子网划分 / CIDR / 最长前缀匹配

这几题本质上主要考两类内容：

一类是 IP 分片；另一类是子网划分 / CIDR / 最长前缀匹配。

第1题：IP 分片

题目：一个 IP 数据报总长度 4000B，首部固定 20B，经过的网络最大可传送长度为 1500B。问应划分为几个分片？各分片数据长度、片偏移、MF 是多少？

先给结论

应分为 3 个分片。

原数据报：

总长度 = 4000B
首部 = 20B
数据部分 = 3980B

由于网络最大传送长度为 1500B，所以每个分片的总长度都不能超过 1500B。
每个分片首部仍是 20B，所以每个分片的数据部分最多为：

1500 - 20 = 1480B

并且注意：

除最后一个分片外，数据部分长度必须是 8B 的整数倍。

1480 恰好是 8 的整数倍，所以前两个分片都可以取 1480B。

于是：

第1片数据：1480B
第2片数据：1480B
剩余数据：3980 - 1480 - 1480 = 1020B

所以 3 个分片的数据部分长度分别为：

第1片：1480B
第2片：1480B
第3片：1020B

片偏移怎么求

片偏移的单位是 8B，不是字节。

第1片从原数据的第 0 字节开始，所以片偏移 = 0/8 = 0
第2片从第 1480 字节开始，所以片偏移 = 1480/8 = 185
第3片从第 1480+1480=2960 字节开始，所以片偏移 = 2960/8 = 370

MF 标志

MF 表示“后面是否还有分片”：

第1片：后面还有，MF = 1
第2片：后面还有，MF = 1
第3片：最后一片，MF = 0

本题答案整理

分片	数据部分长度	总长度	片偏移	MF
1	1480B	1500B	0	1
2	1480B	1500B	185	1
3	1020B	1040B	370	0

易错点

这题最容易错两个地方：

第一，片偏移单位是 8B，不是 1B。
第二，只有最后一个分片的数据长度可以不按 8B 对齐，前面的都必须是 8 的整数倍。

第2题：经过两个不同 MTU 网络时的分片

题目：原 IP 数据报首部 20B，数据 2000B，经过两个网络，MTU 分别为 1500B 和 576B。问到达目的主机时分成几个小报文？每个数据部分长度分别是多少？

先给结论

最终会变成 4 个 IP 分片，数据部分长度分别为：

552B
552B
376B
520B

第一步：经过 MTU = 1500B 的网络

原数据报：

首部 20B
数据 2000B
总长度 2020B

每片最大数据长度：

1500 - 20 = 1480B

1480 是 8 的整数倍，所以第一次分片后：

第1片数据：1480B
第2片数据：2000 - 1480 = 520B

也就是说，第一次分成：

1480B
520B

第二步：再经过 MTU = 576B 的网络

现在要看这两个分片是否还要继续分。

对 1480B 这一片再分

每片最大数据长度：

576 - 20 = 556B

但前面的分片数据长度必须是 8 的整数倍，所以能取的最大值是 552B。

于是 1480B 要分成：

552B
552B
1480 - 552 - 552 = 376B

对 520B 这一片再看

它的总长度是：

520 + 20 = 540B

540B 小于 576B，所以 不用再分片。

所以最终结果

最终到达目的主机时共有 4 个分片，数据部分分别是：

552B
552B
376B
520B

易错点

很多人会把第二个 520B 也继续拆，其实没必要，因为它加首部后只有 540B，没有超过 576B。

第3题：由片偏移、首部长和总长度求字节编号

题目：到达的分组分片偏移值为 100，首部长字段值为 5，总长度字段值为 100。问数据部分第一个字节编号是多少？最后一个字节编号能否确定？是多少？

先给结论

数据部分第一个字节编号：800
数据部分最后一个字节编号：879
可以确定

解题过程

1）先看片偏移

片偏移 = 100，单位是 8B。

所以该分片的数据部分第一个字节，在原数据报中的编号是：

100 × 8 = 800

2）再求本分片的数据长度

首部长字段值为 5，单位是 4B，所以首部长为：

5 × 4 = 20B

总长度字段 = 100B

所以数据部分长度：

100 - 20 = 80B

3）最后一个字节编号

第一个字节编号是 800，一共有 80 个字节，所以最后一个字节编号为：

800 + 80 - 1 = 879

为什么“能确定”

因为这题已经给了：

片偏移 → 能知道起始位置
首部长 + 总长度 → 能知道本片数据长度

所以最后一个字节编号当然能确定。

第4题：4 个 /24 地址块的最大聚合

题目：212.56.132.0/24、212.56.133.0/24、212.56.134.0/24、212.56.135.0/24，做最大可能聚合。

结论

最大聚合结果为：

212.56.132.0/22

解题过程

这 4 个 /24 网段是连续的：

4 个连续的 /24 可以合并成 1 个 /22。
因为 /22 恰好覆盖 4 = 2² 个连续的 /24 网络。

也可以从块大小理解：

/24 是 256 个地址
4 个 /24 一共 1024 个地址
1024 个地址对应前缀长度 /22

易错点

不是只要连续就一定能聚合，还要看起始地址是否对齐。
这里 132 正好是 4 的倍数，所以可以聚合成 /22。

第5题：一个 C 类地址给 5 个部门做子网划分

题目：公司有 5 个部门，每个部门 20～30 台计算机。地址块是一个 C 类地址 192.168.161.0，问如何划分？最多能分开几个部门？并写出各部门网络地址、子网掩码、主机范围。

先给结论

应划分为 /27 子网，子网掩码为：

255.255.255.224

这样一个 /24 网络可以划分成：

2³ = 8 个子网

所以最多可分开 8 个部门。

为什么是 /27

每个部门有 20～30 台主机。
子网内可用主机数至少要满足 30 台。

设主机位数为 h，则：

2^h - 2 ≥ 30

试一下：

h = 4 时，2^4 - 2 = 14，不够
h = 5 时，2^5 - 2 = 30，刚好够

所以主机位要保留 5 位。
原来是 C 类地址，默认前缀 /24，所以子网前缀为：

32 - 5 = /27

/27 的块大小

最后一段块大小：

256 - 224 = 32

所以各子网网络地址每次加 32：

192.168.161.0/27
192.168.161.32/27
192.168.161.64/27
192.168.161.96/27
192.168.161.128/27
192.168.161.160/27
192.168.161.192/27
192.168.161.224/27

给 5 个部门分配

可以按顺序分配，例如：

部门	网络地址	子网掩码	可用主机范围
工程技术部	192.168.161.0/27	255.255.255.224	192.168.161.1 ～ 192.168.161.30
市场部	192.168.161.32/27	255.255.255.224	192.168.161.33 ～ 192.168.161.62
售后部	192.168.161.64/27	255.255.255.224	192.168.161.65 ～ 192.168.161.94
财务部	192.168.161.96/27	255.255.255.224	192.168.161.97 ～ 192.168.161.126
办公室	192.168.161.128/27	255.255.255.224	192.168.161.129 ～ 192.168.161.158

剩余还可保留 3 个子网备用。

易错点

这题很容易有人分成 /28。
但 /28 只有 2^4 - 2 = 14 个可用主机，远远不够 20～30 台。

第6题：最长前缀匹配 + 补路由表项 + 子网划分

题目给的路由表：

131.128.56.0/24 → A
131.128.55.32/28 → B
131.128.55.32/30 → C
131.128.0.0/16 → D

第6题第1问

目的地址：

分组A：131.128.55.33
分组B：131.128.55.38

问分别转发到哪个下一跳。

结论

131.128.55.33 → C
131.128.55.38 → B

解题过程

核心原则只有一个：

最长前缀匹配

对 131.128.55.33

它匹配：

131.128.55.32/28 → 范围 131.128.55.32 ~ 131.128.55.47
131.128.55.32/30 → 范围 131.128.55.32 ~ 131.128.55.35
131.128.0.0/16 → 也匹配

其中前缀最长的是 /30，所以走 C。

对 131.128.55.38

它匹配：

131.128.55.32/28 → 匹配
131.128.55.32/30 → 不匹配，因为 /30 只到 .35
131.128.0.0/16 → 匹配

最长的是 /28，所以走 B。

第6题第2问

增加一个表项，使目的地址为 131.128.55.33 的分组走 A，且不影响其他地址。

结论

增加：

131.128.55.33/32 → A

原因

/32 是主机路由，只精确匹配这一个 IP 地址。
这样 131.128.55.33 会优先匹配这个最具体的表项，其他地址不受影响。

第6题第3问

增加一个表项，使任何都不匹配现有表项的 IP 分组都转发到 E。

结论

增加默认路由：

0.0.0.0/0 → E

第6题第4问

将 131.128.56.0/24 划分为 4 个规模尽可能大的等长子网，给出掩码和可分配地址范围。

结论

划分成 4 个等长子网，说明借 2 位：

/24 → /26

子网掩码是：

255.255.255.192

4 个子网分别为：

子网	网络地址	可分配主机范围
1	131.128.56.0/26	131.128.56.1 ～ 131.128.56.62
2	131.128.56.64/26	131.128.56.65 ～ 131.128.56.126
3	131.128.56.128/26	131.128.56.129 ～ 131.128.56.190
4	131.128.56.192/26	131.128.56.193 ～ 131.128.56.254

第7题：CIDR 路由表，地址用十六进制表示

路由表：

C4.50.0.0/12 → A
C4.5E.10.0/20 → B
C4.60.0.0/12 → C
C4.68.0.0/14 → D
80.0.0.0/1 → E
40.0.0.0/2 → F
00.0.0.0/2 → G

目的地址：

C4.5E.13.87
C4.5E.22.09
C3.41.80.02
5E.43.91.12

先给结论

C4.5E.13.87 → B
C4.5E.22.09 → A
C3.41.80.02 → E
5E.43.91.12 → F

解题关键

虽然写成了十六进制，但规则没有变，还是：

最长前缀匹配

先看几个网段范围

C4.50.0.0/12
表示前 12 位固定，所以第二字节高 4 位是 5
即范围大致是：C4.50.0.0 ~ C4.5F.FF.FF
C4.5E.10.0/20
表示前 20 位固定，即前两字节固定为 C4 5E，第三字节高 4 位固定为 1
即范围：C4.5E.10.0 ~ C4.5E.1F.FF
C4.60.0.0/12
范围：C4.60.0.0 ~ C4.6F.FF.FF
C4.68.0.0/14
比 /12 更具体，覆盖的是 C4.68 到 C4.6B 这一段
80.0.0.0/1
第一位是 1，即高位为 1 的一半地址空间
40.0.0.0/2
前两位是 01
00.0.0.0/2
前两位是 00

逐个判断

1）C4.5E.13.87

它匹配：

A：C4.50.0.0/12
B：C4.5E.10.0/20
E：80.0.0.0/1

最长的是 /20，所以去 B。

2）C4.5E.22.09

它匹配：

A：匹配
B：不匹配，因为第三字节是 22，不在 10～1F 内
E：匹配

最长的是 /12，所以去 A。

3）C3.41.80.02

前面不是 C4，所以 A、B、C、D 都不匹配。
C3 的二进制高位是 1，所以匹配 80.0.0.0/1，去 E。

4）5E.43.91.12

5E 的二进制高两位是 01，所以匹配 40.0.0.0/2，去 F。

易错点

这题不是让把十六进制先全转十进制再做。
真正会做题的人，看到 C4.50.0.0/12 这种写法，直接就知道是“前 12 位固定”，本质还是最长前缀匹配。

第8题：VLSM 变长子网划分

题目：一个自治系统有 5 个局域网，LAN2～LAN5 的主机数分别为 91、150、3、15，整个地址块为 30.138.118.0/23，给出每个局域网的地址块（含前缀）。

先说明这题的关键

这题是典型的 VLSM 变长子网划分。

图中共有 5 个 LAN：

LAN1：中间那条主干网，连接 3 个路由器接口
LAN2：91 台主机
LAN3：150 台主机
LAN4：3 台主机
LAN5：15 台主机

注意：

局域网所需地址数 = 主机数 + 路由器接口数

所以：

LAN2 需要至少 92 个地址
LAN3 需要至少 151 个地址
LAN4 需要至少 4 个地址
LAN5 需要至少 16 个地址
LAN1 需要至少 3 个地址（3 个路由器接口）

各 LAN 至少需要什么前缀

LAN3：150 主机 + 1 路由器接口 = 151

/25 可用主机数 126，不够
/24 可用主机数 254，够

所以 LAN3 用 /24

LAN2：91 + 1 = 92

/25 可用主机数 126，够

所以 LAN2 用 /25

LAN5：15 + 1 = 16

/28 可用主机数 14，不够
/27 可用主机数 30，够

所以 LAN5 用 /27

LAN4：3 + 1 = 4

/30 可用主机数 2，不够
/29 可用主机数 6，够

所以 LAN4 用 /29

LAN1：3 个路由器接口

/29 可用主机数 6，够

所以 LAN1 用 /29

开始从大到小分配

整个地址块：

30.138.118.0/23

它包含两个连续的 /24：

30.138.118.0/24
30.138.119.0/24

一种合理划分如下：

LAN	地址块
LAN3	30.138.118.0/24
LAN2	30.138.119.0/25
LAN5	30.138.119.128/27
LAN4	30.138.119.160/29
LAN1	30.138.119.168/29

这就是一组完全可行的答案。

为什么这种题要“先大后小”

因为 VLSM 题目如果先把小网段乱切，很容易把大网段切碎，后面 /24、/25 放不下。
所以考试时固定套路就是：

先按主机数从大到小排序，再依次分配。

易错点

最容易错的是 LAN5。
很多人看到 15 台主机就直接想到 /28，但别忘了还要给该 LAN 的路由器接口分配一个 IP，所以 15 + 1 = 16，/28 不够，只能用 /27。

第9题：按 /28 判断网段

题目：A～E 5 台主机地址分别为：

A：192.168.75.18
B：192.168.75.146
C：192.168.75.158
D：192.168.75.161
E：192.168.75.173

共同子网掩码是 255.255.255.240。

问：

这 5 台主机分属几个网段？哪些主机同一网段？主机 D 的网络地址是多少？
若加入第 6 台主机 F，使它和 A 同一网段，则其 IP 范围是多少？
若另加一台主机 IP 为 192.168.75.164，则它的广播地址是多少？

先看掩码

255.255.255.240 对应 /28

块大小：

256 - 240 = 16

所以每个子网按 16 递增：

0～15
16～31
32～47
…
144～159
160～175
…

第9题第1问

A：192.168.75.18

落在 16～31 段
所以网络地址是：

192.168.75.16

B：192.168.75.146

落在 144～159 段
网络地址：

192.168.75.144

C：192.168.75.158

也落在 144～159 段
网络地址：

192.168.75.144

D：192.168.75.161

落在 160～175 段
网络地址：

192.168.75.160

E：192.168.75.173

也落在 160～175 段
网络地址：

192.168.75.160

所以答案

共分属 3 个网段：

192.168.75.16/28：A
192.168.75.144/28：B、C
192.168.75.160/28：D、E

同一网段的主机：

B 和 C 同一网段
D 和 E 同一网段
A 单独一个网段

主机 D 的网络地址是：

192.168.75.160

第9题第2问

F 要和 A 同一网段。

A 所在网段是：

192.168.75.16/28

这个网段：

网络地址：192.168.75.16
广播地址：192.168.75.31
可用主机地址：192.168.75.17 ～ 192.168.75.30

A 已经占了 192.168.75.18，所以 F 可用范围为：

192.168.75.17，或 192.168.75.19 ～ 192.168.75.30

如果题目只写“范围”，也可以写成：

192.168.75.17 ～ 192.168.75.30（但不能取 192.168.75.18）

第9题第3问

新增主机 IP = 192.168.75.164

164 落在 160～175 段，所以它所在网段是：

192.168.75.160/28

因此广播地址为：

192.168.75.175

这 9 题背后的统一做题套路

这组题其实很适合整理成两个模板。

一类：IP 分片题模板

先做这四步：

先求原数据部分长度
数据长度 = 总长度 - 首部长度
求当前网络允许的最大分片数据长度
最大数据长度 = MTU - 首部长度
除最后一片外，按 8B 对齐
片偏移 = “本片起始数据字节号 ÷ 8”

只要牢牢记住：

首部每片都带
前几片要 8B 对齐
片偏移单位是 8B

这类题基本就稳了。

一类：子网划分 / 路由聚合 / CIDR 题模板

子网划分题

先看需要多少主机：

满足 2^h - 2 ≥ 主机数

快速看块大小

块大小 = 256 - 掩码最后一段

例如：

/27 → 255.255.255.224 → 块大小 32
/28 → 255.255.255.240 → 块大小 16
/26 → 255.255.255.192 → 块大小 64

判断某主机落在哪个子网

看最后一段落在哪个块区间里。

CIDR 路由题

永远抓住一句话：

不是看谁先匹配，而是看谁匹配得更长。

也就是最长前缀匹配。

第10题：IPv4 首部字段识别与分片判断

这题是很典型的“直接按首部字段拆”的题，核心就是会读 IPv4 首部。

题目给出的首部是：

45 00 00 54 00 03 58 50 20 06 FF F0 7C 4E 03 02 B4 0E 0F 02

先按 IPv4 首部格式分段：

45：版本号 4，首部长度 5 个字，即 20B
00
00 54：总长度 = 0x0054 = 84B
00 03：标识
58 50：标志 + 片偏移
20：TTL
06：协议 = TCP
FF F0：首部校验和
7C 4E 03 02：源 IP
B4 0E 0F 02：目的 IP

所以：

1）源 IP 地址和目的 IP 地址分别是
源 IP：124.78.3.2
目的 IP：180.14.15.2

2）该分组数据部分长度
总长度 = 84B，首部长度 = 20B
所以数据部分长度 = 84 - 20 = 64B

3）是否已经分片，若分片，偏移量是多少
58 50 转成二进制后，前 3 位是标志位，后 13 位是片偏移。

0x5850 = 0101 1000 0101 0000

标志位：010
片偏移字段：0x1850 = 6224

因为片偏移字段不为 0，所以这个 IP 分组已经是分片后的某一片。

片偏移字段值 = 6224，它的单位是 8B，
所以真正偏移的字节数 = 6224 × 8 = 49792B

本题易错点

很多人会只盯着 MF 位。这里即使 MF=0，也不能直接说明没有分片。
判断是否为分片，要看：

MF=1，说明后面还有分片
片偏移 ≠ 0，说明这不是第一片，也一定是分片

也就是说，只要“MF=1 或 片偏移≠0”，就说明它属于分片报文。

第11题：以太网帧中继续解析 IPv4 分组

这题本质上是“链路层 + 网络层联合读报文”。
关键是先找到 IP 分组从哪里开始。

题目给的前 64 字节中，前 14B 是以太网首部。前 14B 为：

00 1d 72 98 1d fc 00 00 5e 00 01 88 64

其中：

目的 MAC：00:1d:72:98:1d:fc，正好就是主机 A 的 MAC
源 MAC：00:00:5e:00:01:88

后面还有 PPPoE/PPP 字段，真正的 IPv4 首部从 45 00 ... 开始。

IPv4 首部开头为：

45 00 01 90 f9 bf 40 00 33 06 f3 15 da c7 66 28 da cf 3d d3

拆开后：

45：IPv4，首部长度 20B
01 90：总长度 = 0x0190 = 400B
40 00：标志 + 片偏移
源 IP：da c7 66 28 = 218.199.102.40
目的 IP：da cf 3d d3 = 218.207.61.211

目的 IP 正好是主机 A 的 IP，所以这个 IP 分组确实是发给 A 的。

1）主机 A 所在网络的网关路由器的相应端口的 MAC 地址

A 收到这个帧时，以太网首部中的源 MAC 就是把帧发给 A 的那个设备的 MAC，也就是网关路由器相应端口的 MAC。

所以答案是：

00:00:5e:00:01:88

2）该 IP 分组所携带的数据量为多少字节

IP 总长度 = 400B
IP 首部长度 = 20B

所以 IP 数据部分长度 = 400 - 20 = 380B

答案：380B

3）若该分组需被路由器转发到一条 MTU 为 380B 的链路上，则路由器将做何种操作

先看 IP 首部中的 40 00：

标志位是 010
即 DF=1，表示禁止分片
片偏移 = 0

而该 IP 分组总长度为 400B，大于链路 MTU 380B。
按理说如果允许分片，路由器应该分片；但这里 DF=1，所以不能分片。

因此路由器会：

丢弃该分组
并向源主机发送 ICMP 差错报文（需要分片但 DF 置 1）

本题易错点

这题最容易错在两个地方。

第一，很多人会把 400B 当成数据长度。实际上 400B 是 IP 总长度，数据长度要减去首部 20B。

第二，看到 MTU=380B 就本能写“分片”，但这里必须先看 DF 位。
只要 DF=1，就不能分片，只能丢弃。

第12题：子网划分、路由转发、交换机/集线器、NAT 综合题

这题综合性很强，但拆开后其实不难。先把拓扑关系看清楚：

左边局域网：172.18.1.0/25
- H1：172.18.1.33/25
- H2：172.18.1.11/25
- R2 的 E0：172.18.1.126/25
右边局域网：172.18.1.128/25
- H3：172.18.1.211/25
- H4：172.18.1.233/25
- R2 的 E2：172.18.1.254/25
R2 与 R1 之间链路：203.10.2.0/30
- 图中 R1 的 E1 = 203.10.2.2/30
- 所以 R2 的 E1 = 203.10.2.1/30

1）R2 的 E1 接口 IP 地址是什么？H1 的默认网关是什么？

203.10.2.0/30 这个网段可用主机地址只有两个：

203.10.2.1
203.10.2.2

题目已经给了 R1 E1 = 203.10.2.2/30
所以 R2 E1 = 203.10.2.1/30

H1 在左侧子网 172.18.1.0/25 中，它的默认网关应配置为本子网内路由器接口地址，即 R2 的 E0：

172.18.1.126

答案：

R2 的 E1：203.10.2.1/30
H1 默认网关：172.18.1.126

2）H1 向 H3 发送 IP 分组 A，H3 回复 IP 分组 B。哪些主机能收到封装 A、B 的以太网帧？

这题要把“交换机”和“集线器”的转发特点区分开。

先分析 A：H1 → H3

H1 和 H3 不在同一子网，所以 H1 发送给默认网关 R2。

又因为题目说：

H1 和 R2 的 ARP 缓存初始为空
交换机交换表初始为空

所以过程是：

第一步，H1 先广播 ARP 请求找默认网关 R2 的 MAC。
这一步交换机会学习到 H1 所在端口。

第二步，R2 单播 ARP 应答给 H1。
这一步交换机会学习到 R2 所在端口。

第三步，H1 再把 IP 分组 A 封装成以太网帧发给 R2。
由于此时交换机已经知道 R2 的端口，所以不会泛洪，只会定向转发给 R2。
因此左边交换机这一侧，H2 收不到封装 A 的以太网帧。

第四步，R2 转发到右侧 Hub。
Hub 是集线器，收到帧后会向所有端口转发，所以右边的 H3 和 H4 都能收到该帧。

因此，题目如果只问“主机有哪些”，则能收到封装 A 的主机是：

H3、H4

再分析 B：H3 → H1

H3 发回 H1，仍然是跨子网通信，所以 H3 先把分组交给 R2。
右边是 Hub，所以 H3 发出的以太网帧会被 Hub 转发到所有端口，因此：

R2 能收到
H4 也能收到

然后 R2 再把 B 转发到左边交换机。
由于在前面 H1 发 A 时，交换机已经学到了 H1 和 R2 的端口位置，因此这次交换机会把帧只转发给 H1，H2 收不到。

所以能收到封装 B 的以太网帧的主机是：

H1、H4

这一问的标准答案

封装 A 的以太网帧：H3、H4
封装 B 的以太网帧：H1、H4

本题易错点

最容易错成：

A：H2、H3、H4
B：H1、H2、H4

错因在于忽略了“ARP 先发生，交换机先学习表项”。
真正发数据帧 A、B 时，交换机已经知道目的端口，不会再泛洪给 H2。

3）H1 发出的封装有 HTTP 请求报文的 IP 分组 C，其首部源/目的 IP 是什么？当 C 从 R2 转发出去时又分别是什么？

HTTP 请求的目标是 Web 服务器 S，图中服务器地址为：

213.48.226.31

所以 H1 产生 IP 分组 C 时：

源 IP = H1 的 IP = 172.18.1.33
目的 IP = Web 服务器 S 的 IP = 213.48.226.31

R2 具有 NAT 功能。
当分组从 R2 的外网接口 E1 转发出去时，源地址会被转换成 R2 的公网地址，也就是 E1 的地址：

203.10.2.1

目的地址不变，仍然是 Web 服务器地址。

所以：

H1 发出时：源 IP 172.18.1.33，目的 IP 213.48.226.31
经 R2 转发后：源 IP 203.10.2.1，目的 IP 213.48.226.31

这类题的快速识别方法

只要题目出现：

“NAT”
“内网私有地址访问外网服务器”

就要立即想到：

出去时改源 IP
回来时改目的 IP
外网服务器始终看到的是 NAT 设备的公网地址，而不是内网主机地址

第13题：子网划分、路由表、路由聚合

这道题是非常标准的“子网划分 + 静态路由 + 路由汇总”综合题。

题意给出：

地址空间：202.118.1.0/24
要划给局域网 1 和局域网 2
每个局域网至少需要 120 个主机地址

1）将 202.118.1.0/24 划分为两个子网

每个局域网至少需要 120 个可用主机地址。

主机位至少要满足：

2^h - 2 >= 120

试一下：

h = 6，2^6 - 2 = 62，不够
h = 7，2^7 - 2 = 126，够用

所以每个子网必须保留 7 位主机位，即前缀长度为：

32 - 7 = 25

也就是应该划成两个 /25 子网：

局域网 1：202.118.1.0/25
局域网 2：202.118.1.128/25

可用地址范围分别为：

局域网 1：202.118.1.1 ~ 202.118.1.126
局域网 2：202.118.1.129 ~ 202.118.1.254

可以给 R1 的接口分配：

E1：202.118.1.1/25
E2：202.118.1.129/25

这一步不唯一，只要在各自子网内合法即可。

2）给出 R1 的路由表

题目要求 R1 的路由表至少明确包括：

到局域网 1 的路由
到局域网 2 的路由
到域名服务器的主机路由
到互联网的默认路由

已知：

R1 的 L0 = 202.118.2.1
R2 的 L0 = 202.118.2.2
R2 的 E0 = 202.118.3.1
域名服务器 = 202.118.3.2

因此，R1 路由表可写为：

目的网络 IP 地址	子网掩码	下一跳 IP 地址	接口
202.118.1.0	255.255.255.128	直连	E1
202.118.1.128	255.255.255.128	直连	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

这里到域名服务器用的是主机路由，所以掩码写 /32，即 255.255.255.255。

3）采用路由聚合技术，给出 R2 到局域网 1 和局域网 2 的路由

前面已经把两个局域网划分成：

202.118.1.0/25
202.118.1.128/25

这两个连续子网可以聚合为：

202.118.1.0/24

所以 R2 只需保留一条聚合路由即可：

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

本题易错点

一是容易把“至少 120 台主机”误划成 /26，这是不够的。
二是主机路由一定是 /32。
三是做路由聚合时，不是简单把两条路由抄一遍，而是要找它们的公共前缀。

第14题：DHCP、ARP、默认网关综合题

这题是统考真题风格非常强的一道题，主要考：

DHCP 动态分配地址范围
DHCP Discover 的 IP 地址
ARP 请求的目的 MAC
发往 Internet 时以太网帧目的 MAC
默认网关配置错误的影响

图中已知：

路由器 LAN 口：111.123.15.1/24，MAC 00-a1-a1-a1-a1-a1
DHCP 服务器：111.123.15.2/24，MAC 00-b1-b1-b1-b1-b1
WWW 服务器：111.123.15.3/24
主机1：111.123.15.4/24
主机2 到主机N：通过 DHCP 获取地址

1）DHCP 服务器可为主机 2～N 动态分配 IP 地址的最大范围是什么？DHCP Discover 的源/目的 IP 是多少？

这个网段是 111.123.15.0/24，所以：

网络地址：111.123.15.0
广播地址：111.123.15.255

不能分配。

又因为以下地址已被占用：

路由器：111.123.15.1
DHCP 服务器：111.123.15.2
WWW 服务器：111.123.15.3
主机1：111.123.15.4

所以可动态分配的最大范围是：

111.123.15.5 ~ 111.123.15.254

DHCP Discover 发生在主机尚未获得 IP 地址时，因此 IP 分组中：

源 IP：0.0.0.0
目的 IP：255.255.255.255

答案：

动态分配范围：111.123.15.5 ~ 111.123.15.254
DHCP Discover：源 IP 0.0.0.0，目的 IP 255.255.255.255

2）若主机 2 的 ARP 表为空，则其访问 Internet 时，发出的第一个以太网帧的目的 MAC 地址是什么？封装主机 2 发往 Internet 的 IP 分组的以太网帧目的 MAC 地址是什么？

这题专门考“第一个帧”和“真正承载 IP 分组的帧”不是一回事。

因为 ARP 表为空，主机 2 不知道默认网关的 MAC，所以它发出的第一个以太网帧一定是 ARP 请求帧。
ARP 请求是广播帧，所以目的 MAC 地址为：

FF-FF-FF-FF-FF-FF

之后主机 2 获得默认网关 MAC，才会发送封装有“发往 Internet 的 IP 分组”的以太网帧。
因为目的 IP 在外网，不在本地子网，所以二层目的 MAC 应该写成默认网关的 MAC，而不是 Internet 主机的 MAC。

默认网关是路由器 LAN 口 111.123.15.1，其 MAC 为：

00-a1-a1-a1-a1-a1

所以答案是：

第一个以太网帧目的 MAC：FF-FF-FF-FF-FF-FF
封装发往 Internet 的 IP 分组的以太网帧目的 MAC：00-a1-a1-a1-a1-a1

这一问为什么容易错

很多人会把“发往 Internet 的 IP 分组”的二层目的 MAC 写成 Internet 服务器的 MAC。
这是不对的。跨网段通信时，IP 层目的地址写远端主机，链路层目的地址写下一跳路由器。

3）若主机 1 的子网掩码和默认网关分别配置为 255.255.255.0 和 111.123.15.2，则该主机能否访问 WWW 服务器？能否访问 Internet？

先看访问 WWW 服务器。

主机1：111.123.15.4/24
WWW 服务器：111.123.15.3/24

二者同属 111.123.15.0/24 网段，所以访问 WWW 服务器时，主机1会认为对方在本地网段，直接 ARP 找对方 MAC，然后直接通信。
因此：

可以访问 WWW 服务器。

再看访问 Internet。

访问 Internet 属于跨网段通信，应该把分组交给默认网关。
但题目把默认网关错误地配置成了 DHCP 服务器 111.123.15.2。
DHCP 服务器不是路由器，不负责转发到 Internet。

因此：

不能访问 Internet。

标准答案

能访问 WWW 服务器：能
能访问 Internet：不能

这 5 道题背后的主线怎么串起来

这几题虽然形式不同，但主线其实很统一。

第10、11题是“会不会读 IPv4 首部”。
只要能熟练定位：

首部长度
总长度
标志位
片偏移
源/目的 IP

这种题就能稳定拿分。

第12题考的是“跨网段通信的完整链路过程”：

主机先找默认网关
交换机靠 MAC 表定向转发
集线器会把帧扩散到所有端口
路由器按 IP 转发
NAT 改写地址

第13题考的是“地址规划 + 静态路由 + 聚合”。
核心是：

主机数反推前缀长度
直连路由和下一跳路由区分
主机路由用 /32
连续子网可聚合

第14题则是“DHCP + ARP + 默认网关”的基础综合题。
尤其要抓住这两个高频结论：

DHCP Discover：0.0.0.0 -> 255.255.255.255
跨网段发包时，二层目的 MAC 永远先写默认网关的 MAC

第15题解析

这道题是很典型的“子网划分 + 可分配主机数 + IP 分片”综合题。先把结论直接给出来：

第1问答案是：

销售部子网的广播地址：192.168.1.127
技术部子网的子网地址：192.168.1.128
技术部子网还可以连接的主机数：45 台

第2问答案是：

一个“最大 IP 分片”所封装的数据字节数：776B
至少需要分成：2 个分片
各分片片偏移量分别为：0、97

第15题第1问怎么做

题干说 192.168.1.0/24 “均分”给两个子网，所以很明显就是把一个 /24 划成两个 /25。

/24 一共 256 个地址，均分后每个子网 128 个地址，因此两个子网分别是：

192.168.1.0/25
192.168.1.128/25

再结合图中的路由器接口地址：

销售部路由器接口是 192.168.1.126
技术部路由器接口是 192.168.1.254

可以反过来验证：

销售部子网应当是 192.168.1.0/25
技术部子网应当是 192.168.1.128/25

于是：

销售部子网 192.168.1.0/25 的地址范围是：

子网地址：192.168.1.0
可用主机地址：192.168.1.1 ~ 192.168.1.126
广播地址：192.168.1.127

所以销售部子网广播地址就是 192.168.1.127。

技术部子网 192.168.1.128/25 的地址范围是：

子网地址：192.168.1.128
可用主机地址：192.168.1.129 ~ 192.168.1.254
广播地址：192.168.1.255

所以技术部子网地址就是 192.168.1.128。

技术部还可以连接多少台主机

技术部这个 /25 子网，可用主机地址总数为：

2^(32-25) - 2 = 2^7 - 2 = 126

也就是一共可以给 126 个网络接口分配地址。

图中已经占用的地址有两类：

一类是技术部已经分配给主机的地址：192.168.1.129 ~ 192.168.1.208

这一段共有：

208 - 129 + 1 = 80

另一类是路由器接口 192.168.1.254，它也占用了一个可用主机地址。

因此还能再接入的主机数是：

126 - 80 - 1 = 45

所以答案是 45 台。

这一问为什么容易错

最容易错在最后一步。

很多人会直接用 126 - 80 = 46，但这是把路由器接口地址漏掉了。路由器接口虽然不是“终端主机”，但它确实占用了技术部子网中的一个可用地址，所以不能再分给普通主机。

第15题第2问怎么做

已知主机发送的 IP 分组总长度是 1500B，首部长度是 20B，所以原始数据部分长度为：

1500 - 20 = 1480B

这个分组经过路由器，从 F1 接口转发时要分片，而 F1 的 MTU 是 800B。

注意，MTU 指的是链路层一次能够承载的 IP 数据报最大长度，因此每个分片的“总长度”都不能超过 800B。

每个分片也要带一个 IP 首部 20B，因此每个分片最多能装的数据为：

800 - 20 = 780B

但是这里还不能直接写 780，因为 IP 分片的“片偏移”单位是 8 字节，所以除了最后一个分片外，每个分片的数据长度必须是 8 的整数倍。

所以最大可取：

floor(780 / 8) × 8 = 97 × 8 = 776B

所以一个最大 IP 分片所封装的数据字节数是 776B。

至少分成几个分片

总数据是 1480B，若每个最大分片装 776B，则剩余数据是：

1480 - 776 = 704B

704 也正好是 8 的整数倍，因此可以分成两片：

第1片数据：776B
第2片数据：704B

所以至少需要 2 个分片。

片偏移量怎么算

片偏移量的单位是 8B。

第1个分片是第一个，所以片偏移量为：

0

第2个分片从原数据的第 776B 处开始，因此片偏移量为：

776 / 8 = 97

所以两个分片的片偏移量分别是：

第1片：0
第2片：97

这一问的完整结果

还可以把每个分片的总长度顺手写出来：

第1片总长度：20 + 776 = 796B
第2片总长度：20 + 704 = 724B

都不超过 MTU 800B，成立。

这一问为什么容易错

本题最常见的错误有两个。

第一个错误是把最大数据部分直接写成 780B。这个错法没有考虑“除最后一片外，数据长度必须是 8B 的整数倍”。

第二个错误是片偏移量直接写成字节数 776。片偏移量不是按字节填，而是按 8B 为单位填写，所以应该是 97。

这类题的快速识别方法

凡是看到“路由器转发时分片”“MTU”“IP首部长度”“片偏移”，立刻按这个顺序做：

先求原始数据长度：总长度 - 首部长度
再求每片最多可装数据：MTU - 首部长度
再把它向下调整成 8 的整数倍
最后用“前面已经装了多少字节 ÷ 8”求片偏移

第16题解析

这道题是 NAT 的经典题，而且故意把两个局域网都写成了 192.168.1.x，迷惑性很强。先直接给结论。

第1问需要的配置是：

Web 服务器对外发布时，应把 R2 的外网地址 203.10.2.2 作为访问地址
在 R2 上配置静态 NAT / 端口映射：203.10.2.2:80 → 192.168.1.2:80
在 R3 上配置源 NAT / PAT，使 H2、H3 访问外部时，其源地址转换为 203.10.2.6
H2、H3 的默认网关应配置为 R3 的内网接口 192.168.1.1
Web 服务器的默认网关应配置为 R2 的内网接口 192.168.1.1

第2问答案是：

H2 发出 P 时：
- 源 IP：192.168.1.2
- 目的 IP：203.10.2.2
经过 R3 转发后：
- 源 IP：203.10.2.6
- 目的 IP：203.10.2.2
经过 R2 转发后：
- 源 IP：203.10.2.6
- 目的 IP：192.168.1.2

第16题先看本题考什么

本题考的是三件事串起来：

私有地址不能直接作为跨网访问标识
Web 服务器对外发布时要做静态 NAT / 端口映射
内网主机访问外部时要做源 NAT / PAT

而且这题最关键的陷阱在于：左右两个局域网都用了 192.168.1.0/24 这一类私网地址，所以如果不借助 NAT，单靠普通路由是没法正确互访的。

第16题第1问怎么做

先看左边局域网：

R2 内网口：192.168.1.1
Web 服务器：192.168.1.2
H1：192.168.1.3

再看右边局域网：

R3 内网口：192.168.1.1
H2：192.168.1.2
H3：192.168.1.3

这说明两个内网地址是重复的。于是 H2 如果想访问 Web 服务器，不能把服务器目的地址直接写成 192.168.1.2，因为对于 H2 所在局域网来说，192.168.1.2 就是它自己。

所以必须让 Web 服务器以 R2 的公网地址对外提供服务，也就是：

203.10.2.2:80

于是 R2 上要做静态映射：

203.10.2.2:80 ↔ 192.168.1.2:80

这样，外部主机访问 203.10.2.2 的 80 端口时，R2 才能把报文转给内网 Web 服务器 192.168.1.2:80。

另一方面，H2 和 H3 也不能直接带着私网地址 192.168.1.2、192.168.1.3 出去访问，因为返回时会发生地址歧义，所以 R3 还要给它们做源 NAT / PAT，把它们统一转换成 R3 的公网地址 203.10.2.6，再用不同端口区分连接。

因此第1问需要的核心配置就是：

1. 在 R2 上配置 Web 服务器的静态 NAT

203.10.2.2:80 → 192.168.1.2:80

2. 在 R3 上配置 H2、H3 出网时的源 NAT / PAT

把内网主机访问外部时的源地址改成 203.10.2.6。

3. 配置默认网关

Web 服务器默认网关：192.168.1.1（R2 内网口）
H2、H3 默认网关：192.168.1.1（R3 内网口）

4. H2、H3 访问服务器时，应访问的不是 192.168.1.2，而是 203.10.2.2

这一步特别关键。

第16题第2问怎么做

题目问的是“HTTP 请求报文封装成 IP 数据报 P 后”，在不同阶段，P 的源 IP 和目的 IP 分别是什么。

这里要抓住一个主线：

经过 R3 时，做的是“源地址转换”
经过 R2 时，做的是“目的地址转换”

第一步：H2 刚发送 P 时

H2 自己的地址是 192.168.1.2。

因为它访问的是 Web 服务器对外公布的地址，所以目的地址应当是 R2 的公网地址 203.10.2.2。

因此 H2 发出 P 时：

源 IP：192.168.1.2
目的 IP：203.10.2.2

第二步：经过 R3 转发后

R3 要把 H2 的私网源地址转换成自己的公网地址，否则报文没法正确跨网返回。

所以经过 R3 后：

源 IP：203.10.2.6
目的 IP：203.10.2.2

目的地址此时还不变，因为还没到 R2 去做服务器映射。

第三步：经过 R2 转发后

R2 收到的目的地址是 203.10.2.2，它查静态 NAT 表，知道这个地址的 80 端口对应的是内网 Web 服务器 192.168.1.2:80。

因此 R2 会把目的地址从 203.10.2.2 改成 192.168.1.2，再转发给 Web 服务器。

所以经过 R2 转发后：

源 IP：203.10.2.6
目的 IP：192.168.1.2

第16题为什么容易错

这题最容易错的地方有三个。

第一个错点，是把 H2 访问的目标地址写成 192.168.1.2。这个地址在 H2 所在局域网里其实就是本地私网地址，根本不是远端 Web 服务器对外访问时应使用的地址。

第二个错点，是只想到 R2 要做静态 NAT，却忘了 R3 也必须做源 NAT。因为 H2、H3 也是私网主机，不转换源地址就会造成返回路径混乱。

第三个错点，是把“经过 R2 转发后”的源地址也改掉。实际上 R2 在这里主要是做目的地址转换，把 203.10.2.2 改成 192.168.1.2；源地址仍然是 R3 转换后的 203.10.2.6。

这两题背后的统一做题方法

这两题虽然一个是分片，一个是 NAT，但都很符合 408 的命题风格：题目看着复杂，真正要抓的只有“地址范围”和“字段变化”两条线。

做子网题时，核心是：

先看前缀长度
再定网络地址、广播地址、可用主机范围
最后数已占用地址

做分片题时，核心是：

先算原始数据长度
再算每片最大数据长度
注意 8B 对齐
再算片偏移

做 NAT 题时，核心是：

看谁做源地址转换
看谁做目的地址转换
明确“主机实际发给谁”
分阶段跟踪 IP 地址怎么变

第17题解析

这道题把几个高频考点串在了一起：冲突域/广播域、交换机与集线器的区别、DHCP 首次报文、以及 802.11 帧地址字段。题目不难，但很容易在“广播地址”和“802.11 地址1地址2地址3”这里丢分。

第1问：设备1和设备2分别是什么

先看题干给的条件：

H1 与 H2 属于同一个广播域，但不属于同一个冲突域
H2 和 H3 属于同一个冲突域

先抓最关键的判断规则：

路由器：隔离广播域，也隔离冲突域
交换机：不隔离广播域，但能隔离冲突域
集线器 Hub：既不隔离广播域，也不隔离冲突域

于是：

H2 和 H3 属于同一个冲突域，说明连接 H2、H3 的设备2一定是 Hub
H1 和 H2 在同一个广播域，但不在同一个冲突域，说明上层那个设备1一定是 交换机

所以结论是：

设备1：100Base-T 以太网交换机
设备2：100Base-T 集线器（Hub）

第2问：H2 与 H3 之间最远可相距多少

这问本质考的是 CSMA/CD 的最小帧长约束。

在以太网中，为了能够检测冲突，发送端在“最坏情况下”必须在还没发完最小帧时就能感知到冲突，也就是：

单程传播时延 × 2 + 中间设备额外时延 × 2 ≤ 最小帧发送时延

先算最小帧发送时延。

以太网最小帧长是 64B，也就是：

64 × 8 = 512 bit

100Base-T 速率是 100 Mb/s，所以发送最小帧所需时间为：

512 / (100 × 10^6) = 5.12 μs

设 H2 到 H3 的距离为 d，信号传播速率为 2 × 10^8 m/s，则单程线路传播时延为：

d / (2 × 10^8)

又因为信号经过设备2时会额外产生 1.5 μs 时延，所以单程总时延为：

d / (2 × 10^8) + 1.5 μs

往返总时延应满足：

2 × [ d / (2 × 10^8) + 1.5 μs ] ≤ 5.12 μs

化简：

d / (2 × 10^8) + 1.5 μs ≤ 2.56 μs

d / (2 × 10^8) ≤ 1.06 μs

d ≤ 2 × 10^8 × 1.06 × 10^-6 = 212 m

所以最远距离是：

212 m

第3问：H4 首先发送的 DHCP 报文 M 是什么？路由器 E0 能否收到？交换机转发给 DHCP 服务器时的目的 MAC 是什么？

第一步：先判断 M 是哪种 DHCP 报文

主机刚接入网络、还没有 IP 地址时，DHCP 的第一步一定是：

DHCP Discover

所以 M 是：

DHCP Discover 报文

第二步：路由器 E0 能不能收到封装 M 的以太网帧

DHCP Discover 在主机刚启动时，源 IP 是 0.0.0.0，目的 IP 是 255.255.255.255，链路层目的 MAC 是广播地址：

FF-FF-FF-FF-FF-FF

而题目中 R 的 E0 接口、交换机 S、AP、DHCP 服务器、H4、H5 处于同一个广播域内，所以这个广播帧会在该广播域内被泛洪，路由器的 E0 接口当然也能收到这个帧。

所以答案是：

能收到

但注意一个常见误区：
“能收到”和“会转发到别的网段”不是一回事。路由器接口可以收到本广播域内的广播帧，但不会把这种二层广播继续转发到别的广播域。

第三步：S 向 DHCP 服务器转发时，目的 MAC 是什么

因为 H4 发出的 DHCP Discover 本身就是 以太网广播帧，交换机只是转发这个广播帧，并不会把目的 MAC 改成 DHCP 服务器的 MAC。

所以 S 转发给 DHCP 服务器时，该以太网帧的目的 MAC 仍然是：

FF-FF-FF-FF-FF-FF

这一问特别容易错成 DHCP 服务器的 MAC 地址 00-11-11-11-11-B1，这是典型陷阱。

第4问：H4 给 H5 发送 IP 分组 P，H5 收到的封装 P 的 802.11 帧地址1、地址2、地址3分别是什么

这问考的是 802.11 基础设施模式下的三地址帧。

H4 和 H5 都是通过 AP 接入网络。现在问的是：

H5 收到的那一帧 802.11 数据帧

也就是 AP 转发给 H5 的那一帧。

在 AP 发往无线站点的 802.11 数据帧中：

地址1：接收方地址，也就是最终接收该无线帧的主机 MAC
地址2：发送该无线帧的 AP 的 MAC
地址3：原始源主机的 MAC

题图中：

H4 的 MAC：00-11-11-11-11-D1
H5 的 MAC：00-11-11-11-11-E1
AP 的 MAC：00-11-11-11-11-C1

所以：

地址1 = 00-11-11-11-11-E1
地址2 = 00-11-11-11-11-C1
地址3 = 00-11-11-11-11-D1

这一问最容易错的地方，是把地址2写成 H4 的 MAC。
但题目问的是 H5 收到的帧，这是 AP 发出的那一跳，所以地址2必须是 AP 的 MAC。

第18题解析

这道题主要考三个主线：

卫星链路的传播时延
GBN 滑动窗口利用率
变长子网划分 VLSM

第1问：单向传播时延、最大吞吐量、发送 4000B 文件至少需要多久

（1）R1 到 R2 之间卫星链路的单向传播时延

卫星轨道高度是 36000 km。
R1 发到卫星要上行一次，卫星再到 R2 要下行一次，所以单向传播距离是：

36000 + 36000 = 72000 km

电磁波传播速度是：

300000 km/s

所以单向传播时延：

72000 / 300000 = 0.24 s

所以答案是：

0.24 s，也就是 240 ms

（2）主机 H 向总部服务器传输数据时可达到的最大吞吐量

链路瓶颈显然是卫星链路。题目已经说明：

每个方向的数据传输速率均为 200 kb/s

因此最大吞吐量就是：

200 kb/s

（3）上传 4000B 文件至少需要多久

4000B =

4000 × 8 = 32000 bit

卫星链路发送这 32000 bit 所需的发送时延是：

32000 / 200000 = 0.16 s

最后 1 bit 发完以后，还要再经过单向传播时延 0.24 s 才能到达对端。

所以总时间至少为：

0.16 + 0.24 = 0.40 s

所以答案是：

0.40 s

这里的思路很标准：

总时间 = 发送时延 + 传播时延

题目又说忽略首部开销和以太网内传播时延，因此不需要再额外算局域网部分。

第2问：GBN 下发送窗口至少多大？序号字段至少多少位？

题目条件：

单向可靠数据链路协议，采用 GBN
SLP 数据帧长 1500B
ACK 帧长度忽略
链路速率 200 kb/s
要求单向信道利用率不低于 80%

第一步：算发送一帧所需时间 Tt

1500B = 1500 × 8 = 12000 bit

所以发送时延：

Tt = 12000 / 200000 = 0.06 s = 60 ms

第二步：算传播时延 Tp

第1问已经算出单向传播时延：

Tp = 0.24 s = 240 ms

于是：

a = Tp / Tt = 0.24 / 0.06 = 4

第三步：套 GBN 利用率公式

无差错情况下，GBN 的信道利用率公式常写为：

U = W / (1 + 2a)，但最大不超过 1

这里：

1 + 2a = 1 + 8 = 9

因此：

U = W / 9

要求 U ≥ 0.8，所以：

W / 9 ≥ 0.8

W ≥ 7.2

发送窗口至少取整数：

W = 8

第四步：求序号字段至少多少位

GBN 中，若序号字段为 n 位，则发送窗口最大值满足：

W ≤ 2^n - 1

现在要求 W ≥ 8，所以必须满足：

2^n - 1 ≥ 8

2^n ≥ 9

最小的 n 是：

4 位

所以答案是：

发送窗口至少：8
序号字段至少：4 位

这一问最容易犯的错有两个：

第一，把 a 算成 Tt / Tp。实际上是 a = Tp / Tt。
第二，把 GBN 的窗口上限写成 2^n。GBN 正确是：

Wt ≤ 2^n - 1

第3问：作业区、管理区、生活区三个子网分别是什么

已知总部给工程部分配的地址空间是：

10.10.10.0/24

要求：

生活区可分配 IP 地址数不少于 120 个
作业区不少于 60 个
管理区不少于 60 个
主机 H 的地址已经正确配置为：10.10.10.33/26

这问本质是 VLSM 变长子网划分。

第一步：先看每类需求对应什么前缀长度

生活区需要不少于 120 个可分配地址。

可分配地址数公式：

2^h - 2

要满足：

2^h - 2 ≥ 120

取 h = 7 时：

2^7 - 2 = 126

所以生活区应划为：

/25

作业区和管理区都不少于 60 个：

取 h = 6 时：

2^6 - 2 = 62

满足要求，所以这两个子网都应划为：

/26

于是整个 /24 被划成：

一个 /25
两个 /26

这三块刚好把 /24 分完，因为：

/25 占 128 个地址
/26 占 64 个地址
/26 占 64 个地址

总共 128 + 64 + 64 = 256

第二步：根据 H 的地址确定管理区

H 的地址是：

10.10.10.33/26

/26 的块大小是 64，所以各子网起点只能是：

10.10.10.0/26
10.10.10.64/26
10.10.10.128/26
10.10.10.192/26

33 落在 0~63 这个范围，所以 H 所在的管理区一定是：

10.10.10.0/26

第三步：剩余地址再分给另外两个子网

管理区用了 10.10.10.0/26，剩下地址空间从 10.10.10.64 开始。

生活区需要 /25，而 /25 的合法起点只能按 128 对齐，所以只能是：

10.10.10.128/25

那么剩下给作业区的就是：

10.10.10.64/26

因此，按题目要求的顺序：

作业区子网：10.10.10.64/26
管理区子网：10.10.10.0/26
生活区子网：10.10.10.128/25

两道题最后的答案汇总

第17题答案

设备1是 交换机，设备2是 Hub
H2 与 H3 之间最远距离：212 m
- M 是 DHCP Discover
- 路由器 E0 能收到封装 M 的以太网帧
- S 转发给 DHCP 服务器时，该帧的目的 MAC 是 FF-FF-FF-FF-FF-FF
H5 收到的 802.11 帧中：
- 地址1：00-11-11-11-11-E1
- 地址2：00-11-11-11-11-C1
- 地址3：00-11-11-11-11-D1

第18题答案

- 单向传播时延：0.24 s
- 最大吞吐量：200 kb/s
- 上传 4000B 文件至少需要：0.40 s
- 发送窗口至少：8
- 序号字段至少：4 位
- 作业区子网：10.10.10.64/26
- 管理区子网：10.10.10.0/26
- 生活区子网：10.10.10.128/25