哈工大Mooc——计算机网络：作业6

 

2019-10-20

1（30分）

如图所示网络。

 

请回答下列问题：

(1)主机在配置IP地址时，其正确的子网掩码和默认网关分别是多少？

(2)若路由器R在向互联网转发一个由主机192.168.1.5发送、ID=12345、length=500B、DF=1的IP分组时，则该IP分组首部的哪些字段会被修改？如何修改？

(3)若主机192.168.1.10向互联网ID=6789、length=1500B、DF=0的IP分组时，路由器需要将该IP分组分为几片（每片尽可能封装为最大片）？给出分片结果，包括每片的ID、DF、MF、length、offset的取值。

 

 

我的答案（使用符号：向上取整 ⌈ ⌉ 向下取整 ⌊ ⌋）

1）子网掩码为：255.255.255.240

默认网关地址为：130.11.22.254    应为192.168.1.1

 

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2）

 【上图为[IP数据报(分组)格式] ，仅帮助理解，非题目答案】

 

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该IP分组首部的源IP地址、TTL和Checksum字段会被修改

源IP地址会被修改为：130.11.22.3；

路由器转发一次分组， TTL（生存时间）会变化：TTL减1  Checksum会重新计算

【注】

生存时间（TTL） 字段占8位： IP分组在网络中可以通过的
路由器数（或跳步数）
 路由器转发一次分组， TTL减1
 如果TTL=0，路由器则丢弃该IP分组
首部校验和（CheckSum ）字段占16位：实现对IP分组首部的差错检测
 计算校验和时，该字段置全0
 采用反码算数运算求和，和的反码作为首部校验和字段
 逐跳计算、逐跳校验 

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3）

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 【上图为[IP数据报(分组)格式] ，仅帮助理解，非题目答案】

 

DF=0，允许分片，路由器会将该IP分组分片数为：

(IP分组总长度-20个字节头)/每一片可封装最大数据量MTU = (1500-20)/512=2.890625‬ ≈ 3个分片； 

【错误原因，忘记MTU传输时是包括  IP头和数据在一起发送的】

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最大分片可封装数据为(向下取整再乘8)：

 

需要总片数为（向上取整）：

其中M为：待转发链路的MTU ；

        L为：原IP分组总长度。

则 d=⌊ (512-20)/8 ⌋ * 8 = 61*8 = 488B  【注：一个最大分片可封装的数据应该是8的倍数 】

n = ⌈ (1500-20)/d ⌉  = ⌈1480/488⌉ = ⌈3.008130081300813⌉ = 4 片 【注：向上取整，多于的0.几几单独放一个分片】

 

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分片结果：

​ID=6789 DF=0  MF=1  length=512  offset=0

ID=6789 DF=0  MF=1  length=512  offset=(512-20)/8*(2-1)=61.5

ID=6789 DF=0  MF=0  length=476  offset=(512-20)/8*(3-1)=123

因为所有数据内容都是同一个IP分组的数据，所以ID都为6789；

ID₁=6789；

ID₂=6789；

ID₃=6789；

ID₄=6789；

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因为（第三题允许分片，所以DF=0；）

DF =1：禁止分片；

DF =0：允许分片 

MF =1：非最后一片；

MF =0：最后一片(或未分片)

所以
DF1=0；MF₁=1；

DF₂=0；MF₂=1；

DF₃=0；MF₃=1；

DF₄=0；MF₄=0；

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每段数据长度为：

length₁=488B+20B(IP头) = 508B

length₂=488B+20B(IP头) = 508B

length₃=488B+20B(IP头) = 508B

length₄=(1480-3*488)B+20B(IP头) = 16B+20B = 36B

 

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每片的片偏移字段取值为 ：,已知最大可封装数据d = 488 B

F₁=(488/8)×(1-1) = 0

F₂=(488/8)×(2-1) = 61×1 = 61

F₃=(488/8)×(3-1) = 61×2 = 122

F₄=(488/8)×(4-1) = 61×3 = 183

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 综上所述，得到如下分片结果：

 

ID₁=6789；DF1=0；MF₁=1；length₁=508；F₁=0；

ID₂=6789；DF₂=0；MF₂=1；length₂=508；F₂=61；

ID₃=6789；DF₃=0；MF₃=1；length₃=508；F₃=122；

ID₄=6789；DF₄=0；MF₄=0；length₄=36 ；F₄=183；

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完结撒花✿✿ヽ(°▽°)ノ✿ 🎉🎉🎉🎉🎉🎉🎉🎉🎉✨🧨🎇🎇🎆🎈🎈🎈🎈🎈

 

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标准答案

得分指导：

评分说明：

(1)只要认真完成作业（无论对错），即可得到基础分5分,总分为30分；

(2)如果总得分超过基础分(5分)，则按如下参考答案及评分标准逐项给分，并累加核算本题总得分。

参考答案及评分标准：

(1)子网掩码：255.255.255.240，默认网关：192.168.1.1。（2分）

(2)该IP分组首部的源IP地址、TTL和Checksum字段会被修改，（3分）源IP地址192.168.1.5会被替换为130.11.22.3，TTL减1，Checksum会重新计算。（3分）

(3)路由器需要将该IP分组分为4片，（2分）分片结果如下：

第1片：{ID=6789，DF=0，MF=1，length=508,offset=0}；（5分）

第2片：{ID=6789，DF=0，MF=1，length=508,offset=61}；（5分）

第3片：{ID=6789，DF=0，MF=1，length=508,offset=122}；（5分）

第4片：{ID=6789，DF=0，MF=0，length=36,offset=183}。（5分）