二、真题实战
习 题
1．在子网192.168.4.0/30中，能接收目的地址为192.168.4.3的IP分组的最大主机数是（ ）。
A.0 B.1 C.2 D.4
2．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
3．若路由器R因为拥塞丢弃IP分组，则此时R可向发出该IP分组的源主机发送的ICMP报文类型是（ ）。
A．路由重定向 B．目的不可达 C．源点抑制 D．超时
4．某网络的IP地址空间为192.168.5.0/24，采用定长子网划分，子网掩码为255.255.255.248，则该网络中的最大子网个数、每个子网内的最大可分配地址个数分别是（ ）。
A．32，8 B．32，6 C．8，32 D．8，30
5．下列网络设备中，能够抑制广播风暴的是（ ）。
Ⅰ．中继器 Ⅱ．集线器 Ⅲ．网桥 Ⅳ．路由器
A．仅Ⅰ和Ⅱ B．仅Ⅲ C．仅Ⅲ和Ⅳ D．仅Ⅳ
6．某网络拓扑结构如图4-40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4-40中所有子网，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（ ）。
图4-40 某网络拓扑结构
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
7．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Ⅲ、Ⅳ B.仅Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ C.仅Ⅰ、Ⅱ、Ⅳ D.Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ
8．某路由器的路由表如表4-45所示。
表4-45 某路由器的路由表
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
9．直接封装RIP、OSPF、BGP报文的协议分别是（ ）。
A．TCP、UDP、IP B．TCP、IP、UDP
C．UDP、TCP、IP D．UDP、IP、TCP
10．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
11．现将一个IP网划分为3个子网，若其中一个子网是192.168.9.128/26,则下列网络中,不可能是另外两个子网之一的是（ ）。
A.192.168.9.0/25 B.192.168.9.0/26
C.192.168.9.192/26 D.192.168.9.192/27
12.某公司网络拓扑结构如图4-41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202.118.2.2，L1接口的IP地址是130.11.120.1，E0接口的IP地址是202.118.3.1，域名服务器的IP地址是202.118.3.2。
图4-41 某公司网络拓扑结构
R1和R2的路由表结构如图4-42所示。
图4-42 R1和R2的路由表结构
（1）将IP地址空间202.118.1.0/24划分为两个子网，分配给局域网1、局域网2，每个局域网分配的地址数不少于120个，请给出子网划分结果。说明理由或给出必要的计算过程。
（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。
13.假设因特网的两个自治系统构成的网络如图4-43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地址如图4-43所示。
图4-43 网络信息图
请回答下列问题。
（1）假设路由表结构信息如图4-44所示。请利用路由聚合技术，给出R2的路由表，要求包括到达图4-43中所有子网的路由，且路由表中的路由项尽可能少。
图4-44 路由表结构信息
（2）若R2收到一个目的IP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运输？
14.某公司网络结构如图4-45所示。IP地址空间192.168.1.0/24被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，技术部子网的MTU=800B。请回答下列问题：
（1）销售部子网的广播地址是什么？技术部子网的子网地址是什么？若每个主机仅分配一个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分组的首部长度为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？
图4-45 某公司网络结构
解 析
1．C 解析 首先分析192.168.4.0/30这个网络，主机号只占2位，地址范围为192.168.4.0～192.168.4.3，主机号全1时，即192.168.4.3是广播地址，主机号全0表示本网络本身，不作为主机地址使用，因此可容纳4-2=2个主机。
2．D 解析 子网掩码的第3个字节为11111100，可知前22位为子网号、后10位为主机号。IP地址的第3个字节为01001101，将主机号（后10位）全置为1，可以得到广播地址为180.80.79.255。
3．C 解析 ICMP常见报文类型：①终点不可达，不能交付数据报；②源点抑制，因拥塞而丢弃数据包；③时间超过，TTL为0；④参数问题，首部字段不正确；⑤重定向。其中源点抑制是当路由器或主机由于拥塞而丢弃数据报时，就向源点发送源点抑制报文，使源点知道应当把数据报的发送速率放慢。
4．B 解析 由于该网络的IP地址为192.168.5.0/24,网络号为前24位，后8位为子网号+主机号。子网掩码为255.255.255.248,第4个字节248转换成二进制为1111 1000,因此后8位中，前5位用于子网号，在CIDR中可以表示25=32个子网；后3位用于主机号，除去全0(网络地址)和全l（广播地址）的情况，可以表示23-2=6个主机地址。
5．D 解析 只有路由器可以隔离广播域。中继器和集线器工作在物理层，既不隔离冲突域也不隔离广播域。
6．D 解析 此题主要考查路由聚合。要使R1能够正确将分组路由到所有子网，则R1中需要有到192.168.2.0/25和192.168.2.128/25的路由。观察发现网络192.168.2.0/25和192.168.2.128/25的网络号的前24位都相同，于是可以聚合成超网192.168.2.0/24。从图4-40中可以看出，下一跳地址应该是192.168.1.2。
7．C 解析 Ⅰ和Ⅳ是IP路由器的基本功能。对于Ⅱ，当路由器监测到拥塞时，可根据当下的网络情况丢弃IP分组，并向发出该IP分组的源主机发送一个源点抑制的ICMP报文。对于Ⅲ，路由器对收到的IP分组首部进行差错检验，当出现错误时，丢弃有差错首部的报文，但不保证IP分组不丢失，因为路由器无法解决丢失、乱序、重复等问题。
8．C 解析 遵循最长匹配原则，S3匹配长度最长，所以转发该IP的接口是S3。根据“最长前缀匹配原则”，169.96.40.5与169.96.40.0前27位匹配最长，故选择C项。请注意选项D为默认路由，只有当前面的所有目的网络都不能和分组的目的IP地址匹配时才使用。
9．D 解析 RIP协议使用UDP广播，OSPF使用IP协议，BGP使用TCP协议。RIP是一种分布式的基于距离向量的路由选择协议，通过广播UDP报文来交换路由信息。OSPF是一个基于分布式链路状态的路由选择协议，用IP包封装它的数据。BGP是一个外部网关协议，实现AS间的路由信息传输，用TCP封装它的数据。因此选择D项。
10．C 解析 子网号为7位，子网可分配的最大IP地址个数为216-7-2＝510。这个网络有16位的主机号，平均分成128个规模相同的子网，每个子网有7位的子网号，9位的主机号。除去一个网络地址和广播地址，可分配的最大1P地址个数是29-2=512-2=510,故选择C项。
11．B 解析 将IP地址划分成3个子网，其中一个是192.168.9.128/26,这个题目背后有两个含义：第一个含义是只能划分为3个子网；第二个含义是其中一个是192.168.9.128/26。这种题目该怎么做呢？很显然只依靠题目的条件解不出来,大家可以依靠已知条件和选项，满足题目背后含义的题目就是答案，即划分之后的子网最长前缀（网络位+子网位）相同，且符合3个子网的题设要求。
A选项：网络是192.168.9.0/25,已知的网络是192.168.9.128/26。其划分思路：将192.168.9.0这个网络分为2个网络，得到192.168.9.0/25（选项中给的网络）；再将192.168.9.128/25划分成两个网络，得到192.168.9.128/26和192.168.9.192/26。符合要求。
B选 项：网 络 是192.168.9.0/26,已 知 的 网 络 是192.168.9.128/26。其 划 分 思路：将192.168.9.0这个 网 络分成4个网络，这 个4个 网 络分别是192.168.9.0/26、192.168.9.64/26、192.168.9.128/26、192.168.9.192/26。不符合要求。
C选项：网络是192.168.9.192/26,已知的网络是192.168.9.128/26,其划分思路：将192.168.9.0这个网络分为2个网络，得到192.168.9.0/25（选项中给的网络）；再将192.168.9.128/25划分成两个网络，得到192.168.9.128/26和192.168.9.192/26。符合要求。
D选项：网络是192.168.9.192/27,已知的网络是192.168.9.128/26。其划分思路：将192.168.9.128/25这个网络分为2个网络，得到192.168.9.128/26（选项中给的网络）；再将192.168.9.192/26划分成两个网络，得到192.168.9.192/27和192.168.9.224/27。符合要求。
12．解析 （1）无类IP地址的核心是采用不定长的网络号和主机号，并通过相应的子网掩码来表示（网络号部分为1，主机号部分为0）。本题中网络地址位数是24，由于IP地址是32位，因此其主机号部分就是8位。所以，子网掩码就是11111111 11111111 11111111 00000000，即255.255.255.0。根据无类IP地址的规则，每个网段中有两个地址是不分配的：主机号全0表示网络地址，主机号全1表示广播地址。因此8位主机号所能表示的主机数就是28-2，即254台。该网络要划分为两个子网，每个子网要120台主机，因此主机位数x应该满足下面3个条件：x小于8，因为是在主机号位长为8位的网络进行划分，所以x一定要小于8位；2x大于120，因为根据题意需要容纳120台主机；x是整数。解上述方程，得到x=7。子网掩码就是11111111 11111111 11111111 10000000，即255.255.255.128。所以划分的两个网段是202.118.1.0/25与202.118.1.128/25。
（2）填写R1的路由表。
填写到局域网1的路由表。局域网1的网络地址和掩码在（1）中已经求出来了，为202.118.1.0/25。则R1路 由 表 应 填 入 的 网 络 地 址 为202.118.1.0，掩 码 为255.255.255.128。由于局域网1是直接连接到路由器R1的E1口，因此下一跳地址填写直接路由,接口填写E1。
填写到局域网2的路由表。局域网2的网络地址和掩码在（1）中已经求出来了，为202.118.1.128/25。则R1路由表应该填入的网络地址为202.118.1.128，掩码为255.255.255.128。由于局域网2是直接连接到路由器R1的E2口，因此下一跳地址填写直接路由,接口填写E2。
填写到域名服务器的路由表。由于域名服务器的IP地址为202.118.3.2，而该地址为主机地址，因此掩码为255.255.255.255。同时，路由器R1要到DNS服务器，就需要通过路由器R2的接口L0才能到达，因此下一跳地址填写L0的IP地址（202.118.2.2）。
填写互联网路由表。本题实质是编写默认路由。默认路由是一种特殊的静态路由，指的是当路由表中与包的目的地址之间没有匹配的表项时路由器能够做出的选择。如果没有默认路由器，那么目的地址在路由表中没有匹配表项的包将被丢弃。默认路由在某些时候非常有效，当存在末梢网络时，默认路由会大大简化路由器的配置，减轻管理员的工作负担，提高网络性能。默认路由称为“0/0”路由，因为路由的IP地址是0.0.0.0，而子网掩码也是0.0.0.0。同时路由器R1连接的网络需要通过路由器R2的L0口才能到达互联网络，所以下一跳地址填写L0的IP为202.118.2.2。
综上，填写的路由表信息如表4-46与表4-47所示。
表4-46 路由表信息（1）
注：子网1分配给局域网1，子网2分配给局域网2。
表4-47 路由表信息（2）
注：若子网1分配给局域网2，子网2分配给局域网1。
（3）填写R2到局域网1和局域网2的路由表。局域网1和局域网2的地址可以聚合为202.118.1.0/24，而R2去往局域网1和局域网2都是同一条路径。因此，路由表里面只需要填写到202.118.1.0/24网络的路由即可，如表4-48所示。
表4-48 R2的路由表信息
13．解析（1）要求R2的路由表能到达图4-43中所有的子网，且路由项尽可能少，则应对每个路由接口的子网进行聚合。在AS1中，子网153.14.5.0/25和子网153.14.5.128/25可以聚合为子网153.14.5.0/24；在AS2中，子网194.17.20.0/25和子网194.17.21.0/24可以聚合为子网194.17.20.0/23；子网194.17.20.128/25单独连接到R2的接口E0。
于是可得到R2的路由表信息如表4-49所示。
表4-49 R2的路由表信息
（2）该IP分组的目的IP地址194.17.20.200与路由表中194.17.20.0/23和194.17.20.128/25两个路由表项匹配，根据最长匹配原则，R2将通过E0接口转发该IP分组。
（3）R1和R2属于不同的自治系统，故应使用边界网关协议BGP（或BGP-4）交换路由信息；BGP是应用层协议，它的报文被封装到TCP协议段中进行传输。
14.解析（1）广播地址是网络地址中主机号全1的地址(主机号全0的地址代表网络本身)。销售部和技术部均分配了192.168.1.0/24的IP地址空间，IP地址的前24位为子网的网络号。于是在后8位中划分部门的子网，选择前一位作为部门子网的网络号。令销售部子网的网络号为0，技术部子网的网络号为1,则技术部子网的网络地址为192.168.1.128；令销售部子网的主机号全1,可以得到该部门的广播地址为192.168.1.127。每个主机仅分配一个IP地址，计算目前还可以分配的主机数，用技术部可以分配的主机数减去已分配的主机数，技术部总共可以分配给计算机的主机数为27-2=126(减去全0和全1的主机号)。已经分配了208-129+1=80个，此外还有1个IP地址分配给了路由器的端口(192.168.1.254)，因此还可以分配126-80-1=45台。
（2）判断分片的大小，需要考虑各个网段的MTU,而且注意分片的数据长度必须是8B的整数倍。由题可知，在技术部子网内，MTU=800B，IP分组首部长度为20B,最大IP分片封装数据的字节数为
(800-20)/8)」×8=776,至少需要的分片数为「(1500-20)/776
=2。第1个分片的偏移量为0；第2个分片的偏移量为776/8=97。