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西安交通大学计算机网络原理第七章作业

西安交通大学计算机网络原理第七次作业

计算机11 班 2014 年4 月29 日

作业内容：课本第323 页题目1,4,6,7,8,10,11,13,14,17

1.既然每台主机都有物理地址，为何还要采用 IP地址？

答：MAC 地址唯一标示了主机地址，但是没有标示主机所处的网络地址，仅依靠

MAC 地址无法找到主机。在数据传送时，首先根据IP 地址确定目的主机所处网

络，进入网络后，再根据MAC 地址找到主机。

(1)二者关系

硬件地址(48 位)是主机唯一的表示，放在MAC 帧的首部；而IP 地址(32 位)

是主机在抽象的网络层中的地址，放在 IP 分组的首部。IP 地址的出现主要使为

了避免主机在互相通信时复杂的地址转换工作，使得连接到因特网上的主机之间

的通信就像连接在同一个网络那样简单方便。但IP 地址是不能直接用来通信的，

因为在链路层必须使用硬件地址才能将数据发送到实际的网络上。此外，在一个

网络上可能会有新主机的加入，或者某一台主机由于网卡更换而硬件地址改变，

导致IP 地址和硬件地址之间的映射关系也改变。所以IP 地址独立于硬件地址，

它们之间不是简单的映射关系。

(2)二者区别

IP 地址放在IP 分组的首部，而硬件地址放在MAC 帧的首部。在网络层和网络层

以上使用的是IP 地址，而数据链路层及以下使用的是硬件地址：

在IP 层抽象的互联网上只能看到IP 分组。

路由器只根据目的站的 IP 地址的网络号进行路由选择，传送过程中并不改变

IP 分组的源地址和目的地址。

在具体的物理网络的链路层，只能看见 MAC 帧而看不见IP 分组。MAC 帧在不同

的网络上传送时，其MAC 帧首部中的源地址和目的地址要发生变化。

4.Internet 上的一个B 类网络的子网掩码为255.255.240.0，则子网中最大的主

机号是多少？

解：B 类网络的默认子网掩码是 255.255.0.0 ，而这个子网的子网掩码是

255.255.240.0，这说明子网号有4 位。

B 类网络中主机号有16 位，去除4 位子网号，可知，这个子网里主机号为12。

那么，最多有4096-2=4094 台主机，最大主机号是4095 。

在这里，子网也保留全0 和全1 主机号对应的IP 地址不分配。

6.在 IP协议中，校验和部分只用来对分组头部分进行校验，而不对数据部分进

行校验，这样设计有何优点？

答：①IP 分组头之外的部分属于高层数据，高层数据都会有相应的校验字段，IP

分组不对高层数据进行 校验。

②每经过一个路由器，IP 分组头都要改变一次，数据部分并不改变。设置头校验

和只对变化部分进行校验是合理的，可以减少路由器对每个接收分组的处理时间，

提高路由器的运行效率。

7.试述 ICMP协议是如何协助 IP协议工作的。

答：①ICMP 的一个重要的应用是网络拥塞控制: 路由器丢弃一个 IP 包时，一般

会用 ICMP 发一个消息给这个 IP 包的原发送者，原发送者可以相应的降低 IP 包

的发送频率，以降低或避免IP 包再被丢弃的可能性。

②ICMP 的另一个重要的应用在于，将传送ICMP 消息的IP 包禁止分割位(Don't

Fragment-Bit )设置上，就可以利用 ICMP 的来测量一段网络的最大传输单元

(MTU) 。

8．在同一个网络中为何要同时提供TCP 和UDP 两种传输层协议？

答：TCP 是有连接有确认的，它的高可靠性是通过牺牲效率换取的；而UDP 是无

连接无确认的，它可靠性低但是传输效率高。

两者的特点决定了它们具有不同的应用场合。在要求高可靠性的场合(比如文件

传输)，那么必须使用TCP ；在可靠性要求不高的时候(比如在线聊天、流媒体播

放)，则可以使用UDP，这可以减轻服务器压力。

一个网络需要处理各种不同的应用场合，所以，需要同时具备TCP 和UDP 协议。

10.既然UDP 与 IP协议一样提供无连接服务，能否让用户直接利用 IP分组进行

数据传递？

答：不能这样做。因为欲找到主机，需要同时指定 IP 地址和端口号，而端口号

的给定是UDP 协议负责进行的。

11.设有一长度为1500 字节的UDP 段，通过 IP分组进行传输，不使用头部扩展

选项。现经过两个物理网络发往目的主机，这两个网络的MTU 分别是1500 字节

和512 字节。请写出 IP分组和各 IP分片的首部中下列字段或标志的具体内容。

(1)分组标识 ID；(2)