计算机网络（第七版）谢希仁编著 第四章课后答案详解
第四章：
1、IP地址分为几类？各如何表示？IP地址的主要特点是什么？
答：在IPv4的地址中，所有的地址都是32位，并且可记为：
IP地址=｛<网络号>，<主机号>｝
IP地址共分为ABCDE 5类。
每一类地址都由两个固定长度的字段组成，其中一个字段是网络号 net-id，它标志主机（或路由器）所连接到的网络，而另一个字段则是主机号 host-id，它标志该主机（或路由器）。
各类地址的网络号字段net-id分别为1，2，3，0，0字节；主机号字段host-id分别为3字节、2字节、1字节、4字节、4字节。
A类地址最前面的1位是0；B类地址最前面的2位是10；C类地址最前面的3位是110。D类地址用于多播，最前面的4位是1110；E类地址保留今后使用，最前面的4位是1111。
特点：
（1）每一个IP地址都由网络号和主机号两部分组成。IP地址是一种分等级的地址结构。分两个等级的好处是：
第一，IP地址管理机构在分配 IP 地址时只分配网络号，而剩下的主机号则由得到该网络号的单位自行分配。这样就方便了 IP地址的管理。
第二，路由器仅根据目的主机所连接的网络号来转发分组（而不考虑目的主机号），这样就可以使路由表中的项目数大幅度减少，从而减小了路由表所占的存储空间。
（2）实际上 IP地址是标志一个主机（或路由器）和一条链路的接口。换言之，IP地址并不仅仅指明一个主机，同时还指明了主机所连接到的网络。
由于一个路由器至少应当连接到两个网络（这样它才能将 IP数据报从一个网络转发到另一个网络），因此一个路由器至少应当有两个不同的 IP地址。
(3) 用转发器或网桥连接起来的若干个局域网仍为一个网络，因此这些局域网都具有同样的网络号 net-id。
(4) 所有分配到网络号 net-id的网络（不管是范围很小的局域网，还是可能覆盖很大地理范围的广域网）都是平等的。
2、试说明IP地址与硬件地址的区别，为什么要使用这两种不同的地址？
答：从层次的角度来看，物理地址是数据链路层和物理层使用的地址，而IP地址是网络层和以上各层使用的地址，是一种逻辑地址。
由于全世界存在着各式各样的网络，它们使用不同的硬件地址。要使这些异构的网络能够互相通信就必须进行非常复杂的硬件地址转换工作，因此由用户或用户主机来完成这项工作几乎是不可能的事。但统一的IP地址把这个复杂的问题解决了，连接到互联网的主机只需要拥有统一的IP地址，它们之间的通信就像连接在同一个网络上那样方便。
并且IP地址只指明了目的网络主机地址，而数据在传输过程中要经过路由器的分组转发，那么就必须知道路由器的地址，这个地址由物理地址指明，这样数据才能从源主机到达目的主机。
3、（1）子网掩码为255.255.255.0代表什么意思？
答：有三种含义：
其一是一个A类网的子网掩码，对于A类网络的IP地址，前8位表示网络号，后24位表示主机号，使用子网掩码255.255.255.0表示前8位为网络号，中间16位用于子网段的划分，最后8位为主机号。
第二种情况为一个B类网，对于B类网络的IP地址，前16位表示网络号，后16位表示主机号，使用子网掩码255.255.255.0表示前16位为网络号，中间8位用于子网段的划分，最后8位为主机号。
第三种情况为一个C类网，这个子网掩码为C类网的默认子网掩码。
（2）一网络的现在掩码为255.255.255.248，问该网络能够连接多少个主机？
答：255.255.255.248即11111111.11111111.11111111.11111000。
掩码位数29，每一个子网上的主机为(2^3)=8台
理论上该网络能够连接8个主机，但是扣除全1和全0的情况后，该网络实际上能够连接6个主机。
（3）一A类网络和一B网络的子网号subnet-id分别为16个1和8个1，问这两个子网掩码有何不同？
答：A类网络：11111111 11111111 11111111 00000000
给定子网号（16位“1”）则子网掩码为255.255.255.0
B类网络：11111111 11111111 11111111 00000000
给定子网号（8位“1”）则子网掩码为255.255.255.0
可见这两个网络的子网掩码一样，但它们的子网数目不同。
（4）一个B类地址的子网掩码是255.255.240.0。试问在其中每一个子网上的主机数最多是多少？
答：IP地址的第3个字节是（240）10=（128+64+32+16）10=（11110000）2
B类地址的子网掩码是：11111111.11111111.11110000.00000000
主机号的位数为4+8=12，因此，最大主机数为：2^12-2=4096-2=4094个。
（5）一A类网络的子网掩码为255.255.0.255；它是否为一个有效的子网掩码？
答：A类网络的子网掩码为10111111 11111111 00000000 11111111
他是一个有效的子网掩码，但不推荐这样使用，因为子网中的1不是连续的。
（6）某个IP地址的十六进制表示C2.2F.14.81，试将其转化为点分十进制的形式。这个地址是哪一类IP地址？
答： C2 2F 14 81=(12*16+2).(2*16+15).(16+4).(8*16+1)=194.47.20.129
C2 2F 14 81=11000010.00101111.00010100.10000001
前3位是110，所以这个地址是C类地址。
（7）C类网络使用子网掩码有无实际意义？为什么？