这篇文章主要介绍了网络层的基本概念和功能，包括分组交换的不同方式、TCP/IP参考模型的网络层服务、IP地址的分类与子网划分、ARP协议的作用以及IP分组的头部信息。同时，提到了网络层在数据传输中的重要性，如差错控制、流量控制以及分片与重组的过程。此外，还讨论了网络互联中涉及的主要协议和设备，如路由器的角色以及如何通过子网掩码进行网络划分。
一、选择题
1. 由网络层负责差错控制与流量控制,使分组按序被递交的传输方式是_________（C）
A．电路交换 B．报文交换 C．基于虚电路的分组交换 D．基于数据报的分组交换
2. TCP/IP 参考模型的网络层提供的是_________。（A）
A．无连接不可靠的数据报服务 B．无连接可靠的数据报服务
C．有连接不可靠的虚电路服务 D．有连接可靠的虚电路服务
3. 网络层的主要目的是_________。（C）
A．在邻接节点间进行数据包传输 B．在邻接节点间进行数据包可靠传输
C．在任意节点间进行数据包传输 D．在任意节点间进行数据包可靠传输
4. 关于 TCP/IP 的 IP 层协议描述不正确的是_________。（D）
A．是点到点的协议 B．不能保证 IP 报文的可靠传送
C．是无连接的数据报传输机制 D．每一个 IP 数据包都需要对方应答
5. 要控制网络上的广播风暴，可采用的方法是_________（B）
A．用网桥将网络分段 B．用路由器将网络分段
C．将网络转接成 10Base-T D．用网络分析仪跟踪正在发送广播信息的计算机
网桥与交换机隔离碰撞但不隔离广播；路由器是网络层设备，可以隔离广播
6. 在路由器互联的多个局域网中，通常要求每个局域网的__________（D）
A．数据链路层协议和物理层协议都必须相同
B．数据链路层协议必须相同，而物理层协议可以不同
C．数据链路层协议可以不同，而物理层协议必须相同
D．数据链路层协议和物理层协议都可以不相同
7. ARP 协议的功能是_________。（A）
A．根据 IP 地址查询 MAC 地址 B．根据 MAC 地址查询 IP 地址
C．根据域名查询 IP 地址 D．根据 IP 地址查询域名
8. 对地址转换协议（ARP）描述正确的是_________（B）
A．ARP 封装在 IP 数据报的数据部分 B．ARP 是采用广播方式发送的
C．ARP 是用于 IP 地址到域名的转换 D．发送 ARP 包需要知道对方的 MAC 地址
9. 位于不同子网中的主机之间相互通信，下列说法正确的是_________（D）
A．源站点可以直接进行 ARP 广播得到目的站的硬件地址
B．路由器在转发 IP 数据报时，重新封装源 IP 地址和目的 IP 地址
C．路由器在转发 IP 数据报时，重新封装目的硬件地址和目的 IP 地址
D．路由器在转发 IP 数据报时，重新封装源硬件地址和目的硬件地址
10. 在 IP 分组的传输过程中，IP 分组头中保持不变的域包括__________。（C）
A．标识和总长度 B．标志和头部检验和
C．源 IP 地址和标识 D．目的 IP 地址和生存时间
总长度在分片的情况下会变
11. 在 IP 分组头部有分组头长度和总长度两个域，关于这两个域叙述正确的是_________（C）
A．两个域均以字节为单位计数
B．分组头长度以 8 比特为计数单位，而总长度以 32 比特计数单位
C．分组头长度以 32 比特为计数单位，而总长度以 8 比特为计数单位
D．两个域均以 4 字节为单位计数
12. IP 分组首部中，与分片无关的字段_________（A）
A．总长度 B．标志 C.标识 D．片偏移
严格来说，总长度字段与分片也有关
13. IP 分组在传输的过程中可能被分片，分片以后，下列_____设备负责 IP 分组的重组。（B）
A．源主机 B．目的主机 C．分片途径的路由器 D．分片途径的交换机
14. 有一个令牌环子网和一个以太网子网，令牌环子网速率为 4Mbit/s，使用 TCP/IP 协议。从令牌 环子网向以太网子网复制文件用了 2 分钟，但反向拷贝则少于 30 秒，则可能的原因是___（D）
A．令牌环网比以太网慢 B．TCP 窗口大小不一致
C．两种子网帧类型不匹配 D．令牌环的数据包大于以太网
15. 路由表错误或软件故障都可能使得网络中形成数据传输的环路，解决该问题的方法是___（C）
A．报文分片 B．增加校验和 C．设定生命期 D．增加选项字段
16. IP 数据报中的差错检测的内容包括_________（A）
A．首部 B．数据部分 C．伪首部 D．A 和 B
17. IP 地址由 32 个二进制位构成，其中提供组播地址的是_________。（D）
A．A 类地址 B．B 类地址 C．C 类地址 D．D 类地址
18. 191.14.20.5 是_________类地址，对应的标准子网掩码是_________。（B）
A．A 255.0.0.0
B．B 255.255.0.0
C．C 255.255.255.0
D．D 191.194.200.255
19. 如果一个网络的子网掩码为 255. 255.255.240，则该网能连接的机器数是_________（C）
A．4 B．6 C．14 D．16
240的二进制是:1111 0000,即剩余主机位数是4, 所以每个子网主机数=2^4-2=14台
20. 当一台主机从一个网络移到另一个网络时，以下说法正确的是_________。（B）
A．必须改变它的 IP 地址和 MAC 地址
B．必须改变它的 IP 地址，但不需改动 MAC 地址
C．必须改变它的 MAC 地址，但不需改动 IP 地址
D．MAC 地址、IP 地址都不需改动
21. 假如网络上一台计算机的IP 地址为 136.62.2.43，子网掩码为 255.255.192.0，网关地址为 136.62.89.1。这台计算机能与同一网络上的主机通信，但不能与外网的主机进行通信，可能的原因是_________。（B）
A．子网掩码错 B．网关设置不对 C．IP 地址 D．其他设置
22. 某单位分配了一个 B 类地址，计划将内部网络分成 35 个子网，将来要增加 16 个子网，每个子网的主机数目接近 800 台，可行的掩码方案是_________。（B）
A．255.255.248.0 B．255.255.252.0 C．255.255.254.0 D．255.255.255.0
23. 给您分配一个 B 类 IP 网络 172.16.0.0，子网掩码 255.255.255.192，则您可以利用的网络数为（ ），每个网段最大主机数（ ）。（C）
A．512 126 B．1022 62 C．1024 62 D．256 254 E、192 254
192的二进制是:1100 0000，主机位是6位，网络位就是26位，也就是原来的16位的B类地址向主机位借了10位（26-16），那么能产生的子网数就是2的10次方个，是1024个。每个子网可用的ip地址有2^6-2=62个。
24. 以下是分配给某子网中 4 台主机的 IP 地址，子网掩码为 255.255.255.224，其中一台因 IP 地址分配不当而不能通信。分配给这台机器的 IP 为_________ 。（A）
A．200.10.1.60 B．200.10.1.65 C．200.10.1.70 D．200.10.1.76
25. 假如正在构建一个有 22 个子网的 B 类网络，但是几个月后该网络将增至 80 个子网，每个子网要求至少 300 个主机，应该选择下面哪个子网掩码_________。（B）
A．255.255.0.0 B．255.255.254.0 C．255.255.255.0 D．255.255.248.0
26. 某单位分配了一个 B 类 IP 地址，计划内部分成 35 个子网，将来可能要增加 16 个子网，每个子网的机器数接近 800，则可行的子网掩码为_________。（B）
A．255.255.247.0 B．255.255.252.0 C．255.255.254.0 D．255.255.255.0
二、填空题
27. 某 IP 地址的 16 进制表示为 C2.2F.14.81，则将其转换为点分十进制为_194.47.20.129_，该地址为 _C_类 IP 地址。
28. 应用进程将 3220Byte 的数据使用 TCP 送入因特网（各层采用固定首部），途中经过一个以太网， 故需对数据报进行分片，那么共需分为__3__分片，且最后一个分片的 MF 值为__0__。
29. 把网络 202.112.78.0 划分为多个子网（子网掩码是 255.255.255.192），则各子网可用的 IP 地 址数为__62__。
三、判断题
30. 网络层的目的是在任意两台主机之间的报文包可靠传输。（F）
31. ARP 协议使用 ARP 高速缓存是为了避免频繁广播而耗费大量带宽。（T）
32. 数据链路层和网络层都对报文全部的内容进行校验。（F）
33. 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。（F）
四、简答题
34. 网络互联是指什么？目前用于实现网络互联的主要协议和主要设备各是什么？
把各种物理网络（ 不同的或相同的，局域网或广域网）通过某种技 术连接起来，形成一个覆盖范围更大的、对用户 透明的网络。
主要协议：TCP/IP协议
主要设备：网卡、路由器、网关、交换机、收发器、集线器、网络服务器
35. 假设有五个 IP 地址 A：131.107.256.80，B：231.222.0.11，C：126.1.0.0，D：198.121.254.255， E：202.117.34.32，找出不能分配给主机的 IP 地址，并说明原因。
答： （1）A：第三个数 256 大于 255 是非法值，不能用于主机地址；
（2）B：D 类地址是保留给组播的地址，不能用于主机地址；
（3）C：主机号全 0 的 IP 地址是网络地址，不能用于主机地址；
（4）D：主机号全 1 的 IP 地址是广播地址，不能用于主机地址。
（5）E：可以。
36. 试简述主机 1（IP 地址为 192.168.25.1，MAC 地址为 E1）向主机 2（IP 地址为 192.168.25.2， MAC 地址为 E2）发送数据时 ARP 协议的工作过程（主机 1、主机 2 在同一个子网内）。
答： （1）当主机 1 要向主机 2 发送数据时，必须知道主机 2 的 MAC 地址，为此，先根据主机 2 的 IP 地址在本机的 ARP 缓冲表内查找，如找到 E2，则把 E2 填到 MAC 帧中，并把数据发送给主机 2；
（2）如果在本机的 ARP 缓冲表内找不到主机 2 的 MAC 地址，则主机 1 产生一个 ARP 询问包，其 中包含主机 1 的 IP 地址，MAC 地址 E1，主机 2 的 IP 地址，并广播到网络上询问有谁知道主机 2 的 MAC 地址；
（3）主机 2 收到 ARP 询问包后，根据询问者的 IP 和 MAC 地址 E1 立即向主机 1 回送一个 ARP 响 应包，其中包含主机 1 的 IP 地址，MAC 地址 E1，主机 2 的 IP 地址和 MAC 地址 E2，从而主机 1 获得了主机 2 的 MAC 地址 E2，进而可向主机 2 发送数据。
五、综合题
37. 下图是从网上捕获的一个以太帧的 80 字节数据（16 进制表示）。第一列为每行数据第一字节的 序号（从 0 开始，也是 16 进制表示的）。
对照课本上以太网帧的结构图和 IP 分组的结构，完成以下各题：
(1) 写出该帧的目的 MAC 地址和源 MAC 地址。
(2) 已知以太网帧的类型字段值为 0800 时，其数据部分为一个 IP 分组，由图 4.1 可以看到，捕获的该帧中的数据部分确实为一个 IP 分组。请回答：该 IP 分组的源 IP 地址和目的 IP 地址格式多少？用点分十进制表示。
(3) 已知 IP 分组首部中，协议字段的值为 1 时，对应的数据部分是 ICMP 报文；协议字段的值为 2 时，对应的数据部分是 IGMP 报文；协议字段的值为 6 时，对应的数据部分是 TCP 报文段；协议字段的值为 17 时，对应的数据部分是 UDP 数据报。请根据图 1.21 所给数据回答，该 IP 分组的数据部分是 ICMP 报文、TCP 报文段、UDP 数据报还是其它？
答：（1）由以太网帧结构可知，以太网帧的前 6 个字节为目的 MAc 地址，紧随其后的 6 个字 节则为源 MAC 地址，由图中数据可知，该帧的目的 MAC 地址为：00-21-27-21-51-ee，源 MAC 地 址为：00-15-c5-c1-5e-28。
（2）由 IP 分组格式可知，源 IP 地址位于 IP 首部从第 13 字节开始的 4 个字节，即 0a 02 80 64，目的 IP 地址为其后的 4 个字节，即 40 aa 62 20。点分十进制表示为： 源 IP 地址：10.2.128.100 目的 IP 地址：64.170.98.32
（3） 由 IP 分组格式可知，IP 分组首部的第 10 字节为协议字段，由图中数据可知，该字 段值为 06，因此该 IP 分组的数据部分为 TCP 报文
38. (1) 假如正在构建一个有 22 个子网的 B 类网络，但是几个月后该网络将增至 80 个子网，每个子网要求至少 300 个主机，试给出其子网掩码。
答：255．255．254．0
(2) 假设有一个 B 类 IP 地址，其 net-id 为 172.16.0.0.该单位有 4000 台机器，分布在 16 个不同地点。请分析其子网掩码应如何设置，并尝试给每一个地点分配一个子网号码，并算出相应地点主机 IP 地址的最小值和最大值
答：应划分为 16 个子网，因此子网掩码应为：255.255.240.0
网络号 最小 IP 地址 最大 IP 地址
172.16.0.0 172.16.0.1 172.16.15.254
172.16.16.0 172.16.16.1 172.16.31.254
172.16.32.0 172.16.32.1 172.16.47.254
172.16.48.0 172.16.48.1 172.16.63.254
.....
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