计算机网络 谢希仁 课后习题部分答案
解：
?
9.
（1）子網(wǎng)掩碼為255.255.255.0代表什么意思？
（2）一網(wǎng)絡(luò)的現(xiàn)在掩碼為255.255.255.248，問該網(wǎng)絡(luò)能夠連接多少個(gè)主機(jī)？
（3）一A類網(wǎng)絡(luò)和一B類網(wǎng)絡(luò)的子網(wǎng)號(hào)subnet-id分別為16個(gè)1和8個(gè)1，問這兩個(gè)子網(wǎng)掩碼有何不同？
（4）一個(gè)B類地址的子網(wǎng)掩碼是255.255.240.0。試問在其中每一個(gè)子網(wǎng)上的主機(jī)數(shù)最多是多少？
(5)一A類網(wǎng)絡(luò)的子網(wǎng)掩碼為255.255.0.255；它是否為一個(gè)有效的子網(wǎng)掩碼？
(6)某個(gè)IP地址的十六進(jìn)制表示C2.2F.14.81，試將其轉(zhuǎn)化為點(diǎn)分十進(jìn)制的形式。
(7)C類網(wǎng)絡(luò)使用子網(wǎng)掩碼有無實(shí)際意義？為什么？
解：
1.
有三種含義分別代表A、B、C類網(wǎng)。
- A類網(wǎng)的子網(wǎng)掩碼，對(duì)于A類網(wǎng)絡(luò)的IP地址，前8位表示網(wǎng)絡(luò)號(hào)，后24位表示主機(jī)號(hào)，使用子網(wǎng)掩碼255.255.255.0表示前8位為網(wǎng)絡(luò)號(hào)，中間16位用于子網(wǎng)段的劃分，最后8位為主機(jī)號(hào)。
- B類網(wǎng)，對(duì)于B類網(wǎng)絡(luò)的IP地址，前16位表示網(wǎng)絡(luò)號(hào)，后16位表示主機(jī)號(hào)，使用子網(wǎng)掩碼255.255.255.0表示前16位為網(wǎng)絡(luò)號(hào)，中間8位用于子網(wǎng)段的劃分，最后8位為主機(jī)號(hào)。
- C類網(wǎng)，這個(gè)子網(wǎng)掩碼為C類網(wǎng)的默認(rèn)子網(wǎng)掩碼。
2.
255.255.255.248轉(zhuǎn)化成二進(jìn)制，一個(gè)數(shù)字代表八位轉(zhuǎn)化成二進(jìn)制數(shù)就變成了11111111.11111111.11111111.11111000.由此子網(wǎng)掩碼可以看到主機(jī)號(hào)還剩3位，但又由于全1和全0的主機(jī)號(hào)不用，?每一個(gè)子網(wǎng)上的主機(jī)為2^3-2=6 臺(tái)。????
3.
A類網(wǎng)絡(luò)：11111111 ??11111111 ??11111111 ??00000000
由此可知子網(wǎng)掩碼為255.255.255.0
B類網(wǎng)絡(luò) ???11111111 ??11111111 ??11111111 ??00000000
由此可知子網(wǎng)掩碼為255.255.255.0
看出兩個(gè)網(wǎng)絡(luò)的子網(wǎng)掩碼格式是一樣的，但是A類網(wǎng)絡(luò)和B類網(wǎng)絡(luò)他們的子網(wǎng)號(hào)占的位數(shù)不一樣A占16位，B占8位，那么A可分配的子網(wǎng)號(hào)大大多于B。且他們的網(wǎng)絡(luò)號(hào)也不一樣。
4.
240轉(zhuǎn)化成二進(jìn)制數(shù)就是11110000 ????主機(jī)號(hào)的位數(shù)為4+后面8位=12位，又因?yàn)槿珵?和全為1的主機(jī)號(hào)不分配，故最大主機(jī)數(shù)為： 2^12-2=4094個(gè)
5.
把這個(gè)子網(wǎng)掩碼換成2進(jìn)制數(shù)為： ?11111111 ??11111111 00000000 11111111
可以看出它是一個(gè)有效的子網(wǎng)掩碼，它的子網(wǎng)號(hào)分配不連續(xù)，主機(jī)號(hào)在子網(wǎng)號(hào)前八位和后八位之間，一般不推薦這么使用。
6.
C2 2F 14 ?81轉(zhuǎn)化成十進(jìn)制194.47.20.129由IP地址指派范圍表看出它是一個(gè) C類地址。
7.
有實(shí)際意義.由IP地址指派范圍表，C類子網(wǎng)IP地址的32位中,前24位是網(wǎng)絡(luò)號(hào),后8位是主機(jī)號(hào).如果劃分子網(wǎng),一般選擇后8位中的高位,這樣做可以進(jìn)一步劃分網(wǎng)絡(luò),并且不增加路由表的內(nèi)容,但是主機(jī)數(shù)會(huì)減少很多。子網(wǎng)掩碼的作用就是告訴機(jī)器 哪部分是子網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)地址，哪部分是主機(jī)地址，這樣與機(jī)器之間才能通信。劃分子網(wǎng)增加了靈活性。
10.試辨認(rèn)以下IP地址的網(wǎng)絡(luò)類別。
（1）128.36.199.3 ???（2）21.12.240.17 ??（3）183.194.76.253 ????（4）
192.12.69.248 ?（5）89.3.0.1 ???????（6）200.3.6.2
解：
由IP地址指派范圍表可以看出
A類第一個(gè)可以指派的網(wǎng)絡(luò)號(hào)是1
B類第一個(gè)可以指派的網(wǎng)絡(luò)號(hào)是128.1
C類第一個(gè)可以指派的網(wǎng)絡(luò)號(hào)是192.0.1
?
16.在互聯(lián)網(wǎng)中將IP數(shù)據(jù)報(bào)分片傳送的數(shù)據(jù)報(bào)在最后的目的主機(jī)進(jìn)行組裝。還可以有另一種做法，即數(shù)據(jù)報(bào)片通過一個(gè)網(wǎng)絡(luò)就進(jìn)行一次組裝。是比較這兩種方法的優(yōu)劣。
解：
第二種做法不好，因?yàn)樵谀康恼径皇窃谥虚g的路由器進(jìn)行組裝是由于：
??（4）如果分組后面要經(jīng)過一個(gè)網(wǎng)絡(luò)，那么這些數(shù)據(jù)報(bào)片會(huì)被劃分成更小的片。如果在中間的網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行組裝那么將組裝很多次。
??（5）為適應(yīng)路徑上不同鏈路段所能許可的不同分片規(guī)模，可能要重新分片或組裝。
解：
途經(jīng)5個(gè)路由器，那么在發(fā)送過程中開始發(fā)送，原主機(jī)會(huì)用一次ARP地址解析協(xié)議找到第一個(gè)路由器的物理地址，每經(jīng)歷一個(gè)路由器就會(huì)使用一次ARP地址解析協(xié)議，故總共會(huì)用到6次。
20.設(shè)某路由器建立了如下路由表：
目的網(wǎng)絡(luò) ?????????子網(wǎng)掩碼 ???????????下一跳
128.96.39.0 ?????255.255.255.128 ?????接口m0
128.96.39.128 ???255.255.255.128 ????接口m1
128.96.40.0 ?????255.255.255.128 ?????R2
192.4.153.0 ?????255.255.255.192 ?????R3
*（默認(rèn)） ????????—— ????????????R4
?現(xiàn)共收到5個(gè)分組，其目的地址分別為：
（1）128.96.39.10
（2）128.96.40.12
（3）128.96.40.151
（4）192.153.17
（5）192.4.153.90
試分別計(jì)算其下一跳。
解：
（1）目的站IP地址為：128.96.39.10查找路由表，根據(jù)路由表找到其對(duì)應(yīng)的子網(wǎng)掩碼為255.255.255.128，然后用目的站IP地址與子網(wǎng)掩碼相與，得到目的網(wǎng)絡(luò)號(hào)128.96.39.0，查看路由表可知該分組經(jīng)接口0轉(zhuǎn)發(fā)。
（2）目的IP地址為：128.96.40.12。
① 目的站IP地址為：128.96.39.10查找路由表，根據(jù)路由表找到其對(duì)應(yīng)的子網(wǎng)掩碼255.255.255.128相與得128.96.40.0，不等于128.96.39.0。故此目的站IP不在同一個(gè)局域網(wǎng)。
② 根據(jù)路由表在與子網(wǎng)掩碼255.255.255.128相與得128.96.40.0，查路由表得，該項(xiàng)分組經(jīng)R2轉(zhuǎn)發(fā)。
（3）目的IP地址為：128.96.40.151，與子網(wǎng)掩碼255.255.255.128相與后得128.96.40.128，查找路由表沒有目的網(wǎng)絡(luò)號(hào)，再與子網(wǎng)掩碼255.255.255.192相與后得128.96.40.128，也沒有，因此，該分組只能轉(zhuǎn)發(fā)選擇默認(rèn)路由，R4轉(zhuǎn)發(fā)。
（4）目的IP地址為：192.4.153.17。與子網(wǎng)掩碼255.255.255.128相與后得192.4.153.0。發(fā)現(xiàn)其與目的IP地址不在一個(gè)局域網(wǎng)，故再與子網(wǎng)掩碼255.255.255.192相與后得192.4.153.0，查路由表得，該分組經(jīng)R3轉(zhuǎn)發(fā)。
（5）目的IP地址為：192.4.153.90，與子網(wǎng)掩碼255.255.255.128相與后得192.4.153.0。查路由表他和192.4.153.0對(duì)應(yīng)的子網(wǎng)掩碼不一樣。故又與子網(wǎng)掩碼255.255.255.192相與后得192.4.153.64，，沒有因此，該分組轉(zhuǎn)發(fā)選擇默認(rèn)路由，經(jīng)R4轉(zhuǎn)發(fā)。
21.某單位分配到一個(gè)B類IP地址，其net-id為129.250.0.0.該單位有4000臺(tái)機(jī)器，分布在16個(gè)不同的地點(diǎn)。如選用子網(wǎng)掩碼為255.255.255.0，試給每一個(gè)地點(diǎn)分配一個(gè)子網(wǎng)掩碼號(hào)，并算出每個(gè)地點(diǎn)主機(jī)號(hào)碼的最小值和最大值。
解：
由題意得：B類網(wǎng)絡(luò)，那么前2個(gè)字節(jié)代表網(wǎng)絡(luò)號(hào)，4000/16=250，每個(gè)地點(diǎn)平均250臺(tái)機(jī)器。又因?yàn)樽泳W(wǎng)掩碼為255.255.255.0，那么可分配的主機(jī)數(shù)為2^8-2=254>250，又因?yàn)樽泳W(wǎng)號(hào)占8位共有子網(wǎng)數(shù)=2^8-2=254>16，故能滿足實(shí)際需求。可給每個(gè)地點(diǎn)分配如下子網(wǎng)號(hào)碼
地點(diǎn)： 子網(wǎng)號(hào)（subnet-id） 子網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)號(hào) ??主機(jī)IP的最小值和最大值
1： ???00100001 ??????????129.250.33.0 ???129.250.33.1---129.250.33.254 ??
2： ???00100010 ??????????129.250.34.0 ???129.250.34.1---129.250.34.254
3： ???00100011 ??????????129.250.35.0 ???129.250.35.1---129.250.35.254
4： ???00100100 ??????????129.250.36.0 ???129.250.36.1---129.250.36.254
5： ???00100101 ??????????129.250.37.0 ???129.250.37.1---129.250.37.254
6： ???00100110 ??????????129.250.38.0 ???129.250.38.1---129.250.38.254
7： ???00100111 ??????????129.250.39.0 ???129.250.39.1---129.250.39.254
8： ???00101000 ??????????129.250.40.0 ???129.250.40.1---129.250.40.254
9： ???00101001 ??????????129.250.41.0 ???129.250.41.1---129.250.41.254
10： ??00101010 ??????????129.250.42.0 ???129.250.42.1---129.250.42.254
11： ??00101011 ??????????129.250.43.0 ???129.250.43.1---129.250.43.254
12： ??00101100 ??????????129.250.44.0 ???129.250.44.1---129.250.44.254
13： ??00101101 ??????????129.250.45.0 ???129.250.45.1---129.250.45.254
14： ??00101110 ??????????129.250.46.0 ???129.250.46.1---129.250.46.254
15： ??00101111 ??????????129.250.47.0 ???129.250.47.1---129.250.47.254
16： ??00110000 ??????????129.250.48.0 ???129.250.48.1---129.250.48.254
24.試找出可產(chǎn)生以下數(shù)目的A類子網(wǎng)的子網(wǎng)掩碼（采用連續(xù)掩碼）。
??（1）2，（2）6，（3）30，（4）62，（5）122，（6）250.
解：
2=2^2-2
6=2^3-2
30=2^5-2
62=2^6-2
122<2^7-2
250<2^8-2
故子網(wǎng)掩碼分別為：
11111111.11000000.00000000.00000000
11111111.11100000.00000000.00000000
11111111.11111000.00000000.00000000
11111111.11111100.00000000.00000000
11111111.11111110.00000000.00000000
11111111.11111111.00000000.00000000
（1）255.192.0.0，（2）255.224.0.0，（3）255.248.0.0，（4）255.252.0.0，（5）255.254.0.0，（6）255.255.0.0
（1）176.0.0.0，（2）96.0.0.0，（3）127.192.0.0，（4）255.128.0.0。
解：
（1）、（2）、（3）這三個(gè)子網(wǎng)號(hào)不連續(xù)，故不推薦使用。
只有（4）是連續(xù)的1和連續(xù)的0的掩碼，是推薦使用的。
26.有如下的4個(gè)/24地址塊，試進(jìn)行最大可能性的聚會(huì)。
212.56.132.0/24
212.56.133.0/24
212.56.134.0/24
212.56.135.0/24
解：
由于此題地址掩碼是/24，所以前三位代表網(wǎng)絡(luò)號(hào)加子網(wǎng)號(hào)，由于與第三位不同所以我們只需要求出第三位的相應(yīng)的二進(jìn)制數(shù)找出其最大聚合
132轉(zhuǎn)化成二進(jìn)制為10000100
133轉(zhuǎn)化成二進(jìn)制為10000101
134轉(zhuǎn)化成二進(jìn)制為10000110，
135轉(zhuǎn)化成二進(jìn)制為10000111
所以共同的前綴有16+6=22位，所以聚合的地址塊是： 212.56.132.0/22
解：
首先這道題第一個(gè)字節(jié)都一致，如果有包含也只需要從網(wǎng)絡(luò)前綴的第二個(gè)字節(jié)開始看。
208.128/11的前綴轉(zhuǎn)化成二進(jìn)制為：11010000 100
208.130.28/22的前綴轉(zhuǎn)化成二進(jìn)制為：11010000 10000010 000101，從這里可以看出它的前11位與208.128/11的前綴是一致的，所以208.128/11地址塊包含了208.130.28/22這一地址塊。
表4-13 習(xí)題4-28中路由器R1的路由表
地址掩碼 目的網(wǎng)絡(luò)地址 下一跳地址 ??????路由器接口
/26 ????140.5.12.64 ???????180.15.2.5 ??????????m2
/24 ????130.5.8.0 ???????????190.16.6.2 ??????????m1
/16 ????110.71.0.0 ???????…… ??????????????m0
/16 ????180.15.0.0 ???????…… ??m2
/16 ????190.16.0.0 ???????…… ??????????????m1
默認(rèn) 默認(rèn) ???????????110.71.4.5 ??????????m0
試畫出各網(wǎng)絡(luò)和必要的路由器的連接拓?fù)?#xff0c;標(biāo)注出必要的IP地址和接口。對(duì)不能確定的情應(yīng)該指明。
解： ??????????????????????????????????????????
???????? ? ?????????????????????????????????
?
由路由表，我們先畫出R1路由器，有路由表我們可以知道一共有4個(gè)路由器，140.5.12.64/26和路由器180.15.2.5，相連，但此二者網(wǎng)絡(luò)前綴不一致，故其二者間接相連，中間過程未知，同樣130.5.8.0/24和路由器190.16.6.2相連，中間過程未知。有網(wǎng)絡(luò)聚合可知，路由器180.15.2.5又和目的網(wǎng)絡(luò)180.15.0.0/16相連；路由器190.16.6.2和目的網(wǎng)絡(luò)190.16.0.0/16
相連，又因?yàn)槟康木W(wǎng)絡(luò)180.15.0.0/16和目的網(wǎng)絡(luò)190.16.0.0/16、110.71.0.0/16沒有嚇一跳，故其二者和路由器R1直接相連，分別通過m2和m1、m0接口，最后默認(rèn)嚇一跳和110.71.0.0/16相連，此二者網(wǎng)絡(luò)前綴一致，然后路由器110.71.4.5只能和互聯(lián)網(wǎng)其他部分相連。
解：
由題意30.138.118/23地址掩碼23位，故前23為網(wǎng)絡(luò)號(hào)
118轉(zhuǎn)化成二進(jìn)制數(shù)為10111 011
分配網(wǎng)絡(luò)前綴時(shí)應(yīng)先分配地址數(shù)較多的前綴，
LAN2主機(jī)數(shù)91分配7位主機(jī)號(hào)位數(shù)
LAN3 主機(jī)數(shù)150 分配8....
LAN4 主機(jī)數(shù)3 分配3.....
LAN5 主機(jī)數(shù)15 分配5。。。
LAN1 ??????30.138.119.192/27 ??????
LAN2 ??????30.138.119.0/25 ????????
LAN3 ??????30.138.118.0/24 ????????
LAN4 ??????30.138.119.144/29 ??????
LAN5 ??????30.138.119.192/26 ??????
解:
分配網(wǎng)絡(luò)前綴時(shí)應(yīng)先分配地址數(shù)較多的前綴。
192.77.33/24，前三個(gè)字節(jié)代表網(wǎng)絡(luò)號(hào)，故分配局域網(wǎng)子網(wǎng)號(hào)應(yīng)從第四個(gè)字節(jié)開始
LAN1：主機(jī)數(shù)50 主機(jī)號(hào)6位；LAN2：主機(jī)數(shù)10 主機(jī)號(hào)4位
LAN3：主機(jī)數(shù)30 主機(jī)號(hào)5位；LAN4：主機(jī)數(shù)10 主機(jī)號(hào)4位
LAN5：主機(jī)數(shù)4 主機(jī)號(hào)3位；LAN6：主機(jī)數(shù)20 主機(jī)號(hào)5位
LAN7：主機(jī)數(shù)20 主機(jī)號(hào)5位；LAN8：主機(jī)數(shù)25 主機(jī)號(hào)5位
而每一個(gè)廣域網(wǎng)只需要分配兩個(gè)接口即可，即分配兩位，故分配如下
?
LAN1:192.77.33.128/26
LAN2:192.77.33.224/28
LAN3;192.77.33.64/27
LAN4:192.77.33.208/28
LAN5:192.77.33.240/29
WAN1:192.77.33.232/30
WAN2:192.77.33.236/30
WAN3:192.77.33.240/30
LAN6:192.77.33.96/27
LAN7:192.77.33.32/27
LAN8:192.77.33.160/27
?
???（1）86.33.224.123：（2）86.79.65.216；（3）86.58.119.74; (4) 86.68.206.154。
解：
86.32/12 ??下劃線上為12位前綴說明與第二字節(jié)有關(guān)，第一個(gè)字節(jié)都一樣，第二字節(jié),而32轉(zhuǎn)化成二進(jìn)制為0010 0000；
給出的四個(gè)地址的第二字節(jié)分別為：0010 0000 ，0100 0000，0011 0000和0100 0000。
綜上（1）是匹配的。
（1）0/4；（2）32/4；（3）4/6（4）80/4
2.52.90.140 ?è ?0000 0010.52.90.140
0/4 ??è ?0000 0000
32/4 ?è ?0010 0000
4/6 ??è ?0000 0100
80/4 ?è ?0101 0000
可以看出只有1可能和2.52.90.140匹配，只有一網(wǎng)絡(luò)前綴0000，而其他的網(wǎng)絡(luò)前綴分別為
0010 、 0000 01 、0101
解：
只需要寫出下面前綴的二進(jìn)制編碼。
只需要看地址的前兩個(gè)字節(jié)就可：
152.7.77.159：1001 1000 0000 0111
152.31.47.252：1001 1000 0001 1111
152轉(zhuǎn)化成二進(jìn)制數(shù)為1001 1000
152.40/13：1001 1000 0010 100
153.40/9： 1001 1001 0
152.64/12：1001 1000 0100
152.0/11： 1001 1000 000
前綴（4）和這兩個(gè)地址都匹配
34. 與下列掩碼相對(duì)應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)前綴各有多少位？
???（1）192.0.0.0；（2）240.0.0.0；（3）255.224.0.0；（4）255.255.255.252。
解：
我們只需要看掩碼中具有幾個(gè)1就可以.
192:1100 0000
240:1111 0000
255.224：1111 1111 ?1110 0000
255.255.255.252:1111 1111 1111 1111 1111 1111 1111 1100
因此：
35. ?已知地址塊中的一個(gè)地址是140.120.84.24/20。試求這個(gè)地址塊中的最小地址和最大地址。地址掩碼是什么？地址塊中共有多少個(gè)地址？相當(dāng)于多少個(gè)C類地址？
解：
?地址掩碼/20，說明我們只需要看第三個(gè)字節(jié)，84轉(zhuǎn)化成二進(jìn)制為：0101 0100，前4位是網(wǎng)絡(luò)前綴最后四位。
故：
?????最小地址是 ??????140.120.80.0/20
?????最大地址是 ??????140.120.95.255/20
?????地址線位數(shù)：12
?????C類地址，地址線位數(shù)：8
?????地址數(shù)2^12=4096.相當(dāng)于2^4=16個(gè)C類地址。
解：
地址掩碼/29，說明我們只需要看第四個(gè)字節(jié)，202轉(zhuǎn)化成二進(jìn)制為：1100 1010，前5位是網(wǎng)絡(luò)前綴最后五位。
故：
?????最小地址是 ??????????190.87.140.200/29 ?
?????最大地址是 ??????????190.87.140.207/29 ?
?地址線位數(shù)：3
?????C類地址，地址線位數(shù)：8
?????地址數(shù)是2^3=8.
相當(dāng)于1/32個(gè)C類地址。
37. 某單位分配到一個(gè)地址塊136.23.12.64/26。現(xiàn)在需要進(jìn)一步劃分為4個(gè)一樣大的子網(wǎng)。試問:
???????（1）每一個(gè)子網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)前綴有多長(zhǎng)？
???????（2）每一個(gè)子網(wǎng)中有多少個(gè)地址？
???????（3）每一個(gè)子網(wǎng)的地址是什么？
???????（4）每一個(gè)子網(wǎng)可分配給主機(jī)使用的最小地址和最大地址是什么？
解：
（1）
136.23.12.64/26除去網(wǎng)絡(luò)前綴還剩6位地址
4個(gè)子網(wǎng)則分配兩位地址足矣，故每個(gè)子網(wǎng)前綴28位。
（2）
去掉網(wǎng)絡(luò)號(hào)，子網(wǎng)號(hào)，每個(gè)子網(wǎng)的地址中有4位留給主機(jī)用，因此共有2^4=16個(gè)地址。
（3）
四個(gè)子網(wǎng)的地址塊是：
第一個(gè)地址塊136.23.12.64/28，
第二個(gè)地址塊136.23.12.80/28，
第三個(gè)地址塊136.23.12.96/28，
第四個(gè)地址塊136.23.12.112/28，
第一個(gè)地址塊
??????最小地址：主機(jī)號(hào)為0001 以此地址為136.23.12.65/28
???最大地址：主機(jī)號(hào)為1110 以此地址為136.23.12.78/28
第二個(gè)地址塊
???最小地址：主機(jī)號(hào)為0001 以此地址為136.23.12.81/28
???最大地址：主機(jī)號(hào)為1110 以此地址為136.23.12.94/28
第三個(gè)地址塊
???最小地址：主機(jī)號(hào)為0001 以此地址為136.23.12.97/28
???最大地址：主機(jī)號(hào)為1110 以此地址為136.23.12.110/28
第四個(gè)地址塊
???最小地址：主機(jī)號(hào)為0001 以此地址為136.23.12.113/28
???最大地址：主機(jī)號(hào)為1110 以此地址為136.23.12.126/28
41. 假定網(wǎng)絡(luò)中的路由器B的路由表有如下的項(xiàng)目（這三列分別表示“目的網(wǎng)絡(luò)”、“距離”和“下一跳路由器”）
??????????????????N1 ???????7 ???????A
??????????????????N2 ???????2 ???????B
??????????????????N6 ???????8 ???????F
??????????????????N8 ???????4 ???????E
??????????????????N9 ???????4 ???????F
現(xiàn)在B收到從C發(fā)來的路由信息（這兩列分別表示“目的網(wǎng)絡(luò)”“距離”）：
??????????????????N2 ???????4
??????????????????N3 ???????8
??????????????????N6 ???????4
??????????????????N8 ???????3
??????????????????N9 ???????5
試求出路由器B更新后的路由表（詳細(xì)說明每一個(gè)步驟）。
解：
由距離向量算法：
路由器B首先會(huì)把下一跳地址都改為C，并把所有的“距離”字段的值加一，
N2 ???????5 ??????C ???
??????????????????N3 ???????9 ??????C
??????????????????N6 ???????5 ??????C
??????????????????N8 ???????4 ??????C
??????????????????N9 ???????6 ??????C
與路由器B的路由表進(jìn)行比較，
N2 ???????5 ??????C ???相同的下一跳，更新
??????????????????N3 ???????9 ??????C ???新的項(xiàng)目，添加進(jìn)來
??????????????????N6 ???????5 ??????C ???不同的下一跳，距離更短，更新
??????????????????N8 ???????4 ??????C ???不同的下一跳，距離一樣，不改變
??????????????????N9 ???????6 ??????C ???不同的下一跳，距離更大，不改變
最終路由器B更新后的路由表如下：
N1 7 A 無新信息，不改變
N2 5 C 相同的下一跳，更新
N3 9 C 新的項(xiàng)目，添加進(jìn)來
N6 5 C 不同的下一跳，距離更短，更新
N8 4 E 不同的下一跳，距離一樣，不改變
N9 4 F 不同的下一跳，距離更大，不改變
?
42. 假定網(wǎng)絡(luò)中的路由器A的路由表有如下的項(xiàng)目（格式同上題）：
????????????N1 ?????????4 ?????????B
????????????N2 ?????????2 ?????????C
????????????N3 ?????????1 ?????????F
????????????N4 ?????????5 ?????????G
???現(xiàn)將A收到從C發(fā)來的路由信息（格式同上題）：
????????????N1 ?????????2
????????????N2 ?????????1
????????????N3 ?????????3
????????????N4 ?????????7
試求出路由器A更新后的路由表（詳細(xì)說明每一個(gè)步驟）。
解：
由距離向量算法：
路由器A首先會(huì)把下一跳地址都改為C，并把所有的“距離”字段的值加一，
N1????????3 ??????C ???
??????????????????N2????????2 ??????C
??????????????????N3????????4 ??????C
??????????????????N4????????8 ??????C
?????????????????與路由器A的路由表進(jìn)行比較，
N1????????3 ??????C ???不同的下一跳，距離更短，改變
??????????????????N2????????2 ??????C ???相同的下一跳，距離一樣，更新
??????????????????N3????????4 ??????C ???不同的下一跳，距離更大，不改變
??????????????????N4????????8 ??????C ???不同的下一跳，距離更大，不改變
最終路由器A更新后的路由表如下：
N1 3 C 不同的下一跳，距離更短，改變
N2 2 C 相同的下一跳，距離一樣，更新后與A表一致不變
N3 1 F 不同的下一跳，距離更大，不改變
N4 5 G 不同的下一跳，距離更大，不改變
?
?
?
?
解：
這個(gè)題首先用他的末地址-他的首地址得到他的差地址
146.102.32.255-146.102.29.0=0.0.3.255
地址數(shù)=0*256^3+0*256^2+3*256^1+255+1=1024個(gè)
故此地址塊共有1024個(gè)地址
?
解：
由課本圖4-5得：
A類網(wǎng)絡(luò)的IP地址范圍為1.0.0.1－127.255.255.254；
B類網(wǎng)絡(luò)的IP地址范圍為：128.1.0.1－191.255.255.254；
C類網(wǎng)絡(luò)的IP地址范圍為：192.0.1.1－223.255.255.254。
D類網(wǎng)絡(luò)的IP地址范圍為：224-239
E類網(wǎng)絡(luò)的IP地址范圍為：240-254
所以（1）是D類地址
?
解：
由73可以知道它是一個(gè)A類地址，那么他的地址數(shù)為去掉前8位網(wǎng)絡(luò)號(hào)，剩下的24位均為地址號(hào) ?故共有 2^24=16777216個(gè)地址。
首地址為73.0.0.0/8 ?即網(wǎng)絡(luò)號(hào)后面，地址號(hào)均為0的
末地址為73.255.255.255/8 ?即網(wǎng)絡(luò)號(hào)后面地址號(hào)均為1的
?
解：
由題意的：
最佳方案是分配網(wǎng)絡(luò)前綴時(shí)應(yīng)先分配地址數(shù)較多的前綴
14.24.74.0/24代表前三個(gè)字節(jié)為網(wǎng)絡(luò)前綴（網(wǎng)絡(luò)號(hào)），那么
由N1 120個(gè)地址可得N1的主機(jī)地址位數(shù)為7
由N2 60個(gè)地址可得N1的主機(jī)地址位數(shù)為6
由N3 10個(gè)地址可得N3的主機(jī)地址位數(shù)為4
綜上：N1 ?14.24.74.0/25，末地址為14.24.74.127/25
子網(wǎng)號(hào)（最后一位）：地址號(hào) ??0 0000000 ?到 ??1 11111110
N2 ?14.24.74.128/26，末地址為14.24.74.191/26
子網(wǎng)號(hào)（最后2位）：地址號(hào) ?10 000000 ?到 ???10 111111
N3 ?14.24.74.192/28，末地址為14.24.74.207/28
子網(wǎng)號(hào)（最后4位）：地址號(hào) ?1100 ?0000 ?到 ???1100 1111 ??
?
?
?
解：
（1）
有題目可以看出四個(gè)網(wǎng)絡(luò)地址的地址掩碼均為/18,故可以得出子網(wǎng)掩碼均為255.255.192.0，而且N1、N2、N3、N4均與路由器R通過接口直接相連，故由路由器R與N1、N2、N3、N4通信均為直接交付。路由器R與互聯(lián)網(wǎng)通過m4接口相連，故此為路由器R的默認(rèn)下一跳通過m4接口通信。
?由路由表
路由器R的路由表
?目的網(wǎng)絡(luò)地址 ???目的網(wǎng)絡(luò)的子網(wǎng)掩碼 ??下一跳
145.13.0.0 ????255.255.192.0 ????????直接交付，接口m0
145.13.64.0 ???255.255.192.0 ????????直接交付，接口m1
145.13.128.0 ??255.255.192.0 ????????直接交付，接口m2
145.13.192.0 ??255.255.192.0 ????????直接交付，接口m3
? ? ?*? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? * ???????????????????默認(rèn)路由器，接口m4
?而145.13.0.0=145.13.0000 0000.0
145.13.64.0= 145.13.0100 0000.0
145.13.128.0 =145.13.1000 0000.0
145.13.192.0 =145.13.1100 0000.0
?故收到的分組從路由器的接口m2轉(zhuǎn)發(fā)。
??????路由1 到達(dá)網(wǎng)絡(luò)11.0.0.0/8
??????路由2 到達(dá)網(wǎng)絡(luò)11.1.0.0/16
??????路由3 到達(dá)網(wǎng)絡(luò)11.1.2.0/24
試問在轉(zhuǎn)發(fā)這一個(gè)分組應(yīng)當(dāng)選擇哪一個(gè)路由？
解：
目的地址11.1.2.5轉(zhuǎn)化成二進(jìn)制00001011 00000001 ?00000010 00000101
路由1 到達(dá)網(wǎng)絡(luò)11.0.0.0/8轉(zhuǎn)化成二進(jìn)制00001011 00000000 00000000 00000000
路由2 到達(dá)網(wǎng)絡(luò)11.1.0.0/16轉(zhuǎn)化成二進(jìn)制00001011 00000001 00000000 00000000
路由3 到達(dá)網(wǎng)絡(luò)11.1.2.0/24轉(zhuǎn)化成二進(jìn)制00001011 00000001 00000010 00000000
目的網(wǎng)絡(luò)分別與路由1、2、3到達(dá)網(wǎng)絡(luò)的地址掩碼/8、/16、/24進(jìn)行“與運(yùn)算”得11.0.0.0、11.1.0.0、11.1.2.0發(fā)現(xiàn)結(jié)果都匹配，但根據(jù)最長(zhǎng)前綴匹配準(zhǔn)則得出選擇路由3
當(dāng)我們發(fā)送一個(gè)分組給主機(jī)H時(shí)，根據(jù)最長(zhǎng)前綴匹配準(zhǔn)則，上面這個(gè)路由表卻把這個(gè)分組轉(zhuǎn)發(fā)到路由3的目的網(wǎng)絡(luò)11.11.2.0/24.是最長(zhǎng)最長(zhǎng)前綴匹配準(zhǔn)則有時(shí)會(huì)出錯(cuò)嗎？
解：
根據(jù)題意，主機(jī)H的IP地址11.1.2.3為目的網(wǎng)絡(luò)11.0.0.0/8中的一臺(tái)主機(jī)，但是網(wǎng)絡(luò)11.0.0.0/8在分配本網(wǎng)絡(luò)的主機(jī)號(hào)時(shí)，不允許重復(fù)使用地址塊11.1.0.0 /16中的任何一臺(tái)主機(jī)號(hào)。所以這個(gè)主機(jī)的IP為11.1.2.3不應(yīng)該是路由一目的網(wǎng)絡(luò)中的。況且網(wǎng)絡(luò)11.1.0.0/16存在IP地址是11.1.2.3的主機(jī)，這樣會(huì)和主機(jī)H一樣，從而會(huì)引起地址上的混亂，所以他的前提條件不存在，那么最長(zhǎng)前綴匹配準(zhǔn)則是沒有問題的。
?
5—05 試舉例說明有些應(yīng)用程序愿意采用不可靠的UDP，而不用采用可靠的TCP。
解：
首先UDP是面向無連接的服務(wù)，它特點(diǎn)就是，用這種協(xié)議傳輸數(shù)據(jù)速度快。使用這種協(xié)議追求的是傳輸?shù)募磿r(shí)性而不是傳輸?shù)馁|(zhì)量。他支持一對(duì)多的通信。比如現(xiàn)在的各大直播App。
熊貓TV，斗魚TV，虎牙以及QQ的視頻聊天，語(yǔ)音聊天等等這些實(shí)時(shí)性要求比較高，而且對(duì)數(shù)據(jù)報(bào)的損失有一定的承受能力的應(yīng)用都用UDP，TCP首先不支持一對(duì)多的通信，他要求點(diǎn)對(duì)點(diǎn)面向連接的可靠的通信，再者TCP數(shù)據(jù)報(bào)出錯(cuò)則會(huì)引起重傳，這會(huì)造成一定的時(shí)延，所以實(shí)時(shí)性要求不高。故這些應(yīng)用程序不采用TCP鏈接
5—06 接收方收到有差錯(cuò)的UDP用戶數(shù)據(jù)報(bào)時(shí)應(yīng)如何處理？
解：
UDP的首部中有個(gè)檢驗(yàn)和字段，主要是檢測(cè)UDP用戶數(shù)據(jù)報(bào)在傳輸過程中是否有錯(cuò)，如果有錯(cuò)就選擇丟棄。
?
5—07???如果應(yīng)用程序愿意使用UDP來完成可靠的傳輸，這可能嗎？請(qǐng)說明理由
解：
這是有可能的，因?yàn)閁DP收到有差錯(cuò)的數(shù)據(jù)報(bào)就選擇丟棄，如果但應(yīng)用程序中能夠提供讓UDP有差錯(cuò)的數(shù)據(jù)報(bào)進(jìn)行重傳的機(jī)制的話也能實(shí)現(xiàn)可靠的傳輸。
5—08???為什么說UDP是面向報(bào)文的，而TCP是面向字節(jié)流的？
解：
因?yàn)閺恼n本UDP面向報(bào)文的概述中可以得到：發(fā)送方 UDP 對(duì)應(yīng)用程序交下來的報(bào)文，在添加首部后就向下交付 IP 層。UDP 對(duì)應(yīng)用層交下來的報(bào)文，既不合并，也不拆分，而是保留這些報(bào)文的邊界。這就是說，應(yīng)用交給UDP多長(zhǎng)的報(bào)文，UDP就照常發(fā)送，即一次發(fā)送一個(gè)報(bào)文；接收方 UDP 對(duì) IP 層交上來的 UDP 用戶數(shù)據(jù)報(bào)，在去除首部后就原封不動(dòng)地交付上層的應(yīng)用進(jìn)程，一次交付一個(gè)完整的報(bào)文。也因此應(yīng)用程序必須選擇合適大小的報(bào)文。
?
TCP面向字節(jié)流是因?yàn)?#xff1a;應(yīng)用程序和TCP的交互一次是一個(gè)數(shù)據(jù)塊，但TCP把應(yīng)用程序交下數(shù)僅僅看成一連串的無結(jié)構(gòu)的字節(jié)流，TCP不知道字節(jié)流的含義，但接收方的應(yīng)用程序收到的字節(jié)流必須和發(fā)送方發(fā)出的字節(jié)流一樣。接收方的應(yīng)用程序也必須有能力識(shí)別收到的字節(jié)流。
5—09 端口的作用是什么？為什么端口要?jiǎng)澐譃槿N？
解：
端口也稱為協(xié)議端口，它的作用是為了使運(yùn)行不同操作系統(tǒng)的計(jì)算機(jī)的應(yīng)用進(jìn)程能夠互相通信。端口是應(yīng)用層服務(wù)的的一種代號(hào),它用來標(biāo)志應(yīng)用層的進(jìn)程
端口號(hào)分為服務(wù)器端使用的端口號(hào)（熟知端口號(hào)、登記端口號(hào)）、客戶端使用的端口號(hào)（短暫端口號(hào)）
劃分這三種端口號(hào)就很容易通過報(bào)文首部中發(fā)現(xiàn)這條報(bào)文是從服務(wù)器發(fā)送給客戶端的，還是有客戶端發(fā)送給服務(wù)器的。而且通過端口的劃分，我們就能夠知道一種些常用的應(yīng)用程序的端口號(hào)，利于我們?cè)L問這些應(yīng)用程序。
熟知端口：數(shù)值一般為0~1023.標(biāo)記常規(guī)的服務(wù)進(jìn)程；IANA把他們交給TCP/ip中一些最重要的應(yīng)用程序。
登記端口號(hào)：數(shù)值為1024~49151，標(biāo)記沒有熟知端口號(hào)的服務(wù)程序；
客戶端使用的端口號(hào)：這些端口號(hào)僅在客戶進(jìn)程運(yùn)行時(shí)才進(jìn)行動(dòng)態(tài)選擇。通信結(jié)束后端口號(hào)就不復(fù)存在。這個(gè)端口號(hào)供給其他應(yīng)用進(jìn)程使用。
?
5—11 某個(gè)應(yīng)用進(jìn)程使用運(yùn)輸層的用戶數(shù)據(jù)報(bào)UDP，然而繼續(xù)向下交給IP層后，又封裝成IP數(shù)據(jù)報(bào)。既然都是數(shù)據(jù)報(bào)，可否跳過UDP而直接交給IP層？哪些功能UDP提供了但I(xiàn)P沒提提供？
解：
不可跳過，因?yàn)镮P數(shù)據(jù)報(bào)只能找到是哪一個(gè)目的主機(jī)而無法找到是哪一個(gè)目的進(jìn)程。
UDP在IP的數(shù)據(jù)報(bào)之上增加了應(yīng)用進(jìn)程的復(fù)用和分用功能以及差錯(cuò)檢驗(yàn)的功能。
5—14 一UDP用戶數(shù)據(jù)報(bào)的首部十六進(jìn)制表示是：06 32 00 45 00 1C ?E2 17.試求源端口、目的端口、用戶數(shù)據(jù)報(bào)的總長(zhǎng)度、數(shù)據(jù)部分長(zhǎng)度。這個(gè)用戶數(shù)據(jù)報(bào)是從客戶發(fā)送給服務(wù)器發(fā)送給客戶？使用UDP的這個(gè)服務(wù)器程序是什么？
解：
06 32 00 45 00 1C ?E2 17
源端口：0632轉(zhuǎn)化成十進(jìn)制數(shù)是1586
目的端口：00 45轉(zhuǎn)化成十進(jìn)制數(shù)是69
長(zhǎng)度：00 1C轉(zhuǎn)化成十進(jìn)制數(shù)是28字節(jié)
數(shù)據(jù)部分長(zhǎng)度：總長(zhǎng)度-首部長(zhǎng)度=28-8=20字節(jié)
源端口號(hào)1586是登記端口號(hào)
目的端口69是孰知端口號(hào)，故服務(wù)器程序是TFTP。所以此UDP用戶數(shù)據(jù)報(bào)是從客戶發(fā)給服務(wù)器。
5—15 使用TCP對(duì)實(shí)時(shí)話音數(shù)據(jù)的傳輸會(huì)有什么問題？使用UDP在傳送數(shù)據(jù)文件時(shí)會(huì)有什么問題？
解：
使用TCP對(duì)實(shí)時(shí)話音數(shù)據(jù)的傳輸，TCP是面向連接的可靠的傳輸，他收到有差錯(cuò)的報(bào)文段就要進(jìn)行重傳，而實(shí)時(shí)語(yǔ)音數(shù)據(jù)傳輸，要求的是實(shí)時(shí)性，這一點(diǎn)TCP可能做不到。
使用UDP在傳送數(shù)據(jù)文件時(shí)，因?yàn)閁DP是面向無連接的不可靠傳輸，所以應(yīng)用程序可能接受有差錯(cuò)的數(shù)據(jù)文件。
5—17 在停止等待協(xié)議中，如果收到重復(fù)的報(bào)文段時(shí)不予理睬（即悄悄地丟棄它而其他什么也沒做）是否可行？試舉出具體的例子說明理由。
解：
不可行，如果收到重復(fù)的報(bào)文段不予理睬，那么發(fā)送端就會(huì)以為接收端沒有收到該報(bào)文段，于是還會(huì)重發(fā)該報(bào)文段，這種效果與報(bào)文段丟失一致。
5—22 主機(jī)A向主機(jī)B發(fā)送一個(gè)很長(zhǎng)的文件，其長(zhǎng)度為L(zhǎng)字節(jié)。假定TCP使用的MSS有1460字節(jié)。
（1） 在TCP的序號(hào)不重復(fù)使用的條件下，L的最大值是多少？
（2） 假定使用上面計(jì)算出文件長(zhǎng)度，而運(yùn)輸層、網(wǎng)絡(luò)層和數(shù)據(jù)鏈路層所使用的首部開銷共66字節(jié)，鏈路的數(shù)據(jù)率為10Mb/s，試求這個(gè)文件所需的最短發(fā)送時(shí)間。
?解：
2941758*66這個(gè)是所有的報(bào)文段首部開銷。
總的字節(jié)數(shù)=2941758*66+L_max=4489123390個(gè)字節(jié)
又因?yàn)殒溌返臄?shù)據(jù)率為10Mb/s，1個(gè)字節(jié)8位故：
N*8/（10*10^6）= 3591.3秒，所以最短的發(fā)送時(shí)間為3591.3秒。
?
?
5—23 主機(jī)A向主機(jī)B連續(xù)發(fā)送了兩個(gè)TCP報(bào)文段，其序號(hào)分別為70和100。試問： ????
（1） 第一個(gè)報(bào)文段攜帶了多少個(gè)字節(jié)的數(shù)據(jù)？
（2） 主機(jī)B收到第一個(gè)報(bào)文段后發(fā)回的確認(rèn)中的確認(rèn)號(hào)應(yīng)當(dāng)是多少？
（3） 如果主機(jī)B收到第二個(gè)報(bào)文段后發(fā)回的確認(rèn)中的確認(rèn)號(hào)是180，試問A發(fā)送的第二個(gè)報(bào)文段中的數(shù)據(jù)有多少字節(jié)？
（4） 如果A發(fā)送的第一個(gè)報(bào)文段丟失了，但第二個(gè)報(bào)文段到達(dá)了B。B在第二個(gè)報(bào)文段到達(dá)后向A發(fā)送確認(rèn)。試問這個(gè)確認(rèn)號(hào)應(yīng)為多少？
???????解：
（1）發(fā)送了兩個(gè)連續(xù)報(bào)文段分別為70和100，可以推斷第一個(gè)報(bào)文段的數(shù)據(jù)序號(hào)是70-99，所以共30字節(jié)的數(shù)據(jù)。
（2）B收到了第一個(gè)報(bào)文段后，那么他希望收到下一個(gè)字節(jié)的序號(hào)，就是第二個(gè)報(bào)文段的第一個(gè)字節(jié)的序號(hào)，也就是確認(rèn)號(hào)應(yīng)為100.
（3）主機(jī)B收到第二個(gè)報(bào)文段后發(fā)回的確認(rèn)中的確認(rèn)號(hào)是180，這個(gè)也就是第三個(gè)報(bào)文段的第一個(gè)字節(jié)的序號(hào)是180，可以推斷出第二個(gè)報(bào)文段從100-179，所以共80字節(jié)。 ?????
（4）第一個(gè)報(bào)文段丟失，那么往后的報(bào)文段就不連續(xù)了，所以主機(jī)A還要重傳第一個(gè)報(bào)文段，所以這個(gè)確認(rèn)號(hào)應(yīng)該為70
5—25 為什么在TCP首部中要把TCP端口號(hào)放入最開始的4個(gè)字節(jié)？
解：
這是為了ICMP網(wǎng)際控制報(bào)文協(xié)議，來使更加有效的轉(zhuǎn)發(fā)IP數(shù)據(jù)報(bào)和提高交付成功的機(jī)會(huì)。差錯(cuò)報(bào)文時(shí)需要用這兩個(gè)端口來確定是哪條連接出了差錯(cuò)。所以ICMP的差錯(cuò)報(bào)文中要包含IP首部后面的8個(gè)字節(jié)的內(nèi)容，而這里面有TCP首部中的源端口和目的端口。如果不放在前四個(gè)字節(jié)，ICMP的差錯(cuò)報(bào)文就包含不到TCP端口號(hào)了，而TCP端口號(hào)這個(gè)信息對(duì)源點(diǎn)通知高層協(xié)議是有用的。
5—26 為什么在TCP首部中有一個(gè)首部長(zhǎng)度字段，而UDP的首部中就沒有這個(gè)這個(gè)字段？ ??????解：
TCP首部格式中TCP首部長(zhǎng)度是可變的，它的首部是固定首部加上選項(xiàng)字段的，TC首部長(zhǎng)度不唯一，但是UDP首部長(zhǎng)度是固定的8個(gè)字節(jié)；有了首部長(zhǎng)度字段也是個(gè)冗余字段，沒必要。
5—28 主機(jī)A向主機(jī)B發(fā)送TCP報(bào)文段，首部中的源端口是m而目的端口是n。當(dāng)B向A發(fā)送回信時(shí)，其TCP報(bào)文段的首部中源端口和目的端口分別是什么？
解：
很顯然是n和m。
5—29 在使用TCP傳送數(shù)據(jù)時(shí)，如果有一個(gè)確認(rèn)報(bào)文段丟失了，也不一定會(huì)引起與該確認(rèn)報(bào)文段對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)的重傳。試說明理由。
解：
有可能是TCP發(fā)送端還沒有到超時(shí)計(jì)時(shí)器到期，就收到了序號(hào)更高的報(bào)文段的確認(rèn)信號(hào)。這時(shí)就不會(huì)重傳，而是根據(jù)確認(rèn)號(hào)發(fā)送數(shù)據(jù)。
5—30 設(shè)TCP使用的最大窗口為65535字節(jié)，而傳輸信道不產(chǎn)生差錯(cuò)，帶寬也不受限制。若報(bào)文段的平均往返時(shí)延為20ms，問所能得到的最大吞吐量是多少?
解：
因?yàn)閭鬏斝诺啦划a(chǎn)生差錯(cuò)，帶寬也不受限制。所以
最大吞吐量=最大窗口*8/平均往返時(shí)延=65535*8b/0.02s=26.2Mb/s。
?
?
5—31 通信信道帶寬為1Gbit／s，端到端時(shí)延為10ms。TCP的發(fā)送窗口為65535字節(jié)。試問:可能達(dá)到的最大吞吐量是多少?信道的利用率是多少?
解： ??
發(fā)送字節(jié)總位數(shù)=（發(fā)送窗口值+TCP最大首部）*8=65536×8+40×8=524600 bit
往返時(shí)延=2*端到端時(shí)延=0.02s
???????信道帶寬=1*10^9 bit/s
???????分組發(fā)送時(shí)間=發(fā)送窗口值/信道帶寬=65536*8/10^9=0.000524288s
???????最大吞吐量=(發(fā)送字節(jié)總位數(shù))/(分組發(fā)送時(shí)間+往返時(shí)延)約=25.5Mb/s
信道利用率=(分組發(fā)送時(shí)間)/(分組發(fā)送時(shí)間+往返時(shí)延)約=2.55%
?
5—33 ?假定TCP在開始建立連接時(shí)，發(fā)送方設(shè)定超時(shí)重傳時(shí)間是RTO=6s。
（1）當(dāng)發(fā)送方接到對(duì)方的連接確認(rèn)報(bào)文段時(shí)，測(cè)量出RTT樣本值為1.5s。試計(jì)算現(xiàn)在的RTO值。
（2）當(dāng)發(fā)送方發(fā)送數(shù)據(jù)報(bào)文段并接收到確認(rèn)時(shí)，測(cè)量出RTT樣本值為2.5s。試計(jì)算現(xiàn)在的RTO值。
答：
（1）
由公式RTO=RTTs+4*RTTd。
RTTd：RTT的偏差加權(quán)均值。 ?
RTTs：加權(quán)平均往返時(shí)間
初次測(cè)量時(shí)，RTTd（1）= RTT（1）/2； ????
后續(xù)測(cè)量中，新的RTTd=（1-β）* 舊的RTTd+β*??|??RTTs- 新的RTT樣本|；
???????β=1/4
???????由題意，RTT（1）樣本值為1.5秒，
???????那么：由于第一次測(cè)量到RTT樣本時(shí)，RTTs（1）就取所測(cè)量到的樣本值
RTTs（1）=RTT（1）=1.5s ??RTTd(1)=RTT(1)/2=0.75s
???????RTO(1)=RTTs(1)+4RTTd(1)=1.5+4*0.75=4.5s
?
（2）由題意得：
第二回的RTT也就是RTT（2）=2.5s
RTTs（1）=1.5s ??RTTd（1）=0.75s
RTTs（2）=1/8*2.5+7/8*1.5=1.625s
?????RTTd（2）=（1-β）* RTTd（1）+β*{ RTTs（2）- RTT（2）}=0.75*3/4+|1.625-2.5|/4=25/32????RTO(2)=RTTs（2）+4RTTd（2）=1.625+4*25/32=4.75s
5—34 已知第一次測(cè)得TCP的往返時(shí)延的當(dāng)前值是30 ms。現(xiàn)在收到了三個(gè)接連的確認(rèn)報(bào)文段，它們比相應(yīng)的數(shù)據(jù)報(bào)文段的發(fā)送時(shí)間分別滯后的時(shí)間是：26ms，32ms和24ms。設(shè)α=0．1。試計(jì)算每一次的新的加權(quán)平均往返時(shí)間值RTTs。討論所得出的結(jié)果。
解：
由題意得：
a=0.1， RTT(1)=30ms,RTT(2)=26ms,RTT(3)=32ms,RTT(4)=24ms
由公式：新的RTTs=（1-a）x(舊的RTTs)+a x（新的RTT樣本）
RTTs2=RTT(1)*(1-a) +RTT(2)*a=29.6ms
RTTs3=RTT(3)*a+RTT(2)*(1-a)=29.84ms
RTTs4=RTT(4)*a+RTT(3)*（1-a）=29.256ms
三次算出加權(quán)平均往返時(shí)間分別為29.6，29.84和29.256ms。
可以看出，RTT樣本值雖然變化很大，但是加權(quán)平均往返時(shí)間卻都變化很小，具體點(diǎn)就是RTT的樣本值變化多達(dá)20%時(shí)，加權(quán)平均往返時(shí)間RTTs變化卻只有零點(diǎn)幾。
5—39 TCP的擁塞窗口cwnd與傳輸輪次n的關(guān)系如下所示：
| Cwnd | 1 | 2 | 4 | 8 | 16 | 32 | 33 | 34 | 35 | 36 | 37 | 38 | 39 |
| n | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 | 13 |
| Cwnd | 40 | 41 | 42 | 21 | 22 | 23 | 24 | 25 | 26 | 1 | 2 | 4 | 8 |
| n | 14 | 15 | 16 | 17 | 18 | 19 | 20 | 21 | 22 | 23 | 24 | 25 | 26 |
解：
（2）由圖可以看出共有兩次慢開始時(shí)間間隔：【1，6】，【23，26】
（3）擁塞避免的時(shí)間間隔：【6，16】，【17-22】.
（4）在第16輪次，第17輪次cwnd為21，也就是說發(fā)送方這時(shí)侯啟動(dòng)了快恢復(fù)算法，將ssthresh調(diào)整為cwnd/2，而且緊接著執(zhí)行的擁塞避免算法，進(jìn)而判斷他是收到三個(gè)重復(fù)的確認(rèn)檢測(cè)到丟失了報(bào)文段。
在第23輪次，他的擁塞窗口值調(diào)整到了1，并且之后進(jìn)入了慢開始階段，所以它是通過通過超時(shí)檢測(cè)到丟失了報(bào)文段。
第十八輪次因?yàn)橹笆盏搅?個(gè)重復(fù)的確認(rèn)，所以門限ssthresh值為21.
第24輪次之前有過超時(shí)。門限值調(diào)整為22輪次窗口值的一半為13
?
?
5—47 一個(gè)客戶向服務(wù)器請(qǐng)求建立TCP連接。客戶在TCP連接建立的三次握手中的最后一個(gè)報(bào)文段中捎帶上一些數(shù)據(jù)，請(qǐng)求服務(wù)器發(fā)送一個(gè)長(zhǎng)度為L(zhǎng)字節(jié)的文件。假定：
（1）客戶和服務(wù)器之間的數(shù)據(jù)傳輸速率是R字節(jié)/秒，客戶與服務(wù)器之間的往返時(shí)間是RTT（固定值）。
（2）服務(wù)器發(fā)送的TCP報(bào)文段的長(zhǎng)度都是M字節(jié)，而發(fā)送窗口大小是nM字節(jié)。
（3）所有傳送的報(bào)文段都不會(huì)出錯(cuò)（無重傳），客戶收到服務(wù)器發(fā)來的報(bào)文段后就及時(shí)發(fā)送確認(rèn)。
（4）所有的協(xié)議首部開銷都可忽略，所有確認(rèn)報(bào)文段和連接建立階段的報(bào)文段的長(zhǎng)度都可忽略（即忽略這些報(bào)文段的發(fā)送時(shí)間）。
試證明，從客戶開始發(fā)起連接建立到接收服務(wù)器發(fā)送的整個(gè)文件多需的時(shí)間T是： T=2RTT+L/R ??????????????????????????當(dāng)nM>R(RTT)+M
或 ?T=2RTT+L/R+(K-1)[M/R+RTT-nM/R] ??當(dāng)nM<R(RTT)+M
其中，K=[L/nM]，符號(hào)[x]表示若x不是整數(shù)，則把x的整數(shù)部分加1。
解：
- 如果發(fā)送窗口值較大的時(shí)候，nM>R(RTT)+M時(shí)，最后加上連接請(qǐng)求，請(qǐng)求發(fā)送文件和最后一個(gè)確認(rèn)到達(dá)所需要的時(shí)間共2RTT,加上一次性連續(xù)發(fā)送報(bào)文段要L/R的時(shí)間，
總耗時(shí)=2RTT+L/R
- 發(fā)送窗口較小的情況即nM<R(RTT)+M，發(fā)送一組nM個(gè)字節(jié)后必須停頓下來，等收到確認(rèn)后繼續(xù)發(fā)送。共需K=[L/nM]個(gè)周期：
其中前K-1個(gè)周期每周期耗時(shí)M/R+RTT,共耗時(shí)（K-1）（M/R+RTT） ?????
?第K周期剩余字節(jié)數(shù)Q=L-（K-1）*nM，需耗時(shí)Q/R
總耗時(shí)最后加上連接請(qǐng)求，請(qǐng)求發(fā)送文件和最后一個(gè)確認(rèn)到達(dá)所需要的時(shí)間共2RTT
?總耗時(shí)=2*RTT+(K-1)M/(R+RTT)+Q/R=2*RTT+L/R+(K-1)[( M/R+RTT)-nM/R]
綜上所述，結(jié)論得證。
6-02 ?域名系統(tǒng)的主要功能是什么？域名系統(tǒng)中的本地域名服務(wù)器、根域名服務(wù)器、頂級(jí)域名服務(wù)器以及權(quán)限域名權(quán)服務(wù)器有何區(qū)別？
?解：
域名系統(tǒng)的主要功能：用來將便于人們使用的機(jī)器名字即（域名）解析為主機(jī)能識(shí)別的IP地址。
區(qū)別：共有四種不同類型的域名服務(wù)器。即本地域名服務(wù)器、根域名服務(wù)器、權(quán)限域名服務(wù)器、頂級(jí)域名服務(wù)器區(qū)別如下：
根域名服務(wù)器:它是最高層次的域名系統(tǒng)，也是最重要的。所有的根域名服務(wù)器都知道所有的頂級(jí)域名服務(wù)器的域名和IP地址。不管哪一個(gè)本地域名服務(wù)器都要對(duì)互聯(lián)網(wǎng)上任何一個(gè)域名進(jìn)行解析，他無法解析，就首先要求求助于根域名服務(wù)器。根域名服務(wù)器分布不均衡。
頂級(jí)域名服務(wù)器：管理在該頂級(jí)域名服務(wù)器注冊(cè)的所有二級(jí)域名。當(dāng)收到DNS請(qǐng)求，就給相應(yīng)的回答。
權(quán)限域名服務(wù)器：他是負(fù)責(zé)一個(gè)區(qū)的域名服務(wù)器，當(dāng)一個(gè)權(quán)限域名服務(wù)器還不能給出最后的查詢回答時(shí)，就會(huì)發(fā)出查詢請(qǐng)求的DNS客戶，下一步應(yīng)當(dāng)找哪一個(gè)權(quán)限域名服務(wù)器。
本地域名服務(wù)器：它不屬于域名服務(wù)器層次結(jié)構(gòu)，但它對(duì)域名系統(tǒng)很重要。當(dāng)一臺(tái)主機(jī)發(fā)出DNS查詢請(qǐng)求時(shí)，這個(gè)查詢請(qǐng)求報(bào)文就發(fā)給本地域名服務(wù)器。
6-03 ?舉例說明域名轉(zhuǎn)換的過程。域名服務(wù)器中的高速緩存的作用是什么？
解：
??????假定域名為m.xyz.com的主機(jī)想知道另一臺(tái)主機(jī)(域名為y.abc.com)的IP地址，那么他將進(jìn)行以下查詢：
就這樣完成了域名的轉(zhuǎn)化過程。
（2）作用：這樣不僅可大大減輕根域名服務(wù)器的負(fù)荷，也使互聯(lián)網(wǎng)上的 DNS 查詢請(qǐng)求和回答報(bào)文的數(shù)量大為減少。
6-04 ?設(shè)想有一天整個(gè)因特網(wǎng)的DNS系統(tǒng)都癱瘓了（這種情況不大會(huì)出現(xiàn)），試問還可以給朋友發(fā)送電子郵件嗎？
解：
有可能；如果你知道對(duì)方郵件服務(wù)器的IP地址，這樣就不必用DNS域名系統(tǒng)解析域名了
6-15 ?假定你在瀏覽器上點(diǎn)擊一個(gè)URL，但這個(gè)URL的ip地址以前并沒有緩存在本地主機(jī)上。因此需要用DNS自動(dòng)查找和解析。假定要解析到所要找的URL的ip地址共經(jīng)過n個(gè)DNS服務(wù)器，所經(jīng)過的時(shí)間分別是RTT1,RTT2,……RTTn。假定從要找的網(wǎng)頁(yè)上只需要讀取一個(gè)很小的圖片（即忽略這個(gè)小圖片的傳輸時(shí)間）。從本地主機(jī)到這個(gè)網(wǎng)頁(yè)的往返時(shí)間是RTTw.試問從點(diǎn)擊這個(gè)URL開始，一直到本地主機(jī)的屏幕上出現(xiàn)所讀取的小圖片，一共需要經(jīng)過多少時(shí)間？
解：
所需時(shí)間共分為四個(gè)部分：解析IP地址、建立TCP連接、獲得萬維網(wǎng)文檔和小圖片的傳輸時(shí)間。
解析IP地址：解析IP地址毫無疑問就是經(jīng)過n個(gè)DNS服務(wù)器的時(shí)間總和RTT1+RTT2+…+RTTn。 ????
建立TCP連接：TCP的三次握手需要1.5RTTw。
獲得萬維網(wǎng)文檔：0.5RTTw。
小圖片的傳輸時(shí)間:這里是0，因?yàn)楸绢}忽略這個(gè)小圖片的傳輸時(shí)間。
綜上所述共需要2RTTw+RTT1+RTT2+…+RTTn。
6-16 在上題中，假定同一臺(tái)服務(wù)器的HTML文件中又鏈接了三個(gè)非常小的對(duì)象。若忽略這些對(duì)象的發(fā)送時(shí)間，試計(jì)算客戶點(diǎn)擊讀取這些對(duì)象所需的時(shí)間。
?????（1）沒有并行TCP連接的非持續(xù)HTTP；
?????（2）使用并行TCP連接的非持續(xù)HTTP；
?????（3）流水線方式的持續(xù)HTTP。
解：
????首先并行的TCP連接是指：HTTP 允許客戶端打開多條連接，并行地執(zhí)行多個(gè) HTTP 事務(wù)。通過多條 TCP 連接發(fā)起并發(fā)的 HTTP 請(qǐng)求。
非持續(xù)HTTP是指：每次服務(wù)器發(fā)出一個(gè)對(duì)象后，相應(yīng)的TCP連接就被關(guān)閉，也就是說每個(gè)連接都沒有持續(xù)到可用于傳送其他對(duì)象。每個(gè)TCP連接只用于傳輸一個(gè)請(qǐng)求消息和一個(gè)響應(yīng)消息。
持續(xù)HTTP是指：服務(wù)器在發(fā)出響應(yīng)后讓TCP連接繼續(xù)打開著。同一對(duì)客戶/服務(wù)器之間的后續(xù)請(qǐng)求和響應(yīng)可以通過這個(gè)連接發(fā)送。
流水線方式的持續(xù)HTTP：服務(wù)器不用等到收到前一個(gè)的響應(yīng)在進(jìn)行發(fā)送請(qǐng)求。
（1）這里是沒有并行的TCP，且是非持續(xù)的HTTP：故此題加上URL連接共四個(gè)來連接對(duì)象，每一個(gè)都需要串行的建立TCP連接以及獲得萬維網(wǎng)文檔所需要的時(shí)間。綜上
所需時(shí)間=RTT1+RTT2+…+RTTn+8RTTw。
所需時(shí)間=RTT1+RTT2+…+RTTn+3RTTw。
7-09 公鑰密碼體制下的加密和解密過程是怎樣的？為什么公鑰可以公開？如果不公開是否可以提高安全性？
解：
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7-19 圖7-9的鑒別過程也有可能被騙子利用。假定A發(fā)送報(bào)文和B聯(lián)系；但不巧被騙子P截獲了，于是P發(fā)送報(bào)文給A：“我是B”。接著，A就發(fā)送圖7-9中的第一個(gè)報(bào)文“A，Ra”，這里的Ra是不重?cái)?shù)。本來，P必須也發(fā)給A另一個(gè)不重?cái)?shù)，以及發(fā)回使用兩人共同擁有的密鑰Kab加密的Ra，即Kab（Ra）。但P根本就不知道Kab，只好就發(fā)送同樣的Ra作為自己的不重?cái)?shù)。A收到Ra后，發(fā)給P報(bào)文“Kab（Ra）”，P仍然不知道密鑰Kab，也照樣發(fā)回報(bào)文“Kab（Ra）”。接著A就把一些報(bào)文發(fā)送給P了。雖然P不知道密鑰Kab，但可以慢慢設(shè)法攻破。試問A能否避免這樣的錯(cuò)誤？
解：能。不重?cái)?shù) (nonce) 就是一個(gè)不重復(fù)使用的大隨機(jī)數(shù)，即“一次一數(shù)”。由于不重?cái)?shù)不能重復(fù)使用，所以P在進(jìn)行重放攻擊時(shí)無法重復(fù)使用所截獲的不重?cái)?shù)。而此題使用的是對(duì)稱密鑰密碼體制下進(jìn)行不重?cái)?shù)鑒別。
這里的AB雙方有個(gè)共同的密鑰，但是P第一次發(fā)送給A不重?cái)?shù)Ra時(shí)，沒有對(duì)不重?cái)?shù)R（a）進(jìn)行加密，也沒有加上自己的不重?cái)?shù)Rp，這時(shí)A就不會(huì)發(fā)送給P 報(bào)文Kab（Ra），因?yàn)椴恢財(cái)?shù)就是一個(gè)不重復(fù)使用的大隨機(jī)數(shù)，即“一次一數(shù)”。也就不會(huì)有下面的過程了。
總結(jié)
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