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  第49题      
  知识点:   IP地址   网络故障   主机IP地址
  章/节:   TCP/IP 协议       

 
某主机IP地址为192.168.88.156,其网络故障表现为时断时续。通过软件进行抓包分析,结果如下图所示,造成该主机网络故障的原因可能是( )。
 
 
  A.  网关地址配置不正确
 
  B.  DNS配置不正确或者工作不正常
 
  C.  该网络遭到ARP病毒的攻击
 
  D.  该主机网卡硬件故障
 
 
 

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  第30题    2011年下半年  
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DHCP客户端启动时会向网络发出一个Dhcpdiscover包来请求IP地址,其源IP地址为(30)。
  第55题    2017年上半年  
   33%
在网络101.113.10.0/29中,能接收到目的地址是101.113.10.7的报文的主机数最多有( )个。
  第21题    2017年上半年  
   16%
IPv4首部中首部长度字段(IHL) 的值最小为(20)。为了防止IP数据报在网络中无限制转发,IPv4 首部中通过( )字段加以控制。
   知识点讲解    
   · IP地址    · 网络故障    · 主机IP地址
 
       IP地址
        一个IP地址由网络号和主机号两部分组成,由4字节共32位的数字串组成,这4字节通常用小数点分隔。每字节可用十进制表示,如192.46.8.22。IP地址也可以用二进制和十六进制表示。
               IP地址分类
               IP地址分为5类,如下表所示,其中A、B、C类是常用地址。
               
               Internet的IP地址空间容量
               
               IP地址除了标识一台主机外,还有几种具有特殊意义的形式。
               (1)本网络的本台主机。若一个IP地址由全0组成,即0.0.0.0,表示在本网络上本台主机,当一台主机在运行引导程序但又不知道其IP地址时使用该地址。
               (2)本网络的某台主机。网络号各位全为"0"的IP地址,表示在这个网络中的特定主机。它用于一个主机向同网络中其他主机发送报文。
               (3)网络地址。主机号各位全为"0"的IP地址标识本网络的网络地址,不分配给任何主机。
               (4)直接广播地址(有时就简称为广播地址)。主机号各位全为"1"的IP地址,不分配给任何主机,它用于将一个分组发送给特定网络上的所有主机,即对全网广播。
               (5)受限(本地)广播地址。受限广播地址是32位全1的IP地址(255.255.255.255)。该地址用于主机配置过程中IP数据报的目的地址,此时,主机可能还不知道它所在网络的网络掩码,甚至连它的IP地址也不知道。在任何情况下,路由器都不转发目的地址为受限的广播地址的数据报,这样的数据报仅出现在本地网络中。
               (6)回送地址(Loopback Address)。A类网络地址127.X.X.X是一个保留地址,用于网络软件测试以及本地进程间的通信。
               如果一个组织不需要接入到因特网上,但需要在其网络上运行TCP/IP协议,最佳选择是使用私网地址,但Internet中路由器一般不转发目标地址为私网地址的数据包。私网地址如下表所示。
               
               私网IP地址空间
               子网划分和子网掩码
               由于IP地址的分配是以"网络"为单位进行的,如果一个部门拥有256个用户接入Internet,至少应该为该部门分配两个连续的C类网地址。很显然,这种分配制度导致了大量的IP地址资源的浪费。为了提高IP地址的使用效率,可采用借位的方式将一个网络划分为子网:从主机号最高位开始借位变为新的子网号,所剩余的部分仍为主机号。这使得IP地址的结构分为3部分:网络号、子网号和主机号。
               引入子网划分技术后带来了一个重要问题,即主机路由和路由设备如何判断一个给定的IP地址是否已经进行了子网划分,从而能正确地从IP地址中分离出有效的网络标识。通常,将引入子网划分技术前的A、B、C类地址称为有类别(Classful)的IP地址;将引入子网划分技术后的IP地址称为无类别(Classless)的IP地址,并因此引入子网掩码来描述IP地址中关于网络标识和主机号位数的组成情况。
               子网掩码(Subnetmask)通常与IP地址配对出现,其功能是告知主机或路由设备,IP地址的哪一部分代表网络号部分,哪一部分代表主机号部分。子网掩码使用与IP地址相同的编码格式,长32位,由一串1和跟随的一串0组成。子网掩码中的1对应于IP地址中的网络号(net-id)和子网号(subnet-id),而子网掩码中的0对应于IP地址中的主机号(host-id)。要得到网络或子网地址,只需将IP地址和子网掩码按位进行"与"运算即可。
               子网掩码有两种表示方法。
               (1)用点分十进制表示法表示,如256.256.256.0、256.256.256.240等。
               (2)在IP地址后加一个"/网络号和子网号的位数"。例如,210.46.12.58/28就表示该IP地址的网络号(net-id)和子网号(subnet-id)共占用28位,主机号占用32-28=4位,如果用点分十进制表示法表示,则子网掩码为256.256.256.240,其二进制表示为
               11111111 11111111 11111111 11110000
               采用子网掩码是对网络编址的有益补充,但是还存在着一些缺陷,如划分的子网中较小的会浪费许多地址。为了解决这个问题,避免任何可能的地址浪费,就出现了可变长子网掩码(Variable Length Subnetwork Mask, VLSM)的编址方案。VLSM允许一个网络使用不同的网络掩码以适应不同规模的子网要求。
 
       网络故障
        现代信息系统一般都是一个基于计算机网络环境的系统,网络通信的畅通往往是保证整个信息系统正常工作的前提。网络故障是指由于各种原因而导致的无法连接到网络或网络通信非正常中断。例如,客户端网络问题、网络连接线路等问题。根据网络故障发生的原因,一般可以把网络故障再细分为两大类。
        (1)网络硬件故障:例如,网线、网卡、集线器和交换机等网络设备本身的故障;网络设备在占用系统资源(如中断请求、I/O地址)时发生冲突;驱动程序、驱动程序与操作系统、驱动程序与主板BIOS之间不兼容问题。
        (2)网络软件设置故障:例如,网络协议配置问题;网络通信服务的安装问题;网络标识的设置问题;网络通信阻塞、广播风暴以及网络密集型应用程序造成的网络阻塞等故障。
 
       主机IP地址
        Internet上每台主机都必须有一个唯一的标识,即主机的IP地址,IP协议就是根据IP地址实现信息传递的。IP地址分为IPv4和IPv6两个版本。
        (1) IPv4
        IP地址由32位(即4字节)二进制数组成,将每个字节作为一段并以十进制数来表示,每段间用“.”分隔。例如,202.96.209.5就是一个合法的IP地址。
        IP地址由网络标识和主机标识两部分组成。常用的IP地址有A、B、C三类,每类均规定了网络标识和主机标识在32位中所占的位数,区别如下:
        .A类:一般分配给具有大量主机的网络使用,第一个字节十进制值为0~126。
        .B类:通常分配给规模中等的网络使用,第一个字节十进制值为l28~191。
        .C类:通常分配给小型局域网使用,第一个字节十进制值为192~223。
        IP地址由世界各大地区的权威机构Inter NIC(Internet Network Information Center)管理和分配。
        将主机标识域进一步划分为子网标识和子网主机标识,通过灵活定义子网标识域的位数,可以控制每个子网的规模。将一个大型网络划分为若干个既相对独立又相互联系的子网后,网络内部各子网便可独立寻址和管理,各子网间通过跨子网的路由器连接,这样也提高了网络的安全性。
        利用子网掩码可以判断两台主机是否在同一子网中。子网掩码与IP地址一样也是32位二进制数,不同的是它的子网主机标识部分为全“0”。若两台主机的IP地址分别与它们的子网掩码相“与”后的结果相同,则说明这两台主机在同一子网中。
        (2)IPv6
        IPv6是由IETF小组设计的用来替代现行的IPv4协议的一种新的IP协议。
        IPv6由128位(16字节)二进制数组成,RFC1884中规定把IPv6表示为8个16位的无符号整数,每个整数用4个十六进制位表示,中间用冒号分隔,例如:3ffe:3201:1401:1280:c8ff:fe4d:db39:1984。
        IPv6具有如下优点:
        .提供更大的地址空间,能够实现即插即用和灵活的重新编址。
        .更简单的头信息,能够使路由器提供更有效率的路由转发。
        .与移动IP和IPSec保持兼容的移动性和安全性。
        .提供丰富的从IPv4到IPv6的转换和互操作方法。
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