【章节练习】第4章 网络层

【选择题】

  1. 下列选项中不属于网络层功能的是()
    A.实现转发 B.路由选择
    C.数据传输 D.连接建立
  2. 在分组交换网络中,按照()进行路由选择的网络称为数据报网络。
    A.目的端口号 B.源端口号
    C.目的主机地址 D.源主机地址
  3. 下列不属于交换结构的是()
    A.基于内存交换 B.基于总线交换
    C.基于双通道交换 D.基于网络交换
  4. 在以下几种网络层常采用的拥塞控制措施中,能够根据网络负载动态调整权值,将网络流量引导到不同的链路上,均衡网络负载的措施是()
    A.流量感知路由 B.准入控制
    C.流量调节 D.负载脱落
  5. 下列 IP 地址中正确的 B 类 IP 地址是()
    A.182.16.0.18 B.202.96.209.5
    C.255.255.0.0 D.59.117.25.22
  6. 下列哪种协议的主要功能是进行主机或路由器间的网络层差错报告()
    A.IPv4 B.ICMP
    C.DHCP D.UPnP
    【填空题】
  7. _____________是目前世界上最大、最重要的计算机网络。
  8. ___________是指将具有较长前缀的相对较小的子网合并为一个具有稍短前缀的相对较大的子网。
    【应用题】
  9. 假设某子网中的一个主机的 IP 地址是 203.123.1.135,子网掩码是 255.255.255.192。
    (1) 那么该子网的子网地址是什么?
    (2) 直接广播地址是什么?
    (3) 该子网 IP 地址总数是多少?
    (4) 该子网的可分配 IP 地址数是多少?
    (5) 可分配地址范围是多少?
  10. 设网络中路由器使用 RIP 协议,路由器 B 的当前路由表如表 1 所示,B 收到从路由器 C 发来的路由信息如表
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【选择题】

  1. C
    解析:网络层除了实现转发与路由选择功能外,一些提供面向连接服务的网络还提供另外一个重要的网络层功能:连接建立。
  2. C
    解析:按照目的主机地址进行路由选择的网络称为数据报网络。因特网的 IP 都是按照目的地址进行路由选择的,因此因特网是一个数据报网络。按照目的主机地址进行路由选择的网络称为数据报网络。因特网的IP 都是按照目的地址进行路由选择的,因此因特网是一个数据报网络。
  3. C
    解析:交换结构完成将输入端口的 IP 数据报交换到指定的输出端口。主要包括基于内存交换、基于总线交换和基于网络交换的 3 种交换结构。
  4. A
    解析:下面介绍几种在网络层常采用的拥塞控制措施。
    (1)流量感知路由:网络经常被抽象为一张带权无向图,权值能够根据网络负载动态调整,则可以将网络流量引导到不同的链路上,均衡网络负载,从而延缓或避免拥塞的发生。
    (2)准入控制。
    (3)流量调节。
    (4)负载脱落。
  5. A
    解析:
    A 选项的首字节是 182,在 128~191 之间,故属于 B 类。
  6. B
    解析:主机或路由器在处理或转发 IP 数据报的过程中,由于种种原因可能导致异常发生,此时主机或路由器就可能需要将这些异常情况,及时地反馈给其他主机或路由器,而 IP 本身并没有这种功能。互联网控制报文协议(Internet Control Message Protocol,ICMP)的主要功能是进行主机或路由器间的网络层差错报告与网络探测。
    【填空题】
  7. Internet
    解析:Internet 是目前世界上最大、最重要的计算机网络。
  8. 超网化
    解析:超网化是指将具有较长前缀的相对较小的子网合并为一个具有稍短前缀的相对较大的子网。
    【应用题】
  9. 答案及解析:
    (1) 只有给出子网地址中的某主机的 IP 地址和子网掩码或网络前缀,才能准确描述一个子网的规模。通过将该地址与子网掩码做按位与运算,就可以得到该子网的子网地址。子网掩码 255.255.255.192 的二进制表示为 11111111.11111111.11111111.11000000,与 203.123.1.135 进行按位与运算后,前24 位结果与该地址一样,故只需转换后 8 位,该地址后 8 位二进制表示为 10000111,与子网掩码后8 位 11000000 进 行 按 位 与 运 算 结 果 为 10000000 , 转 化 为 十 进 制 是 128 , 故 该 子 网 为203.123.1.128/26。
    (2) 利用子网掩码的反码与该地址做按位或运算,就可以得到该子网的直接广播地址。按位或运算:只要对应的二个二进位有一个为 1 时,结果位就为 1。子网掩码 255.255.255.192 的二进制表示为11111111.11111111.11111111.11000000 , 子 网 掩 码 的 反 码 的 二 进 制 表 示 为00000000.00000000.00000000.00111111,所以与 203.123.1.135 进行按位或运算后,前 24 位结果与该地址一样,故只需转换后 8 位,该地址后 8 位二进制表示为 10000111,与 00111111 进行按位或运算的结果为 10111111,即是十进制的 191,故结果为 203.123.1.191。
    (3) 根据题 1 可得网络前缀有 26 位,故主机位有 32-26=6 位,即有 2^6=64 个 IP 地址总数。
    (4) 由于主机位全 0 表示本网络,全 1 留作广播地址,故每个网中,第一个 IP 地址(即主机部分全部为 0的 IP)和最后一个 IP(即主机部分全部为 1 的 IP)不能分配给主机使用,所以每个子网的可用 IP 地址数为总 IP 地址数量减 2。故该子网的可分配 IP 地址数是 64-2=62。
    (5) 该子网为 203.123.1.128/26,其转化为二进制的后 8 位的取值范围是 10000000~10111111,转化为十进制为 128~191,去掉收尾两个不可用的,故为 203.123.1.129〜203.123.1.190。
  10. 答案:
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    解析:
    RIP 是最早的自治系统内路由选择协议之一,目前仍然被广泛使用。RIP 是一种基于距离向量路由选择算法(简称 DV)的 IGP(内部网关协议)。RIP 协议在使用 DV 算法时,有其特性。首先,RIP 在度量路径时采用的是跳数,即每条链路的费用都为 1。其次,RIP 的费用是定义在源路由器和目的子网之间的,最短路径的费用就是沿着从源路由器到目的子网的最短路径所经过的子网数量。第三,RIP 被限制在网络直径不超过 15 跳的自治系统内使用。
    距离向量路由选择算法的基本思想是:网络中的每个结点 x,估计从自己到网络中所有结点 y 的最短距离(注意这里只是估计),记为 Dx(y),称为结点 x 的距离向量,即该向量维护了从结点 x 出发到达网络中所有结点的最短距离(即最低费用)的估计;每个结点向其邻居结点发送它的距离向量的一个拷贝;当结点收到来自邻居的一份距离向量或者是观察到相连的链路上的费用发生变化后,根据 Bellman-Ford 方程(计算其到达每个目的结点的最短距离)对自己的距离向量进行计算更新;如果结点的距离向量得到了更新,那么该结点会将更新后的距离向量发送给它的所有邻居结点。本题中,B 拷贝 C 发来的路由信息来更新自己的路由表,把原来没有的如到 N3 目的网络的信息加上,同时,距离更新为在原来的基础上加 1(多了 B跳到 C 这一步);C 中没有的保持不变如 N1;C 中有信息的如 N2,若走 B-C-N2,则距离为 4+1=5,与原来 B 中一致,所以不更新;再如 N6,若走 B-C-N6,则距离为 4+1=5,小于原来的 8,故更新 B 的路由表距离为 5,下一跳为 C;同理计算出 N8、N9。

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