IP报头定义如下图，其中Flags包括MF（More Fragment）比特和DF（Don’t Fragment）比特。
【问题1】（4分）
因特网体系结构分为哪四层？各层与OSI参考模型是如何对应的？
【问题2】（6分）
（1）一个IP数据报在什么情况下需要分片？
（2）IP报头中哪些字段与分片有关？
（3）各分片在何处进行重装还原到分片前的状态？
（4）一个IP数据报长度为4000字节（包括20字节首部长度），需要经过普通的百兆以太网传输，应该切分为3个分片，列出这三个分片的IP数据报长度、片位移字段和MF标志的值。
【问题3】（10分）
回答下列与OSPF路由协议有关的问题：
（1）OSPF路由器周期性发送HELLO包的目的是什么？
（2）OSPF路由器之间交换的是“链路状态”（link state）信息，一个OSPF路由器用什么方法将它生成的链路状态信息（Link State Advertisement，LSA）传播到区域内与它不相邻的路由器？
（3）路由器采用什么算法根据整个网络的链路状态信息求出它的路由表？
（4）为什么要划分区域（area）？
（5）某以太网上有三个OSPF路由器R1～R3正在运行，其中R1被选举为“指定路由器”（Designated Router，DR），R2为“备份指定路由器”（BDR），R3为普通OSPF路由器。该局域网上第四个OSPF路由器R4加电开始运行，R4是否分别需要与R2和R3的LSA数据库进行同步？
【问题1】（4分）
【问题2】（6分）
（1）当IP数据报长度超过网络所容许的最大传送单元MTU时，就必须把过长的数据报进行分片后才能在网络上传送。
（2）标识（Identification）、标志（Flags）、片偏移（Fragment Offset）
（3）在目的主机对数据报片重组。
（4）第一片：1500字节，片位移字段为0，MF=1。
第二片：1500字节，片位移字段是1480/8=185，MF=1。
第三片：1040字节，片位移字段是2960/8=370，MF=0。
【问题3】（6分）
（1）Hello包维持邻居关系
（2）洪泛法
（3）SPF算法
（4）为了使OSPF能用于规模很大的网络
（5）R4和R2的LSA数据库进行同步，不和R3的LSA数据库进行同步。
【问题1】 （4分）
【问题2】（6分）
（1）当IP数据报长度超过网络所容许的最大传送单元MTU时，就必须把过长的数据报进行分片后才能在网络上传送。
（2）标识（Identification）：相同的标识字段的值使分片后的各数据报片最后能正确地重装成为原来的数据报。
标志（Flags）：标志：占3位，但目前只有两位有意义。标志字段中的最低位记为MF。MF=1表示后面“还有分片”的数据报。MF=0表示这已是若干数据报片中的最后一个。标志字段中间的一位记为DF，意思是“不能分片”。只有当DF=0时，才允许分片。
片偏移（Fragment Offset）：较长的分组在分片后，某片在原分组中的相对位置。片偏移以8个字节为偏移单位。
（3）在目的主机对数据报片重组。
（4）第一片：1500字节，片位移字段为0，MF=1。
第二片：1500字节，片位移字段是1480/8=185，MF=1。
第三片：1040字节，片位移字段是2960/8=370，MF=0。
【问题3】（6分）
（1）由于链路状态路由协议不必周期性地传递路由更新包，所以它不能像距离矢量路由协议一样用路由更新包来维持邻居关系。链路状态路由协议必须使用专门的Hello包维持邻居关系。周期性的发送Hello包（默认10秒），如果在设定时间（默认为40秒，通常至少是Hello包发送时间间隔的4倍）内没有收到对方OSPF路由器发送来的Hello报文，则本地路由器会认为该对方路由器无效。只有形成邻居关系后，才能学习到网络拓扑。
（2）OSPF路由器向本自治系统中的所有路由器采用洪泛法发送信息，路由器通过所有的输出接口向所有相邻的路由器发送信息。而每一个路由器又把这个信息发给其他的相邻路由器，但不再发给刚刚发来信息的那个路由器。这样，整个区域中的所有路由器都得到了这个信息的一个副本。
（3）OSPF路由器获得了完整的链路状态数据库LSDB后，OSPF区域中的每个路由器将会对该区域的网络结构有相同的认识，随后各路由器将根据LSDB的信息用SPF算法独立计算出路由。
（4）为了使OSPF能用于规模很大的网络，OSPF将一个自治系统再划分为若干个更小的范围，叫作区域。划分区域的好处，就是利用洪泛法交换链路状态信息的范围限定在一个区域而不是整个的自治系统，减少了网络的通信量。
（5）OSPF要求在广播型网络中选举一台指定路由器DR和备份指定路由器BDR。DR和BDR负责用链路状态通告（LSA）描述该网络类型以及该网络内的其他路由器，同时也负责管理他们之间的链路状态信息交互过程。
DR和BDR选定后，该广播型网络内的所有路由器只和DR和BDR建立邻接关系，和DR和BDR相互交换链路状态信息以实现OSPF区域内路由器链路状态信息同步。
所以R4和R2的LSA数据库进行同步，不和R3的LSA数据库进行同步。
