路由表與網絡拓撲結構保持一致。

真題實戰

某網絡中的所有路由器均采用距離向量路由算法計算路由。若路由器 E 與鄰居路由器 A、B、C 和 D 之間的直接鏈路距離分別是 8、10、12 和 6，且 E 收到鄰居路由器的距離向量如下表所示，則路由器 E 更新后的到達目的網絡 Net1~Net4 的距離分別是 ( )。 【全國統考 2021 年】

A. 9,10,12,6
B. 9,10,28,20
C. 9,20,12,20
D. 9,20,28,20

【參考答案】D
【解析】本題考查距離向量路由算法。在距離向量路由算法中，相鄰路由器之間周期性地相互交換各自的路由表備份。當網絡拓撲結構發生變化時，路由器之間也將及時地相互通知有關變更信息。本題中，當 E 收到鄰居路由器的距離向量信息時，就會更新自己到網絡 Net1 ~ Net4 的距離，注意，這里是找最短距離，故：E 到 Net1 的最短距離為?E→A→Net1=8+1=9，E 到 Net2 的最短距離為?E→A→Net2=8+12=20，E 到 Net3 的最短距離為?E→C→Net3=12+16=28，E 到 Net4 的最短距離為?E→C→Net4=8+12=20，故本題答案為 D。

§4.8 RIP 協議

題組闖關

在 RIP 協議中，可以采用水平分割法（Split Horizon）解決路由環路問題，下面的說法中正確的是 ( )。
A. 把網絡分割成不同的區域以減少路由循環
B. 不要把從一個鄰居學習到的路由再發送回該鄰居
C. 設置鄰居之間的路由度量為無限大
D. 路由器必須把整個路由表發送給自己的鄰居

【參考答案】B
【解析】水平分割的方法規定，路由器必須有選擇地將路由表中的信息發送給鄰居，而不是向鄰居發送整個路由表。具體地說，一條路由信息不會被發送給該信息的來源方向。

真題實戰

1.內部網關協議 RIP 是一種廣泛使用的基于 ( ) 的協議。 【重慶郵電大學 2019 年】
A. 路由重定向
B. 目的不可達
C. 源點抑制
D. 超時

1.【參考答案】D
【解析】RIP 協議的特點之一是按固定的時間間隔（通常是每隔 30 秒）交換路由信息。然后路由器根據收到的路由信息更新路由表。當網絡拓撲發生變化時，路由器也及時向相鄰路由器通告拓撲變化后的路由信息。RIP 采用超時機制對過時的路由進行超時處理，以保證路由的實時性和有效性，故選 D。

2.RIP、OSPF 和 BGP 協議的路由選擇過程分別使用的是 ( )。 【四川大學 2011 年】
A. 路徑向量協議、距離向量協議、鏈路狀態協議
B. 距離向量協議、鏈路狀態協議、路徑向量協議
C. 路徑向量協議、鏈路狀態協議、距離向量協議
D. 距離向量協議、路徑向量協議、鏈路狀態協議

2.【參考答案】B
【解析】本題考查 RIP、BGP 和 OSPF。RIP 是距離向量協議，OSPF 是鏈路狀態協議，BGP 是路徑向量協議。

3.依據下圖回答問題。假設 R1、R2、R3 采用 RIP 協議交換路由信息，且均已收斂。若 R3 檢測到網絡 201.1.1.0/25 不可達，并向 R2 通告一次新的距離向量，則 R2 更新后，其到達該網絡的距離是 ( )。 【全國統考 2016 年】
A. 2
B. 3
C. 16
D. 17

【參考答案】B
【解析】因為 R3 檢測到網絡 201.1.1.0/25 不可達，故將到該網絡的距離設置為 16（距離為 16 表示不可達）。當 R2 從 R3 收到路由信息時，因為 R3 到該網絡的距離為 16，則 R2 到該網絡也不可達，但此時記錄 R1 可達（由于 RIP 的特點是 “壞消息傳得慢”，R1 并沒有收到 R3 發來的路由信息），R1 到該網絡的距離為 2，再加上從 R2 到 R1 的 1 就是 R2 到該網絡的距離 3。

§4.9 OSPF 協議

考點 OSPF 概述

題組闖關

1.下列哪個協議是現在常用的高效的內部網關協議 ( )。
A. RIP
B. OSPF
C. IGP
D. BGP

1.【參考答案】B
【解析】現在常用的高效的內部網關協議是最短路徑優先路由協議（OSPF）。

2.以下關于自治系統的描述中，不正確的是 ( )。
A. 自治系統劃分區域的好處是將利用洪泛法交換鏈路狀態信息的范圍局限在每一個區域內，而不是整個自治系統
B. 采用分層式劃分區域的方法使交換信息的種類增多了，同時也使 OSPF 協議更加簡單了
C. OSPF 協議將一個自治系統再劃分為若干個更小的范圍，稱為區域
D. 在一個區域內部的路由器只知道本區域的網絡拓撲，而不知道其他區域的網絡拓撲的情況

2.【參考答案】B
【解析】本題主要考查對自治系統中區域劃分的理解。劃分區域的好處是將利用洪泛法交換鏈路狀態信息的范圍局限在每一個區域內，而不是整個自治系統。所以，在一個區域內部的路由器只知道本區域的網絡拓撲，而不知道其他區域的網絡拓撲的情況。采用分層次劃分區域的方法雖然使交換信息的種類增多了，同時也使 OSPF 協議更加復雜了。但這樣做卻能使每一個區域內部交換路由信息的通信量大大減小，因而使 OSPF 協議能夠用于規模很大的自治系統中。

真題實戰

1.路由協議 OSPF 直接采用 ( ) 協議進行封裝傳輸。 【華中科技大學 2005 年】
A. UDP
B. TCP
C. IP
D. PPP

1.【參考答案】C
【解析】OSPF 不用 UDP，而是直接用 IP 數據報傳送（其 IP 數據報首部的協議字段值為 89）。OSPF 構成的數據報很短，這樣做可減少路由信息的通信量。所以選項 C 為正確答案。

2.關于 OSPF 和 RIP，下列哪種說法是正確的 ( )。 【杭州電子科技大學 2018 年】
A. OSPF 適合在小型的、靜態的互聯網上使用，而 RIP 適合在大型的、動態的互聯網上使用
B. OSPF 適合在大型的、動態的互聯網上使用，而 RIP 適合在小型的、靜態的互聯網上使用
C. OSPF 和 RIP 都適合在規模龐大的、動態的互聯網上使用
D. OSPF 和 RIP 比較適合在小型的、靜態的互聯網上使用

2.【參考答案】B
【解析】OSPF（open shortest path first，即開放最短路徑優先協議），是一種基于鏈路狀態的路由協議。OSPF 與 RIP 的本質區別是：RIP 是基于距離矢量算法的路由協議，而 OSPF 是基于鏈路狀態算法的路由協議。
使用距離矢量路由協議的路由器之間傳遞的信息是實實在在的路由信息，而使用鏈路狀態路由協議的路由器之間傳遞的信息是網絡上各個交換機自己周邊的網絡拓撲（OSPF 域間傳遞的是實實在在的路由信息）。
由于 RIP 的收斂速度慢，所以它不適于大規模的網絡，RIP 路由的最大跳數是 15，如果一條路由的跳數達到了 16，那么認為該路由是無效的。而 OSPF 由于其收斂速度快，所以適合于大規模的網絡，最多可支持幾百臺路由器。

§4.10 BGP 協議

題組闖關

下列 ( ) 協議是外部網關協議。
A. RARP
B. HTTP
C. OSPF
D. BGP

【參考答案】D
【解析】Internet 將路由選擇協議分為內部網關協議（IGP）和外部網關協議（EGP）兩大類。其中，內部網關協議是在一個自治系統內部使用的路由選擇協議。目前內部網關協議主要有：路由信息協議（RIP）、開放最短路徑優先（OSPF）協議、內部網關路由協議（IGRP）和 IS - IS（路由器和路由器之間的通信協議）協議等。
目前，外部網關協議主要是邊界網關協議（BGP）。

真題實戰

1.BGP 協議是在 ( ) 之間傳播路由的協議。 【沈陽工業大學 2017 年】
A. 主機
B. 子網
C. 區域
D. 自治系統

1.【參考答案】D
【解析】邊界網關協議（BGP）是在不同自治系統 AS 之間交換路由信息的協議。BGP 基于距離 - 向量路由算法，是一種外部網關協議。所以選項 D 為正確答案。

2.邊界網關協議 BGP 網關之間交換路由信息時直接采用的協議是 ( )。 【南京大學 2016 年】
A. TCP
B. UDP
C. IP
D. ICMP

2.【參考答案】A
【解析】邊界網關協議（BGP）是運行于 TCP 上的一種自治系統的路由協議。BGP 是一個外部網關協議，由于網絡環境復雜，所以采用 TCP 保證可靠傳輸。故選 A。

§4.11 協議總結

題組闖關

因特網的 RIP 協議、OSPF 協議、BGP 協議分別使用了什么路由選擇算法 ( )。
Ⅰ. 路徑 - 向量路由選擇協議 Ⅱ. 鏈路狀態協議 Ⅲ. 距離 - 向量路由選擇協議
A. Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ
B. Ⅱ、Ⅲ、Ⅰ
C. Ⅱ、Ⅰ、Ⅲ
D. Ⅲ、Ⅱ、Ⅰ

【參考答案】D
【解析】本題考查對 3 種常見路由選擇算法的理解；
RIP 即路由信息協議，OSPF 即開放最短路徑優先協議，BGP 即邊界網關協議。RIP 和 OSPF 協議屬于內部網關協議，主要處理自治系統內部的路由選擇問題；BGP 屬于外部網關協議，主要處理自治系統之間的路由選擇問題。
RIP：是一種分布式的基于距離 - 向量的路由選擇協議。RIP 協議的距離也稱為 “跳數”，跳數越少，距離越短。RIP 協議優先選擇距離短的路徑。
OSPF：最主要的特征是使用分布式的鏈路狀態協議。在 OSPF 中，路由器間彼此交換的信息是與本路由器相鄰的所有路由器的鏈路狀態，最終各自建立一個鏈路數據庫，這個鏈路數據庫實際上就是全網拓撲結構圖。每個路由器使用鏈路狀態數。數據庫中的數據來構造自己的路由表。
BGP：只是力求尋找一條能夠到達目的網絡且比較好的路由，而并非要尋找一條最佳路由，所以它采用的是路徑 - 向量路由選擇協議。在 BGP 協議中，每個自治系統選出一個 BGP 發言人，這些發言人通過相互交換自己的路徑向量（即網絡可達性的信息），就可找出到達各自治系統的比較好的路由。
綜上，選項 D 為正確答案。

真題實戰

( ) 屬于內部網關協議，使用鏈路狀態算法。 【昆明理工大學 2018 年】
A. RIP
B. OSPF
C. BGP
D. IGP

【參考答案】B
【解析】RIP、OSPF 都屬于內部網關協議（IGP），OSPF 使用鏈路狀態算法，RIP 使用的是距離矢量算法。

§4.12 路由轉發

考點 轉發算法

題組闖關

某路由器所建立的路由表內容如下表所示。

目的網絡地址	子網掩碼	下一跳
128.96.39.0	255.255.255.128	接口 0
128.96.39.128	255.255.255.128	接口 1
128.96.40.0	255.255.255.128	R2
192.4.153.0	255.255.255.192	R3
*（默認）	0.0.0.0	R4

現收到 2 個分組，其目的 IP 地址分別是 128.96.40.142 和 128.96.40.15；它們的下一跳分別是 ( )。
A. 接口 1 和 R2
B. R2 和 R3
C. R4 和 R3
D. R4 和 R2

【參考答案】D
【解析】使用 IP 地址與子網掩碼進行 “與” 運算，可求得目的網絡地址，從而根據路由表找到下一跳。128.96.40.142∧255.255.255.128=128.96.40.128，路由表中沒有該目的地址，故只能使用默認路由，下一跳為 R4。128.96.40.15∧255.255.255.128=128.96.40.0，故下一跳為 R2。所以選項 D 為正確答案。

真題實戰

1.如下圖，假設 H1 與 H2 的默認網關和子網掩碼均分別配置為 192.168.3.1 和 255.255.255.128，H3 和 H4 的默認網關和子網掩碼均分別配置為 192.168.3.254 和 255.255.255.128，則下列現象中可能發生的是 ( )。 【全國統考 2016 年】

A. H1 不能與 H2 進行正常 IP 通信
B. H2 與 H4 均不能訪問 Internet
C. H1 不能與 H3 進行正常 IP 通信
D. H3 不能與 H4 進行正常 IP 通信

1.【參考答案】C
【解析】從題中子網掩碼設置情況可知，H1 和 H2 處于同一網段、H3 和 H4 處于同一網段，分別可以進行正常的 IP 通信，所以選項 A 和 D 錯誤。從圖中可以看出，R2 的 E1 接口的 IP 地址為 192.168.3.254，為 H4 的默認網關，所以 H4 可以通過 R2 正常訪問 Internet。而 H2 的默認網關為 192.168.3.1，從圖中看出必須經過 R2 的 E1 接口才能訪問外網，所以 H2 不能訪問 Internet。所以選項 B 錯誤。用排除法可知，選項 C 為正確答案。選項 C 為 “H1 不能與 H3 進行正常 IP 通信”，說法正確。這是因為，H1 和 H3 處于不同網段（從子網掩碼可以看出），需要通過路由器才能進行正常的 IP 通信，而 H1 的默認網關為 192.168.3.1，但 R2 的 E1 接口的 IP 地址為 192.168.3.254（為 H3 的默認網關），無法進行通信，所以 H1 和 H3 不能進行正常的 IP 通信。綜上，選項 C 為正確答案。

2.在上題圖中，假設連接 R1、R2 和 R3 之間的點對點鏈路使用地址 201.1.3.x/30，當 H3 訪問 Web 服務器 S 時，R2 轉發出去的封裝 HTTP 請求報文的 IP 分組是源 IP 地址和目的 IP 地址，它們分別是 ( )。 【全國統考 2016 年】
A. 192.168.3.251，130.18.10.1
B. 192.168.3.251，201.1.3.9
C. 201.1.3.8，130.18.10.1
D. 201.1.3.10，130.18.10.1

2.【參考答案】D
【解析】由題意可知，連接 R1、R2 和 R3 之間的點對點鏈路使用的地址為 201.1.3.x/30，其子網掩碼為 255.255.255.252，R1 的一個接口的 IP 地址為 201.1.3.9，所以把低位字節十進制數 9 轉換為對應的二進制數為 0000 1001（由 201.1.3.x/30 可知，IP 地址對應的二進制的后兩位為主機號，除去全 0 和全 1 分別表示網絡本身和本網絡的廣播地址，都不能用于源 IP 地址或目的 IP 地址。這時的 IP 地址分別為 201.1.3.8 和 201.1.3.11）。除了 201.1.3.9 外，只有 IP 地址為 201.1.3.10 可以作為源 IP 地址使用。故選 D。

3.當一臺主機從一個網絡移到另一個網絡時，以下說法正確的是 ( )。 【沈陽農業大學 2017 年】
A. 必須改變它的 IP 地址和 MAC 地址
B. 必須改變它的 IP 地址，但不需要改動 MAC 地址
C. 必須改變它的 MAC 地址，但不需要改動 IP 地址
D. MAC 地址、IP 地址都不需要改動

3.【參考答案】B
【解析】當一臺主機從一個網絡移動到另一個網絡時，網絡地址發生了改變，所以 IP 地址需要修改為轉交地址。MAC 地址是固化在網卡里面的，具有唯一性，不需要修改。所以，選項 B 為正確答案。

§4.13 路由器

題組闖關

1.在由路由器進行互聯的多個局域網的結構中，要求每個局域網的 ( )。
A. 物理層協議可以不同，而數據鏈路層及數據鏈路層以上的高層協議必須相同
B. 物理層、數據鏈路層協議可以不同，而數據鏈路層以上的高層協議必須相同
C. 物理層、數據鏈路層、網絡層協議可以不同，而網絡層以上的高層協議必須相同
D. 物理層、數據鏈路層、網絡層及高層協議都可以不同

1.【參考答案】C
【解析】路由器工作在網絡層，向傳輸層及以上各層隱藏下層的具體實現，也就是說本層及本層以下的協議可以不同，即物理層、數據鏈路層、網絡層協議可以不同；路由器不能處理網絡層之上的協議數據，所以高層協議必須相同。故選項 C 為正確答案。

2.數據報從源站經過若干個路由器被傳遞到目的站的過程中，數據報中的目的 IP 地址發生了什么變化 ( )。
A. 每經過一跳，目的 IP 地址就變為下一個路由器的入口地址
B. 每經過一跳，目的 IP 地址就變為下一個路由器的出口地址
C. 目的 IP 地址在傳送過程中不發生變化
D. 目的 IP 地址被第一個路由器改變后就不再發生變化

2.【參考答案】C
【解析】一個數據報過來后，路由器就要檢查一下這個數據報是發到哪里去的，看它的目的地址。如果目的網段在本路由器內就直接轉發，這時就直接送到相應的網口上去，這個網口就是下一跳的地址。目的 IP 地址在傳送過程中不發生變化。

真題實戰

1.某路由器的路由表如下所示： 【全國統考 2015 年】

目的網絡	下一跳	接口
169.96.40.0/23	176.1.1.1	S1
169.96.40.0/25	176.2.2.2	S2
169.96.40.0/27	176.3.3.3	S3
0.0.0.0/0	176.4.4.4	S4

若路由器收到一個目的地址為 169.96.40.5 的 IP 分組，則轉發該 IP 分組的接口是 ( )。
A. S1
B. S2
C. S3
D. S4

1.【參考答案】C
【解析】依據 “最長前綴匹配原則”，題目中的 169.96.40.5 與 169.96.40.0 的前 27 位匹配最長，所以選項 C 為正確答案。注意，選項 D 為默認路由，只有當前面的所有目的網絡都不能和分組的目的 IP 地址匹配時才會使用。

2.關于路由器的說法，正確的是 ( )。 【中國科學院大學 2015 年】
A. 路由器處理的信息量比交換機少，因而轉發速度比交換機快
B. 對于同一目標，路由器只提供延遲最小的最佳路由
C. 通常的路由器可以支持多種網絡層協議，并提供不同協議之間的分組轉換
D. 路由器不但能夠根據邏輯地址進行轉發，而且可以根據物理地址進行轉發

2.【參考答案】C
【解析】路由器和交換機不能根據處理信息量的多少作為轉發速度快慢的依據，而且路由器轉發的速度與信息量并無直接關聯，選項 A 錯誤。在網絡中，當某路由器出現故障時，其他相鄰路由器自動重新選擇路由，路由的選擇與具體路由協議有關，不一定總是以延遲最小作為評價指標，選項 B 錯誤。路由器是工作在網絡層的設備，不能根據物理地址進行轉發，網絡層只看到 IP 首部的 IP 地址，在數據鏈路層才能看到物理地址，所以選項 D 錯誤。通常路由器支持多種網絡層協議，如 ICMP 協議、ARP 協議等，并能提供不同協議之間的分組轉換，因此，選項 C 是正確答案。

§4.14 SDN 的基本概念

題組闖關

1.軟件定義網絡（Software Defined Network，SDN）是網絡虛擬化的一種實現方式。其核心技術 OpenFlow 通過將網絡設備的控制面與數據面分離開來，從而實現了網絡流量的靈活控制，使網絡作為管道變得更加智能，為核心網絡及應用的創新提供了良好的平臺。下列不是提出 SDN 目的的是 ( )。
A. 有效降低設備負載
B. 協助網絡運營商更好地控制基礎設施
C. 降低整體運營成本
D. 提高網絡的帶寬

1.【參考答案】D
【解析】軟件定義網絡（Software Defined Network，SDN）能夠有效降低設備負載，協助網絡運營商更好地控制基礎設施，同時降低整體運營成本，但是和網絡帶寬沒有關系。SDN 解決問題的核心是：把網絡設備的控制面從設備里面剝離出來，放入一個統一的外部服務器，由這個服務器通過統一的指令來集中管理轉發路徑上的所有設備，這個集中控制器知道所有必需的信息，而且這個控制器可以提供開放的 API 被上層應用程序通過編程控制，這樣就可以消除大量手動配置的過程，添加管理員對全網的整體視圖，提高業務部署的效率。

2.下列關于 SDN 說法正確的是 ( )。
A. SDN 的關鍵價值：智能節點集中，簡化運維；自動化調度，提高網絡利用率；網絡開放，支撐 QoS 等帶寬和流量經營
B. SDN 關鍵特征主要包括集中控制、開放接口、網絡抽象、分布式控制等
C. SDN 能夠改變傳統網絡的功能和解決現網中遇到的問題
D. SDN 與 NFV 的本質沒有區別

【參考答案】A
【解析】本題考查 SDN。SDN 是一種全新的網絡架構，實現網絡敏捷、高效以及可編程；加速網絡的快速創新。SDN 的關鍵價值包含：
(1) 將網絡協議集中處理，有利于提高復雜協議的運算效率和收斂速度。
(2) 控制的集中化有利于從更宏觀的角度調配網絡資源，提高資源的利用效率。
(3) 簡化了運維管理的工作量，大幅節約運維費用。
(4) 通過 SDN 可編程性，工程師可以在一個底層物理基礎設施上加速多個虛擬網絡，然后使用 SDN 控制器分別為每個網段實現 QoS（服務質量），從而擴大了傳統差異化服務的程度和靈活性。
(5) 業務定制的軟件化有利于新業務的測試和快速部署。
(6) 控制與轉發分離，實施控制策略軟件化，有利于網絡的智能化、自動化和硬件的標準化。

SDN 的三大基本特征為：
(1) 集中控制。邏輯上集中的控制能支持獲得網絡資源的全局信息并根據業務需求進行資源的全局調配和優化，例如流量工程、負載均衡等。同時，集中控制還使得整個網絡可在邏輯上被視作是一臺設備進行運行和維護，無須對物理設備進行現場配置，從而提升了網絡控制的便捷性。
(2) 開放接口。通過開放的南向接口和北向接口，能夠實現應用和網路的無縫集成，使得應用能告知網絡如何運行才能更好地滿足應用的需求，比如業務的帶寬、時延需求，計費對路由的影響等。另外，支持用戶基于開放接口自行開發網絡業務并調用資源，加快新業務的上線周期。
(3) 網絡虛擬化。通過南向接口的統一和開放，屏蔽了底層物理轉發設備的差異，實現了底層網絡對上層應用的透明化。邏輯網絡和物理網絡分離后，邏輯網絡可以根據業務需要進行配置、遷移，不再受具體設備物理位置的限制。同時，邏輯網絡還支持多租戶共享，支持租戶網絡的定制需求。

SDN 與 NFV 的區別包含：
(1) 性質不同。
NFV：網絡功能虛擬化。SDN：軟件定義網絡。
(2) 核心技術不同。
NFV 核心技術：通過基于行業標準的 x86 服務器、存儲和交換設備替換通信網絡中的專用和專用網絡元件設備。SDN 核心技術：核心技術 OpenFlow 通過將網絡設備的控制面與數據面分離，實現了對網絡流量的靈活控制，使網絡作為一個管道更加智能化，為核心網絡的創新和應用提供了良好的平臺。
SDN 跟 NFV 最明顯的區別是，SDN 處理的是 OSI 模型中的第 2 ~ 3 層，NFV 處理的是第 4 ~ 7 層。SDN 主要是優化網絡基礎設施架構，比如以太網交換機、路由器和無線網絡等。NFV 主要是優化網絡的功能，比如負載均衡、防火墻、WAN 網優化控制器等。故本題選 A。

真題實戰

在 SDN 網絡體系結構中，SDN 控制器向數據平面的 SDN 交換機下發流表時所使用的接口是 ( )。 【全國統考 2022 年】
A. 東向接口
B. 南向接口
C. 西向接口
D. 北向接口

【參考答案】B
【解析】SDN（軟件定義網絡）是一種新型的網絡架構，它實現了轉發平面和控制平面的分離。在這種網絡體系架構中，從上到下依次被分為：應用平面、控制平面和轉發平面。其中控制器（Controller）位于控制平面，SDN 交換機位于轉發平面，各種應用程序處于應用平面。控制平面和轉發平面之間的網絡設備狀態、數據流表項和控制指令的傳達都需要經由通信協議傳達，實現控制器對網絡設備的管控。目前業界比較看好的是 ONF 主張的 OpenFlow 協議（南向接口）。在應用平面，通過控制器提供的編程接口（北向接口）對底層設備進行編程，把網絡的控制器開放給用戶，開發各種業務應用，實現多樣化的業務創新。

§4.15 設備小結

題組闖關

1.下列選項中，不是配置 VLAN 的方法的是 ( )。
A. 把交換機端口指定給某個 VLAN
B. 把 MAC 地址指定給某個 VLAN
C. 根據路由設備來劃分 VLAN
D. 根據上層協議來劃分 VLAN

1.【參考答案】C
【解析】基于交換式的以太網要實現虛擬局域網主要有以下四種途徑。
(1) 基于端口的虛擬局域網；
(2) 基于 MAC 地址的虛擬局域網；
(3) 基于 IP 地址的虛擬局域網；
(4) 基于上層協議的虛擬局域網。
故選項 C 為正確答案。

2.下列選項中，對虛擬局域網的描述錯誤的是 ( )。
A. 只用交換機就可以構建 VLAN
B. VLAN 可以跨越地理位置的間隔
C. VLAN 可以把各組設備歸并進一個獨立的廣播域
D. VLAN 可以只包括服務器和工作站

2.【參考答案】A
【解析】必須是三層以上的交換機才可以被用來構建 VLAN，A 錯誤。B 和 C 顯然是對的，虛擬局域網包括服務器、工作站、打印機或其他任何能連接交換機的設備，當然可以只包括服務器和工作站，故 D 正確。

3.建立 VLAN 的主要原因是 ( )。
A. 將服務器和工作站分離
B. 使廣播流量最小化
C. 增加廣播流量的廣播能力
D. 提供網段交流能力

3.【參考答案】B
【解析】傳統的局域網使用的是集線器（Hub），它只有一根總線，一根總線就是一個沖突域。所以傳統的局域網是一個扁平的網絡，一個局域網屬于同一個沖突域。任何一臺主機發出的報文都會被同一沖突域中的其他機器接收到。后來，組網時使用交換機代替集線器，每個端口可以看成是一根單獨的總線，沖突域縮小到每個端口，使得網絡發送單播報文的效率大大提高，與此同時極大地提高了二層網絡的性能。但是假如一臺主機發出廣播報文，連接在交換機的所有設備仍然可以接收到該廣播信息，通常把廣播報文所能傳輸的范圍稱為廣播域。交換機在傳遞廣播報文的時候依然要將廣播報文復制多份，發送到網絡的各個角落。所以，隨著網絡規模的擴大，網絡中的廣播報文越來越多，嚴重影響網絡性能，這就是所謂的廣播風暴的問題。由于交換機二層網絡工作原理的限制，交換機對廣播風暴的問題無能為力。為了提高網絡效率，一般要將網絡進行分段：把一個大的廣播域分成幾個小的廣播域。

過去往往通過路由器對網絡進行分段，這樣可以使得廣播報文的發送范圍大大減小。這種方案解決了廣播風暴的問題，但用路由器是在網絡層上分段將網絡隔離的，網絡規劃復雜，組網方式不靈活，并且大大增加了管理維護的難度。作為替代的 LAN 分段劃分方法，虛擬局域網（VLAN）就出現了，專門用來解決大型的二層網絡環境面臨的問題。綜上，選項 B 為正確答案。

4.下列網絡設備中，能夠抑制網絡風暴的是 ( )。
Ⅰ. 中繼器 Ⅱ. 集線器 Ⅲ. 網橋 Ⅳ. 路由器
A. 僅 Ⅰ 和 Ⅱ
B. 僅 Ⅱ
C. 僅 Ⅲ 和 Ⅳ
D. 僅 Ⅳ

【參考答案】D
【解析】抑制網絡風暴，就是可以隔斷廣播域，這里中繼器和集線器是物理層設備，網橋是鏈路層設備，均不能隔斷廣播域，路由器是網絡層設備，可以隔斷廣播域，故答案為 D。

§4.16 簡答題

題組闖關

1.有如下的 4 個 / 24 地址塊，試進行最大可能的聚合。
196.88.133.0/24，196.88.136.0/24，196.88.140.0/24，196.88.141.0/24。

1.【參考答案】聚合的 CIDR 地址塊是：196.88.128.0/20。
【解析】已知有 196.88.133.0/24，196.88.136.0/24，196.88.140.0/24，196.88.141.0/24 地址塊。由于這 4 個地址塊的第 1、2 字節相同，下面考慮它們的第 3 字節：133=(10000101)2?；136=(10001000)2?；140=(10001100)2?；141=(10001101)2?。

由上可見，共同的前綴為 20 位，即?11000100010100001000，所以聚合的 CIDR 地址塊是：196.88.128.0/20。

2.一個公司分配到一個 B 類地址，其網絡地址為 156.224.0.0，該公司有 2000 臺機器，平均分布在 8 個不同的地點。如果選用的子網掩碼為 255.255.255.0，試給每一個地點分配一個子網號碼，并計算出每個地點主機號碼的最大值和最小值。

2.【參考答案與解析】
本題考查子網劃分的具體應用，這是一個 B 類地址，而子網掩碼為 255.255.255.0，說明在主機位拿出了 8 位來劃分子網，所以現在一共可以劃分?28?2=254?個子網。在這 254 個里面隨機挑選 8 個作為子網號，每個子網擁有 254 臺主機，254×8>2000，所以可以滿足要求，分配情況如下表所示。

子網號	主機號碼最小值	主機號碼最大值
1(00000001)	1	254
2(00000010)	1	254
3(00000011)	1	254
4(00000100)	1	254
5(00000101)	1	254
6(00000110)	1	254
7(00000111)	1	254
8(00001000)	1	254

3.一個數據報長度為 2000B（固定首部格式，即 20B）。現在經過一個網絡傳送，網絡能傳送的最大數據長度為 700B。試問應當劃分成幾個短些的數據報片？各數據報片的數據字段長度、片偏移字段和 MF 標志應該是什么數值？

3.【參考答案】應該劃分為 3 個數據報片；片偏移字段分別為 0、85、170；MF 標志位分別為 1、1、0。
【解析】數據報去掉首部為?2000B?20B=1980B，700 去掉首部為?700B?20B=680B，2<1980/680<3，所以應該劃分為 3 個數據報片，片長度分別為 680B、680B、620B，片偏移字段分別為 0、680/8=85、1360/8=170；MF 標志位（表示后面是否還有分片）分別為 1、1、0。

4.設有 A，B，C，D 4 臺主機都處在同一個物理網絡中，A 主機的 IP 地址是 168.86.28.112，B 主機的 IP 地址是 168.86.28.121，C 主機的 IP 地址是 168.86.28.136，D 主機的 IP 地址是 168.86.28.202。共同的子網掩碼是 255.255.255.224。請回答如下問題：
(1) A，B，C，D 這 4 臺主機之間哪些可以直接通信，哪些需要通過設置網關（或路由器）才能通信？請寫出各個主機的子網地址。
(2) 若要加入第 5 臺主機 E，使它能與 D 直接通信，其 IP 地址的設定范圍應是多少？
(3) 不改變 A 主機的物理位置，將其 IP 改為 168.86.28.168，試問它的直接廣播地址和本地廣播地址各是多少？若使用本地廣播地址發送信息，請問哪些主機能夠收到？
(4) 若要使主機 A，B，C，D 在這個網上都能夠直接通信，可采取什么辦法？

4.【參考答案與解析】
(1) 只有 A 和 B 之間可以直接通信，C 和 D，以及它們同 A 和 B 的通信必須經過路由器。
A：主機地址 168.86.28.112，子網地址 168.86.28.96。
B：主機地址 168.86.28.121，子網地址 168.86.28.96。
C：主機地址 168.86.28.136，子網地址 168.86.28.128。
D：主機地址 168.86.28.202，子網地址 168.86.28.192。

(2) 只有處于同一個網絡的主機之間才可以直接通信，可以看出 A 和 B 屬于同一個網絡，因此只有 A 和 B 之間可以直接通信，C 和 D，以及它們同 A 和 B 的通信必須經過路由器。若要加入第 5 臺主機 E，使它能與 D 直接通信，那么主機 E 必須位于和 D 相同的網絡內，即 168.86.28.192，這樣地址范圍是?168.86.28.11000001?到?168.86.28.11011110，即 168.86.28.193 到 168.86.28.222，注意要除掉 168.86.28.202。

(3) A 主機地址改為 168.86.28.168，即 168.86.28.10101000，那么它所處的網絡為 168.86.28.160。由定義知道廣播地址是主機號各位全為 “1”，用于任何網絡向該網絡上所有的主機發送報文，每個子網的廣播地址則是直接廣播地址。本地廣播地址，又稱有限廣播地址，它的 32 位全為 “1”，用于該網絡不知道網絡號時內部廣播。因此主機 A 的直接廣播地址為 168.86.28.191，本地廣播地址是 255.255.255.255，若使用本地廣播地址發送信息，所有主機都能夠收到。

(4) 若希望 4 臺主機直接通信，可以修改掩碼為 255.255.255.0，這樣 4 臺主機就處于一個網絡中，可以直接通信。

5.已知路由器 A 的路由表如下表所示：

目的網絡	距離	下一跳
N1	6	C
N2	2	B
N6	8	F
N8	4	E
N9	4	F

現在其收到路由器 B 發送來的如下表所示的路由信息：

目的網絡	距離
N2	5
N3	8
N6	5
N8	3
N9	5

請寫出 A 更新后的路由表。

5.【參考答案與解析】
(1) 二進制：11000100.00011100.00010000.00011010；16 進制：C4 1C 10 1A。
(2) 該 IP 地址是 C 類 IP 地址；最大網絡數為：221?2=2097150?個；網絡號為：196.28.16.0；第一個 IP 為：196.28.16.1；最后一個 IP 為：196.28.16.254；在使用默認的 / 24 掩碼下最大主機數是 254 個，子網劃分的話另算。
(3) 有，在一個子網中是不能出現兩臺機器同一個 IP 的，但是在不同的子網中，可以出現相同的 IP。
(4) 不是，可以為同一臺機器的網卡綁定多個 IP 地址。
(5) 錯誤，用八位二進制表示，不可能出現 256 這個數字。

6.已知主機的 IP 地址為 196.28.16.26。
(1) 將該十進制 IP 地址轉換成二進制形式，并用十六進制數表示。
(2) 說明該 IP 地址是哪一類 IP 地址，并計算該類地址可用的最大網絡數和每個網絡中的最大的主機數。
(3) Internet 中有沒有兩臺或兩臺以上的主機或路由器可以同時使用一個 IP 地址，為什么？
(4) 連接在 Internet 中的一臺主機或路由器是否只能有一個 IP 地址，為什么？
(5) 有一臺主機的 IP 地址是 “196.68.256.20”，你認為這個 IP 地址有沒有錯誤，為什么？

6.【參考答案與解析】
(1) 根據題意可知，LAN A 和 LAN B 共用一個 C 類 IP 地址（網絡地址為 202.38.60.0），且 LAN A 的子網編號為 01，也就是 202.38.60.01000000，即 202.38.60.64，一般選擇該網絡的最小地址分配給路由器的 a 接口，也就是 202.38.60.01000001，即 202.38.60.65，子網掩碼為 255.255.255.192。同理，LAN B 的子網編號為 10，即 202.38.60.10000000，即 202.38.60.128，b 接口的地址為 202.38.60.10000001，即 202.38.60.129，子網掩碼與 LAN A 相同，為 255.255.255.192。已知 C 網的 IP 網絡號為 202.36.61.0，所以 c 接口的 IP 地址為 202.38.61.1，子網掩碼為 255.255.255.0。接口 d 的地址已知為 61.60.21.80，這是一個 A 類地址，子網掩碼為 255.0.0.0。

(2) 根據圖示和 (1) 可以寫出路由器的路由表如下表所列。

目的網絡地址	子網掩碼	下一跳地址	接口
202.38.60.64	255.255.255.192	直連	a
202.38.60.128	255.255.255.192	直連	b
202.38.61.0	255.255.255.0	直連	c
61.0.0.0	255.0.0.0	直連	d

(3) LAN B 的網絡地址為 202.38.60.128，如要廣播，將主機號全置為 1，即 202.38.60.10 111111（下畫線部分為主機號），因此廣播地址為 202.38.60.191，即為 LAN B 上的一臺主機要向 B 網段廣播一個分組的目的地址。

(4) 已知 C 類 IP 地址（網絡地址為 202.38.60.0），所以 C 網段的廣播地址就是標準的 202.38.61.255，即為 LAN B 上的一臺主機要向 C 網段廣播一個分組的目的地址。

7.下圖是 3 個計算機局域網 A、B 和 C，分別包含 10 臺、8 臺和 5 臺計算機，通過路由器互連，并通過該路由器接口 d 聯入 Internet。路由器各端口名分別為 a、b、c 和 d（假設接口 d 接入 IP 地址為 61.60.21.80 的互聯網地址）。LAN A 和 LAN B 共用一個 C 類 IP 地址（網絡地址為 202.38.60.0），并將此 IP 地址中主機地址的高兩位作為子網編號。A 網的子網編號為 01，B 網的子網編號為 10。主機號的低 6 位作為子網中的主機編號。C 網的 IP 網絡號為 202.36.61.0。請回答如下問題：

(1) 為每個網絡中的計算機和路由器的接口分配 IP 地址，并寫出三個網段的子網掩碼。
(2) 列出路由器的路由表。
(3) LAN B 上的一臺主機要向 B 網段廣播一個分組，請寫出此分組的目的地址。
(4) LAN B 上的一臺主機要向 C 網段廣播一個分組，請寫出此分組的目的地址。

7.【參考答案與解析】
(1) 以太網采用了曼徹斯特編碼，一個比特的數據需要兩個信號來傳輸，那么為了達到 200Mbps 的數據傳送速率，需要線路達到?200Mbps×2=400Mbps?的帶寬。

(2) 以太網的最小幀長度是 64B，那么發送一個最小幀需要的時間?T1=64×8/(100×106)，設網絡的最大長度為 L，那么信號沿網絡傳輸一個來回的時間?T2=2L/(200×106)，根據 CSMA/CD 協議，為了能正常檢測到沖突，需?T1≥T2，則可以得到 L 為 544m。

(3) 在以太網中發送數據，首先要知道對方的以太網地址。所以主機 A 需要先發送 ARP 幀來獲得主機 C 的物理地址。

(4) ARP 采用了以太網的廣播功能，使用全 1 的地址作為目的地址，即：FF.FF.FF.FF.FF.FF；源地址為主機 A 的地址是：EF.36.D2.8D.3D.B6；類型為 ARP 的類型值是：0806。

8.局域網上的三臺主機 A，B，C 采用總線連接方式，它們的 IP 地址和 MAC 地址如下表所示。

主機	IP 地址	MAC 地址
A	196.56.86.12	EF.36.D2.8D.3D.B6
B	196.56.86.16	BB.E5.36.86.2E.3E
C	196.56.86.28	3C.EC.5F.65.78.ED

(1) 假設該局域網采用了以太網，需要達到 200Mbps 的數據傳送率，那么線路的帶寬最小為多少？
(2) 如果信號在網絡中的傳播速度是 200000km/s，那么該網絡的最大長度應該為多少？
(3) 一個 IP 包的源地址和目的地址分別是 196.56.86.12 和 196.56.86.28，為了發送該 IP 包，源主機應該先發送什么幀？
(4) 該分組的以太網幀的源地址、目的地址和協議類型域各是什么（用十六進制表示）？

9.一個公司按照下圖所示的方式設置局域網。其中，局域網 1 的掩碼是 196.28.12.0/25，局域網 2 的掩碼是 196.28.12.128/25，NAT 服務器的內部 IP 地址為 196.28.16.28，外部 IP 地址為 198.56.28.96。

NAT 服務器中有下表所示的表項。

源地址：端口	索引值
196.28.12.36:2856	2528
196.28.12.136:656	6898
196.28.12.156:256	6899

請問：
(1) 地址是 196.28.12.36 的主機和地址為 196.28.12.36 的主機分別屬于哪個局域網？
(2) 按照題目的配置，路由器的路由表項應該含有哪幾項？
(3) 現在有一個目的地址為 197.68.28.99，源地址為 196.28.12.136，TCP 端口為 656 的 IP 分組到達 NAT 服務器，問 NAT 服務器是否轉發該分組？如果轉發，分組的 IP 號和端口號分別是多少？
(4) 當 NAT 服務器收到一個目的地址是 198.56.28.96，端口號是 2528 的 TCP 數據后，它將轉發給哪個主機？

【參考答案與解析】
(1) 地址為 196.28.12.136 的主機屬于局域網 2，地址為 196.28.12.36 的主機屬于局域網 1。

(2) 路由器的表項如下表所示：

網絡地址	下一跳
196.28.12.0/25	接口 1
196.28.12.128/25	接口 2
Default	196.28.16.28

(3) 查找 NAT 服務器中的表項，可知地址為 196.28.12.136:656 的數據報會被轉發，NAT 服務器會將該分組轉發到 Internet 上，轉發后的 IP 地址為 198.56.28.96，端口號為 6898。

(4) 查找 NAT 服務器中的表項，可知端口號是 2528 的數據報會被轉發給 196.28.12.36。

10.某網絡結構如下圖所示，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 198.86.16.1，R2 的 L0 接口的 IP 地址是 198.86.16.2，L1 接口的 IP 地址是 136.18.128.1，E0 接口的 IP 地址是 198.86.28.1，域名服務器的 IP 地址是 198.86.28.2。

R1 和 R2 的路由表結構為：

目的地址

子網掩碼

下一跳地址

接口

(1) 將 IP 地址空間 198.86.18.0/24 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。
(2) 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。
(3) 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。

10.【參考答案與解析】
(1) CIDR 中的子網號可以全 0 或全 1，但主機號不能全 0 或全 1。

因此若將 IP 地址空間 198.86.18.0/24 劃分為 2 個子網，且每個局域網需分配的 IP 地址個數不少于 120 個，子網號至少要占用一位。由?27?2<120<28?2?可知，主機號至少要占用 7 位。由于源 IP 地址空間的網絡前綴為 24 位，因此主機號位數 + 子網號位數 = 8。綜上可得主機號位數為 7，子網號位數為 1。因此子網的劃分結果為子網 1 為：198.86.18.0/25，子網 2 為：198.86.18.128/25。

地址分配方案：子網 1 分配給局域網 1，子網 2 分配給局域網 2；或子網 1 分配給局域網 2，子網 2 分配給局域網 1。

(2) 由于局域網 1 和局域網 2 分別與路由器 R1 的 E1、E2 接口直接相連，因此在 R1 的路由表中，目的網絡為局域網 1 的轉發路徑是直接通過接口 E1 轉發的，目的網絡為局域網 2 的轉發路徑是直接通過接口 E2 轉發的。由于局域網 1、2 的網絡前綴均為 25 位，因此它們的子網掩碼均為 255.255.255.128。根據題意，R1 專門為域名服務器設定了一個特定的路由表項，因此該路由表項中的子網掩碼應為 255.255.255.255，對應的下一跳轉發地址是 198.86.16.2，轉發接口是 L0。根據題意，到互聯網的路由實質上相當于一個默認路由，默認路由一般寫作 0/0，即目的地址為 0.0.0.0，子網掩碼為 0.0.0.0；對應的下一跳轉發地址是 198.86.16.2，轉發接口是 L0。綜上可得到路由器 R1 的路由表如下所示。

若子網 1 分配給局域網 1，子網 2 分配給局域網 2，如下表所示：

目的地址	子網掩碼	下一跳地址	接口
198.86.18.0	255.255.255.128	E1	E1
198.86.18.128	255.255.255.128	E2	E2
198.86.28.2	255.255.255.255	198.86.16.2	L0
0.0.0.0	0.0.0.0	198.86.16.2	L0

若子網 1 分配給局域網 2，子網 2 分配給局域網 1，如下表所示：

目的地址	子網掩碼	下一跳地址	接口
198.86.18.128	255.255.255.128	E1	E1
198.86.18.0	255.255.255.128	E2	E2
198.86.28.2	255.255.255.255	198.86.16.2	L0
0.0.0.0	0.0.0.0	198.86.16.2	L0

(3) 局域網 1 和局域網 2 的地址可以聚合為 198.86.18.0/24，而對于路由器 R2 來說，通往局域網 1 和局域網 2 的轉發路徑都是從 L0 接口轉發的，因此采用路由聚合技術后，路由器 R2 到局域網 1 和局域網 2 的路由，如下表所示：

目的地址	子網掩碼	下一跳地址	接口
198.86.18.0	255.255.255.0	198.86.16.1	L0

真題實戰

1.某網絡拓撲如下圖所示，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。現有若干臺以太網交換機（無 VLAN 功能）和路由器兩類網絡互聯設備可供選擇。 【全國統考 2019 年】

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？并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？

1.【參考答案與解析】
(1) 根據題意，圖中 H1 和 H2 處于同一網段 (192.168.1.0)，用設備 2 實現互聯，設備 2 是以太網交換機 (無 VLAN 功能)；H3 和 H4 處于同一網段 (192.168.1.64)，用設備 3 實現互聯，所以設備 3 是以太網交換機 (無 VLAN 功能)。用設備 1 實現兩個不同的網段互聯，設備 1 應選取路由器。綜上，設備 1：路由器；設備 2：以太網交換機；設備 3：以太網交換機。

(2) 觀察題圖，設備 1 的接口 IF2 應為 H1 和 H2 的網關地址，即 192.168.1.1。同理，設備 1 的接口 IF3 為 H3 和 H4 的網關地址，即 192.168.1.65。設備 1 的 IF1 接口和路由器 R 接口 192.168.1.253/30 處于同一網段，IF1 的 IP 地址為 192.168.1.254（因為從 192.168.1.253/30 可知，該網絡中只有兩個地址可以用，即 192.168.1.253 和 192.168.1.254，需排除主機位全 0 和全 1 的情況）。綜上，需要配置 IP 地址，設備 1 的 IF1、IF2 和 IF3 接口的 IP 地址分別是：192.168.1.254、192.168.1.1 和 192.168.1.65。

(3) 注意到題中 H1 ~ H4 的地址都是 C 類網絡私有地址 / 保留地址（范圍 192.168.0.0 ~ 192.168.255.255），通過內部私有地址訪問 Internet，需要經過網絡地址轉換 (NAT)，因此 R 需要提供 NAT 服務。

(4) 因為主機 H3 發送的目的地址 192.168.1.127 是主機 H3 和 H4 所在網絡的廣播地址，所以只有主機 H4 會接收該數據報。

2.某公司的網絡如下圖所示。IP 地址空間 192.168.1.0/24 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。 【全國統考 2018 年】

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？若每臺主機僅分配一個 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？

3.某網絡拓撲如下圖所示，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。 【全國統考 2015 年】

回答下列問題：
(1) DHCP 服務器可為主機 2~N 動態分配 IP 地址的最大范圍是什么？主機 2 使用 DHCP 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 地址分別是多少？
(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，則該主機能否訪問 WWW 服務器，能否訪問 Internet？請說明理由。

3.【參考答案與解析】
(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 DHCP Discover 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，主機 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。

4.如下圖所示，主機 A 與路由器 R1 連接，路由器 R1 又與路由器 R2 連接，路由器 R2 與主機 B 連接。現主機 A 要給主機 B 發送 920B 的 IP 數據（包括 IP 頭后長度為 940B，IP 頭部不包括任何選項）。請寫出 3 條鏈路上傳輸的每一個 IP 包頭部的總長度、標識、MF 和片偏移的值。 【解放軍信息工程大學 2016 年】

4.【參考答案與解析】
(1) 從題圖可知：
A→R1 的鏈路支持的最大 IP 數據報長度為?1024B?14B=1010B；
R1→R2 的鏈路支持的最大 IP 數據報長度為?512B?8B=504B；
R2→B 的鏈路支持的最大 IP 數據報長度為?512B?12B=500B。

(2) 從題目可知，IP 數據報的總長度為 940B，減去固定首部 20B，數據部分為 920B。該 IP 數據報分片處理如下：

A→R1 的鏈路：該鏈路支持的最大 IP 數據報 1010B > 940B，所以不需要分片。

R1→R2 的鏈路：這段鏈路支持的最大 IP 數據報是 504B，920B > 504B，所以需要進行分片處理。具體如下，首先要注意，除了最后一個分片，每一個分片的長度是 8 字節的整數倍。此鏈路中，支持的 IP 數據報的最大長度為?504B?20B=484B，又因為支持的是 8 的整數倍，所以 IP 數據報的數據字段長度為 480B。

因此，該鏈路上分片如下圖所示。

第一個數據報分片：總長度 500 B，標識 = X，MF = 1，片偏移 =?0/8=0。
第二個數據報分片：總長度 460 B，標識 = X，MF = 0，片偏移 =?480/8=60。

R2→B 的鏈路：由于這段鏈路支持的最大 IP 數據報長度為 500 B，大于等于上面的兩個數據報分片，所以不需要分片。