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综合应用题
1某公司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..2.1；R2的L0接口的IP地址是..2.2，L1接口的IP地址是.11..1，E0接口的IP地址是..3.1；域名服务器的IP地址是..3.2。[计算机统考（）年研]
R1和R2的路由表结构为：
（1）将IP地址空间..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。
答：（1）两个局域网的IP地址数都不能少于个，所以划分子网后，IP中主机号所占的位数不能少于7位，要划分为两个子网，子网号至少要占用一位。由于源IP地址的网络前缀为24位，因此主机号位数＋子网号位数＝8位，综上，高一位表示子网号，低7位表示主机号，故划分结果为：
①子网1：子网地址为..1.0/25。
②子网2：子网地址为..1./25。
地址分配方案：子网1分配给局域网1，子网2分配给局域网2；或子网1分配给局域网2，子网2分配给局域网1。
（2）填写到局域网1和局域网2的路由。两个局域网的网络地址和掩码在问题（1）已经求出来了，分别为..1.0/25和..1./25。则R1路由表应该填入的网络地址为..1.0和..1.，掩码为...和...0。由于两个局域网是分别直接连接到路由器R1的E1口、E2口上的，因此，下一跳地址填写直接路由（Direct）。接口填写E1、E2。
填写到域名服务器的路由。由于图中给出了域名服务器的IP地址为..3.2，而该地址为主机地址，因此掩码为...。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（..2.2）。
填写互联网路由。本题的实质是编写默认路由，默认路由叫作“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，因此下一跳地址填写L0的IP为..2.2。
综合以上叙述，所填写的路由表如下表所示：
参考答案一
（若子网1分配给局域网1。子网2分配给局域网2）
参考答案二
（若子网1分配给局域网2，子网2分配给局域网1）
（3）局域网1和局域网2的地址可以聚合为..1.0/24，而R2通往局域网1和局域网2都是从L0接口转发后到达R1。因此，路由表里面只需要填写到..1.0/24网络的路由即可，如下表所示：
R2路由表
2某局域网采用CSMA/CD协议实现介质访问控制，数据传输率为10Mbps，主机甲和主机乙之间的距离为2km，信号传播速度是km/s。请回答下列问题，要求说明理由或写出计算过程。
（1）若主机甲和主机乙发送数据时发生冲突，则从开始发送数据时刻起，到两台主机均检测到冲突时刻止，最短需经过多长时间？最长需经过多长时间？（假设主机甲和主机乙发送数据过程中，其他主机不发送数据）
（2）若网络不存在任何冲突与差错，主机甲总是以标准的最长以太网数据帧（字节）向主机乙发送数据，主机乙每成功收到一个数据帧后立即向主机甲发送一个64字节的确认帧，主机甲收到确认帧后方可发送下一个数据帧，此时主机甲的有效数据传输速率是多少？（不考虑以太网帧的前导码）[计算机统考（）年研]
答：（1）当甲乙两台主机同时向对方发送数据时，两台主机均检测到冲突的时间最短：Tmin＝（1km/km/s）×2＝10μs；当一台主机发送的数据就要到达另一台主机时，另一台主机才发送数据，两台主机均检测到冲突的时间最长：Tmin＝（2km/km/s）×2＝20μs。
（2）有效数据传输速率＝发送的有效数据/发送有效数据所用的总时间。发送的有效数据＝B＝×8bit＝00bit；发送B的发送时间＝×8/10Mbps＝.4μs；数据帧的传播时间＝2km/km/s＝10μs；确认帧的发送时间＝64×8/10Mbps＝51.2μs；确认帧的传播时间＝2km/km/s＝10μs；发送B所用的总时间为.4μs＋10μs＋10μs＋51.2μs＝5.6μs主机甲的有效数据传输率为00bit/5.6μs＝9.33Mbps。
3某主机的MAC地址为00-15-C5-C1-5E-28，IP地址为10.2..（私有地址）。a图是网络拓扑，b图是该主机进行Web请求的1个以太网数据帧前80个字节的十六进制及ASCII码内容。[计算机统考（）年研]
图a网络拓扑
图b以太网数据帧（前80字节）
请参考图中的数据回答以下问题。
（1）Web服务器的IP地址是什么？该主机的默认网关的MAC地址是什么？
（2）该主机在构造b图的数据帧时，使用什么协议确定目的MAC地址？封装该协议请求报文的以太网帧的目的MAC地址是什么？
（3）假设HTTP/1.1协议以持续的非流水线方式工作，一次请求一响应时间为RTT，rfc.html页面引用了5个JPEG小图像，则从发出b图中的Web请求开始到浏览器收到全部内容为止，需要多少个RTT？
（4）该帧所封装的IP分组经过路由器R转发时，需修改IP分组头中的哪些字段？注：以太网数据帧结构和IP分组头结构分别如c图、d图所示。
图c以太网帧结构
图dIP分组头结构
答：（1）以太网的数据部分是IP数据报，只要找出相应字段所在的字节即可。根据c图可知以太网头部有6＋6＋2＝14字节，根据图d可知IP地址有16字节，从图b第一个字节开始数14＋16＝30字节，得目的IP地址为40.aa.62.20即64..98.32。而以太网帧的前6字节00-21-27-21-51-ee是目的MAC地址，即为主机的默认网关10.2..1端口的MAC地址。
（2）使用ARP协议确定目的MAC地址。封装该协议请求报文的以太网帧的目的MAC地址是广播地址即FF-FF-FF-FF-FF-FF。
（3）假设HTTP/1.1协议以持续的非流水线方式工作，客户机在收到前一个请求的响应后才能发出下一个请求。第一个RTT用于请求Web页面，客户机收到第一个请求的响应后，每访问一次对象就需一个RTT。rfc.html页面引用了5个JPEG小图像，则从发出Web请求到浏览器接收到全部内容为止，故共需1＋5＝6个RTT。
（4）私有地址要和Internet上的主机通信时，须由NAT路由器进行网络地址转换，转换为一个全球IP地址。IP数据报每经过一个路由器，生存时间TTL值就减少1，并重新计算首部校验和。所以需修改的信息有源IP地址，头部校验和，生存时间。若IP分组的长度超过输出链路的MTU，则总长度字段、标志字段、片偏移字段也要发生变化。
读不在三更五鼓，功只怕一曝十寒。——郭沫若
