第4章 网络层 一、单项选择题 1.为了数据传输,在网络的源节点和目的节点之间建立一条虚电路,它是( )。c A.逻辑通路,专用的 B.物理通路,专用的 C.逻辑通路,非专用的 D.物理通路,非专用的 2. A. B和B B. C和B C. A和C D. C和A 3.在TCP/IP的层次结构中，UDP是一种面向( )的协议，它属于第( )层。c A. 连接，2 B.连接，3 C. 非连接，3 D. 非连接，4 4.完成路径选择功能是在OSI模型的（ ）。c A.物理层 B.数据链路层 C.网络层 D.运输层 5.在下列网间连接器中，（ ）在数据连路层实现网络互连。b A.中继器 B.网桥 C.路由器 D.网关 6.下列哪种说法是错误的？（ ） 层可以屏蔽各个物理网络的差异 层可以代替各个物理网络的数据链路层工作 层可以隐藏各个物理网络的实现细节 层可以为用户提供通用的服务 7.下列关于IP数据报分片和重组描述正确的是（ ）。c A.分片在信源机，重组在目的机 B.分片在一经过路由器时就进行，重组也一样 C.分片只可能发生在路由器，而重组必须在目的机 D.分片只可能发生在路由器，而重组可能发生在目的机，也可能发生在路由器。 8.在封装过程中，加入的地址信息是指（ ）。d A.物理地址 地址 C.网络服务访问点 D.根据具体协议而定 9.，，则各子网中可用的主机地址数之和是（ ） A. 254 B. 252 C. 128 10.下面不会产生ICMP差错报文的是（ ）。d A.路由器不能正确选择路由 B.路由器不能传送数据报 C.路由器检测到一个异常条件影响他转发数据报 D. 已经产生了ICMP差错报告报文 类地址中用（ ）位来标识网络中的一台主机。c

层的功能不包括（ ）。 D A.无连接的数据报传输 B.数据报路由选择 C.差错处理 D.提供可靠连接 13.如果多个互连局域网的高层协议不同，例如一种是TCP/IP协议，另一种是SPX/IPX协议，那么互连这些局域网必须选择（ ）。 C A.网桥 B.网关 C.路由器 D.中继器 14.网关比较路由器和网桥，主要区别在于（ ）。 c A.网关对协议不进行转换 B.网关的结构太复杂，不适合一般的互联网络 C.网关能在网络高层实现各层协议转换 D.网关不是一种硬件设备 15. ）。 B A.是一个B类地址 B.是一个在网络号为的网段中直接广播的地址 C.是一个一般地址 D.是一个特殊地址 16. ）。 上一个普通IP地址 B.用于内部广播的IP C.回送地址 D.本地主机专用地址 17.下面4种地址中（ ）是C类地址。 18.如果一个C类网络用掩码划分子网，那么会产生多少个可用的子网？（ ） A．2 B．4 C．6 D．8 19.哪一个协议用来将IP地址映射为MAC地址？（ ） c A．TCP/IP B．RARP C．ARP D．AARP 二、填空题 1.在IpV4中，广播到网内所有的主机的IP地址是 ，表示本网络的主机IP地址是 ，用于环回测试的IP地址是 。 地址的主机部分如果全为1，则表示 地址，IP地址的主机部分若全为0，则表示 地址，被称做 地址。 3.以太网利用__ __协议获得目的主机IP地址与MAC地址的映射关系。 4.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 。 5.在转发一个IP数据报过程中，如果路由器发现该数据报报头中的TTL字段为0，那么，它首先将该数据报 ，然后向 发送ICMP报文。 6.在IP互联网中，路由通常可以分为__ ______路由和____ ____路由。 路由表通常包括三项内容，他们是子网掩码、 和 。 协议使用 算法，OSPF协议使用 算法。 是INTERNET上的主要内部网关协议，它的中文含义是 。 10.不同类型的网络实现网络互连的设备有 、 _和交换机。 地址的主机部分如果全为1，则表示__________地址，IP地址的主机部分若全为0，则表示_______地址。 12.通信子网利用虚电路方式进行数据传输的过程中,每个被传送的数据分组不仅要有分组号、检验等控制信息,还要有它要通过的___________的号码，这些号码是存放在节点上的____________表中。 13.在通信子网的数据报操作方式中,每个数据报中都携带有__________信息,从而 使得一个节点接收到一个数据报后,能根据数据报中所携带的该信息和节点所存储的_________表,把数据报原样地发往下一个节点。 14.网际互联有四种形式,它们是______________、局域网和广域网、______________以及局域网通过广域网进行互连。 三、综合题 1.简述什么是面向连接的通信、什么是无连接的通信，在因特网技术中哪个协议是面向连接的、哪个协议是无连接的？ 答：A. 面向连接是指通信双方在进行通信之前，要事先在双方之间建立起一个完整的可以彼此沟通的通道。这个通道也就是连接，在通信过程中，整个连接的情况一直可以被实时的监控和管理。 B．无连接是指不需要预先建立起一个联络两个通信结点的连接，需要通信的时候，发送节点就可以网网络上送出信息，让信息自主的在网络上向目的地节点传送，一般在传输过程中加以监控。 C．在因特网技术中TCP协议是面向连接的、IP协议是无连接的。 IP分为哪几层？每层的基本功能是什么？ 答：TCP/IP主要分为如下几层： （1）网络接口层 与OSI/RM的物理层、数据链路层以及网络层的一部分相对应。网络接口层的作用是传输经IP层处理过的信息，并提供一个主机与实际网络的接口，而具体的接口关系则可以由实际网络的类型所决定。 （2）IP层 IP层是TCP/IP模型的关键部分。它的功能是使主机可以把IP数据报（datagram）发往任何网络，并使数据报独立地传向目标（中途可能经由不同的网络）。这些分组到达的顺序和发送的顺序可能不同，因此当需要按顺序发送和接收时，高层必须对分组排序。分组路由和拥塞控制是IP层的主要设计问题，其功能与OSI网络层功能很近似。 （3）传输层 传输层为应用程序提供端到端通信功能，这与OSI/RM中的传输层相似。该层协议处理IP层没有处理的通信问题，保证通信连接的可靠性，能够自动适应网络的各种变化。 （4）应用层 位于传输层之上的应用层包含所有的高层协议，为用户提供所需要的各种服务。主要的服务有：远程登录（Telnet）、文件传输（FTP）、电子邮件（SMTP）、Web服务（HTTP）、域名系统（DNS）等。 3.为什么需要对IP数据报进行分段？ 答：每一种网络都规定了一帧所能携带的最大数据量（Maximum Transmission Unit，MTU）。网络硬件不能接受或传输数据量大于MTU的帧。因而一个数据报必须小于或等于一个网络的MTU。在一个Internet中，包含各种异构的网络，它们的MTU各不相同，因此会导致IP数据报在从源到目的的发送过程中经过MTU小于数据报的网络，因而无法通过的问题。为了解决这样的问题，人们提出了将IP数据报进行分段的方法，以使其能够通过MTU较小的网络。 4.简述网桥与路由器的主要区别？ 答：路由器在网络层提供连接服务，用路由器连接的网络可以使用在数据链路层和物理层完全不同的协议。网桥工作在数据链路层，用网桥连接的网络只可以使用在物理层完全不同的协议。由于路由器操作的OSI层次比网桥高，所以，路由器提供的服务更为完善。路由器可根据传输费用、转接时延、网络拥塞或信源和终点间的距离来选择最佳路径。路由器的服务通常要由端用户设备明确地请求，它处理的仅仅是由其它端用户设备要求寻址的报文。路由器与网桥的另一个重要差别是，路由器了解整个网络，维持互连网络的拓扑，了解网络的状态，因而可使用最有效的路径发送包。 5.试说明IP地址与物理地址的区别。为什么要使用这两种不同的地址。 答：IP地址（Internet Protocol Address） 用于确定因特网上的每台主机，它是每台主机唯一性的标识。联网设备用物理地址标识自己，例如网卡地址。 TCP／IP用IP地址来标识源地址和目标地址，但源和目标主机却位于某个网络中，故源地址和目标地址都由网络号和主机号组成，但这种标号只是一种逻辑编号，而不是路由器和计算机网卡的物理地址。对于一台计算机而言，IP地址是可变的，而物理地址是固定的。 物理地址即硬件地址，由48bit构成，是接入网络设备的唯一标识，在数据传输中封装在数据链路层的数据帧的首部。IP地址由32bit组成，是逻辑地址，在IP协议的通信中，被封装在IP数据报的首部。由于IP地址可以设置到相应的网络设备中，根据IP地址的结构，可以很方便的在互连网中进行寻址和路由，并转换为相应的硬件地址，在通信中两种地址工作在协议的不同层次。所以，需要使用这两种地址。 6.某单位分配到一个B类IP地址，其net-id为该单位有4000台机器，分布在16个不同地点。请分析：选用子网掩码为是否合适？如果合适试给每一个地点分配一个子网号码，并算出每个主机IP地址的最小值和最大值。 答：题中选用子网掩码为。说明在后16比特中用前8比特划分子网，最后8比特确定主机，则每个子网最多有28-2=254台主机。可知16个子网的主机共16×254=4064台主机，题中说明该单位有4000台机器，分布在16个不同的地点。但没有说明这16个不同的地点各拥有多少台机器。因此： 如果是“平均”分配在16个子网中，即16个子网中任何一个地点不超过254台主机数，则选用这个子网掩码是可以的； 如果某个子网中的机器数超过了254台，则选择这样的子网掩码是不合适的。 设计在主机号前网络地址域和子网中“借用”4个比特作为16个子网地址。这16个地点分配子网号码可以选用至，其中nnn可以是0～15，16～31，32～47，48～63，64～79，80～95，96～111，112～127，128～143，144～159，160～175，176～191，192～207，208～223，224～239，240～255。可以按这些成组设计子网中的一组或分别选用其中的16个。而每个子网中主机号码为1至254。 7.请简述因特网中某一个路由器的IP层所执行的分组转发算法。 答：（1）从IP数据报的首部提取目的地址D，得出网络地址N； （2）若N是与路由器直接相连的网络地址，则直接交付给D；否则（3）； （3）若路由表中有D主机路由，则数据报传送给下一跳路由器；否则（4）； （4）若路由表中有到网络N的路由，则数据报传送给下一跳路由器；否则（5）； （5）若路由表中有默认路由，则数据报传送给默认路由器，否则（6）； （6）报告分组转发出错。 8.一个数据报数据部分长度为3400字节（使用固定首部）。现在经过一个网络传输，该网络的MTU为800字节，试求： 应分为几个数据报片？答：5 各数据报片的数据字段长度？答：776，776，776，776，296 各数据报片的偏移字段值？答：0，97，194，291，388 将十进制IP地址转换成二进制形式，并用十六进制数表示，并说明是哪一类IP地址，该类地址最大网络数和每个网络中的最大主机数。