网络层问题

曾经终败给现在 2022-01-30 06:53 121阅读 0赞

# 网络层 #

### 1.一个应用程序用**UDP**，到**IP**层把数据报在划分为**4**个数据报片发送出去，结果前两个数据报片丢失，后两个到达目的站。过了一段时间应用程序重传**UDP**，而**IP**层仍然划分为**4** 个数据报片来传送。结果这次前两个到达目的站而后两个丢失。问：在目的站能否将这两次传输的**4** 个数据报片组装成完整的数据报？假定目的站第一次收到的后两个数据报片仍然保存在目的站的缓存中。 ###

不能，因为IP数据报的标识符字段在重传时会是另一个标识符。仅当标识符相同的IP数据报才能组装成一个IP数据报，因此不能组装成完整的数据报。

### 2.目前我国移动通信以4G（第四代移动通信）为主，4G最引入注目的特点是4G将完全架构在IP之上，依据你所学习的关于交换机制，以及带宽、处理速度等因素来分析为什么4G要这样做。 ###

1.  IP网络使用了分组交换的方式，网络利用率高，也会更加稳定。
2.  从带宽上看，IP服务无需建立端到端的连接，速度更快，时延低，满足多媒体需求

### 3.根据给出的IP地址和子网掩码填写下表 ###

<table style="margin-left:6.75pt;"> 
 <tbody> 
 <tr> 
 <td style="vertical-align:top;width:88.85pt;"> IP地址 </td> 
 <td style="vertical-align:top;width:53.05pt;"> 地址类型 </td> 
 <td style="vertical-align:top;width:79.5pt;"> 子网掩码 </td> 
 <td style="vertical-align:top;width:88.5pt;"> 默认网络号 </td> 
 <td style="vertical-align:top;width:84pt;"> 子网号 </td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td style="vertical-align:top;width:88.85pt;"> 109.124.50.1 </td> 
 <td style="vertical-align:top;width:53.05pt;"> A类 </td> 
 <td style="vertical-align:top;width:79.5pt;"> 255.255.0.0 </td> 
 <td style="vertical-align:top;width:88.5pt;"> 109.0.0.0 </td> 
 <td style="vertical-align:top;width:84pt;"> 109.124.0.0 </td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td style="vertical-align:top;width:88.85pt;"> 145.27.64.15 </td> 
 <td style="vertical-align:top;width:53.05pt;"> B类 </td> 
 <td style="vertical-align:top;width:79.5pt;"> 255.255.224.0 </td> 
 <td style="vertical-align:top;width:88.5pt;"> 145.27.0.0 </td> 
 <td style="vertical-align:top;width:84pt;"> 145.27.64.0 </td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td style="vertical-align:top;width:88.85pt;"> 196.133.100.42 </td> 
 <td style="vertical-align:top;width:53.05pt;"> C类 </td> 
 <td style="vertical-align:top;width:79.5pt;"> 255.255.255.224 </td> 
 <td style="vertical-align:top;width:88.5pt;"> 196.133.100.0 </td> 
 <td style="vertical-align:top;width:84pt;"> 196.133.100.32 </td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td style="vertical-align:top;width:88.85pt;"> 202.119.64.125 </td> 
 <td style="vertical-align:top;width:53.05pt;"> C类 </td> 
 <td style="vertical-align:top;width:79.5pt;"> 255.255.255.0 </td> 
 <td style="vertical-align:top;width:88.5pt;"> 202.119.64.0 </td> 
 <td style="vertical-align:top;width:84pt;"> 202.119.64.0 </td> 
 </tr> 
 </tbody> 
</table>

### 4.IP数据报为什么要分片传输？分片应遵循什么原则？分片在何处进行？分片组装在何处进行？ ###

每一种物理网络都会规定在链路层数据帧最大长度，即MTU，在以太网环境中可以传输最大报文段为1500字节，若帧长度超过1500字节，即数据报文长度超过1472（1500-20-8）字节，就会进行分片传输。

分法：1.分法应该尽量大 2.除了最后一个分组，其他分片长度应该是8字节的整数倍。

分片在进入某网络时在入口路由器进行。组装在信宿机进行组装。

### 5.我们学院获得IP地址为202.119.64/23，下分4个系，分别有200人，100人，48人和62，请分配IP地址，并指出每个地址块的起始地址，终止地址和地址块容纳的IP地址个数。如果一个系后来由于进人太多，IP地址不够用，请问在不增加IP地址数量的情况下这些新人能正常接入系网络，我们要采用什么协议？ ###

<table style="margin-left:42pt;"> 
 <tbody> 
 <tr> 
 <td style="vertical-align:top;width:103.7pt;"> 系 </td> 
 <td style="vertical-align:top;width:103.7pt;"> 起始地址 </td> 
 <td style="vertical-align:top;width:103.7pt;"> 终止地址 </td> 
 <td style="vertical-align:top;width:103.7pt;"> 容纳IP地址个数 </td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td style="vertical-align:top;width:103.7pt;"> 1系 </td> 
 <td style="vertical-align:top;width:103.7pt;"> 202.119.64.1 </td> 
 <td style="vertical-align:top;width:103.7pt;"> 202.119.64.254 </td> 
 <td style="vertical-align:top;width:103.7pt;"> 254 </td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td style="vertical-align:top;width:103.7pt;"> 2系 </td> 
 <td style="vertical-align:top;width:103.7pt;"> 202.119.65.1 </td> 
 <td style="vertical-align:top;width:103.7pt;"> 202.119.65.127 </td> 
 <td style="vertical-align:top;width:103.7pt;"> 126 </td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td style="vertical-align:top;width:103.7pt;"> 3系 </td> 
 <td style="vertical-align:top;width:103.7pt;"> 202.119.65.1 </td> 
 <td style="vertical-align:top;width:103.7pt;"> 202.119.65.190 </td> 
 <td style="vertical-align:top;width:103.7pt;"> 62 </td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td style="vertical-align:top;width:103.7pt;"> 4系 </td> 
 <td style="vertical-align:top;width:103.7pt;"> 202.119.65.192 </td> 
 <td style="vertical-align:top;width:103.7pt;"> 202.119.65.254 </td> 
 <td style="vertical-align:top;width:103.7pt;"> 62 </td> 
 </tr> 
 </tbody> 
</table>

在不增加IP地址数量的情况下这些新人能正常接入系网络，我们要采用NAT协议

### 6.相对于其它通信系统（例如电话系统，模拟移动通信系统），请分析IP协议在交换技术、带宽、处理速度等方面的优势。 ###

1.  IP协议简化了中继设备，使得交换更快
2.  增加了吞吐量，带宽提升
3.  网络故障时容易恢复，网络链路瞬间中断产生的影响小，速度提升

### 7.直接交付情况下，路由器发送报文给主机，可能需要使用什么协议？是否需要查询路由表？ ###

直接交付的情况下，可能需要ARP协议。不需要查询路由表，在直接交付的情况下路由器通过查找ARP高速缓存或者广播IP地址来获得目标主机的MAC地址。

### 8.假定网络中的路由器B的路由表有如下（左）的项目（这三列分别表示“目的网络”、“距离”和“下一跳路由器”），现B收到从C发来的路由信息如下（右）（这两列分别表示“目的网络”和“距离”），试求出路由器B更新后的路由表。详细说明每一步骤（12分）。 ###

N1 7 A N2 4

N2 2 C N3 8

N6 8 F N6 4

N8 4 E N8 3

N9 4 F N9 5

目的网络 距离 下一跳

N1 7 A

N2 5 C

N3 9 C

N6 5 C

N8 4 E

N9 4 F

详细步骤：

1. C表无信息，不更新
2. C表到N2距离为4，4>2,更新
3. B表中无N3信息，更新
4. C表有N6信息，代价<8 更新
5. 不更新
6. 不更新

### 9.PPP协议在异步传输时采用何种方法形成数据帧？若PPP协议采用同步传输时接收到了如下数据：0111110110011111000110，请问原始的数据是什么? ###

使用字符填充法形成数据帧。

数据遇到5个1去掉后面的0，其他保持不变，所以原始的数据是01111111001111100110。

### 10.和RIP相比， OSPF主要有哪些特点 ###

1.  支持大规模网络，RIP适用于小网络
2.  区域内采用SPF，从算法上保证区域无环路
3.  网络结构采用1个骨干网络连接多个非骨干区域，非骨干区域不能直接相连，避免了回路
4.  采用了触发更新，提高了路由收敛速度
5.  支持cidr和vlsm，支持超网和子网，RIP只能支持自然网段。

### 11.对下列IP地址块，进行最大可能的聚合，写出步骤。 ###

1）202.39.142.0/24

2）202.39.143.0/24

3）202.39.144.0/24

4）202.39.145.0/24

从第三个字节开始不同

1.  的第三字节二进制表示 10001110
2.  的第三字节二进制表示 10001111
3.  的第三字节二进制表示 10010000
4.  的第三字节二进制表示 10010001

前三位均为100，其余位数不同

对1）2）进行聚合 共8\*2+7=23位相同

结果为 202.39.142.2/23

同理对3) 4)进行聚合 为202.39.144.0/23

最后对 202.39.142.2/23 与 202.39.144.0/23 聚合

结果为 202.39.142.0/19

### 12.某路由器节点存放着如下所示路由信息： ###

网络使用的路由算法是基于什么技术？

OSPF链路状态算法

2）根据下表画出网络拓扑图。

3）写出节点 A 根据当前的路由信息计算出的到节点D的一条最短路由。（要求写出详细求解过程，如最小生成树或者路由表）

![watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L01pZXZlcg_size_16_color_FFFFFF_t_70][]

目的节点 开销 下一跳

B 4 B

C 6 E

D 9 E

E 5 E

F 10 B

最短路径 A -> E -> C -> D

### 13.网络规划： 城域网拓扑结构如下图，Router A位于核心层，Router B和Router C位于汇聚层，Router D至G位于接入层，其具体接入的网络地址如下。请填写Router A，Router B和Router C的路由表，要求目的网络地址是进行汇聚后的网络地址，下一跳路由地址可以用路由器号+端口号表示。 ###

答：Router B的路由表：（4分）

<table style="margin-left:6.75pt;"> 
 <tbody> 
 <tr> 
 <td style="vertical-align:top;width:64pt;"> 目的网络 </td> 
 <td style="vertical-align:top;width:93.3pt;"> 下一跳路由地址 </td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td style="vertical-align:top;width:64pt;"> 192.1.6.0/23 </td> 
 <td style="vertical-align:top;width:93.3pt;"> D s0 </td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td style="vertical-align:top;width:64pt;"> 72.2.12.0/22 </td> 
 <td style="vertical-align:top;width:93.3pt;"> E s0 </td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td style="vertical-align:top;width:64pt;"> Default </td> 
 <td style="vertical-align:top;width:93.3pt;"> A s0 </td> 
 </tr> 
 </tbody> 
</table>

Router C的路由表：（4分）

<table style="margin-left:6.75pt;"> 
 <tbody> 
 <tr> 
 <td style="vertical-align:top;width:84.6pt;"> 目的网络 </td> 
 <td style="vertical-align:top;width:93.3pt;"> 下一跳路由地址 </td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td style="vertical-align:top;width:84.6pt;"> 131.120.1.0/25 </td> 
 <td style="vertical-align:top;width:93.3pt;"> F s0 </td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td style="vertical-align:top;width:84.6pt;"> 131.120.1.128/25 </td> 
 <td style="vertical-align:top;width:93.3pt;"> G s0 </td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td style="vertical-align:top;width:84.6pt;"> Default </td> 
 <td style="vertical-align:top;width:93.3pt;"> A s1 </td> 
 </tr> 
 </tbody> 
</table>

Router A的路由表：（6分）

<table style="margin-left:26.25pt;"> 
 <tbody> 
 <tr> 
 <td style="vertical-align:top;width:2cm;"> 目的网络 </td> 
 <td style="vertical-align:top;width:93.3pt;"> 下一跳路由地址 </td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td style="vertical-align:top;width:2cm;"> 192.1.6.0/23 </td> 
 <td style="vertical-align:top;width:93.3pt;"> B s0 </td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td style="vertical-align:top;width:2cm;"> 72.2.12.0/22 </td> 
 <td style="vertical-align:top;width:93.3pt;"> B s0 </td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td style="vertical-align:top;width:2cm;"> 131.120.1.0/24 </td> 
 <td style="vertical-align:top;width:93.3pt;"> C s0 </td> 
 </tr> 
 </tbody> 
</table>

### 14.RIP,OSPF和BGP分别采用什么协议进行路由信息交换，请阐述这样做的原因。 ###

**RIP****采用了UDP协议 原因：RIP每周期需要全网组播路由信息，路由信息数目比较大，故使用UDP协议可提高效率；**

**OSPF****基于IP 原因：OSPF自身提供主从协商机制，可以保证可靠传输，另外，全网路由器保持着同样的一个LSDB，当拓扑结构发生变化时，需要携带变更信息较少，通过IP即可完成。**

**BGP****基于TCP协议 原因：BGP为边界网关协议，因携带路由信息较多，且可能跨越不同网络，用TCP协议可兼顾容量和可靠性。**

### 15.分片：由主机H1发送给主机H2的一个长度为4230字节的TCP报文传到IP层，加上固定首部后成为数据报，其首部中标识字段的值为360。现使用如下图所示，通过路由器连接起来的几个网络进行传送，各网络的MTU大小分别为4400字节、1420字节和4200字节。请问：该数据报在传送过程中是否需要分片（假定所传送的数据报允许分片）？如果需要，则在何处进行分片，应当划分成几个数据报片，说明每一个数据报片的**总长度、数据部分长度、片偏移字段**的值和**标识字段**的值。 ###

###  ###

<table> 
 <tbody> 
 <tr> 
 <td style="vertical-align:top;width:71pt;"> &nbsp; </td> 
 <td style="vertical-align:top;width:52.2pt;"> 总长度 </td> 
 <td style="vertical-align:top;width:59.95pt;"> 数据长度 </td> 
 <td style="vertical-align:top;width:45.05pt;"> 片偏移 </td> 
 <td style="vertical-align:top;width:47.25pt;"> 标识 </td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td style="vertical-align:top;width:71pt;"> 初始数据报 </td> 
 <td style="vertical-align:top;width:52.2pt;"> 4230 </td> 
 <td style="vertical-align:top;width:59.95pt;"> 4230 </td> 
 <td style="vertical-align:top;width:45.05pt;"> 0 </td> 
 <td style="vertical-align:top;width:47.25pt;"> 360 </td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td style="vertical-align:top;width:71pt;"> 数据报片1 </td> 
 <td style="vertical-align:top;width:52.2pt;"> 1420 </td> 
 <td style="vertical-align:top;width:59.95pt;"> 1400 </td> 
 <td style="vertical-align:top;width:45.05pt;"> 0 </td> 
 <td style="vertical-align:top;width:47.25pt;"> 360 </td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td style="vertical-align:top;width:71pt;"> 数据报片2 </td> 
 <td style="vertical-align:top;width:52.2pt;"> 1420 </td> 
 <td style="vertical-align:top;width:59.95pt;"> 1400 </td> 
 <td style="vertical-align:top;width:45.05pt;"> 175 </td> 
 <td style="vertical-align:top;width:47.25pt;"> 360 </td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td style="vertical-align:top;width:71pt;"> 数据报片3 </td> 
 <td style="vertical-align:top;width:52.2pt;"> 1420 </td> 
 <td style="vertical-align:top;width:59.95pt;"> 1400 </td> 
 <td style="vertical-align:top;width:45.05pt;"> 350 </td> 
 <td style="vertical-align:top;width:47.25pt;"> 360 </td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td style="vertical-align:top;width:71pt;"> 数据报片4 </td> 
 <td style="vertical-align:top;width:52.2pt;"> 50 </td> 
 <td style="vertical-align:top;width:59.95pt;"> 30 </td> 
 <td style="vertical-align:top;width:45.05pt;"> 525 </td> 
 <td style="vertical-align:top;width:47.25pt;"> 360 </td> 
 </tr> 
 </tbody> 
</table>

欢迎大家留言讨论。。。

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