三片的首部共为：160*3=480 bit

则总共要传送的数据共3200+480=3680 bit。

4-18（1）有人认为：“ARP 协议向网络层提供了转换地址的服务，因此ARP 应当属于数据链

路层。”这种说法为什么是错误的？

（2）试解释为什么ARP 高速缓存每存入一个项目就要设置10~20 分钟的超时计时器。 这个时间设置得太大或太小会出现什么问题？

（3）至少举出两种不需要发送ARP 请求分组的情况（即不需要请求将某个项目的IP 地址解析为相应的硬件地址）。 答案：（ 1）ARP 不是向网络层提供服务，它本身就是网络层的一部分，帮助向传输层提供服 务。在数据链路层不存在IP 地址的问题。数据链路层协议是像HDLC 和PPP 这样的协议，它

们把比特串从线路的一端传送到另一端。

（2）ARP 将保存在高速缓存中的每一个映射地址项目都设置生存时间（例如，10~20 分 钟）。凡超过生存时间的项目就从高速缓存中删除掉。设置这种地址映射项目的生存时间是 很重要的。设想有一种情况，主机A 和B 通信，A 的ARP 高速缓存里保存有B 的物理地址， 《计算机网络》第五版课后习题解答 整理编辑：我不是地豆子30

但B 的网卡突然坏了，B 立即更换了一块，因此B 的硬件地址就改变了。A 还要和B 继续通 信。A 在其ARP 高速缓存中查找到B 原先的硬件地址，并使用该硬件地址向B 发送数据帧， 但B 原先的硬件地址已经失效了，因此A 无法找到主机B。是过了一段时间，A 的ARP 高速 缓存中已经删除了B 原先的硬件地址（因为它的生存时间到了），于是A 重新广播发送ARP 请求分组，又找到了B。

时间设置太大，造成A 一直空等而产生通讯时延，网络传输缓慢。若太小，有可能网络 状况不好，B 暂时没有应答A，但A 已经认为B 的地址失效，A 重新发送ARP 请求分组，造 成通讯时延。

（3）主机A 和B 通讯，A 的ARP 高速缓存里保存有B 的物理地址，此时不需要发送ARP 请求分组。

当主机A 向B 发送数据报时，很可能不久以后主机B 还要向A 发送数据报，因而主机B 也可能要向A 发送ARP 请求分组。为了减少网络上的通信量，主机A 在发送其ARP 请求分组

时，就将自己IP 地址到硬件的映射写入ARP 请求分组。当主机B 收到A 的ARP 请求分组时，

就将主机A 的这一地址映射写入主机B 自己的ARP 高速缓存中。这对主机B 以后向A 发送数

据报时就更方便了。

4-19. 主机A 发送IP 数据报给主机B,途中经过了5 个路由器。试问在IP 数据报的发 送过程总共使用几次ARP？

解：前提，理论上当前主机路由器arp 表中都没有下一跳路由器MAC

共需6 次，主机A 先通过arp 得到第一个路由器的MAC，之后每一个路由器转发前都通过ARP

得到下一跳路由器的MAC，最后一条路由器将IP 包发给B 前仍要通过ARP 得到B 的MAC，共

6 次。

4-20. 设某路由器建立了如下路由表（这三列分别是目的网络、子网掩码和下一跳路 由器，若直接交付则最后一列表示应当从哪一个接口转发出去）： 目的网络子网掩码下一跳

128.96.39.0 255.255.255.128 接口0 128.96.39.128 255.255.255.128 接口1 128.96.40.0 255.255.255.128 R2 192.4.153.0 255.255.255.192 R3 *（默认） - R4

现共收到5 个分组，其目的站IP 地址分别为： （1）128.96.39.10 （2）128.96.40.12 （3）128.96.40.151 （4）192.4.153.17 （5）192.4.153.90 试分别计算其下一跳。 解：（1）分组的目的站IP 地址为：128.96.39.10。先与子网掩码255.255.255.128 相与，得128.96.39.0，可见该分组经接口0 转发。 （2）分组的目的IP 地址为：128.96.40.12。

① 与子网掩码255.255.255.128 相与得128.96.40.0，不等于128.96.39.0。 ② 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 转发。

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（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， 该分组转发选择默认路由，经R4 转发。

（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 转发。

（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 组转发选择默认路由，经R4 转发。

4-21 某单位分配到一个B 类IP 地址，其net-id 为129.250.0.0。该单位有4000 台机 器，平均分布在16 个不同的地点。如选用子网掩码为255.255.255.0，试给每一地点分配 一个子网号码，并计算出每个地点主机号码的最小值和最大值。

答：4000/16=250，平均每个地点250 台机器。如选255.255.255.0 为掩码，则每个网 络所连主机数=28-2=254>250，共有子网数=28-2=254>16，能满足实际需求。 可给每个地点分配如下子网号码

地点： 子网号（subnet-id） 子网网络号主机IP 的最小值和最大值 1： 00000001 129.250.1.0 129.250.1.1---129.250.1.254 2： 00000010 129.250.2.0 129.250.2.1---129.250.2.254 3： 00000011 129.250.3.0 129.250.3.1---129.250.3.254 4： 00000100 129.250.4.0 129.250.4.1---129.250.4.254

5： 00000101 129.250.5.0 129.250.5.1---129.250.5.254 6： 00000110 129.250.6.0 129.250.6.1---129.250.6.254 7： 00000111 129.250.7.0 129.250.7.1---129.250.7.254 8： 00001000 129.250.8.0 129.250.8.1---129.250.8.254 9： 00001001 129.250.9.0 129.250.9.1---129.250.9.254 10： 00001010 129.250.10.0 129.250.10.1---129.250.10.254 11： 00001011 129.250.11.0 129.250.11.1---129.250.11.254 12： 00001100 129.250.12.0 129.250.12.1---129.250.12.254 13： 00001101 129.250.13.0 129.250.13.1---129.250.13.254 14： 00001110 129.250.14.0 129.250.14.1---129.250.14.254 15： 00001111 129.250.15.0 129.250.15.1---129.250.15.254 16： 00010000 129.250.16.0 129.250.16.1---129.250.16.254 4-22 一具数据报长度为4000 字节（固定首部长度）。现在经过一个网络传送，但此

网络能够传送的最大数据长度为1500 字节。试问应当划分为几个短些的数据报片？各数据 报片的数据字段长度、片偏移字段和MF 标志应为何数值？ 答：IP 数据报固定首部长度为20 字节 总长度(字 节)

数据长度( 字 节)

MF 片偏移 原始数据 报

4000 3980 0 0

数据报片1 1500 1480 1 0 数据报片2 1500 1480 1 185

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4-23 分两种情况（使用子网掩码和使用CIDR）写出因特网的IP 层查找路由的算法。 答：见课本P134、P139

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） （1）2，（2）6，（3）20，（4）62，（5）122，（6）250 答：（3）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13bit，子网掩码为前13 个1 后19 个0，即255.248.0.0。 依此方法：

（1）255.192.0.0，（2）255.224.0.0，（4）255.252.0.0，（5）255.254.0.0，（6） 255.255.0.0

4-25 以下有四个子网掩码，哪些是不推荐使用的？为什么？ （1）176.0.0.0，（2）96.0.0.0，（3）127.192.0.0，（4）255.128.0.0 答：只有（4）是连续的1 和连续的0 的掩码，是推荐使用的。 4-26 有如下的四个/24 地址块，试进行最大可能的聚合。 212.56.132.0/24 212.56.133.0/24 212.56.134.0/24

212.56.135.0/24

答：212=（11010100）2，56=（00111000）2 132=（10000100）2， 133=（10000101）2 134=（10000110）2， 135=（10000111）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。 4-28 已知路由器R1 的路由表如表4-12 所示。 表4-12 习题4-28 中的路由器R1 的路由表 数据报片3 1040 1020 0 370

地址掩码目的网络地址下一跳地址路由器接口 /26 140.5.12.64 180.15.2.5 M2 /24 130.5.8.0 190.16.6.2 M1 /16 110.71.0.0 ---- M0 /16 180.15.0.0 ---- M2 /16 190.16.0.0 ---- M1

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试画出各网络和必要的路由器的连接拓扑，标注出必要的IP 地址和接口。对不能确定 的情况应当指明。

答案：图形见课后答案P380

4-29 一个自治系统有5 个局域网，其连接图如图4-55 示。LAN2 至LAN5 上的主机数分 别为：91，150，3 和15.该自治系统分配到的IP 地址块为30.138.118/23.试给出每一个局 域网的地址块（包括前缀）。 图4-55 习题4-29 的图 答案：对LAN3，主机数150，（27-2）<150+1<（28-2），所以主机位为8bit，网络前 缀为24，分配地址块30.138.118.0/24。（第24 位为0） 对LAN2，主机数91，（26-2）<91+1<（27-2），所以主机位为7bit，网络前缀为25， 分配地址块30.138.119.0/25。（第24、25 位为10） 对LAN5，主机数15，（24-2）<15+1<（25-2），所以主机位为5bit，网络前缀为27， 分配地址块30.138.119.192/27。（第24、25、26、27 位为1110） 对LAN1，主机数3，（22-2）<3+1<（23-2），所以主机位为3bit，网络前缀为29，分 配地址块30.138.119.232/29。（第24、25、26、27、28、29 位为111101） 对LAN4，主机数3，（22-2）<3+1<（23-2），所以主机位为3bit，网络前缀为29，分 配地址块30.138.119.240/29。（第24、25、26、27、28、29 位为111110） 4-30 一个大公司有一个总部和三个下属部门。公司分配到的网络前缀是

192.77.33/24。公司的网络布局如图4-56。总部共有五个局域网，其中LAN1～LAN4 都连接 到路由器R1 上，R1 再通过LAN5 与路由其R5 相连。R5 和远地的三个部门的局域网LAN6～