问答题 请根据如图所示的网络结构回答下列问题。
问答题 请填写表1中路由器RG的路由表项①~⑤
表1 经路由汇聚后的路由器RG路由表
目标网络
下一跳地址
输出接口
目标网络
下一跳地址
输出接口
172.16.63.240/30
—(直接连接)
S0
172.16.63.246
S1
172.16.63.244/30
—(直接连接)
S1
172.16.0.0/22
S0
172.16.63.241
S0
172.16.63.246
【正确答案】①63.0/28
②172.16.63.16/28或172.16.56.0/22
③172.16.63.241
④172.16.56.0/22或172.16.63.16/28,但需与②不同
⑤S1
【答案解析】[解析] 在如图所示的连接路由器的接口中,标有S0 (Serial 0)、S1(Setral 1)的是串行线路标记,E0、E1、E2表示Ethernet接口。其中,路由器RG通过两条专线S0、S1分别与路由器RE、RF连接;路由器RE通过两个Ethernet接口分别与路由器RA、RB连接;路由器RF通过两个Ethernet接口分别与路由器RC、RD连接。RA、RB、RC、RD分别连接了172.16.0.0/24~172.16.3.0/24、156.26v56.0/24~172.16.59.0/24等8个子网。由于在如图所示的网络中共有12个子网,因此路由器RG的路由表可能会有12个条目,如表2所示。
表2 路由器RG的路由表
目标网络
下一跳地址
输出接口
目标网络
下一跳地址
输出接口
172.16.63.240/30
—(直接连接)
S0
172.16.1.0/24
172.16.63.241
S0
172.16.63.244/30
—(直接连接)
S1
172.16.57.0/24
172.16.63.246
S1
172.16.63.0/28
172.16.63.241
S0
172.16.2.0/24
172.16.63.241
S0
172.16.63.16/28
172.16.63.246
S1
172.16.58.0/24
172.16.63.246
S1
172.16.0.0/24
172.16.63.241
S0
172.16.3.0/24
172.16.63.241
S0
172.16.56.0/24
172.16.63.246
S1
172.16.59.0/24
172.16.63.246
S1
观察表2可知,路由器RG的路由表可以简化。其中,前4项可以保留,后8项可以考虑合并成两项。按照“最长前缀匹配”的原则,可以寻找到相同输出接口(S0)的172.16.0.0/24~172.16.3.0/24等4项的最长相同的前缀。分别将这4条路由地址中第3个字节数字转化为二进制数,即0=(0000 0000)2,1=(0000 0001)2,2=(0000 0010)2,3=(0000 0011)2。这些数字只有前6位二进制数(划线部分)相同,因此路由汇聚后的IP地址的第3个字节数字的二进制表示是:0000 0000,即这4条路由进行路由汇聚后的IP地址为:172.16.0.0/22。 同理,可以寻找到相同输出接口(S1)的172.16.56.0/24~172.16.59.0/24.等4项的最长相同的前缀。分别将这4条路由地址中第3个字节数字转化为二进制数,即56=(0011 1000)2,57=(0011 1001)2,58=(0011 1010)2,59=(0011 1011)2。这些数字只有前6位二进制数(阴影部分)相同,因此这4条路由进行路由汇聚后的IP地址为:172.16.56.0/22。 综上分析,经CIDR路由汇聚后的核心路由器RG路由表如表3所示,路由条目数由12条减少到6条。
表3 经路由汇聚后的路由器RG路由表
目标网络
下一跳地址
输出接口
目标网络
下一跳地址
输出接口
172.16.63.240/30
—(直接连接)
S0
172.16.63.16/28
172.16.63.246
S1
172.16.63.244/30
—(直接连接)
S1
172.16.0.0/22
172.16.63.241
S0
172.16.63.0/28
172.16.63.241
S0
172.16.56.0/22
172.16.63.246
S01
问答题 64、26划分3个子网,其中第1个子网能够容纳30台主机,另外2个子网分别能够容纳12台服务器,请写出子网掩码及可用的IP地址段(注:请按子网序号顺序分配网络地址)。
【正确答案】子网 子网掩码 可用的IP地址段
子网1 255.255.255.224 172.16.56.65~172.16.56.94
子网2 255.255.255.240 172.16.56.97~172 16.56.110
子网3 255.255.255.240 172.16.56.112~172.16.56.126
【答案解析】[解析] IP地址块172.16.56.64/26中的“/26”表示子网掩码为26个1比特的掩码,即255.255.255.192。它是在C类IP地址标准子网掩码255.255.255.0的基础上扩展了2个比特位。由于第1个子网要求能够容纳30台主机,25-2=32-2=30>24-2=14,其中,“-2”表示全0的地址被保留标志子网本身,全1的地址被保留用做该子网的广播地址,因此第1个子网表示主机号的比特位至少需要5位。当主机号的比特位为5位时,所对应的子网掩码为255.255.255.224。若按子网序号顺序分配网络地址,则第1个子网所采用的子网号为0,其对应的网络地址及可用的IP地址范围求解过程如表4所示。
表4第1个子网网络地址及可用的IP地址范围分析表
步骤
项目
数值
已求知的子网掩码
255.255.255.224
该子网掩码转化为二进制表示
1111 1111.1111 1111.1111 1111.1110 0000
题干已给出的IP地址
172.16.56.64
该IP地址转化为二进制表示
1010 1100.0001 0000.0011 1000.0100 0000
将以上两个二进制数进行AND运算
1010 1100.0001 0000.0011 1000.0100 0000(下划线部分表示该子网的子网号)
故第1个子网的网络地址为
172.16.56.64/27
该子网的IP地址范围
172.16.56.64~172.16.56.95
该子网最小可实际分配的IP地址的二进制表示
1010 1100.0001 0000.0011 1000.0100 0001
该子网最大可实际分配的IP地址的二进制表示
1010 1100.0001 0000.0011 1000.0101 1110
该子网中可实际分配的主机地址范围
172.16.56.65~172.16.56.94
由表4可知,第1个子网的网络地址为172.16.56.64/27,可实际分配的主机地址范围为172.16.56.65~172.16.56.94。 由于另外两个子网只要求分别能够容纳12台服务器,24-2=14>12>23-2=6,因此另外两个子网表示主机号的比特位至少需要4位。当主机号的比特位为4位时,所对应的子网掩码为255.255.255.240。如果将子网掩码从255.255.255.192变更为255.255.255.240,则可以产生4个子网(新子网号分别为00、01、10、11)。但第1个子网已占用了其中的子网号00、01,则第2个子网所使用的子网号为10,第3个子网所使用的子网号为11。第2个、第3个子网网络地址及可用的IP地址范围求解过程分别如表5、表6所示。
表5 第2个子网网络地址及可用的IP地址范围分析表
步骤
项目
数值
已求知的子网掩码
255.255.255.240
该子网掩码转化为二进制表示
1111 1111.1111 1111.1111 1111.1111 0000
题干已给出的IP地址
172.16.56.64
该IP地址转化为二进制表示
1010 1100.0001 0000.0011 1000.0100 0000
用子网号“10”标识第2个子网,其网络地址的二进制表示
1010 1100.0001 0000.0011 1000.0110 0000(下划线部分表示该子网的子网号)
该IP地址转化为十进制表示
172.16.56.96/28
该子网的IP地址范围
172.16.56.96~172.16.56.111
该子网最小可实际分配的IP地址的二进制表示
1010 1100.0001 0000.0011 1000.0110 0001
该子网最大可实际分配的IP地址的二进制表示
1010 1100.0001 0000.0011 1000.0110 1110
该子网中可实际分配的主机地址范围
172.16.56.97~172.16.56.110
表6 第3个子网网络地址及可用的IP地址范围分析表
步骤
项目
数值
已求知的子网掩码
255.255.255.240
该子网掩码转化为二进制表示
1111 1111.1111 1111.1111 1111.1111 0000
题干已给出的IP地址
172.16.56.64
该IP地址转化为二进制表示
1010 1100.0001 0000 0011 1000.0100 0000
用子网号“11”标识第3个子网,其网络地址的二进制表示
1010 1100.0001 0000.0011 1000.0111 0000(下划线部分表示该子网的子网号)
该IP地址转化为十进制表示
172.16.56.112/28
该子网的IP地址范围
172.16.56.112~172.16.56.127
该子网最小可实际分配的IP地址的二进制表示
1010 1100.0001 0000.0011 1000.0111 0001
该子网最大可实际分配的IP地址的二进制表示
1010 1100.0001 0000.0011 1000.0111 1110
该子网中可实际分配的主机地址范围
172.16.56.112~172.16.56.126
由表5可知,第2个子网的网络地址为172.16.56.96/28,可实际分配的主机地址范围为172.16.56.97~172.16.56.110。由表6可知,第3个子网的网络地址为172.16.56.112/28,可实际分配的主机地址范围为172.16.56.112~172.16.56.126。
问答题 在路由器RC上配置一条到达172.16.3.0/24网段的默认路由,请写出完成此任务的配置语句。
【正确答案】ip route 0.0.0.0 0.0.0.0 172.16.63.19,或者是ip route 0.0.0.0 0.0.0.0 Ethernet 2
【答案解析】[解析] 在全局配置模式下,使用ip route命令配置静态路由,其命令格式是:ip route <目的网络地址> <子网掩码> <下一跳路由器的IP地址>。默认路由是静态路由的一个特例。当路由器为路由数据包查找路径而没有找到可供使用的、匹配的路由选择信息时,默认路由将为该数据包指定一个固定的下一跳IP地址。默认路由中“0.0.0.0 0.0.0.0”表示未知主机,即任何无法判断的目的主机地址。根据如图1所示的网络拓扑结构可知,路由器:RC到达172.16.3.0/24网段的下一跳是从RC的E2接口送出,该路由的下一跳路由器的IP地址为172.16.63.19(即路由器RF的:EO接口IP地址)。因此,能满足题意要求的配置语句是ip route 0.0.0.0 0.0.0.0 172.16.63.19,或者是ip route 0.0.0.0 0.0.0.0 Ethernet 2。
问答题 与路由器RA连接的局域网172.16.1.0/24是一个末节网络,而且已接近饱和。为了减少网络流量,需要过滤进入局域网172.16.1.0/24的路由更新信息,可在哪台路由器设备上采用什么方法实现这一应用需求?
【正确答案】可将路由器RA的E1接口配置为被动接口
【答案解析】[解析] 被动接口是指阻止路由更新报文通过的路由器接口,即被动接口只接收但不发送路由更新信息。在RIP路由配置模式下,使用命令passive-imerface指定一个路由器接口为被动接口。局域网172.16.1.0/24是一个已接近饱和的末节网络(即该网段直接连接的是终端用户),连接在路由器RA的E1接口。为了减少网络流量,需要过滤进入局域网172.16.1.0/24的路由更新信息,以保证网络中路由表的高效性和正确性。因此可将路由器RA连接该局域网的E1接口配置为被动接口。其配置过程示例如下:
RA(conflig) # router rip
RA(config-router) # passive-interface ethernet 1