第四章 计算机网络网络层.docx
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第四章计算机网络网络层
（答案仅供参考如有不对请自己加以思考）
第四章网络层
1．习题
1.在TCP/IP模型中，上层协议实体与下层协议之间的逻辑接口称为服务访问点（SAP）。
在internet中，网络层的访问点是（ ）。
Ａ ＭＡＣ地址 Ｂ ＬＬＣ地址 Ｃ ＩＰ地址 Ｄ 端口号
2.下列能反映出使网络中发生了拥塞的现象是（ ）。
Ａ 随着网络负载的增加，吞吐量反而降低
Ｂ 网络结点接收和发出的分组越来越多
Ｃ 随着网络负载的增加，吞吐量也增加
Ｄ 网络结点接收和发出的分组越来越少
3.路由器转发分组是根据报文的（ ）。
Ａ 端口号 Ｂ ＭＡＣ地址 Ｃ ＩＰ地址 Ｄ 域名
4.在路由器进行互连的多个局域网的结构中，要求每个局域网（ ）。
Ａ 物理层、数据链路层、网络层协议都必须相同，而高层协议可以不同
Ｂ 物理层、数据链路层协议可以不同，而数据链路层以上的高层协议必须相同
Ｃ 物理层、数据链路层、网络层可以不同，而网络层以上的高层协议必须相同
Ｄ 物理层、数据链路层、网络层及高层协议可以不同
5.下列协议中属于网络层协议的是（ ）。
I．ＩＰ II．ＴＣＰ III．ＦＴＰ IV．ＩＣＭＰ
Ａ Ｉ和II Ｂ II和III Ｃ III和IV
6.以下说法错误的是（ ）。
I.路由选择分直接交付和间接交付
II.直接交付时，两台机器可以不在同一物理段内
III.间接交付时，不涉及直接交付
IV.直接交付时，不涉及路由器
AI和IIBII和IIIC.III和IVDI和IV
7.路由器在能够开始向输出链路传输分组的第一位之前，必须接收到整个分组，这种机制称为（）。
A.存储转发机制B.直通交换机制C.分组交换机制D.分组检测机制
8.下列关于拥塞控制策略的描述中，（）符合开环控制。
A.在拥塞已经发生、或即将发生时做出反应，调节交通流
B.根据用户的协议限制进入网络的交通，从而阻止拥塞的发生
C.需要实时将网络的状态反馈到调节交通的地点（通常是源）
D.不需要预留某些资源，资源的使用率很高
9.下列关于交换机式网络和路由网络的描述，（）是错误的。
A.交换机式网络整个帧是以MAC地址为基础进行传输的
B.路由网络中，路由器从帧中提取出分组，然后利用分组中地址来决定它的目标去向
C.交换机不必理解分组中所使用的网络协议
D.路由器不必理解分组中的网络协议
10.路由器进行间接交付的对象是（）。
A.脉冲信号B.帧C.IP数据报D.UDP数据报
11.在因特网中，一个路由器的路由表通常包含（）。
A.目的网络和到达该目的的网络的完整路径
B.所有目的的主机和到达该目的的完整路径
C.目的网络和到达到目的网络路径上的下一个路由器的IP地址
D.目的网络和到达到目的网络路径上的下一个路由器的MAC地址
12.下列关于路由算法的描述中，（）是错误的。
A.静态路由有时也被称为非自适应的算法
B.静态路由所使用的路由选择一旦启动就不能修改
C.动态路由也称为自适应算法，会根据网络的拓扑变化和流量变化改变路由决策
D.动态路由算法需要实时获得网络的状态
13.因特网的RIP、OSPE协议、BGP分别使用了什么路由选择算法（）。
I.路径-向量路由选择协议II.链路状态协议III.距离-向量路由选择协议
A.I、II、IIIB.II、III、IC.II、I、IIID.III、II、I
14.在因特网中，IP分组从源结点到目的结点可能要经过多个网络和路由器。
在传输过程中，IP分组头部中的（）。
A.源地址和目的地址都不会发生变化
B.源地址有可能发生变化而目的地址不会发生变化
C.源地址不会发生变化而目的地址有可能不会发生变化
D.源地址和目的地址都有可能发生变化
15.下列哪一项不属于路由选择协议的功能（）。
A.获取网络拓扑结构的信息
B.选择到达每个目的网络的最优路径
C.构建路由表
D.发现下一跳的物理地址
16.在因特网中，IP分组的传输需要经过源主机和中间路由器到达目的主机，通常（）。
A.源主机和中间路由器都知道IP分组到达目的主机需要经过的完整路径
B.源主机知道IP分组到达目的主机需要经过的完整路径，而中间路由器不知道
C.源主机不知道IP分组到达目的主机需要经过的完整路径，而中间路由器知道
D.源主机和中间路由器都不知道IP分组到达目的主机需要经过的完整路径
17.在链路状态路由算法中，每个路由器得到了网络的完整拓扑结构后，使用（）算法来找出从它到其他路由器的路径长度。
A.Prim最小生成树算法B.Dijkstra最短路径算法
C.Kruskal最小生成树算法D.拓扑排序
18.下列关于分层路由的描述中，（）是错误的。
A.采用了路由器之后，路由器被划分成区域
B.每个路由器不仅知道如何将分组利用到自己区域的目标地址，也知道如何路由到其他区域
C.采用了路由器之后，可以将不同的网络连接起来
D.对于大型网络，可能需要多级的分层路由来管理
19.IP分组头部中有两个有关长度的字段，一个是头部长度字段，另一个是总长度字段，其中（）。
A.头部长度字段和总长度字段都是以8bit为计数单位
B.头部长度字段以8bit为计数单位，总长度字段都是以32bit为计数单位
C.头部长度字段以32bit为计数单位，总长度字段都是以8bit为计数单位
D.头部长度字段和总长度字段都是以32bit为计数单位
20.动态路由选择和静态路由选择的主要区别是（）。
A.动态路由选择需要维护整个网络的拓扑结构信息，而静态路由选择只需要维护有限的拓扑结构信息
B.动态路由选择需要使用路由选择协议去发现和维护路由信息，而静态路由选择只需要手动配置路由信息
C.动态路由选择的可扩展性要大大优于静态路由选择，因为在网络拓扑结构发生了变化时，路由选择不需要动手配置去通知路由器
D.动态路由选择使用路由表，而静态路由选择不使用路由表
21.对路由选择协议的一个要求是必须能够快速收敛，所谓“路由收敛”是指（）。
A.路由器能把分组发送到预定的目标
B.路由器处理分组的速度足够快
C.网络设备的路由表与网络拓扑结构保持一致
D.能把多个子网汇聚成一个超网
22.在IPv4中，组播地址是（）地址。
A.A类B.B类C.C类D.D类
23.下面的地址中，属于本地回路地址的是（）。
A.10.10.10.1B.255.255.255.0
C.127.0.0.1D.192.0.0.1
24.假设有一个B类地址指定了子网掩码255.255.255.0，则每个子网可以有的主机数为（）。
A.256B.254C.1024D.1022
25.在两个指定主机间通信，以下列出的IP地址中，不可能作为目的地址的是
（1），不能作为源地址的是
（2）。
（1）A.0.0.0.0B.127.0.0.1
C.100.10.255.255D.10.0.0.1
（2）A.0.0.0.0B.127.0.0.1
C.100.255.255.255D.10.0.0.1
26.在IP首部的字段中，与分片和重组无关的是（）。
A.总长度B.标识C.标志D.片偏移
27.网络中如果出现了错误会使得网络中的数据形成传输环路的分组，IPv4协议使用（）解决该问题。
A.报文分片B.增加校验和
C.设定生命期D.增加选项字段
28.把ＩＰ网络划分成子网，这样做的好处是（ ）。
Ａ．增加冲突域的大小Ｂ．增加主机的数量
Ｃ．减少广播域的大小 Ｄ．增加网络的数量
29.在一条点对点的链路上，为了减少地址的浪费，子网掩码应该指定为（）。
A.255.255.255.252B.255.255.255.248
C.255.255.255.240D.255.255.255.196
30.根据NAT协议，下列IP地址中（）不允许出现在因特网上。
31.在路由表中设置一条默认路由，目标地址应为
（1），子网掩码应为
（2）。
（1）A.127.0.0.0B.127.0.0.1
C.1.0.0.0D.172.128.45.34
（2）A.0.0.0.0B.255.0.0.0
C.0.0.0.255D.255.255.255.255
32.如果用户网络需要划分成5个子网，每个子网最多20台主机，则适用的子网掩码是（）。
A.255.255.255.192B.255.255.255.240
C.255.255.255.224D.255.255.255.255
33.一个B类地址，如果不分子网，那么最多可以容纳（）个主机。
A.65536B.65534C.256D.255
34.根据分类编制方案，总共有（）个A类地址。
A.254B.127C.256D.255
35.如果IPv4的分组太大，则会在传输中被分片，那么在（）地方将对分片后的数据报重组。
A.中间路由器B.下一跳路由器
C.核心路由器D.目的端主机
36.下面的地址中，属于单播地址的是（）。
A.172.31.128.255/18B.10.255.255.255
C.192.168.24.59/30D.224.105.5.211
37.某端口的IP地址为172.16.7.131/126,则该IP地址所在网络的广播地址是（）。
A.172.16.7.255B.172.16.7.129
C.172.16.7.191D.172.16.7.252
38.主机的IP地址为172.16.2.160属于下面哪一个子网？
（）。
A.172.16.2.64/26B.172.16.2.96/26
C.172.16.2.128/26D.172.16.2.192/26
39.局域网中某主机的IP地址为172.16.1.12/20，该局域网的子网掩码为
（1），最多可以连接的主机数为
（2）。
（1）A.255.255.255.0B.255.255.254.0
C.255.255.252.0D.255.255.240.0
（2）A.4094B.2044C.1024D.512
40.CIDR技术的作用是（）。
A.把小的网络汇聚成大的超网
B.把大的网络划分成小的子网
C.解决地址资源不足的问题
D.由多个主机共享同一个网络地址
41.设有两个子网202.118.133.0/24和202.118.130.0/24，如果进行路由汇聚，得到的网络地址是（）。
A.202.118.128.0/24B.202.118.128.0/22
C.202.118.130.0/22D.202.118.132.0/20
42.可以动态为主机配置IP地址的协议是（）。
A.ARPB.RARPC.DHCPD.NAT
43.数据链路层使用以太网的IP网络，使用（）协议将IP地址转化为物理地址，使用（）协议将物理地址转换为ＩＰ地址。
Ａ．ARPB.RARPC.DHCPD.NAT
44.主机发送ＩＰ数据报给主机Ｂ，途中经过了５个路由器，请问在此过程中共使用了（ ）次ＡＲＰ协议。
Ａ．５ Ｂ．６ Ｃ．１０ Ｄ．１１
45.ARP协议的作用是由IP地址求MAC地址，ARP请求是
（1）发送，ARP响应是
（2）发送。
（1）A.单播B.组播C.广播D.点播
（2）A.单播B.组播C.广播D.点播
46.为了使互联网中的路由器报告差错或提供有关意外情况的信息，在TCP/IP中设计了一个特殊用途的报文机制，称为（）。
A.ARP Ｂ．RARP Ｃ．ICMP Ｄ．IGMP
47.ICMP报文的传输方式是（）。
A.当路由器面向连接的TCP报文形式传送
B.放在IP数据报的首部字段中传送
C.放在IP数据报的数据字段中传送
48.ICMP协议有多种控制报文，当网络中出现拥塞时，路由器发出（）报文。
A.由重定向B.目标不可达到
C.源抑制D.子网掩码请求
49.当路由器无法转发或传送IP数据报时，向初试源站点发回一个（）报文。
A.由重定向B.目标不可达到
C.源抑制D.子网掩码请求
50.IPv6的地址长度为（）位。
A.32B.64C.128D.256
51.路由器主要实现了（）的功能。
A.数据链路层、网络层与应用层的功能
B.物理层与传输层的功能
C.物理层、数据链路层与网络层的功能
D.物理层与网络层的功能
74.试简述路由器的路由功能和转发功能。
75.为什么要划分子网？
子网掩码的作用是什么？
80.试辨认表4-10中的IP地址的网络类别。
表4-10IP地址的网络类别
IP地址
类别
128.36.199.3
21.12.240.17
183.194.76.253
192.12.69.248
89.3.0.1
200.3.6.2
81.试回答以下各个问题。
（1）子网掩码为255.255.255.0代表什么意思？
（2）有一个网络的掩码为255.255.255.248，问该网络能够连接多少个主机？
（3）一个A类网络和一个B类网络的子网号分别为16bit和8bit，问这两个网络的子网掩码有什么不同？
（4）一个B类地址的子网掩码是255.255.240.0，试问在其中每一个子网上的主机数最多是多少？
（5）一个A类网络的子网掩码为255.255.240.0，它是否为一个有效的子网掩码？
（6）某个IP地址的十六进制表示是C22F1481，试将其转换为点分十进制的形式。
这地址是哪一类网络？
82.设某路由器建立了路由表（这3列分别是目的网络、子网掩码和下一跳路由器，若直接交付则最后一列表示应当从哪个接口转发出去）见表4-11.
现在共收到5个分组，其目的站IP地址分别为：
（1）128.96.39.10
（2）128.96.40.12
（3）128.96.40.151
（4）192.4.153.17
（5）192.4.153.90
表4-11路由表
128.96.39.0
255.255.255.128
接口0
128.96.39.128
255.255.255.128
接口1
128.96.40.0
255.255.255.128
R2
192.4.153.0
255.255.255.192
R3
默认
R4
试分别计算下一跳。
83.某单位分配到一个B类地址，其网络地址为129.250.0.0，该单位有4000台机器，平均分布在16个不同的地点。
如果选用子网掩码为255.255.255.0，试给每一个地点分配一个子网号码，并计算出每个地点主机号码的最小值和最大值。
88.考虑某路由器具有下列路由表项（大纲样题），见4-12.
表4-12某路由器的路由表项
网络前缀
下一跳
142.150.64.0/24
A
142.150.71.128/28
B
142.150.71.128/30
C
142.150.0.0/16
D
（1）假设路由器接收到一个目的地址为142.150.71.132的IP分组，请确定该路由器为该IP分组选择的下一跳，并解释说明。
（2）在上面的路由表中增加一条路由表项，该路由表项使以142.150.71.132为目的地址的IP分组选择“A”作为下一跳，而不影响其他目的地址的IP分组转发。
（3）在上面的路由表中增加一条路由表项，是所有目的地址与该路由表中任何路由表项都不匹配的IP分组被转发到下一跳“E”。
（4）将142.150.64.0/24划分为4个规模尽可能大的等长子网，给出子网掩码及每个子网的可分配地址范围。
1．习题答案
1.解析：
C。
在TCP/IP模型中，网络接口层的服务访问点是MAC地址；在网际层（也可称为网络层）使用的协议主要是IP，其服务访问点便是IP地址；而传输层使用的主要协议为TCP和UDP，TCP使用的服务访问点为TCP的端口号，UDP使用的服务访问点为UDP的端口号。
2.解析：
A。
拥塞是指在某段时间内，如果对网络中某一资源的需求超过了该资源提供的可用部分，网络的性能将明显变差。
当网络中发生拥塞时，网络性能急剧下降，整个网络的吞吐量就会随着网络负载的增加而不断下降。
而在网络正常运行时，网络的吞吐量将随着网络负载的增加而线性增加。
因此，判断网络是否出现拥塞的依据是网络吞吐量是否随着负载增加而不断下降。
3.解析：
C。
路由器工作在网络层，所以路由器转发分组时根据报文的IP地址。
4.解析：
A。
这种类型的题目在第2章的习题已经总结过，本层及其本层以后的协议必须相同，而高层协议可不同。
5.解析：
D。
TCP属于传输层协议，FTP属于应用层协议，只有IP和ICMP属于网络层协议。
6.解析：
B。
首先路由选择分为直接交付和间接交付，当两台主机在同一物理网段内，就使用直接交付，反之，使用间接交付，所以I是正确地，II是错误的；间接传送的最后一个路由器肯定是直接交付，所以III是错误的；直接交付时，是在同一物理网段内，所以不涉及路由器。
综上所述，II和III是错误的。
可能疑问点一：
通过网桥连接的网段，从这个网段的一台主机发向另一个网段的主机，中间并没有经过路由器，因为它们处在一个网络中。
这也叫做直接交付吗？
解析：
直接交付：
在一个物理网络上把数据报从一台主机传输到另一台主机。
间接交付：
当源主机和目的主机分别处于不同的物理网络上时，数据报由源主机通过中间的同一物理网络，所以任然属于直接交付。
可能疑问点二：
书上说路由器将数据报直接交付给主机A，这里的直接交付不是涉及路由器吗？
解析：
直接交付不涉及路由器，意思是比如A和B两点通信，不管A和B是主机还是路由器。
只需看中间过程是否经过路由器。
经过就是间接；不经过，就是直接交付。
7.解析:
A。
路由器转发一个分组的过程是：
先接收整个分组，然后对分组进行错误检查，如果出错，则丢弃错误的分组；否则储存正确分组。
最后根据路由选择协议将正确的部分转发到合适的端口，这种机制称为储存转发机制。
8.解析：
B。
开环算法和闭环算法的目的是为了保证由源点产生的交通流不会把网络性能降低到指定的服务质量值之下，开环算法依据用户的协定限制进入网络的交通，从而阻止拥塞的发生，所以B选项正确。
如果服务质量不能保证，那么网络不得不拒绝交通流。
决定接受或拒绝交通流的功能称为准入控制。
因此，开环算法包含某类型的资源预留。
另外，闭环算法是在拥塞已发生或即将发生时对它做出反应，典型的是依据网络的状态调节交通流。
因此，必须把网络的状态反馈到调节交通的地点，所以人们把这些算法称为闭环。
闭环算法在一般情况下都不使用资源预留。
9.解析：
D。
使用交换机（或者网桥）和使用路由器是连接两个不同网络的两种方法。
交换机式网络实现在数据链路层上，它不需要理解网络层协议，整个网络互联网是以数据链路层地址为基础的。
而路由器式网络是在网络层的互联，它需要理解网络层的协议。
10.解析：
C。
路由器间接交付是在IP层上实行跨网段的交付，所以需要使用IP地址，间接交付的对象是IP数据报。
11.解析：
C。
路由器是网络互联的关键设备，其任务是转发分组。
每个路由器都维护着一个路由表以决定分组的传输路径。
当目的主机与源主机不在同一个网络中，则应将数据报发送给源主机所在网络上的个路由器，由该路由器按照转发表（由路由表构造的）指出的路由将数据报转发给下一个路由器。
这种交付方式称为间接交付。
为了提高路由器的查询效率和减少路由表的内容，路由表只保留到达目的主机的下一个路由器的地址，而不是保留通向目的主机的传输路径上的所有路由信息。
因此，因特网的路由表的表项通常包含目的网络和到达该目的网络的下一个路由器的IP地址。
12.解析：
B。
静态路由又称为非自适应的算法，它不会估计流量和结构来调整它们的路由决策。
但是这并不说明路由选择是不能够改变的，事实上用户可以随时配置路由表。
而动态路由也称为自适应算法，需要实时获得网络的状态，并且根据网络的状态适时地改变路由决策。
13.解析：
D。
RIP即路由信息协议，OSPE即开放最短路径优先协议，BGP即边界网关协议。
RIP和OSPF协议属于内部网关协议，主要处理自治系统内部的路由选择问题，BGP属于外部网关协议，主要处理自治系统之间的路由选择问题。
RIP是一种分布式的基于距离-向量的路由选择协议。
RIP的距离也称为“跳数”，跳数越少，距离越短。
RIP协议优先选择距离短的路径。
OSPF最主要的特征是使用分布式的链路状态协议。
在OSPF协议中，路由器间彼此交换的信息是与本路由器相邻的所有路由器的链路状态，最终各自建立一个链路数据库，这个链路数据库实际上就是全网拓扑结构图。
每个路由器使用链路状态数据库来构造自己的路由表。
由于BGP只是力求寻找一条能够到达目的网络且比较好的路由，而非要寻找一条最佳路由，所以它采用的是路径-向量路由选择协议。
在BGP中，每个自治系统选出一个BGP发言人，这些发言人通过相互交换自己的路径向量（即网络可达性的信息）后，就可找出到达各自治系统的比较好的路由。
14.解析：
A。
在因特网中，当一个路由器接收到一个IP分组时，路由器根据IP分组头部的目的IP地址进行路由选择，并不改变源IP地址和目的IP地址的值。
即使在IP分组被分片时，源IP分组的源IP地址也将复制到每个分片的头部中。
因此，在整个传输过程中，IP分组中的源IP地址和目的IP地址都不发生变化。
需要提醒的是：
MAC帧在不同的网络上传送时，其MAC帧首部中的源地址和目的地址发生变化。
15.解析：
D。
路由选择协议是一些规定和过程的组合，使得在互联网中的各个路由器能够彼此互相共享路由信息。
路由选择协议的功能可能包括：
获取网络拓扑结构的信息、构建路由表、在网络中更新路由信息、选择到达每个目的网络的最优路径、识别一个通过网络的无环通路等。
发现下一跳的物理地址不属于路由选择协议的功能，一般通过其他方式来完成，如使用ARP。
16.解析：
D。
为了减少路由器的负担，因特网通常采用的是基于下一跳的路由选择方法，发送IP数据报的源主机和转发数据报的中间路由器只指定到达目的主机的下一个路由器的IP地址，都不知道IP数据报需要经过的完整路径。
17.解析：
B。
在链路状态路由算法中，路由器交换通过交换每个结点到邻居结点的延迟或开销来构建一个网络的完整拓扑结构。
得到了完整的拓扑结构后，路由器就使用Dijkstra最短路径算法，来计算到所有结点的最短路径。
18.解析：
B。
采用了分层路由之后，路由器被划分为区域，每个路由器知道如何将分组路由到自己所在区域内部的目标地址，但是对于其他区域内部结构毫不知情。
当不同的网络被相互连接起来的时候，可以将每个网络当做一个独立的区域，这样做的好处是一个网络中的路由器不必知道其他网络的拓扑结构。
19.解析：
C。
前面已经用一句话来记住各个字段的计数单位，这句话是：
不要总拿1条假首饰来骗我吧=不要总拿1条假首4来偏我8，从这一句话中可以得出总长度的计数单位是1B（8bit），首部长度的计数单位是4B（32bit），位偏移的计数单位是8B。
20.解析：
B。
从路由算法能否随网络的通信量或拓扑自适应地进行调整变化来划分，可分为两类：
静态路由选择策略和动态路由选择策略。
前者使用手动配置的路由信息，不能及时适应网络状态的变化。
后者通过路由选择协议自动发现并维护路由信息，能及时适应网络状态的变化。
21.解析：
C。
所谓“收敛”，就是当路
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