B

[解析] 为每个IP分组设定生命周期TTL，每经过一个路由器TTL就减1，TTL为0时，路由器就不再转发该分组。因此可以避免分组在网络中无限循环下去。

D

[解析] 最初设计的分类IP地址，由于每类地址所能连接的主机数大大超过一般单位的需求量，从而造成了IP地址的浪费。划分子网通过从网络的主机号借用若干比特作为子网号，从而对原来较大规模的网络细分成几个规模较小的网络，提高了IP地址的利用率。
   CIDR是比划分子网更为灵活的一种手段，它消除了A、B、C类地址以及划分子网的概念。使用各种长度的网络前缀来代替分类地址中的网络号和子网号，将网络前缀都相同的IP地址组成“CIDR地址块”。网络前缀越短，地址块越大。因特网服务提供者再根据客户的具体情况，分配合适大小的CIDR地址块，从而更加有效地利用了IPv4的地址空间。
   采用网络地址转换NAT，可以使一些使用本地地址的专用网连接到因特网上，从而使得一些机构的内部主机可以使用专用地址，只需给此机构分配一个IP地址即可，并且这些专用地址是可重用的——其他机构也可使用，所以大大节省了IP地址的消耗。
   尽管以上三种方法可以在一定阶段内有效缓解IP地址耗尽的危机，但无论从计算机本身发展还是因特网规模和传输速率来看，现在的IPv4地址已很不适用了，所以治本的方法还是使用128bit编址的IPv6地址。

B

[解析] 当路由器准备将IP分组发送到网络上，而该网络又无法将整个分组一次发送时，路由器必须将该分组分片，使其长度能满足这一网络对分组长度的限制。IP分组可以独立地通过各个路径发送，而且在传输过程中仍然存在分片的可能(不同网络的MTU可能不同)，因此不能由中间路由器进行重组。分片后的IP分组直至到达目的主机才可能汇集在一起，并且甚至不一定以原先的次序到达。这样，进行接收的主机都要求支持重组能力。

C

[解析] 本题中，IP地址136.62.2.55和网关地址136.62.89.1显然均为B类地址。其中，2的二进制表示为：00000010，89的二进制表示为：01011001，因此，如果主机IP地址和网关地址属于同一子网，则子网掩码须为：255.255.128.0。但子网掩码255.255.128.0所允许的有效子网为2¹-2=0，显然IP地址和网关地址的两者之一必存在错误。
   对于子网掩码255.255.192.0，其第3个字节192的二进制表示位：11000000，表示的含义是：所划分的网络包括2²-2=2个子网，子网号为：01和10(其中，全0和全1的子网号具有特殊的含义，不能使用)，因此，两个子网的主机地址范围分别为：136.62.64.1～136.62.127.254，136.62.128.1～136.62.191.254。可以看出，IP地址不在上述范围之内。

C

[解析] “/29”表明前29位是网络号，4个选项的前3个字节均相同。A中第4个字节120为01111000，前5位为01111；B中第4个字节64为01000000，前5位为01000；C中第4个字节96为01100000，前4位为0110；D中第4个字节104为01101100，前5位为01101。由于已经分配的子网74.178.247.96/29的第4字节前5位为01100，这与C中第4字节的前4位重叠。因此C中的网络前缀不能再分配给其他子网。

D

[解析] 本题实际上就是要求找一个子网掩码，使得A和B的IP地址与该子网掩码逐位相“与”之后得到相同的结果。D选项与A、B相与的结果均为216.0.0.0。

B

[解析] 未进行子网划分时，B类地址有16位作为主机位。由于共需要划分51个子网，2⁵＜51＜2⁶，那么需要从主机位划出6位作为子网号，剩下的10位主机位可容纳主机数为1022(2¹⁰-2)个主机，满足题目要求。因此子网掩码为255.255.252.0。

D

[解析] 子网掩码的第3个字节为11111100，可知前22位为子网号、后10位为主机号。IP地址的第3个字节为01001101(下划线为子网号的一部分)，将主机号(即后10位)全置为1，可以得到广播地址为180.80.79.255。

A

[解析] 4条路由的前24位(3个字节)为网络前缀，前2个字节都一样，故只需要比较第3个字节即可，129=10000001，130=10000010，132=10000100，133=10000101。前5位是完全相同的，因此聚合后的网络的掩码中1的数量应该是8+8+5=21，聚合后的网络的第3个字节应该是10000000=128，因此答案为172.18.128.0/21。

B

[解析] 在本题的条件下，某主机不能正常通信就意味着它的IP地址与其他三台不在同一个子网。子网掩码255.255.255.224(表明前27位是网络号)可以划分出2³=8个子网，其中前3个子网的地址范围为202.3.1.1～30、33～62、65～94(全0或全1的不能作为主机地址)。可以看出B选项属于子网202.3.1.64，而其余3项属于子网202.3.1.32。

C

[解析] 从子网掩码可知H1和H2处于同一网段，H3和H4处于同一网段，分别可以进行正常的IP通信，A和D错误。因为R2的E1接口的IP地址为192.168.3.254，而H2的默认网关为192.168.3.1，所以H2不能访问Internet，而H4的默认网关为192.168.3.254，所以H4可以正常访问Internet，B错误。由H1、H2、H3和H4的子网掩码可知H1、H2和H3、H4处于不同的网段，需通过路由器才能进行正常的IP通信，而这时H1和H2的默认网关为192.168.3.1，但R2的E1接口的IP地址为192.168.3.254，无法进行通信，从而H1不能与H3进行正常的IP通信。C正确。

D

[解析] 由题意知连接R1、R2和R3之间的点对点链路使用201.1.3.x/30地址，其子网掩码为255.255.255.252，R1的一个接口的IP地址为201.1.3.9，转换为对应的二进制的后8位为0000 1001(由201.1.3.x/30知，IP地址对应的二进制的后两位为主机号，而主机号全为0表示本网络本身，主机号全为1表示本网络的广播地址，不用于源IP地址或者目的IP地址)，那么除了201.1.3.9外，只有IP地址为201.1.3.10可以作为源IP地址使用(本题为201.1.3.10)。Web服务器的IP地址为130.18.10.1，作为IP分组的目的IP地址。综上可知，选项D正确。

A

[解析] IP数据报的首部既有源IP地址，也有目的IP地址，但是在通信中路由器只根据目的IP地址进行路由选择。IP数据报在通信过程中，首部的源IP地址和目的IP地址在经过路由器时不会发生改变。由于相互通信的主机不在同一个子网内，因此不可以直接通过ARP广播得到目的站的硬件地址。硬件地址只具有本地意义，因此每当路由器将IP数据报转发到一个具体的网络中时，都需要重新封装源硬件地址和目的硬件地址。

C

[解析] NAT协议保留了3段IP地址供内部使用，这3段地址如下：
   A类：1个A类网段，即10.0.0.0～10.255.255.255，主机数16777216
   B类：16个B类网段，即172.16.0.0～172.31.255.255，主机数1048576
   C类：256个C类网段，即192.168.0.0～192.168.255.255，主机数65536
   所以只有C选项是内部地址，不允许出现在因特网上。

C

[解析] NAT的表项需要管理员添加，这样可以控制一个内网到外网的网络连接。题目中主机发送的分组在NAT表项中找不到(端口80是从源端口找，而不是转换端口)，所以服务器就不转发该分组。

C

[解析] 当源主机要向本地局域网上的某主机发送IP数据报时，先在其ARP高速缓存中查看有无目的IP地址与MAC地址的映射，若有，就把这个硬件地址写入MAC帧，然后通过局域网把该MAC帧发往此硬件地址。如果没有，则先通过广播ARP请求分组，在获得目的主机的ARP响应分组后，将目的主机的IP地址与硬件地址的映射写入ARP高速缓存。如果目的主机不在本局域网上，则将IP分组发送给本局域网上的路由器，当然先通过同样的方法获得路由器的IP地址和硬件地址的映射关系。

A

[解析] 在实际网络的数据链路层上传送数据时，最终必须使用硬件地址，ARP协议是将网络层的IP地址解析为数据链路层的MAC地址。

C

[解析] DHCP提供了一种机制，使得使用DHCP自动获得IP的配置信息而无需手工干预。

A

[解析] ICMP属于IP层协议，ICMP报文作为IP层数据报的数据，加上IP数据报的首部，组成IP数据报发送出去。

D

[解析] ICMP是一个网络层协议，但是它的报文仍然要封装在IP分组中发送。

C

[解析] ICMP差错报告报文有5种：终点不可达、源点抑制、时间超过、参数问题、改变路由(重定向)，其中源点抑制是当路由器或主机由于拥塞而丢弃数据报时，就向源点发送源点抑制报文，使源点知道应当把数据报的发送速率放慢。

C

[解析] PING使用了ICMP的询问报文中的回送请求和回答报文。

B

[解析] ICMP报文作为数据字段封装在IP分组中，因此，IP协议直接为ICMP提供服务。UDP和TCP都是传输层协议，为应用层提供服务。PPP协议是链路层协议，为网络层提供服务。

C

[解析] 根据“最长前缀匹配原则”169.96.40.5与169.96.40.0前27位匹配最长，故选C。选项D为默认路由，只有当前面的所有目的网络都不能和分组的目的IP地址匹配时才使用。

要求出分组所携带数据的长度，就需要分别知道首部的长度和分组的总长度。解题的关键在与弄清首部长度的字段和总长度字段的单位。由于首部长度字段的单位是4字节，101的十进制为5，所以首部长度=5×4=20字节。而总长度字段的单位是字节，101000的十进制为40，所以总长度为40字节，故分组携带的数据长度为40-20=20字节。

数据报长度为4000B，则有效载荷为4000-20=3980B。网络能传送的最大有效载荷为1500-20=1480B，故应分为3个短些的片，各片的数据字段长度分别为1480、1480和1020B。片段偏移字段的单位为8B，1480/8=185，(1480×2)/8=370，故片段偏移字段的值分别为0、185、370。MF=1时，代表后面还有分片；MF=0时，代表后面没有分片了，故MF字段的值分别为1、1和0。(注意：MF=0不能确定是否是独立的数据报，还是分片而得来的，当MF=0，且片段偏移字段＞0，才能确定是分片的最后一个分片。)

在IP层下面的每一种数据链路层都有自己的帧格式，其中包括帧格式中的数据字段的最大长度，这称为最大传输单位MTU。1500-20=1480，2000-1480=520。所以原IP数据报经过第1个网络后分成了两个IP小报文，第一个报文的数据部分长度是1480B，第二个报文的数据部分长度是520B。
   所有报片(除最后一个报片)的有效载荷都是8B的倍数。576-20=556，但556不能被8整除，所以分片时的数据部分最大只能取552。第一个报文经过第2个网络后1480-552×2=376＜576，变成数据长度分别为552B、552B、376B的3个IP小报文；第2个报文520＜552，故不用分片。因此到达目的主机时，原2000B的数据被分成数据长度分别为552B、552B、376B、520B四个小报文。

分片的片偏移值表示其数据部分首字节在原始分组的数据部分中的相对位置，单位为8字节。首部长度字段以4字节为单位，总长度字段以字节为单位。题目中，分组的片偏移值为100，那么其数据部分第一个字节的编号是800。因为分组的总长度100B，首部长度为4×5=20B，所以数据部分长度为80B。那么该分组的数据部分的最后一个字节的编号是879。

通过将目的地址和子网掩码换算成二进制，并进行逐位“与”就可得到子网地址。但是通常在目的地址中，子网掩码为255所对应部分在子网地址中不变，子网掩码为0的所对应的部分在子网地址中为0，其他部分按二进制逐位“与”求得(也可直接截取)。本题中，子网掩码的前两个部分为255.255，那么子网地址前两个部分为201.230；子网掩码最后一个部分为0，那么子网地址的最后一个部分为0；子网地址第3个部分为240，那么进行换算240=11110000₂，34=00100010₂，逐位相“与”得00100000₂=32。故子网地址为201.230.32.0。

由于一个CIDR地址块中可以包含很多地址，所以路由表中就利用CIDR地址块来查找目的网络，这种地址的聚合常称为路由聚合。
   本题己知有212.56.132.0/24、212.56.133.0/24、212.56.134.0/24、212.56.135.0/24地址块，可知第3字节前6位相同，故共同前缀为8+8+6=22位，由于这4个地址块的第1、2个字节相同，考虑它们的第3字节：132=(10000100)₂，133=(10000101)₂，134=(10000110)₂，135=(1000 0111)₂，所以共同的前缀有22位，即1101010000111000100001，聚合的CIDR地址块是212.56.132.0/22。

1)在使用CIDR时，可能会导致有多个匹配结果，应当从当前匹配结果中选择具有最长网络前缀的路由。下面来一一分析分组A与表中这四项的匹配性：
   ①131.128.56.0/24与31.128.55.33不匹配，因为前24位不相同。
   ②131.128.55.32/28与131.128.55.33的前24位匹配，只需看后面4位是否匹配，32转换为二进制0010 0000，33转换为二进制0010 0001，匹配，且匹配了28位。
   ③131.128.55.32/30与131.128.55.33的前24位匹配，只需要看后面6位是否匹配，32转换为二进制0010 0000，33转换为二进制0010 0001，匹配，且匹配了30位。
   ④131.128.0.0/16与131.128.55.33匹配，且匹配了16位。
   综上，对于分组A，第2、3、4项都能与之匹配，但根据最长网络前缀匹配原则，应该选择网络前缀为131.128.55.32/30的表项进行转发，下一跳路由器为C。
   同理，对于分组B，路由表中第2和4项都能与之匹配，但是根据最长网络前缀匹配原则，应该选择第2个路由表项转发，下一跳路由器为B。
   2)要想该路由表项使以131.128.55.33为目的地址的IP分组选择“A”作为下一跳，而不影响其他目的地址的IP分组转发，只需构造1条网络前缀和该地址匹配32位的项即可。增加的表项为：网络前缀131.128.55.33/32；下一跳A。
   3)增加1条默认路由：网络前缀0.0.0.0/0；下一跳E。
   4)要划分成4个规模尽可能大的子网，则需要从主机位中划出2位作为子网位(2²=4，CIDR广泛使用之后允许子网位可以全0和全1)。子网掩码均为11111111 11111111 11111111 11000000，即255.255.255.192。而地址范围中不能包含主机位为全0或者全1的地址。

子网

子网掩码

地址范围

131.128.56.0/26

255.255.255.192

131.128.56.1～131.128.56.62

131.128.56.64/26

255.255.255.192

131.128.56.65～131.128.56.126

131.128.56.128/26

255.255.255.192

131.128.56.129～131.128.56.190

131.128.56.192/26

255.255.255.192

131.128.56.193～131.128.56.254

1)网络号C4.5E.10.0/20(下一站地是B)的第3字节可以用二进制表示成0001 0000。目标地址C4.5E.13.87的第3字节可以用二进制表示成0001 0011，显然取20位掩码与网络号C4.5E.10.0/20相匹配，所以具有该目标地址的IP分组将被投递到下一站地B。
   2)网络号C4.50.0.0/12(下一站地是A)的第2字节可以用二进制表示成0101 0000。目标地址C4.5E.22.09的第2字节可以用二进制表示成0101 1110，显然取12位掩码与网络号C4.50.0.0/12相匹配，所以具有该目的地址的IP分组将被投递到下站地A。
   3)网络号80.0.0.0/1(下一站地是E)的第1字节可以用二进制表示成1000 0000。目标地址C3.41.80.02的第1字节可以用二进制表示成1100 0011，显然取1位掩码与网络号80.0.0.0/1相匹配，所以具有该目标地址的IP分组将被投递到下站地E。
   4)网络号40.0.0.0/2(下一站地是F)的第1字节可以用二进制表示成0100 0000。目标地址5E.43.91.12的第1字节可以用二进制表示成0101 1110，显然取2位掩码与网络号40.0.0.0/2相匹配，所以具有该目标地址的IP分组将被投递到下一站地F。

分配网络前缀应先分配地址数较多的前缀。已知该自治系统分配到的IP地址块为30.138.118/23(注意：①一个路由器端口也需要占用一个IP地址；②子网划分的答案不唯一)。
   LAN3：主机数150，由于(2⁷-2)＜150+1＜(2⁸-2)，所以主机号为8bit，网络前缀为24。取第24位为0，分配地址块30.138.118.0/24。
   LAN2：主机数91，由于(2⁶-2)＜91+1＜(2⁷-2)，所以主机号为7bit，网络前缀为25。取第24，25位10，分配地址块30.138.119.0/25。
   LAN5：主机数为15，由于(2⁴-2)＜15+1＜(2⁵-2)，所以主机号为5bit，网络前缀27。取第24，25，26，27位为1110，分配的地址块为30.138.119.192/27。
   LAN1：共有3个路由器，再加上一个网关地址，至少需要4个IP地址。由于(2²-2)＜3+1＜(2³-2)所以主机号为3bit，网络前缀29。取第24，25，26，27，28，29位为111101，分配的地址块为30.138.119.232/29。
   LAN4：主机数为3，由于(2²-2)＜3+1<(2³-2)，所以主机号为3bit，网络前缀29。取第24，25，26，27，28，29位为111110，分配的地址块为30.138.119.240/29。

1)CIDR中的子网号可以全0或全1，但主机号不能全0或全1。
   因此若将IP地址空间202.118.1.0/24划分为2个子网，且每个局域网需分配的IP地址个数不少于120个，子网号至少要占用一位。
   由2⁶-2＜120＜2⁷-2可知，主机号至少要占用7位。
   由于源IP地址空间的网络前缀为24位，因此主机号位数+子网号位数=8。
   综上可得主机号位数为7，子网号位数为1。
   因此子网的划分结果为子网1：202.118.1.0/25，子网2：202.118.1.128/25。
   地址分配方案：子网1分配给局域网1，子网2分配给局域网2；或子网1分配给局域网2，子网2分配给局域网1。
   2)由于局域网1和局域网2分别与路由器R1的E1、E2接口直接相连，因此在R1的路由表中，目的网络为局域网1的转发路径是直接通过接口E1转发的，目的网络为局域网2的转发路径是直接通过接口E1转发的。由于局域网1、2的网络前缀均为25位，因此它们的子网掩码均为255.255.255.128。
   R1专门为域名服务器设定了一个特定的路由表项，因此该路由表项中的子网掩码应为255.255.255.255(只有和全1的子网掩码相与才能完全保证和目的IP地址一样，从而选择该特定路由)。对应的下一跳转发地址是202.118.2.2，转发接口是L0。
   R1到互联网的路由实质上相当于一个默认路由(即当某一目的网络IP地址与路由表中其他任何一项都不匹配时，则匹配该默认路表项)，默认路由一般写作0/0，即目的地址为0.0.0.0，子网掩码为0.0.0.0。对应的下一跳转发地址是202.118.2.2，转发接口是L0。
   综上可得到路由器R1的路由表为：
   (若子网1分配给局域网1，子网2分配给局域网2)

目的网络IP地址											子网掩码									下一跳IP地址										接口
202.118.1.0											255.255.255.128									—										E1
202.118.1.128											255.255.255.128									—										E2
202.118.3.2											255.255.255.255									202.118.2.2										L0
0.0.0.0											0.0.0.0									202.118.2.2										L0

(若子网1分配给局域网2，子网2分配给局域网1)

目的网络IP地址											子网掩码									下一跳IP地址										接口
202.118.1.128											255.255.255.128									—										E1
202.118.1.0											255.255.255.128									—										E2
202.118.3.2											255.255.255.255									202.118.2.2										L0
0.0.0.0											0.0.0.0									202.118.2.2										L0

3)局域网1和局域网2的地址可以聚合为202.118.1.0/24，而对于路由器R2来说，通往局域网1和局域网2的转发路径都是从L0接口转发，因此采用路由聚合技术后，路由器R2到局域网1和局域网2的路由为：

目的网络IP地址

子网掩码

下一跳IP地址

接口

202.118.1.0

255.255.255.0

202.118.2.1

L0

IPv4的首部格式如下，然后根据首部格式来解析首部各个字段的含义。
   
   1)由上图可知，源IP地址为IP首部的第13、14、15、16字节，即7C 4E 03 02，转换为点分十进制表示可得源IP地址为124.78.3.2。目的IP地址为IP首部的第17、l8、19、20字节，即B4 0E 0F 02，转换为点分十进制表示可得目的IP地址为180.14.15.2。
   2)分组总长度是IP首部的第3、4字节，即00 54，转换为十进制得该分组总长度为84，单位为字节。而首部长度是IP首部的第5～8位，值为5，单位为4字节，故首部长度为4字节×5=20字节。数据部分长度=总长度-首部长度=84-20=64字节。
   3)该分组首部的片偏移字段为第7、8字节(除开第7字节的前3位)，不等于0，而是二进制值1 1000 0101 0000，即十进制6224，单位是8字节。
   另外，分组的标志字段为第7字节的前3位，即010，中间位DF=1表示不可分片，最后位MF=0表示后面没有分片。IP规范规定，所有主机和网关至少能支持576字节的分组长度。在576字节的数据报中，512个字节用于存放数据，64个字节用作分组头。由于本报片的数据部分的长度只有64字节，所以不会再次被分割。