(9 分)设有 4 台主机 A、B、C 和 D 都处在同一物理网络中,它们的 IP 地址分别为:
子网掩码都是 255.255.255.224。请回答:
(1)该网络的 4 台主机中哪些可以直接通信?哪些需要通过设置路由器才能通信?请画出网络连接示意图,并注明各个主机的子网地址和主机地址。 (2)如要加入第 5 台主机 E,使它能与主机 D 直接通信,其 IP 地址的范围是多少? (3)若不改变主机 A 的物理位置,而将其 IP 改为 192.155.28.168,则它的直接广播地址和本地广播地址各是多少?若使用本地广播地址发送信息,请问哪些主机能够收到? (4)若要使该网络中的 4 台主机都能够直接通信,可采取什么办法?
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**【解析】** 本题考查 IPv4 的地址特点、子网划分方法及网络设备的应用。子网掩码为 255.255.255.224,仅和第四字节有关,转换为二进制 255.255.255.11100000。把主机的地址转换为二进制,并和子网掩码做“与”运算,就可求出其网络地址。具体如下所示:
| 主机 | IP 地址 | 子网号 | 主机号 | 子网地址 |
|---|---|---|---|---|
| A | 192.155.28.011 | 1 0000 | 011 | 10000 |
| B | 192.155.28.011 | 1 1000 | 011 | 11000 |
| C | 192.155.28.100 | 0 0111 | 100 | 00111 |
| D | 192.155.28.110 | 0 1010 | 110 | 01010 |
(1)只有处于同一个网络的主机之间才能直接通信,因此,如上表所示,只有主机 A 和主机 B 在同一个子网(192.155.28.96)内,因此只有主机 A 和主机 B 之间才可以直接通信。主机 C 和主机 D,以及它们同 A 和 B 的通信必须经过路由器。
`A 主机地址 192.155.28.112 子网地址 192.155.28.96 B 主机地址 192.155.28.120 子网地址 192.155.28.96 C 主机地址 192.155.28.135 子网地址 192.155.28.128 D 主机地址 192.155.28.202 子网地址 192.155.28.192 `
(2)若要加入第 5 台主机 E,使它能与 D 直接通信,那么主机 E 必须位于和 D 相同的网络中,即 192.155.28.192,子网地址为 192.155.28.110|0 1010,即地址范围是去掉主机号为全 0 和全 1 的,以及 D 的主机号,就是 192.155.28.110|0 0001 到 192.155.28.110|1 1110(且不包括 192.155.28.202)这样地址范围是 192.155.28.193 到 192.155.28.222,注意要除掉 192.155.28.202。
(3)主机 A 地址改为 192.155.28.168,那么它所处的网络为 192.155.28.160。由定义,直接广播地址是主机号各位全为“1”,用于任何网络向该网络上所有的主机发送报文,每个子网的广播地址则是直接广播地址。本地广播地址,又称为有限广播地址,它的 32 位全为“1”,用于该网络不知道网络号时内部广播。因此,主机 A 的直接广播地址为 192.155.28.191,本地广播地址是 255.255.255.255,若使用本地广播地址发送信息,所有本地主机都能够收到,即主机 B,需要注意的是,路由器不会转发本地广播的包。
注意:关于本地广播和直接广播有很多同学弄不明白,这里说一下。 TCP/IP 规定,主机号全为“1”的网络地址用于广播之用,叫做广播地址。所谓广播,指同时向网上所有主机发送报文。广播地址包含一个有效的网络号和主机号,技术上称为直接广播地址。在网间网络的任何一点均可向其他任何网络进行直接广播,但直接广播有一个缺点,就是要知道信宿网络的网络号;另一个是采用直接广播地址的广播分组可能会被路由器转发,即外部网络的用户将会截取到这种广播分组,从而降低了网络的安全性。如果只需在本网络内部广播,但又不知道本网络网络号。TCP/IP 规定,32 比特全为“1”的网间网络地址用于本网广播,该地址叫做有限广播地址,即本地广播地址。
(4)若希望 4 台主机直接通信,可以修改子网掩码为 255.255.255.0,这样 4 台主机就处于一个网络中,可以直接通信。