计算机网络 | 网络层 | 王道辅导书部分笔记（主要记录了一些真题）

这个帖子我也会 持续更新 ，每次更新我都会记录日期。

 

多数题目是从王道辅导书上获取，有些部分就是觉得没学习清楚，算是笔记吧。

 

【2016 真题】假设下图中的 R1、R2、R3 采用 RIP 交换路由信息，且均已收敛。若R3检测到网络 201.1.2.0/25,不可达，并向R2 通告一次新的距离向量，则 R2 更新后，其到达该网络的距离是 ( )。

A.2 | B.3 | C.16 | D.17

这张图的信息量就要大很多，这里要注意，很多信息从图上获取。

 

题目信息

（1）网络采用的是 RIP 算法；

（2）R3 检测出 201.1.2.0/25 不可达；

（3）现在想知道 R2 和 201.1.2.0/25 的关系。

 

示意图信息

（1）注意到 R1， R2， R3 组成的网络，和 201.1.2.0/25 并非同一个子网；

（2）R1，R2，R3 能到达 201.1.3.0/25 子网，和 201.1.2.0/25 是独立的。 但是 对于超网 201.1.2.0/23 是同一个网络

 

答案：

查阅了《自顶向下》后了解到，当R3探测到与目的网络的链路断开后，会查阅邻居R2的路由信息（自身已经保存了邻居的路由信息），得知R2到达目的网络跳数为2，于是R3更新自己的距离向量（为3），将更新后的路由表通告邻居R2（按照真题的答案选项和王道的解析，R3是没有通告R1的），R2维护的到达目的网络的路由表下一跳为R3，距离为2。现在收到R3的新通告，得知R3到目的网络距离为3，因此需要重新计算到达目的网络的最小代价。R2保存了邻居R1和R3的路由表，若R3没有发给R1自己更新后的距离向量，那么R1到目的网络距离为2，而R3到目的网络距离为3，根据Bellman-Ford方程，R2会选择 R2-R1-R3-目的网络 的路由，更新自己的路由表，距离为3。

参考：

https://www.zhihu.com/question/475591586

 

ShoelessCai 对上述答案重新描述

1. 大家看到的，是 201.1.2.0/25 和 R3断开的情形，原来有一条链路，因此 R3 中跳数1，R2中跳数2；

2. 因为 RIP，R3 断开后又更新一次，更新的是 跳数2，而非不可达。这里就是题目亮点了。链路已经断开，居然更新为跳数2？因为，此时对 201.1.2.0/25 有两个消息源，（虽然不知为什么）R3会更新“201.1.2.0/25 跳数2”。

3. 此时 R2 接收 R3 信息，更新路由表 201.1.2.0/25 跳数3

 

王道习题

RIP协议，因为收敛慢，所以会使得路由接收了，无效的路由信息。

该题真题，大概就是这个考点。“RIP协议收敛慢”

 

 

【2018真题】路由器 R 通过以太网交换机 S1 和 S2 连接两个网络，R 的接口、主机 H1 和 H2 的 IP地址与 MAC 地址如下图所示。若 H1 向 H2 发送一个 P 分组 P，则 H1 发出的封装P的以太网的目的 MAC 地址、H2 收到的封装 P 的以太网的源 MAC 地址分别是 ( )。

 

A．00-a1-b2-c3-d4-62、00-1a-2b-3c-4d-52 
B．00-a1-b2-c3-d4-62、00-1a-2b-3c-4d-61 
C．00-1a-2b-3c-4d-51、00-1a-2b-3c-4d-52 
D．00-1a-2b-3c-4d-51、00-a1-b2-c3-d4-61 

 

答案：D

解析：

从这道题获得，以太网 【IP 分组】（数据链路层），一段链路，一组源目MAC。

IP协议的抽象层次在数据链路层，更加接近物理层，涉及MAC地址；

其他数据链路层些以，例如 ICMP，IGMP 都有特定场景，具有应用性质，更加接近网络层。

几句话必须记住。

 

 

关于 IP 地址

* 有分类，A类（8bit 网络号），B类（16bit），C类（24bit）

* 无分类，给出 IP 地址，以及子网掩码。注意，由子网掩码决定了网络号用多少个“bit” 来表示

 

【2011】在子网 192.168.4.0./30 中，能接收目的地址和 192.168.4.3 IP 分组的最大主机数（）

A 0 | B 1 | C 2 | D 4

答案：C

解析：

1.这题本质考察 CIDR 情况下，能不能分出网络号

2.针对题目，剩下 2bit 表示主机号，00表示本主机，11表示广播。因此只剩下 2 个IP地址可以表示主机的。

 

【2017】若将网络 21.3.0.0/16 划分为 128 个规模相同的子网，则每个子网可分配的最大 IP 地址个数是( )。

A 254 | B 256 | C 510 | D 512

答案：C

解析：

1.考察的是如何区分网络号和主机号。

2.左边16比特作为网络号，128个子网，用于表示网络号的比特数为 7，故用于表示主机的比特数为 9

3.每个子网内，最大主机IP数量，2^9 - 2，去掉的是本主机号和广播

 

【2012】某主机的 IP 地址为 180.80.77.55，子网掩码为 255.255.252.0。若该主机向其所在子网发送广播分组，则目的地址可以是（）。 

A 180.80.76.0
B 180.80.76.255
C 180.80.77.255
D 180.80.79.255

 

答案：D

解析：

1.考察的仍然是子网的区分

2.子网掩码 255.255.1111 1100.0

3.IP地址，180.80.0100 1101.0011 0111 ，所属子网是 180.80.76.0，广播为 180.80.79.255（子网号之后全1） 。选D。

 

【2016】如下图所示，假设 H1 与 H2的默认网关和子网掩码均分别配置为192.168.3.1 和 255.255.255.128，H3 和 H4 的默认网关和子网掩码均分别配置为 192.168.3.254 和 255.255.255.128，则下列现象中可能发生的是 ( )。

A.H1 不能与 H2 进行正常 IP 通信

B.H2 与 H4 均不能访问 Internet

C.H1 不能与 H3 进行正常 IP通信

D.H3 不能与 H4 进行正常 IP 通信

 

答案：C

解析：

1.注意到两个子网的子网掩码，都是 255.255.255.1000 0000

2.因此 H1，H2 组成的子网，网络号 192.168.3.0000 0001

H3，H4 组成子网，网络号 192.168.3.1111 1110

3.依据子网掩码，显然两个网络不属于同一个子网，因此无法相互通信。选择C。

4.联通到 Internet 的路由网关的 IP 地址属于同一个子网，H3，H4 能到达 Internet

 

【2016】如图，假设链接 R1、R2 和 R3 之间的点对点链路使用地址 201.1.3.x/30，当 H3 访问 Web 服务器 S 时，R2 转发出去的封装 HTTP 请求报文的 IP分组是源 IP 地址和目的 IP 地址，他们分别是（）。

 A. 192.168.3.251,  130.18.10.1

B. 192.168.3.251,  201.1.3.9

C. 201.1.3.8,  130.18.10.1

D. 201.1.3.10,  130.18.10.1

 

答案：D

解析：

1.典型的求源地址、目的地址

2.以下是个人理解。从图可判断，R1-R2这段链路，R1的IP地址为 201.1.3.9。由题意，子网号码只留了两个比特，即 00，01，10，11，其中00，11排除，只剩 201.1.3.10，属于 R1-R2链路上，R2 这端的 IP地址。

3.由图可知，R2-Switch 链路，R2端IP 192.168.3.254。个人理解，R2从IP地址 192.168.3.254 接收报文，再从 IP地址 201.1.3.10 这一端转发出去。目的IP地址，即目的网络IP地址，130.18.10.1。

4.综上，IP数据报（网络层），目的IP即目的网络IP，但是源地址依据路由器转发的时候，会相应修改。本来也有拆装 Header 的过程。

 

【2018】某路由表中有转发接口相同的 4 条路由表项，其目的网络地址分别为35.230.32.0/21、35.230.40.0/21、35.230.48.0/21 和 35.230.56.0/21，将该 4 条路由聚合后的目的网络地址为 ( )。

A 35.230.0.0/19

B 35.230.0.0/20

C 35.230.32.0/19

D 35.230.32.0/20

 

答案：C

解析：

1.本题目考点就是聚合超网

2.那么展开子网地址即可

35.230.0010 0 000.0  35.230.32.0/21

35.230.0010 1 000.0  35.230.40.0/21

35.230.0011 0 000.0  35.230.48.0/21

35.230.0011 1 000.0  35.230.56.0/21

3.因此，超网应该为 35.230.32.0/19。故选C。

 

【2012】直接为 ICMP 提供服务协议的是  IP协议

 

【2015】某路由表如图：

若路由器收到一个目的地址为 169.96.40.5 的IP 分组，则转发该IP分组的接口是（）

A.S1 |  B.S2 | C.S3 | D.S4

 

答案：C

解析：

1.实质是判断子网

2.169.96.40.0000 0101 原则时候选择能覆盖到该地址的最长地址。前三个子网都满足，因此选 C。

 

【2015】某网络拓扑如下图所示，其中路由器内网接口、DHCP服务器，服务器与主机1均采用静态 I 地址配置，相关地址信息见图中标注，主机2 - 主机 N，通过 DHCP服务器动态获取IP 地址等配置信息。

回答下列问题：

（1）DHCP服务器可为主机2-动态分配 IP 地址的最大范围是什么？主机 2 使用 DHCP 获取 IP 地址的过程中，发送的封装 DHCP Discover 报文的分组的源 IP 地址和目的 IP 地址分别是多少？

（2）若主机 2 的 ARP表为空，则该主机访问 Internet 时，发出第一个以太网帧的目的 MAC 地址是什么？封装主机 2 发往 Internet 的I IP分组的以太网帧的目的 MAC 地址是什么？

（3） 若主机 1 子网掩码和默认网关分别配置为 255.255.255.0 和 111.123.15.2，则该主机是否能访问 WWW 服务器？是否能访问 Internet？说明理由。

 

答案：

（1）查看图，IP 地址顺时针开始，依次 111.123.15.1/24 - 111.123.15.3/24。以此推断，主机 1 的 IP地址为 111.123.15.4/24，那么主机 2 - 主机 N 的 IP地址为，111.123.15.5/24 - 111.123.15.254/24

这一小题主要考察IP地址分配，以及子网判断，这里还是比较清晰的。

（2）主机 2 发出 ARP请求的时候，不知道对方的MAC地址，设置为 FF-FF-FF-FF-FF。主机 2 发往 Internet 的帧，目的MAC 为 a1-a1-a1-a1-a1

（3）主机 1 不能访问 Internet，能访问 WWW服务器。因为子网掩码显示，子网号覆盖 24bit，因此和WWW同属一个子网，和 Internet 属于不同子网。

 

注意：网络在 408 中也是会出真题的，其精细的程度，更加是对概念和原理的理解，注意这个考试的切入点。

 

 

【2018】某公司的网络如下图所示。IP 地址空间 192.168.1.0/24 均分给销售部和技术部两个子网，并已分别为部分主机和路由器接口分配了 IP 地址，销售部子网的 MTU = 1500B，技术部子网 MTU = 800B。

（1）销售部子网的广播地址是什么？技术部子网的子网地扯是什么？若每台主机仅分配一个IP地址，则技术部子网还可以连接多少台主机？

（2）假设主机 192.168.1.1 向主机 192.168.1.208 发送一个总长度为 1500B 的 IP分组，IP 分组的头部长度为 20B，路由器在通过接口 F1 转发该 IP 分组时进行了分片。若分片时，尽可能分为最大片，则一个最大 IP 分片封装数据的字节数是多少？至少需要分为几个分片？每个分片的片偏移量是多少？

 

答案：

（1）依据题目，子网号左边 24 位，因此，销售部子网   192.168.1.0111 1110；与此同时还要知道技术部的子网号，192.168.1.1111 1110。由此可知，两个子网多用了一个 bit，故销售部广播域 192.168.1.0111 1111，即 192.168.1.127。

技术部子网地址 192.168.1.128/25

F1 端口地址 192.168.1.254，内部网络 192.168.1.129 - 192.168.1.253，由图可知，还剩 253 - 208 = 45 个 IP 地址可分配。

（2）这道题目关键点，计算出最大可通过的数据报大小，如果要写进 IP数据报，计算的字节数必须是 8 的整数倍，因为 IP数据报的片偏移量的单位，是 8B。

另外，首部长度单位 4B，总长度单位 1B，片偏移量单位，8B。

因此，MTU=800B，最大数据报长度 = 800-20B = 780B，且有 780/8 = 97.5，故每个分片的大小 = 97 *8=776B。

由于数据报 1500B，故分成 776B，724B，分成 2 片。

片偏移量，第一个分片 0 ，第二个分片 97。这里注意，网络空间设备有自己的芯片和算法来记录这些分片，其物理位置放置，计算的是数量。即片偏移量 97 意味着，前面 0-96 个 SLOT ，每个放入 8B，所以第二个分片从 97 开始计算偏移量。

 

 

【2009】某网络拓扑图如下图所示，路由器 R1 通过接口 E1、E2 分别连接局域网 1、局域网 2，通过接口 L0 连接路由器 R2，并通过路由器 R2 连接域名服务器与互联网。R1 的 L0 接口的 IP 地址是 202.118.2.1;  R2 的 L0 接口的 IP  地址是202.118.2.，L1 接口的 IP 地址是 130.11.120.1，E0 接口的 地址是 202,118.3.1； 城名服务器的 IP 地址 202.118.3.2。

R1和R2的路由表结构如下:

目的网络IP地址  |  子网掩码  |  下一跳IP地址  |  接口

（1）将IP 地址空间202.118.1.0/24 划分为两个子网，分别分配给局域网 1和局域网2。每个局域网需分配的 IP地址数不少于 120 个，写出子网划分，及演算过程。

（2）请给出 R1 的路由表，使其明确包括到局域网 1 的路由、局域网 2 的路由、域名服务器的主机路由和互联网的路由。

（3）请采用路由聚合技术，给出R2到局域网1和局域网2的路由

 

答案：

（1）子网1：202.118.1.0/25； 子网2：202.118.1.128/25

主机数量超过 120个，因此留 7 个 bit 。

方案一：子网1-局域网1，子网2-局域网2

方案二：子网2-局域网1，子网1-局域网2

（2）R1 路由表如下

要点：

（A）域名服务器 100% 到达

（B）个人理解，Internet 是一个更大网络，设置为默认网关 0.0.0.0

 （3）局域网1 和局域网 2 的超网，202.118.1.0/24

 

 

 

【2013】假设 Intermet 的两个自治系统构成的网络如下图所示，自治系统AS1，由路由器 R1 连接两个子网构成; 自治系统AS2由路由器 R2、R3 互联并连接 3 个子网构成。各子网地址、R2的接口名、R1与R3的部分接口IP 地址如下图所示。

回答问题：

（1）假设路由表结构如下表所示。利用路由聚合技术，给出 R2 的路由表，要求包括到达图中所有子网的路由，且路由表中的路由项尽可能少。

目的网络 |  下一跳 |  接口

（2）若R2收到一个目的 地址为 194.17.20.200 的IP 分组，R2会通过哪个接口转发该 IP 分组？

（3）R1与R2之间利用哪个路由协议交换路由信息？该路由协议的报文被封装到哪个协议的分组中进行传输？

 

答案：

（1）首先，R1 连接两个不同子网；R3 连接的同一个子网。因此，R1 子网  IP 是前 24位，而 R3 子网 IP 是前 23 位，由于要覆盖两个子网，还要去掉全0全1。

（2）R2 收到的报文，目的 IP 地址，194.17.20.1100 1000 属于 194.17.20.128/25 这个子网，因此发送 E0 接口。

（3）注意到 R1 连接两个不同子网，在超网中自成一个 AS，而 R2 内部的网络自成一个 AS。判断依据是 IP 地址前几位一样的比特。

因此，R1 和 R2 是两个边界路由器（GATE），这两个设备之间是 TCP 协议，因为 BGP 边界网关协议是定义在应用层的。

更一般地，个人理解，各子网之间通过 路由器 连接的，使用 TCP协议通信。 

 

 

【2014】某网络中的路由器运行 OSPF 路由协议，下表是路由器 R1 维护的主要链路状态信息 (LSI)，下图是根据该表及 R1的接口名构造的网络拓扑。

回答问题：

（1）设路由表结构如下表所示，给出图中 RI的路由表，要求包括到达图中子网 192.1.x.x 的路由，且路由表中的路由项尽可能少。

网络目的  |  下一跳  |  接口

（2）当主机 192.1.1.130 向主机 192.1,7.211 发送一个 TTL = 64 的IP分组时，R1 通过哪个接口转发该 IP 分组？主机 192.1.7.211 收到的 IP 分组的 TTL 是多少？

（3）若 R1 增加一条 Metric 为 10 的链路连接 Internet， 则表中 R1 的 LSI 需要增加哪些信息？

 

答案：

（1）路由表项目尽量少，因此尽可能聚合超网。

对于 R1 而言，左边 192.1.1.0/24，右边 192.1.6.0/24，还有 R3 连接的网络，分别 192.1.5.0/24 和 192.1.7.0/24。

* R1 左边子网 192.1.0000 0001.0/24 -- A

* R1 右边子网 192.1.0000 0110.0/24 -- B

* R3 连接 192.1.0000 0101.0/24 -- C

* R3 连接 192.1.0000 0111.0/24 -- D

* 综上，最轻限度子网合成，B和D： 192.1.6.0/23

（2）如图，目的IP = 192.1.7.211 属于 192.1.7.0/24 子网。两条路径，R1-R3-R4 开销 8，R1-R2-R4 开销 7。

如何跑 R1-R2-R4 链路？ 走 L0 接口。

TTL是生命周期指标，每过一个路由器，TTL减一。个人理解，报文从 R1 出发，经过两个路由器和主机本身，收到报文时候 TTL = 64-3 = 61。

（3）这道题目不太懂。答案这么写的。

R1 的 LSI  增加一条特殊直连网络，Metric=10，prefix 0.0.0.0/0 

 

 【2012】下列关于 IP 路由器功能的描述中，正确的是 ( )。

I.运行路由协议，设备路由表

II.监测到拥塞时，合理丢弃 IP 分组

III.对收到的 IP 分组头进行差错校验，确保传输的IP分组不丢失

IV.根据收到的IP分组的目的IP地址，将其转发到合适的输出线路上

 

A.仅II、IV

B.仅I、I、II

C.仅I、II、IV

D.I、I、I、IV

 

答案：C

解析：

答案 1、2、4 命题是正确的；

因为，差错检验和分组不丢失没关系。

 

 

【2012】某网络拓扑如下图所示，路由器 R1只有到达子网 192.168.1.0/24的路由。为使 R1可以将IP 分组正确地路由到图中的所有子网，则在R1中需要增加的一条路由 (目的网络，子网掩码，下一跳)是 ( )。

 

A.192.168.2.0  255.255.255.128  192.168.1.1

B.192.168.2.0  255.255.255.0   192.168.1.1

C.192.168.2.0  255.255.255.128  192.168.1.2

D.192.168.2.0  255.255.255.0  192.168.1.2

 

答案：D

解析：

1.注意到 AS 内部只有两个设备，所以链路下一跳地址必然为 192.168.1.1.

2.注意到 192.168.1.1 是路由器端口 IP地址

3.子网掩码选择 24位即可。

 

 

王道辅导书  P198

综合题-2

这道题一个关键点是 IP 地址推算，注意到题目只给出链路端点的 IP 地址，具体网络的地址，题目是所有 IP -1 的操作，有些题目也直接写的。这里不作深究，不出意外，IP+1 也行。

第二点是，这道题可以很好帮助我们理解，什么叫做“直接交付”，什么叫做下一跳地址？

直接交付：设备旁边的链路端口

下一跳 IP 地址：直接交付之后的一个 IP 地址

 

至此，网络层的知识点都学习完毕。祝福大家考出好成绩，也希望我自己考场人品爆发！！

 

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