网络协议分析课后题答案

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1、网络协议分析课后题答案第五章1. 路由器是否应该优先处理ICMP报文？不。ICMP报文封装在IP报文中，和其它IP报文一样在路由器的队列中进行排队，路由 器则按照先入先出的规则处理报文。对路由器而言，与优先权有关的不是IP数据报中封装 的报文类型，而是IP首部中的QoS字段。2. 如果携带ICMP报文的IP数据报出现差错，则不应产生新的ICMP报文。试解释其原因。 如果这个数据报再出现差错呢？这样规定是防止无休止地循环发送差错报告报文。3. 如图5-16所示，数据从S发送到D,但是经过的路由器为：R1、R2、R3和R5。这是一 条效率不高的路径。但R5不能发送ICMP重定向报文，将路由改为R1

2、、R4和R5。为什 么？图 5-16 ICMP 不能重定向的例子 重定向报文仅能用于属于同一网络的主机和路由器之间。对于图中的例子， R5 仅可能向 D发送重定向报文，仅R1能向S发送重定向报文。4. 假设以太网上有1个主机H与5个路由器相连。设计1个携带IP数据报的物理帧（稍微 有点不合法），使得主机H发送它时，引起主机H接收10个数据报。利用ICMP重定向报文和回送请求报文。H发送一个ICMP回送请求报文，其目的IP地 址设计为自身，但是目的物理地址设置为硬件广播地址。这样，所有路由器都会收到这个报 文并转发（5个），而这些路由器发现主机使用了非优化路由，则向该主机发送重定向报文 （5 个

3、）。5. 设计一个使用ICMP时戳请求和应答报文进行时钟同步的算法。假设初始时戳为“接收时戳为Tr，传送时戳是Tt，发送方收到回应的时间是耳，则 传输时延Dt的估算方法如下：Dt = （Th - Ti） - （Tt - Tr）。其中（Th - TJ是整个往返的延时，而（Tt - Tr）是接收方的处理时间。如果认为两个方向的通信时间大致相等，则单向传输时延应为Dt /2,则发送方与接收 方的时差应为Tr-Dt/2-Ti。由此可以进行时钟同步。6. ICMP 时戳请求报文是否应包含一个指明报文何时发送的时戳？ 不必。该机制中交互的对等端就是通信双方的 ICMP 协议模块，没有必要考虑由生成请求到发

4、送到网络这段处理时间。（接收方之所以要加入接收时戳和传送时戳，是因为这两个时 间的差值体现了 ICMP本身的处理时间。）7. 在Windows系统中，也可以使用ping程序来查看数据报所经过的路径。但当路径长度超 过9时，则不能使用ping程序。试解释原因。ping -r可以实现记录路由的ping功能。记录路由最大只能记录9个路由器。8. 查阅资料，了解并使用图形化的traceroute工具。最常见的VisualRoute，还有3d Traceroute,具体可到互联网搜索下载。9. 本章提到，使用 ICMP echo request 报文时，数据区填充的内容由具体实现指定。在 Windows

5、 下尝试 Ping 命令，看看 Windows 给数据区填的内容是什么？见下图。-int arner 匚ont：-o IPruru Itype: o (Echo (plng reply)cade: Qchscksutn:corracrIdentlf1sr: 0x000sequenc亡 riumbe-r ; 256 (OxHLOOJ-Pit 包bytesData: 6ie26364e56e676869B6Cfe)6E6F707L72737475777&lJ .2：-i丁 h: v?10. 为什么仅能向源站报告差错？路由器收到 IP 数据报时，如果该数据报不包含记录路由、源路由选项，则不体现任何中

6、 间路由器信息，仅能体现源IP信息。因此，必须向源端报告差错。此外，路由器发现数据 报发生差错时，无法判断究竟是在投递过程中的哪一步发生差错，因此，仅能向源站报告差 错。11. 为什么路由器通告报文的发送周期是10分钟，而一条路由的存活时间是30分钟？ 考虑到通告报文可能丢失，存活时间必须大于发送周期。12. 在ICMP目的站不可达报文中，有一类错误是“需要分片但DF置位(不能进行分片)”。 基于此，请给出一个路径 MTU 的测量算法。思想：发送IP数据报并强制该数据报不能分片，如果收到该类错误报告，说明该报文 尺寸过大，则继续调小尺寸并继续发送该种IP数据报；如果未收到该类报告，说明尺寸偏

7、小或正好，此时可以增大IP数据报的尺寸。为了较快地逼近实际值，可以首先将第一个探测报文的尺寸设置为最大IP数据报长度, 之后利用二分算法的思想调整探测报文尺寸。13. 你能否给出其它用于 traceroute 程序的判断是否到达目标的方法？可以将探测报文改为UDP报文，并把其目的端口号设置为一个不常用的端口。这样，中 间路由器返回的是ICMP超时报文，而目标返回的是ICMP端口不可达报文，由此可以判断 到达了目的端。14. 阅读RFC1393，看看有没有其它实现traceroute的方法。该方法的思想是对ICMP ECHO报文进行扩展，增加新选项以实现路径发现功能，具体阅 读该标准既可。1.

8、分析传输层的作用，并与概述中所讨论的通用分层模型思想相比较。加强和弥补IP层的服务。“加强”指提供可靠性，而TCP/IP的传输层则提供了不同的 可靠性级别以适应不同的应用需求；弥补指提供端到端的服务，并通过不同的端口号区分不 同的上层应用。2. 利用端口号而不是进程标识符来指定一台机器的目的进程，有什么优点？ 进程标识符是动态变化的，每次应用程序重启都会对应不同的标识符，而端口号是相对固定的。网络通信中的客户端需要主动与服务器建立连接，其连接的目标必须是固定的，因此， 必须用端口号来标识。3. 使用预分配的UDP端口号，有什么优点？此题忽略，无意义。4. 能否将同一端口号分配给两个进程使用，设

9、法通过实验证实你的结论？不能。利用Socket编程，使用bind函数将同一端口绑定给两个应用（套接字），后启动 的应用（进程）无法使用该套接字。5. 为什么UDP校验和独立于IP校验和？你是否反对这样一个协议：对包括UDP报文在内 的整个IP数据报使用一个校验和？IP仅针对首部计算校验和，UDP报文封装在IP数据报中作为数据报的数据区，因此单 独计算校验和。这样整个IP数据报都可以被校验。反对。IP和UDP属于不同的协议模块和层次，合并校验不利于区分错误来源。此外， 在数据报投递过程中，对于目标不是自身的数据报，路由器则仅处理IP部分，不关注高层， 分开计算时，当发现IP发生差错就可进行相应处

10、理，合并计算校验和则不便于这种处理。 在目的端，数据在接收过程中则是沿着协议栈逐层向上递交的，分开计算时当IP首部发生 差错，数据报就不会递交给UDP模块，合并时则无法实现这一点。6. 接收端收到有差错的UDP报文时应如何处理？发生差错有几种情况：若UDP目的端口号未开放，则返回ICMP端口不可达报文；若检 验校验和时发生差错，则丢弃。7. 一个UDP数据报首部的十六进制表示为:0632 0045 001C E217。试求源端口、目的端口、 用户数据报的总长度、数据部分长度。这个数据报是从客户发送给服务器还是从服务器发 送给客户的？使用 UDP 的这个服务器程序是什么？题目有误，应改成0632

11、 0035 001C E217。（不用改）源端口： 1568（0632），目的端口 53（0035），报文长度28字节（001C），数据部分 长度28-8=20字节。客户端发给服务器，服务器程序是DNS。原题目是 45，是 69， TFTP。8. 假定一台主机连接在以太网上，它要发送总长度为8192字节的UDP报文。该报文最终 被分成多少个IP数据报投递？以太网MTU为1500字节。假设IP不使用选项，则其长度为20字节，所以预留给UDP 的长度为1480字节。所以最终的分片数为|8192/1480|+1=6，其中“|”标识取整。9. 如何判断远程机器上的某个 UDP 端口是否开放？向该端口发

12、送UDP报文，若收到ICMP端口不可达报文，则该端口未开放。10. 从网络安全的角度看，使用知名端口号会不会存在安全风险？单看这种行为，不会存在风险。但是知名端口与一些知名应用相关，这些应用可能存在安 全缺陷，比如协议本身有缺陷，或者实现有安全漏洞。因此，黑客攻击的第一步往往是实施 端口扫描，为随后的攻击步骤奠定基础。第八章81对于使用代理ARP的路由器，如果使用主机地址表来决定是否回答ARP请求，只要在 某个网络中添加一个新主机，就必须修改该选路表。考虑如何分配IP地址才能在不改变选 路表的情况下添加主机。（提示：考虑子网）用路由器连接的每个物理网络被分配连续的IP地址段，这样，路由器可以使

13、用网络号 掩码的格式来表述：到某个网段的机器用代理ARP。这样，只要新主机的地址处于这个网 段，就不必修改选路表。82透明路由器可否用于局域网，如以太网？为什么？从工作机制和地址使用方法看，使用该技术需要有巨大的IP地址空间（A类），因此， 不适用于局域网。8.3考虑一个B类网络号的固定子网划分，使它能适应至少76个网络。每个网络上能有多 少台主机？76个网络，意味着至少应该有7个比特被拿出来作为网络号，主机号部分为9 比特，则 每个网络上最多的主机数为29-2=510。 （去除全0 和全 1）。8.4对一个C类网络地址，划分子网是否有意义？有。可以划分出小规模的子网以便进行控制和管理。最小的

14、子网仅包含4 个地址，这个 子网中有两个地址可用，用于路由器的点对点连接，分别分配给点到点链路的两个点。85在一个路由器上同时使用代理ARP和子网编址是否可行？如果可行，请说明如何做到； 如果不可行，解释为什么。可以。参考习题8.1。分别给出了实例。86为什么说使用代理ARP的网络容易受到ARP欺骗（即任意一台机器都能顶替其他任何机器）？应该，因为连接是要占用系统资源的，对于接收大量连接请求的服务器而言尤为重要。实 际中服务器通常具有半开连接检测功能，细节见7.3.4。8.7当使用两个NAT盒连接三个地址域时，潜在的问题是什么？考虑使用私有IP地址的情况:使用C/S通信模型时，客户端需要主动发

15、起于服务器的通信，如果服务器位于NAT盒 后（图中两个 192.168.168.0/18地址域中的一个），则通信会失败。实际中，服务器通常不 应被配置私有地址（为本私有地址域提供服务的服务器除外）。另一种想法：如果两个NAT盒后的两个地址域使用相同的私有地址，则无法通信。88当使用两个NAT盒连接三个地址域时，目的地址会被转换几次？源地址会被转换几次？ 各 2 次。89考虑通过互联三个地址域的两个NAT盒发送的ICMP主机不可达报文，将发生几次地 址转换？将发生几次端口号转换？要点：需同时转换封装ICMP报文的IP报文首部的IP地址，以及ICMP报文中包含的出 错数据报IP首部的地址和端口号。810 NAT对于主机是完全透明的吗？为了回答这个个问题，请给出主机能够传输的一个报 文序列，（使用这个序列，主机就可）以确定它（自己）是否隐藏在一个NAT盒后。利用 UDP 报文和 Traceroute 技术。