題目：某主機的MAC地址為00-15-C5-C1-5E-28，IP地址為10.2.128.100（私有地址）。圖47a為網絡拓撲，題47b是該主機進行Web請求的一個以太網數據幀前80字節的十六進制及ASCII碼部分。

請參考圖中的數據回答以下問題:
(1) Web 服務器的 IP 地址是什么? 該主機的默認網關的 MAC 地址是什么?

(2) 該主機在構造題 476 圖的數據時，使用什么協議確定目的 MAC 地址?封裝該協議請求報文的以太網幀的目的 MAC 地址是什么?

(3) 假設 HTTP/1,1協議以持續的非流水線方式工作，一次請求-響應時間為 RTT，rfc.Htm頁面引用了 5 個 JPEG 小圖像，則從發出題 47 圖中的 We 請求開始到瀏覽器收到全部大容為止，需要經過多少個 RTT?

(4) 該所封裝的 IP 分組經過路由器 R 轉發時，需修改 IP 分組頭中的哪些字段?

一、對各個圖進行分析如下：

【拓撲圖分析】一臺主機通過R路由器訪問Internet，主機端口號為：10.2.128.100；連接路由器網關為：10.2.128.1；路由器另一端的端口號為：101.12.123.15。最大傳輸的單元MTU = 1500B

【以太網數據幀圖分析】由拓撲圖可知，最大傳輸單元為1500B，所以以太網幀所占為1500B，其中目的MAC地址占6B，源MAC地址占６B，類型占２Ｂ，其余為數據。CRC是檢錯尾部。

【注】數據從應用層傳輸下來，經過網絡層時會給加個IP頭跟檢錯的尾部，在傳輸到數據鏈路層的時候再加上以太網數據幀頭跟檢錯尾部，構成整個數據幀再傳輸到物理層進行傳輸。示意圖如下。

?

?【IP分組頭結構圖解析】IP分組頭是由20B組成，其中前四個B表示版本，如上圖所示一行表示

4B，其中各部分的解釋如下：

頭部長度：IP報頭長度，最大為15個長度，每個長度為4字節。頭部長度的范圍是5-15單位，即20-60（字節）
服務類型：第4-7比特分別代表：延遲、吞吐量、可靠性、代價。這四個比特服務類型中只能置其中一個比特為1，但可以全為0。
總長度字段：表明整個數據段的長度，以字節為單位，最大65535字節。
標識字段：唯一地標識主機發送的每一份數據包。標識字段的值使分片后各數據報片最后能正確的重裝成為原來的數據報。
標志字段：目前只有2位有意義。最低位記為MF，MF=1表示后面還有分片；MF=0表示當前是數據報最后一個。中間的一位記為DF，意思是不能分片。只有當DF=0時才允許分片。
片偏移字段：指分片后，某片在原分組的相對位置（起點）。片偏移以8個字節為偏移單位，每個分片的長度一定是8字節(64位)的整數倍。
生存時間TTL：8個比特。發送數據的源主機設置數據報最多可以經過路由器數，通常為32、64、128。每經過一個路由器 -1，直到0丟棄該數據報，并發送錯誤信息。防止報文在互聯網上無休止的被傳送。
協議：指明IP層所封裝的上層（傳輸層）協議類型。當字段值1表示ICMP，2表示IGMP，6表示TCP，17表示UDP等。
頭部校驗和：根據IP頭部計算得到的校驗和碼，計算方法：對頭部每個16比特進行二進制反碼求和。
可選項和填充字段：用來定義一些任選項（如記錄路徑、 時間戳），很少被使用，且不是所有主機和路由器都支持。必須是32比特（4字節）的整數倍，如果不足必須填充0來達到長度要求（由填充項字段來實現）。

二、解題

(1) Web 服務器的 IP 地址是什么? 該主機的默認網關的 MAC 地址是什么?

【解析】由上圖的解析可知，Web服務器的IP地址，即為IP分組頭結構中的目的IP地址。主機的默認網關MAC為以太網數據幀中的目的MAC地址。因此，通過以太網數據幀的前80字節查找對應的位置。

1.目的IP地址在IP分組頭結構中第16字節開始的四個字節，而IP分組又在以太網幀的數據部分，所以位于以太網幀的第 6+6+2+16 = 30個開始，分別是30,31,32,33，即40 aa 62 20H（從0開始往后數）即64.170.98.32。

2.該主機的默認網關的MAC地址就是目的MAC地址即以太網幀前6B。00-21-27-21-51-ee。

?(2) 該主機在構造題 47b?圖的數據時，使用什么協議確定目的 MAC 地址?封裝該協議請求報文的以太網幀的目的 MAC 地址是什么?

【解析】路由器通過IP地址解析得到目的MAC地址，這一操作采用的協議是ARP協議（地址解析協議）。而ARP是采用廣播的形式來請求報文的以太網目的MAC。

因此使用ARP協議確定目的MAC地址，通過廣播的形式來請求以太網幀的MAC地址為ff-ff-ff-ff-ff-ff.

【注】廣播的地址為全1地址。

(3) 假設 HTTP/1,1協議以持續的非流水線方式工作，一次請求-響應時間為 RTT，rfc.Htm頁面引用了 5 個 JPEG 小圖像，則從發出題 47 圖中的 Web 請求開始到瀏覽器收到全部為止，需要經過多少個 RTT?

【解析】HTTP協議根據TCP的握手原理，因此需先向web發出一個request請求的信號，等待回復一個ACK確認幀；再向web發送一個確認連接的信號，等待回復一個ACK確認幀，確認連接；最后再請求頁面的內容。如下圖所示，

?則結合上圖所示的一個請求，每一個來回需要一個RTT時間，因此，從請求跟連接到接收五個圖片需要7個RTT。

而題目中提問的是web請求開始到瀏覽器收到全部（默認已經建立好連接），其中不包含連接的這一個過程，因此需要6個RTT。

(4) 該所封裝的 IP 分組經過路由器 R 轉發時，需修改 IP 分組頭中的哪些字段?

【解析】在進行路由器轉發的時候，其數據部分是不變的，而源IP地址將修改為路由器地址；而經過轉發TTL也將進行 -1 操作，直到TTL為0的時候數據失效；首部校驗是對整個頭部進行校驗，因此修改了東西后要重新進行修改。

因此封裝的IP分組經過路由器R轉發時，需修改的IP分組頭中的：源IP地址、TTL、首部校驗和三個部分。

總結

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