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更新网络层
This commit is contained in:
Didnelpsun
@@ -20,7 +20,7 @@ $D.$物理层、数据链路层、网络层及高层协议都可以不同
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**例题** 假如现在一个数据报，首部为$20$字节，数据部分$3800$字节，需要分片为长度不超过$1420$字节的数据报片，求每一个报片的片偏移量。
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解：已知$MTU=1420$字节，此题目中首部为$20$字节，所以每一个分片的数据部分最大为$1400$字节。
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解：已知$MTU=1420$字节，此题目中首部为$20$字节，所以每一个分片的数据部分最大为$1400$字节，都携带一个同样的首部。
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数据部分为$3800$字节，所以可以分为三片，数据大小分别为$1400$、$1400$、$1000$字节。
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@@ -30,10 +30,50 @@ $D.$物理层、数据链路层、网络层及高层协议都可以不同
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第二个报片的数据部分是从$2800$到$3799$字节，所以该片的偏移量为$2800÷8=350$。
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### 子网掩码
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### IP地址
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**例题** 下列地址中，属于单播地址的是()。
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$A.172.31.128.255/18$
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$B.10.255.255.255$
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$C.192.168.24.59/30$
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$D.224.105.5.211$
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解：$A$。$10.255.255.255$为$A$类地址，主机号全$1$，代表网络广播，为广播地址，且这个地址还是一个私有地址。$192.168.24.59/30$为$CIDR$地址，只有后面$2$位为主机号，而$59$用二进制表示为$00111011$，可知主机号全$1$，代表网络广播，为广播地址。$224.105.5.211$为$D$类组播地址。
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### 划分子网
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#### 划分意义
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**例题** 把$IP$网络划分成子网，这样做的好处是()。
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$A.$增加冲突域的大小
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$B.$增加主机的数量
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$C.$减少广播域的大小
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$D.$增加网络的数量
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解：$C$。划分子网可以增加子网的数量，子网之间的数据传输需要通过路由器进行，因此自然就减少了广播域的大小。另外，划分子网，由于子网号占据了主机号位，所以会减少主机的数量；划分子网仅提高$IP$地址的利用率，并不增加网络的数量。
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#### 网络地址
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**例题** 一台主机有两个$IP$地址，一个地址是$192.168.11.25$，另一个地址可能是()。
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$A.192.168.11.0$
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$B.192.168.11.26$
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$C.192.168.13.25$
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$D.192.168.11.24$
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解：$C$。如果一台主机有两个或两个以上的$IP$地址，那么说明这台主机属于两个或两个以上的逻辑网络。值得注意的是，在同一时刻一个合法的$IP$地址只能分配给一台主机，否则就会引起$IP$地址冲突。P地址$192.168.11.25$属于$C$类地址，前$3$个八位代表网络号，后面一个八位代表主机号，所以$A$、$B$、$D$同属于一个逻辑网络，只有$C$的网络号不同，表明它在不同的逻辑网络。
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**例题** 已知$IP$地址位$141.14.72.24$，子网掩码为$255.255.192.0$，求网络地址。
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解：已知子网掩码前两个八位都是$255$，表示掩码前$16$位全部是$1$，相与时不变，所以网络前$16$位依然为$141.14$。
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@@ -44,6 +84,46 @@ $D.$物理层、数据链路层、网络层及高层协议都可以不同
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所以最后网络号为$141.14.64.0$。
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**例题** 一个网络中有几个子网，其中一个已分配了子网号$74.178.247.96/29$，则下列网络前缀中不能再分配给其他子网的是()。
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$A.74.178.247.120/29$
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$B.74.178.247.64/29$
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$C.74.178.247.96/28$
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$D.74.178.247.104/29$
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解：$C$。“$/29$"表明前$29$位是网络号，$4$个选项的前$3$个字节均相同。$A$中第$4$个字节$120$为$0111\,1000$，前$5$位为$01111$；$B$中第$4$个字节$64$为$0100\,0000$，前$5$位为$01000$；$C$中第$4$个字节$96$为$0110\,0000$，前$4$位为$0110$；$D$中第$4$个字节$104$为$0110\,1000$，前$5$位为$01101$。由于已经分配的子网$74.178.247.96/29$的第$4$字节的前$5$位为$01100$，这与$C$中第$4$字节的前$4$位重叠。因此$C$中的网络前缀不能再分配给其他子网。
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#### 划分数量
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**例题** 一个网段的网络号为$198.90.10.0/27$，子网掩码固定为$255.255.255.224$，最多可以分成()个子网，每个子网最多具有()个有效的$IP$地址。
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$A.8,30$
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$B.4,62$
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$C.16,14$
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$D.32,6$
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解：$A$。由题可知，主机号有$5$位，若主机号只占$1$位，则没有有效的$IP$地址可供分配（排除$0$和$1$就没有了），最少$2$位表示主机号，因此还剩$3$位可以表示子网号，所以最多可以分成$8$个子网。而当$5$位都表示主机数，即只有$1$个子网时，每个子网最多具有$30$个有效的$IP$地址（除去了全$0$和全$1$）。
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#### 通信有效性
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**例题** 某子网的子网掩码为$255.255.255.224$，一共给$4$台主机分配了$IP$地址，其中一台因$IP$地址分配不当而存在通信故障。这一台主机的$IP$地址是()。
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$A.202.3.1.33$
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$B.202.3.1.65$
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$C.202.3.1.44$
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$D.202.3.1.55$
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解：$B$。在本题的条件下，某主机不能正常通信意味着它的$IP$地址与其他三台主机不在同一个子网。子网掩码$255.255.255.224$（表明前$27$位是网络号）可以划分为$2^3=8$个子网，其中前$3$个子网的地址范围为$202.3.1.1\sim30$（$000$开头），$33\sim62$（$001$开头），$65\sim94$（$010$开头）（全$0$或全$1$的不能作为主机地址）。可以看出$B$选项属于子网$202.3.1.64$，而其余$3$项属于子网$202.3.1.32$。
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### 构成超网
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#### 路由器选址
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@@ -89,9 +169,23 @@ $C.8,32$
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$D.8,30$
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已知$IP$为192.168.5.0/24，前24位都是网络前缀，又采用定长子网划分，所以要对后面八位进行子网划分。
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解：$B$。已知$IP$为$192.168.5.0/24$，前$24$位都是网络前缀，又采用定长子网划分，所以要对后面八位进行子网划分。
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子网掩码为255.255.255.248，所以前五位为子网号，后三位为主机号。所以子网号就是$2^5=32$。主机号为$2^3=8$，但是全0全1不可用，所以就是6。所以最后选B。
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子网掩码为$255.255.255.248$，所以前五位为子网号，后三位为主机号。所以子网号就是$2^5=32$。主机号为$2^3=8$，但是全$0$全$1$不可用，所以就是$6$。所以最后选$B$。
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#### 变长子网划分
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**例题** 若将$101.200.16.0/20$划分为$5$个子网，则可能的最小子网的可分配$IP$地址数是()。
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$A.126$
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$B.254$
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$C.510$
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$D.1022$
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解：$B$。因为需要划分五个子网，按一般划分情况下等长划分，需要$3$位划成$8$个子网，从而一共可分配地址为$2^{32-20-3}-2=2^9-2=510$个。但是因为要求可能的最小子网可分配地址，所以需要使用变长子网划分。即第一大子网使用$1$位子网号，第二大子网使用$2$位子网号，逐渐对半分配。一共可以分$2^{32-20}=2^{12}=4096$个，第一个子网分一半，为$4096\div2-2=2046$个（全$0$全$1$不要），余下$2048$个，第二个子网分一半，为$2048\div2-2=1022$个，余下$1024$个，第三个子网分一半，为$1024\div2-2=510$个，余下$512$个，最后第四个第五个子网各分一半，所以为$512\div2-2=254$个。
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## ARP协议
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@@ -103,12 +103,14 @@ $IP$协议使用$ARP$协议，而$ICMP$与$IGMP$使用$IP$协议。
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片偏移 Fragment Offset|用来标记分片之后，该分片在原来的数据报的位置，以8字节为单位|13位
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生存时间 Time To Live|即TTL，每经过一个路由器TTL-1，等于0时自动放弃，根据系统不同默认的TTL不同，为了防止无法传输的数据报在链路中无限传输|8位
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协议 Protocol|用来标记数据部分协议名的字段值，如ICMP：1；IGMP：2；TCP：6；EGP：8；IGP：9；UPD：17；IPv6：41；ESP：50；OSPF：89|8位
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首部检验和 Header Checksum|检验首部的字段是否出错，出错就丢弃此数据报|16位
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首部检验和 Header Checksum|检验首部的字段是否出错，不包括数据部分，出错就丢弃此数据报|16位
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源地址 Source IP Address|发送方ip地址|32位
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目的地址 Destination IP Address|接收方ip地址|32位
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可选字段 Options|用来排错等安全检测|未知，可在0-40位之间
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填充|将数据报对齐成4字节的整数倍，数值全部为0|未知，根据可选字段来定
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重点：$DF$和$MF$，首部长度$4bit$、总长度$1bit$、片偏移$8bit$。
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#### IP数据报分片
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+ 最大传送单元$MTU$，数据链路层帧可封装的数据的上限，以太网的$MTU$是$1500$字节。
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Reference in New Issue
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