計算機網絡 網絡層
【4-18】
請回答下列問題：
Q：
(1) 有人認為： "ARP 協議向網絡層提供了轉換地址的服務， 因此ARP 應當屬於數據鏈路層。”這種說法為什么是錯誤的？
(2) 試解釋為什么ARP 高速緩存每存入一個項目就要設置10 ~ 20 分鍾的超時計時器。這個時間設置得太大或太小會出現什么問題？
(3) 至少舉出兩種不需要發送ARP 請求分組的情況（即不需要請求將某個目的IP 地址解析為相應的硬件地址） 。
A：
(1) 不能這么說" ARP 協議向網絡層提供了轉換地址的服務，因此ARP 應當屬於數據鏈路層。”，因為ARP 本身是網絡層的一部分（但IP 使用ARP) ，ARP 不屬於數據鏈路層。數據鏈路層使用硬件地址而不使用IP 地址，因此ARP 不在數據鏈路層。"ARP 協議向網絡層提供了轉換地址的服務， 因此ARP 應當屬於數據鏈路層。”這種說法是錯誤的。
(2) 解釋為什么ARP 高速緩存每存入一個項目就要設置10 ~ 20 分鍾的超時計時器，當網絡中某個IP 地址和硬件地址的映射發生變化時， ARP 高速緩存中相應的項目就要改變。例如，更換以太網網卡就會發生這樣的事件。因此ARP 高速緩存每存入一個項目就要設置10 ~ 20 分鍾的超時計時器，每10 -20 分鍾更換一塊網卡是合理的。這個時間設置得太大或太小會出現什么問題？超時時間設置得太短會使ARP 請求和響應分組的通信量太頻繁，而超時時間設置得太長會使更換網卡后的主機遲遲無法和網絡上的其他主機通信。
(3) 兩種不需要發送ARP 請求分組的情況：在源主機的ARP 高速緩存中已經有了該目的IP 地址的項目；源主機發送的是廣播分組；源主機和目的主機使用點對點鏈路。
【4-22】
Q：一個數據報長度為4000 字節（固定首部長度）。現在經過一個網絡傳送，但此
網絡能夠傳送的最大數據長度為1500 字節。試問應當划分為幾個短些的數據
報片？各數據報片的數據字段長度、片偏移字段和MF 標志應為何數值？
A：數據報的總長度減去首部長度，得出IP 數據報的數據部分長度為：
4000 - 20 = 3980 B
划分出一個數據報片（要考慮首部有20 字節長）： 3980 - 1480 = 2500 B, 剩下的數據長
度，大於MTU 。
再划分出一個數據報片： 2500 —1480 = 1020 B, 剩下的數據長度，小千MTU 。
故划分為3 個數據報片，其數據字段長度分別為1480, 1480 和1020 字節。
片偏移字段的值分別為0.1480/8=185 和2x1480/8=370 。
MF 字段的值分別為1, 1 和0。
【4-37】
Q:某單位分配到一個地址塊136.23.12.64/26 。現在需要進一步划分為4 個一樣大的子網。試問：
(1) 每個子網的網絡前綴有多長？
(2) 每一個子網中有多少個地址？
(3) 每一個子網的地址塊是什么？
(4) 每一個子網可分配給主機使用的最小地址和最大地址是什么？
A：
(1) 原來網絡前綴是2 位， 需要再增加2 位，才能划分4 個一樣大的子網。32 - 4 =28 位， 因此每個子網
前綴是28 位。
(2) 每個子網的地址中有4 位留給主機用，因此共有16 個地址（可用的14 個）。
(3) 四個子網的地址塊是：
136.23.12.64/28, 136.23.12.80/28, 136.23.12.96/28, 136.23.12.112/28,
0x64= 01000000, 0x80 = 01010000 , 0x96 =01100000, 0x112 =01110000
(4) 地址中的前三個字節分別記為B1，B2 和 B3 。
第一個地址塊136.23.12.64/28 可分配給主機使用的：
最小地址是B1 B2 B3 0100 0001 = 136.23 .12.65/28;
最大地址是B1 B2 B3 01001110 = 136.23.12.78/28 。
第二個地址塊 136.23.12.80/28 可分配給主機使用的：
最小地址是B1 B2 B3 01010001 = 136.23.12.81/28:
最大地址是B1 B2 B3 01011110 = 136.23.12.94/28 。
第三個地址塊 136.23.12.96/28 可分配給主機使用的：
最小地址是B1 B2 B3 0110 0001 = 136.23.12.97/28;
最大地址是B1 B2 B3 0110 1110 = 136.23.12.110/28 。
第四個地址塊136.23.12.112/28 可分配給主機使用的：
最小地址是B1 B2 B3 0111 0001 = 136.23.12.113/28;
最大地址是B1 B2 B3 0111 1110 = 136.23.12.126/28 。