4-01网络层向上提供的服务有哪两种？试比较其优缺点。
答案：虚电路服务和数据报服务。
虚电路的优点：虚电路服务是面向连接的，网络能够保证分组总是按照发送顺序到达目的站，且不丢失、不重复，提供可靠的端到端数据传输；目的站地址仅在连接建立阶段使用，每个分组使用短的虚电路号，使分组的控制信息部分的比特数减少，减少了额外开销；端到端的差错处理和流量控制可以由分组交换网负责，也可以由用户机负责。虚电路服务适用于通信信息量大、速率要求高、传输可靠性要求高的场合。
虚电路的缺点：虚电路服务必须建立连接；属于同一条虚电路的分组总是按照同一路由进行**；当结点发生故障时，所有通过出故障的结点的虚电路均不能工作。
数据报的优点：数据报服务不需要建立连接；每个分组独立选择路由进行**，当某个结点发生故障时，后续的分组可以另选路由，因而提高了通信的可靠性。数据报服务的灵活性好，适用于传输可靠性要求不高、通信子网负载不均衡、需要选择最佳路径的场合。
数据报的缺点：数据报服务是面向无连接的，到达目的站时不一定按发送顺序，传输中的分组可能丢失和重复，提供面向无连接的、不可靠的数据传输；每个分组都要有目的站的全地址；当网络发生故障是，出故障的结点可能会丢失数据，一些路由可能会发生变化；端到端的差错处理和流量控制只由主机负责。
4-03作为中间系统，**器、网桥、路由器和网关都有何区别？
答案：1）**器、网桥、路由器、和网关所在的层次不同。
**器是物理层的中继系统。
网桥是数据链路层的中继系统。
路由器是网络层的中继系统。
在网络层以上的中继系统为网关。
2）当中继系统是**器或网桥时，一般并不称之为网络互连，因为仍然是一个网络。
路由器其实是一台专用计算机，用来在互连网中进行路由选择。一般讨论的互连网都是指用路由器进行互连的互连网络。
4-04试简单说明ip、arp、rarp 和 icmp 协议的作用。
答：ip:网际协议，它是 tcp/ip 体系中两个最重要的协议之一，ip 使互连起来的许多计算机网络能够进行通信。无连接的数据报传输。 数据报路由。
arp（地址解析协议），实现地址转换：将ip 地址转换成物理地址。
rarp（逆向地址解析协议）， 将物理地址转换成ip地址。
icmp:internet 控制消息协议，进行差错控制和传输控制，减少分组的丢失。
4-07试说明 ip 地址与硬件地址的区别。为什么要使用这两种不同的地址？
答案：如图所示，ip 地址在ip 数据报的首部，而硬件地址则放在mac 帧的首部。在网络层以上使用的是ip地址，而链路层及以下使用的是硬件地址。
题4-07**。
在ip 层抽象的互连网上，我们看到的只是ip 数据报，路由器根据目的站的 ip地址进行选路。在具体的物理网络的链路层，我们看到的只是 mac 帧，ip 数据报被封装在 mac帧里面。mac 帧在不同的网络上传送时，其mac 帧的首部是不同的。
这种变化，在上面的ip 层上是看不到的。每个路由器都有ip 地址和硬件地址。使用ip 地址与硬件地址，尽管连接在一起的网络的硬件地址体系各不相同，但 ip层抽象的互连网却屏蔽了下层这些很复杂的细节，并使我们能够使用统一的、抽象的ip 地址进行通信。
4-10 试辨认以下ip地址的网络类别。
答案：(1) 128.36.199.3b类网。
2) 21.12.240.17a类网。
3) 183.194.76.253 b类网。
4) 192.12.69.248c类网。
5) 89.3.0.1a类网。
6) 200.3.6.2c类网。
4-11 ip数据报中的首部检验和并不检验数据报中的数据。这样做的最大好处是什么？坏处是什么？
答案：好处是数据报每经过一个结点，结点只检查首部的检验和，使结点工作量降低，网络速度加快。
坏处是只检验首部，不包括数据部分，即使数据出错也无法得知，只有到目的主机才能发现。
4-20.设某路由器建立了如下路由表：
目的网络子网掩码下一跳。
128.96.39.0 255.255.255.128 接口m0
128.96.39.128 255.255.255.128 接口m1
128.96.40.0 255.255.255.128 r2
192.4.153.0 255.255.255.192 r3
（默认r4现共收到5个分组，其目的地址分别为：
试分别计算其下一跳。
1）分组的目的站ip地址为：128.96.
39.10。与子网掩码255.
255.255.128相与，得128.
96.39.0，可见该分组经接口0**。
2）分组的目的ip地址为：128.96.
40.12。与子网掩码255.
255.255.128相与得128.
96.40.0，经查路由表可知，该项分组经r2**。
3）分组的目的ip地址为：128.96.
40.151，与子网掩码255.255.
255.128相与后得128.96.
40.128，与子网掩码255.255.
255.192相与后得128.96.
40.128，经查路由表知，该分组**选择默认路由，经r4**。
4）分组的目的ip地址为：192.4.
153.17。与子网掩码255.
255.255.128相与后得192.
4.153.0。
与子网掩码255.255.255.
192相与后得192.4.153.
0，经查路由表知，该分组经r3**。
5）分组的目的ip地址为：192.4.
153.90，与子网掩码255.255.
255.128相与后得192.4.
153.0。与子网掩码255.
255.255.192相与后得192.
4.153.64，经查路由表知，该分组**选择默认路由，经r4**。
4-24 试找出可产生以下数目的a类子网的子网掩码（采用连续掩码）
答：以（3）为例分析：20+2=22<25（加2即将不能作为子网号的全1和全0的两种，所以子网号占用5bit，所以网络号加子网号共8+5=13bit，子网掩码为前13个1后19个0，即255.
248.0.0。
依此方法得：
4-26 有如下的四个/24地址块，试进行最大可能的聚合。
答：212=（11010100）2，56=（00111000）2
所以共同的前缀有22位，即11010100 00111000 100001，聚合的cidr地址块是：212.56.132.0/22
4-27 有两个cidr地址块208.128/11和208.130.28/22。是否有哪一个地址块包含了另一地址块？如果有，请指出，并说明理由。
答：208.128/11的前缀为： 11010000 100
208.130.28/22的前缀为：
11010000 10000010 000101，它的前11位与208.128/11的前缀是一致的，所以208.128/11地址块包含了208.
130.28/22这一地址块。
4-31以下地址中的哪一个和86.32/12匹配？请说明理由。
答案：只需比较第二个字节。32=(0010 0000)2，对应掩码(11111111)(1111 0000) (0000 0000) (0000 0000)，因为第一字节占了8位，还剩4位。
1）33 = 0010 0001)2 ,与(1111 0000)2按位与，结果为(0010 0000)2。匹配。
2）79 = 0100 1111)2 ,与(1111 0000)2按位与，结果为(0100 0000)2。不匹配。
3）58 = 0011 1010)2 ,与(1111 0000)2按位与，结果为(0011 0000)2。不匹配。
4）类似。不匹配。
4-33下面的前缀中的哪一个和地址152.7.77.159及152.31.47.252都匹配？请说明理由。
答案：（1）152.7.77.159与11111111 11111000 00000000 00000000逐比特相“与”和（1）不匹配，故（1）不符合条件。
1）152.7.77.159与11111111 10000000 00000000 00000000逐比特相“与”和（2）不匹配，故（2）不符合条件。
1）152.7.77.159与11111111 11110000 00000000 00000000逐比特相“与”和（3）不匹配，故（3）不符合条件。
1）152.7.77.
159与11111111 11100000 00000000 00000000逐比特相“与”和（4）匹配，152.31.47.
252和11111111 11100000 00000000 00000000逐比特相“与”和（4）匹配，故（4）符合条件。
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