TCP/IP/计算机网络习题答案（第三版）

从给定的文件信息中，我们可以提取和总结出关于TCP/IP协议族中IP地址管理和子网划分的关键知识点，包括IP地址的二进制与点分十进制转换、A类地址的NetID与HostID识别、网络连接示意图、环回测试、以及不同类别的地址在子网划分时的最大子网数计算，最后还涉及到了无分类编址（CIDR）下子网掩码的确定和子网地址范围的计算。 ### IP地址的二进制与点分十进制转换 在计算机网络中，IP地址通常以点分十进制的形式表示，即由四组十进制数字组成，每组数字范围从0到255，中间用点分隔。然而，在底层通信中，IP地址是以32位的二进制形式存储和处理的。将二进制IP地址转换为点分十进制格式，需要将每8位的二进制数转换为其等效的十进制数，并用点隔开。例如，二进制IP地址`01111111111100000110011111111101`转换为点分十进制格式为`127.240.103.253`。 ### A类地址的NetID与HostID识别 在传统的分类编址方案中，IP地址被分为不同的类别，其中A类地址用于大型网络。A类地址的前8位被用作网络标识（NetID），后24位被用作主机标识（HostID）。这意味着对于任何A类地址，如`114.34.2.8`，`114`是网络标识，`34.2.8`是主机标识。 ### 网络连接示意图与环回测试 当两个网络通过路由器连接时，路由器的每个接口都必须具有唯一的IP地址，这些地址分别属于连接的两个网络。例如，若IP地址为`8.0.0.0`的A类网络通过路由器连接到IP地址为`131.45.0.0`的B类网络，则路由器的一个接口可能被分配`8.0.0.2`的地址，另一个接口则分配`131.45.0.3`的地址。 环回测试是一种网络诊断技术，用于验证主机的网络接口是否正常工作。在这种测试中，源地址和目的地址均为主机自己的IP地址，但目的地址的前四个比特被设置为`0111`，即`127.x.y.z`的格式，这是预留的环回地址空间。 ### 子网划分与最大子网数计算 子网划分允许网络管理员将一个大的网络划分为多个较小的子网，以提高网络性能和安全性。子网掩码用于定义网络的哪一部分作为子网标识，哪一部分作为主机标识。最大子网数的计算取决于子网掩码中额外的“1”数量，该数量决定了可以创建的子网数。例如，对于A类地址，如果掩码为`255.255.192.0`，相比默认的`255.0.0.0`掩码，增加了10个“1”，因此可以创建`2^10=1024`个子网。 ### 无分类编址下的子网掩码与子网地址范围 无分类域间路由（CIDR）允许网络管理员更灵活地配置子网掩码，而不必受限于传统分类编址的规则。例如，对于分配到地址块`16.0.0.0/8`的组织，如果需要创建500个子网，可以通过增加子网掩码中的“1”的数量来实现。首先计算所需的额外“1”的数量，即`log2(500)`约为9，这样子网前缀变为/17，子网掩码为`255.255.128.0`。每个子网的地址数为`2^(32-17)-2=32766`，这是因为必须减去网络地址和广播地址。第一个子网的第一个地址是`16.0.0.0/17`，最后一个地址是`16.0.127.255/17`，最后一个子网的第一个地址是`16.249.128.0/17`，最后一个地址是`16.249.255.255/17`。 这些知识点涵盖了TCP/IP协议族中IP地址管理的核心概念，对于理解和应用网络配置和管理至关重要。