409王道计算机网络强化——网络层(下)

简介: 409王道计算机网络强化——网络层

8.IP地址

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①全0:(1)本网络

(2)默认路由:接收到数据时,路由表中并没有合适的接口转发,则传给默认路由;默认路由如果也没有合适的接口转发,则继续传给它的默认路由,直到最边缘的路由器(子网掩码也是0)

②全1:广播地址63c7154baa6d441f9d55928d16ad9352.png6db9a59dde294c448c1720d6f5ca3ae0.png728df7c13e3b47c6865719603f20fa75.png

B巡回,源/目的;C不是特殊地址,源/目的;D广播地址,目的;故A默认路由/主机2c79724ed7ad4a178ba7ef4cbfb8f85f.png

①IP地址和子网掩码相与,得到网络地址

②主机号全置为1

故D

9.子网划分c7d5848d64cf4a1abbc3f2371717ade9.pngab907121855546fc80e028b6a3106626.png

目的地址为广播地址,即求192.168.4.0/30的最大主机数:4 - 全0 - 全1 = 2

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①定长子网划分:子网位都一样

②248:0000 0111,即前五位为网络位,后三位为主机位(需要 - 全0 - 全1)

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C

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变长子网划分:类似哈弗曼编码

①任何子网不能是其他子网的子集

②必须将子网完全划分干净

10.路由聚合1cd368995f664beaaf20a9925be62dcf.png2f7d60377e7f45f794114060f6058bb2.pngcfad46945ca241a19ac1e7f8164fb857.png

11.路由选择和转发ddc727a0097b45bf916c1862fe433e07.png

不同网络内的主机通信,其路由表中一定要有某一条路由表项符合条件(默认路由/目的主机路径的下一条地址) 26af5b73fa564788b9346904c92983e7.png

①根据H1和H2IP地址和其子网掩码相与,得到它们属于同一网络,可以正常通信;同理H3、H4

②H3H4的默认网关为192.168.3.254,即路由器R2,因此可以正常访问INTERNET;而H1H2的默认网关为192.168.3.1,找不到符合条件的路由器,因此不可以正常访问INTERNET

③路由器R2的E1接口连接了H1H2H3H4,故H1和H3是属于同一网段内;同一网段内不同主机相互通信的必要条件是网络地址配置相同,但是根据其IP地址和子网掩码逐位相与可得,它们的网络地址不同,因此,H1和H3不能通信fcd349f4ce664d5fa426441e4f3520db.png

逐位相与,S1S2S3都满足条件,选择最长的前缀S3;当S1S2S3都不满足条件时,走默认路由24acb89a02b548f3b51a96ad36543a5d.png

路由聚合,取192.168.2.0/25和192.168.2.128/25的最长相同前缀24位,子网掩码即255.255.255.0;下一条地址为R2的路由器的地址

12.网络层大题c438ada14b8b4c45a9e9597e2a9d3cf3.png1a5e7d6e0cfc4bf9b7985552fb85b339.png

(1)每个局域网需分配的IP地址数不少于120个,即主机号需要7bit;两个子网,子网位为1bit;需要写清楚所有的可能的情况,即

①局域网1:202.118.1.0/25、局域网2:202.118.1.128/25

①局域网1:202.118.1.128/25、局域网2:202.118.1.0/25

(2)使用(1)中①的分配方式:

①可以不用写前缀,因为有子网掩码,他们俩等价(二者取其一)

②域名服务器是特定主机,因此子网掩码全1

③互联网并没有给出具体的IP地址,故填默认路由,交付给默认路由实现和互联网的通信(默认路由为兜底的选项,总会有未知的网络需要访问,这时就交由默认路由去实现和该网络的通信)

202.118.1.0→255.255.255.128→直连→E1

202.118.1.128→255.255.255.128→直连→E2

202.118.3.2.→255.255.255.255→202.118.2.2→L0

0.0.0.0→0.0.0.0→202.118.2.2→L0

(3)路由聚合

202.118.2.0→255.255.255.0→202.118.2.1→L01956966593274e0489c48ab438ab83bc.png

MTU限制的是数据部分的最大长度,因此还要加上首部的控制信息才是最后的总长度

(1)①IP地址空间192.168.1.0/24均分给销售部和技术部两个字网,取1位为子网号,即192.168.1.0/25为销售部和192.168.1.128/25为技术部

②销售部子网的广播地址:销售部子网主机号全1为广播地址,即192.168.1.127(0111 1111)

③技术部子网的子网地址:技术部子网主机号全1为网络地址,192.168.1.128/25

③技术部子网还可以连接的主机数:每个子网最大主机数为128(7bit) - 2(广播地址全1和本网络地址全0)= 126,已分配80台主机(208 - 129 + 1)+ 1个路由器端口(192.168.1.254),故还可以连接45台主机

(2)①总长度 = 数据部分 + IP首部 = 1500B,故数据部分为1480B

②技术部MTU = 800,即最大允许数据部分长度为 800 - 20(IP首部) = 780,但是片偏移以8B为单位,所以应该取8的倍数,即776

③1480 / 776 = 1.9 < 2,故两个分片

④第一个分片的片偏移量为0,第二个分片的片偏移量为 776 / 8 = 97

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①路由器旁边标注的是路由器端口的地址,只有带前缀的才是网络地址(或者带圈)

②该题的路由表没有子网掩码,必须增加网络前缀

(1)①R2路由器有三个接口,故至少有三个路由表项

②聚合是针对属于相同端口的网段的聚合,属于不同端口的网段不能聚合

③图中没有连接互联网,不需要写默认路由

153.14.5.0/24→153.14.3.2.→S0

194.17.20.128/25→直连→E0

194.17.20.0/23→194.17.24.2→S1

(2)①有目的主机→最长前缀转发

②没有目的主机→默认路由

③没有目的主机且没有默认路由→丢弃

诸位相与,194.17.20.128/25和194.17.20.0/23都符合,选择最长的,即194.17.20.128/25→E0

(3)R1属于AS1,R2属于AS2,即R1和R2属于不同的两个自治系统,故使用BGP实现域间通信,基于TCP(BGP需要TCP实现域间通信的可靠性)

8ee6b648bbc346888d40b38ebfd9ec62.png(1)①R1路由器有三个接口,故至少有三个路由表项→路由聚合

②基于OSPF路由协议,需要考虑聚合后的路径代价,如果R2和R4聚合,则到192.1.7.0/24的路径代价为3 + 4 + 1 = 8;如果R3和R4聚合,则到192.1.7.0/24的路径代价为2 + 6 + 1= 9,代价更大;故选择R2和R4聚合

192.1.1.0/24→直连→E0

192.1.5.0/24→10.1.1.10→L1

192.1.6.0/23→10.1.1.2→L0

(2)①每经历一个路由器时,TTL - 1:需要经过R1、R2、R4,故TTL = 64 - 3 = 61

②目的地址和路由表中的路由表项相与选择转发端口:L0

(3)连接INTERNET,即默认路由(0.0.0.0)1041a7c49cc144839ffbb791ca829d85.png

(1)不同网段的主机相连即路由器,同一网段的主机相连即交换机:根据IP地址可得,H1H2属于同一网段,H3H4属于同一网段,故设备2和3为交换机;但H1H2(192.168.1.0/26)和H3H4(192.168.1.64/26)属于不同网段,故设备1位路由器

(2)路由器才有IP地址,且每个端口都需要设置,而交换机没有IP地址,故需要设置设备1的IF1、IF2和IF3:

①IF1的IP地址:R的IP地址为为192.168.1.253(1111 1101)/30,故主机位为最后2位,但是00和11不能作为主机号,故最后两位使用10,即192.168.1.254(1111 1110)/30

②IF2的IP地址:H1H2的默认网关作为IF2的IP地址,即192.168.1.0/26

③IF3的IP地址:H3H4的默认网关作为IF3的IP地址,即192.168.1.64/26

H1H2、H3H4需要默认路由使它们能和互联网相连,而设备1是与它们唯一直连,且最近的路由,故设备1就是它们的路由,IF2和IF3分别是它们下一跳的地址,故IF2和IF3的IP地址就是H1H2和H3H4的默认网关地址

(3)访问INTERNET即访问公网,而H1H2H3H4的IP地址为私有地址,故需要R路由进行地址转换,即NAT

(4)目的地址是192.168.1.127(0111 111),即子网192.168.1.66/26的广播地址,而设备3是交换机,不能隔离广播域,故H4能收到;但是设备1是路由器,能隔离广播域,故H1H2收不到a5d052945f0b43e5b91624c085903eef.png

每行开头0000 0010 0020无效数据,略过

(1)①MAC帧首部有14B的控制信息,故需要从14B后开始找IP地址;根据右侧IP数据报的格式找对应字节的IP地址

②默认网关的MAC地址即下一跳的MAC地址

(2)根据ARP协议进行IP地址到MAC地址的转换;ARP请求报文是以广播的形式发送的,因此目的MAC地址为FF-FF-FF-FF-FF-FF

(4)①经过路由器R,故TTL - 1

②首部校验和是针对首部的所有字符进行设置和检验,故IP数据报的任何字段发生改变,首部校验和字段都要相应的发生改变

③在经过R之前,源IP地址是是私有地址,经过R之后,IP数据报就到了公网上,则不能继续使用私有IP地址,故需要将源IP地址改为公有地址,即R的IP地址(目的地址本来就是公有地址,因此,不需要进行改变;)

④如果是针对MAC帧,则经过R后,进入了新的网段,则源MAC地址和目的MAC地址都要发生变化

⑤如果经过R后,MTU发生变化,则可能需要再切片(MTU变小),标识不会发生变化,因为都同属于同一IP数据报;标志会发生变化,MF字段;片偏移也会发生变化

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