问答题
阅读以下关于某局域网IP地址规划的技术说明，根据要求回答问题1～问题6。
阅读以下关于某局域网IP地址规划的技术说明，根据要求回答问题1～问题6。
【说明】
计算机PCa、PCb、PCc、PCd和PCe通过一台路由器处在同一个物理网络中，每台主机的IP地址、所在子网的子网地址、所连接的交换机管理IP地址如图1-14所示。
计算机PCa、PCb、PCc、PCd和PCe通过一台路由器处在同一个物理网络中，每台主机的IP地址、所在子网的子网地址、所连接的交换机管理IP地址如图1-14所示。
问答题
| 【问题1】 请指出该局域网划分子网后，计算机PCa、PCb、PCc、PCd和PCe所共同使用的子网掩码。 |
【正确答案】
【答案解析】255.255.252.0
[要点解析]
对于本试题，计算机PCa、PCb、PCc、PCd、PCe的IP地址分别为172.16.11.2、172.16.12.2、172.16.19.2、 172.16.19.3、172.16.20.1。这5台计算机的Ⅲ地址属于B类Ⅲ地址，其标准的子网掩码为255.255.0.0。
通常，子网掩码不能单独存在，它必须结合IP地址一起使用，其作用是将某个IP地址划分成网络地址和主机地址两部分。子网掩码的二进制比特位中数字“1”表示网络位，数字“0”表示主机位。可见，通过于网掩码可以判断一台主机所在的子网以及与其他子网的关系。本案例各子网的共同子网掩码的求解分析过程见表1-7。
[要点解析]
对于本试题，计算机PCa、PCb、PCc、PCd、PCe的IP地址分别为172.16.11.2、172.16.12.2、172.16.19.2、 172.16.19.3、172.16.20.1。这5台计算机的Ⅲ地址属于B类Ⅲ地址，其标准的子网掩码为255.255.0.0。
通常，子网掩码不能单独存在，它必须结合IP地址一起使用，其作用是将某个IP地址划分成网络地址和主机地址两部分。子网掩码的二进制比特位中数字“1”表示网络位，数字“0”表示主机位。可见，通过于网掩码可以判断一台主机所在的子网以及与其他子网的关系。本案例各子网的共同子网掩码的求解分析过程见表1-7。
问答题
| 【问题2】 若要使计算机PCa、PCb、PCc、PCd和PCe在该局域网上都能直接相互通信，它们所使用的子网掩码值应如何修改? |
【正确答案】
【答案解析】将它们的子网掩码均改为255.255.0.0(或255.255.128.0，或255.255.192.0，或 255.255.224.0)
[要点解析]
由表1-8中计算机PCa、PCb、PCc、PCd和PCe二进制数形式IP地址可知，这5台计算机第9位～第13位的比特值(表1-8中阴影部分)不完全相同，因此要使这5台计算机在这个网络上都能直接相互通信，需要将它们的子网掩码均改为255.255.0.0(即B类IP地址的默认值，或改为255.255.128.0，或改为255.255.192.0，或改为255.255.224.0)，该求解过程请参见表1-8。
问答题
【问题3】
若加入计算机PCf(其子网掩码设置为【问题1】所求得的掩码)，要使它能与计算机PCe直接通信，其设定的IP地址不可能为{{U}} (1)
{{/U}}。
| A．172.16.20.255 | B．172.16.21.0 |
| C．172.16.22.10 | D．172.16.23.255 |
【正确答案】
【答案解析】(1)D，或172.16.23.255
[要点解析]
计算机PCe位于子网4中，该子网的子网地址为172.16.20.0。所用的子网掩码255.255.252.0是一个网络位扩展6位的掩码，产生了26-2=62个可供分配的子网；由表1-7可知，主机地址的比特位有10位，因此该子网中可供分配的主机数有232-22-2=1022台，其中全0的主机地址被保留标志子网本身，全1的主机地址被保留用做该子网的广播地址。可见于网4可供分配的主机地址范围为172.16.20.1～ 172.16.20.255、172.16.21.0～172.16.21.255、172.16.22.0～172.16.22.255、172.16.23.0～172.16.23.254。
同时考虑到IP地址172.16.20.1已分配给计算机PCe，因此新加入的计算机PCf的IP地址可在 172.16.20.2～172.16.20.255、172.16.21.0～172.16.21.255、172.16.22.0～172.16.22.255、172.16.23.0～ 172.16.23.254范围内选择一个。
由于地址172.16.23.255/22是子网172.16.20.0的直接广播地址，该地址不能作为源地址，因此它不能作为计算机PCf的IP地址。
[要点解析]
计算机PCe位于子网4中，该子网的子网地址为172.16.20.0。所用的子网掩码255.255.252.0是一个网络位扩展6位的掩码，产生了26-2=62个可供分配的子网；由表1-7可知，主机地址的比特位有10位，因此该子网中可供分配的主机数有232-22-2=1022台，其中全0的主机地址被保留标志子网本身，全1的主机地址被保留用做该子网的广播地址。可见于网4可供分配的主机地址范围为172.16.20.1～ 172.16.20.255、172.16.21.0～172.16.21.255、172.16.22.0～172.16.22.255、172.16.23.0～172.16.23.254。
同时考虑到IP地址172.16.20.1已分配给计算机PCe，因此新加入的计算机PCf的IP地址可在 172.16.20.2～172.16.20.255、172.16.21.0～172.16.21.255、172.16.22.0～172.16.22.255、172.16.23.0～ 172.16.23.254范围内选择一个。
由于地址172.16.23.255/22是子网172.16.20.0的直接广播地址，该地址不能作为源地址，因此它不能作为计算机PCf的IP地址。
问答题
| 【问题4】 不改变计算机PCd的物理位置，将其IP地址改为172.16.18.168/22，请说明它的直接广播地址和本地广播地址各是什么?若使用本地广播地址发送信息，那么哪些主机能够收到该广播信息? |
【正确答案】
【答案解析】①直接广播地址为172.16.19.255
②本地广播地址为255.255.255.255
③计算机PCc
[要点解析]
不改变计算机PCd的物理位置，将其IP地址改为172.16.18.168/22。该IP地址对应的二进制数形式是。
TCP/IP协议规定，将IP地址中表达主机部分的各位全部设置为“1”的IP地址称为该主机的直接广播地址。对于本试题改变IP地址后的计算机PCd的直接广播地址的二进制数形式为
，其相应的十进制数形式为172.16.19.255。由此可见，直接广播地址包含一个有效的网络号和主机号，可在两个子网之间的任何一个结点向其他任何网络进行直接广播，但其缺点是需要知道信宿网络的网络号。
同理可知，计算机PCa的直接广播地址为172.16.11.255；计算机PCb的直接广播地址为172.16.15.255；计算机PCc的直接广播地址为172.16.19.255：计算机PCe的直接广播地址为172.16.23.255。
如果只需在本子网内部进行信息广播，但又不知道本子网的网络号时，可利用本地广播地址。本地广播地址是一个将整个IP地址二进制比特位全部设置为“广的地址，即255.255.255.255。由此可见，在本试题中，计算机PCa、PCb、PCc、PCd和PCe的本地广播地址均为255.255.255.255。
由于网络地址相同的主机能收到其所在子网的广播包，且本地广播地址(255.255.255.255)用于本子网发送广播信息，因此改变IP地址后的计算机PCd使用本地广播地址发送广播信息时，计算机PCc可以收到该广播信息。
①注：阴影部分的比特位为该IP地址的主机地址部分
。
TCP/IP协议规定，将IP地址中表达主机部分的各位全部设置为“1”的IP地址称为该主机的直接广播地址。对于本试题改变IP地址后的计算机PCd的直接广播地址的二进制数形式为
，其相应的十进制数形式为172.16.19.255。由此可见，直接广播地址包含一个有效的网络号和主机号，可在两个子网之间的任何一个结点向其他任何网络进行直接广播，但其缺点是需要知道信宿网络的网络号。
同理可知，计算机PCa的直接广播地址为172.16.11.255；计算机PCb的直接广播地址为172.16.15.255；计算机PCc的直接广播地址为172.16.19.255：计算机PCe的直接广播地址为172.16.23.255。
如果只需在本子网内部进行信息广播，但又不知道本子网的网络号时，可利用本地广播地址。本地广播地址是一个将整个IP地址二进制比特位全部设置为“广的地址，即255.255.255.255。由此可见，在本试题中，计算机PCa、PCb、PCc、PCd和PCe的本地广播地址均为255.255.255.255。
由于网络地址相同的主机能收到其所在子网的广播包，且本地广播地址(255.255.255.255)用于本子网发送广播信息，因此改变IP地址后的计算机PCd使用本地广播地址发送广播信息时，计算机PCc可以收到该广播信息。
①注：阴影部分的比特位为该IP地址的主机地址部分
问答题
| 【问题5】 若在该局域网采用VLAN技术划分子网，那么哪些设备能实现VLAN间数据转发功能? |
【正确答案】
【答案解析】路由器，或三层史换机，或带三层交换模块等网络设备
[要点解析]
虚拟局域网(VLAN，Virtual Local Area Network)是一种通过将局域网内的设备逻辑地而不是物理地划分成一个个网段从而实现虚拟工作组的技术。其具有控制网络的广播风暴、确保网络安全、简化网络管理等优点。VLAN的常见划分方法有基于端口划分、基于MAC地址划分、基于网络层划分、基于策略划分等。
VLAN代表着一种不同路由设备对广播数据进行抑制的解决方案，但进行不同VLAN间数据通信时则需要第三层路同的支持。对于本案例的局域网若采用VLAN技术划分子网，那么需要路由器、三层交换机、带三层交换模块等网络设备进行VLAN间数据转发。
问答题
| 【问题6】 在图1-14网络拓扑及其所标识的D地址配置参数情况下，系统管理员对计算机PCc和PCd做了常规的TCP/IP参数配置后，发现两台计算机的应用程序不能正常通信，试用200字以内的文字分析发生这种现象的可能软件原因。 |
【正确答案】
【答案解析】①它们所配置的IP地址、子网掩码是否正确；
②交换机Switch3上是否有计算机PCc、PCd的MAC地址和IP地址绑定的历史配置；
③路由器上是否配置了限制计算机PCc、PCd相互访问的访问控制规则等
[要点解析]
由[问题1]、[问题2]的分析过程可知，计算机PCc、PCd均处于子网3中。对它们进行常规的TCP/IP参数配置后，发现两台计算机的应用程序不能正常通信时，应重点检查的内容如下。
①它们所配置的IP地址是否正确，如将计算机PCc的IP地址错误配置为172.16.190.2；
②它们所配置的子网掩码是否正确，如将子网掩码错误配置为255.255.255.0；
③交换机Switch3上是否有计算机PCc、PCd的MAC地址和IP地址绑定的历史配置；
④路由器上是否配置了限制计算机PCc、PCd相互访问的访问控制规则等。