计算机网络2012年回忆版分析

注重分析和考点分布，明确侧重点！

一、选择题解析 (Multiple-Choice Questions Analysis)

1. 书本原题
题目：题目未具体说明，需参考教材对应章节。
建议：复习课程教材中标记的重点例题。

2. Ethernet Interface Address 分配方式
题目：Ethernet interface address 由谁分配？
选项：
A. 制造时分配
B. 手动或通过 DNS 分配
C. 随机生成并通过广播检查唯一性
D. 共享高位比特以确定子网
答案：A. 制造时分配
解释：
• MAC 地址由 IEEE 统一分配，前 24 位为厂商 ID，后 24 位为设备唯一标识，固化在网卡中。

Key Point: Burned into NIC by manufacturer.

3. 选择不同协议
题目：以下哪个协议与其他不同？
选项：
A. CSMA/CD
B. TDMA
C. ALOHA
D. CSMA
答案：B. TDMA
解释：
• TDMA 是时分多址（Time Division），属于集中式控制协议。

• 其他选项（CSMA/CD、ALOHA、CSMA）均为随机接入协议。

Key Point: TDMA is scheduling-based, others are contention-based.

4. ARP Query 包的封装
题目：ARP 查询包封装在什么中？
选项：
A. 目标特定的链路层帧
B. 链路层广播帧
C. IP 数据报
D. 以上都不是
答案：B. 链路层广播帧
解释：
• ARP 查询通过广播帧（目标 MAC = FF:FF:FF:FF:FF:FF）发送，以解析 IP 对应的 MAC 地址。

Key Point: ARP uses broadcast at link layer.

5. IP 数据报路径认知
题目：IP 数据报经过源主机和路由器时，主机和路由器是否知道完整路径？
选项：
A. 两者均知道
B. 仅源主机知道
C. 仅路由器知道
D. 两者均不知道
答案：D. 两者均不知道
解释：
• IP 协议是无连接的，路由决策基于逐跳转发，仅知道下一跳。

Key Point: Next-hop routing, no end-to-end path knowledge.

6. 路由器的 IP 地址数量
题目：一个路由器有几个 IP 地址？
选项：
A. 至少两个
B. 一个
C. 没有
答案：A. 至少两个
解释：
• 路由器每个接口需要一个 IP 地址（至少两个接口连接不同网络）。

Key Point: One IP per interface (minimum two for connectivity).

7. TCP 的特性
题目：TCP 的特性包括？
选项：
A. 流量控制
B. 连接建立
C. 拥塞控制
D. 以上所有
答案：D. 以上所有
解释：
• TCP 提供可靠传输，涵盖流量控制（滑动窗口）、三次握手（连接建立）、拥塞控制（慢启动/AIMD）。

Key Point: TCP = Reliability + Flow/Congestion Control.

8. 数据占比计算
题目：每秒 120 字节数据封装在无选项字段的 TCP/IP 数据报中，应用数据占比多少？
选项：
A. 80%
B. 75%
C. 60%
D. 25%
答案：B. 75%
解释：
• TCP 头：20 字节，IP 头：20 字节。

• 总开销 = 40 字节，数据占比 = 120 / (120+40) = 75%。

Key Point: Overhead = 40 bytes (TCP+IP headers).

9. 传输层分用
题目：将传输层段递送到正确套接字的过程称为？
选项：
A. 分用 (Demultiplexing)
B. 复用 (Multiplexing)
C. TDM
D. FDM
答案：A. 分用 (Demultiplexing)
解释：
• 分用：通过端口号将数据定向到目标应用进程。

Key Point: Port numbers → Correct socket.

10. ICMP 的用途
题目：ICMP 用于？
选项：
A. 错误报告
B. Ping
C. 两者
D. 都不是
答案：C. 两者
解释：
• ICMP 用于错误报告（如目标不可达）和网络诊断（如 Ping/Traceroute）。

Key Point: ICMP = Error reporting + Diagnostics.

11. Internet 分层的原因
题目：Internet 分层的主要原因是？（选两个）
可能选项：
• 模块化设计（便于升级和维护）

• 明确功能分工（各层独立）

Key Point: Modularity + Clear responsibility.

12. 以太网交换机的转发表建立
题目：以太网交换机的转发表如何建立？
选项：
A. 自学习
B. 手动配置
C. 通过 DNS
答案：A. 自学习
解释：
• 交换机通过自学习记录源 MAC 地址与端口的映射。

Key Point: Learn from source MAC in frames.

13. 数据报分片问题
题目：将 999 字节数据报分片到 MTU=500 字节的链路中，分片数量和偏移量？
选项：
A. 2 个分片，偏移 0, 500
B. 3 个分片，偏移 0, 60, 120
答案：B. 3 个分片，偏移 0, 60, 120
解释：
• 每分片数据 ≤ 480 字节（MTU - 20 字节 IP 头）。

• 偏移量 = 数据位置 / 8（单位：8 字节块）。

Key Point: Offset in 8-byte units.

14. 外部路由协议的主导因素
题目：Inter-AS 路由决策的主导因素是？
选项：
A. 地理距离
B. 策略
C. AS 跳数
D. 拥塞度
答案：B. 策略
解释：
• BGP 是策略驱动的（如商业合约、政治限制）。

Key Point: Policy > Metrics in inter-AS routing.

15. 网页传输特性
题目：网页文档传输的特性是？
选项：
A. 对丢失敏感但对时间不敏感
B. 对丢失不敏感但对时间敏感
答案：A. 对丢失敏感但对时间不敏感
解释：
• HTTP 基于 TCP，要求数据完整，但允许延迟。

Key Point: Web = Loss-intolerant, delay-tolerant.

总结 (Summary)
1. MAC 地址：制造时分配。
2. 协议差异：TDMA 是调度协议，其他为随机接入。
3. IP 路由：逐跳转发，无完整路径认知。
4. TCP 特性：可靠传输 + 流量/拥塞控制。
5. 分片与偏移：MTU 限制，偏移量以 8 字节为单位。
6. 分层与分用：模块化设计 + 端口分用。

考试重点 (Exam Focus):
• 协议分类、TCP/IP 头部开销、路由决策因素、分层原理。

二、填空题解析 (Fill-in-the-Blank Questions Analysis)

1. Data Link, Network, Transport 层的连接对象
题目：Data link, network, transport 分别是什么之间的链接？
答案：
• Data Link Layer（数据链路层）：直接相连的节点（如主机-交换机、主机-路由器）。

• Network Layer（网络层）：源主机到目标主机（端到端）。

• Transport Layer（传输层）：进程到进程（通过端口号区分应用）。

解释：
• 数据链路层：解决同一局域网内帧的传输（MAC 地址）。

• 网络层：跨网络路由 IP 数据报（IP 地址）。

• 传输层：确保应用进程间的可靠通信（端口号）。

Key Point:
• Data Link: Node-to-node (MAC).

• Network: Host-to-host (IP).

• Transport: Process-to-process (Port).

2. 四种网络时延 (Four Types of Network Delay)
题目：四个时延是什么？
答案：
1. 传输时延（Transmission Delay）：数据量 / 带宽（如 1KB / 1Mbps = 8ms）。
2. 传播时延（Propagation Delay）：距离 / 光速（如 1000km 光纤 ≈ 5ms）。
3. 处理时延（Processing Delay）：路由器/交换机处理分组的时间。
4. 排队时延（Queuing Delay）：分组在缓冲区等待的时间（依赖拥塞程度）。

解释：
• 传输时延：与数据大小和链路带宽相关。

• 传播时延：与物理距离相关，固定值。

• 处理时延：设备性能决定。

• 排队时延：网络拥塞时显著增加。

Key Point:
• Transmission: Data size ÷ Bandwidth.

• Propagation: Distance ÷ Speed of light.

3. OSPF 和 BGP 的算法基础
题目：OSPF 和 BGP 分别基于哪种算法？
答案：
• OSPF：Link-State（链路状态算法）。

• BGP：Path-Vector（路径向量算法，基于 Distance Vector 改进）。

解释：
• OSPF：每个路由器维护全局拓扑图，使用 Dijkstra 算法计算最短路径。

• BGP：通过 AS 路径（AS-Path）选择最优路由，基于策略而非纯跳数。

Key Point:
• OSPF: Global topology + Dijkstra.

• BGP: Policy-driven path selection.

4. RIP 和 BGP 的区别
题目：RIP 和 BGP 的区别是什么？
答案：
• RIP：基于跳数（最多 15 跳），适用于小型网络。

• BGP：基于路径（AS-Path）和策略，适用于大型互联网。

解释：
• RIP：Distance Vector 协议，仅考虑跳数，易产生路由环路。

• BGP：关注 AS 间的商业合约和政治因素（如避免某些 AS）。

Key Point:
• RIP: Hop-count limited (15 hops).

• BGP: Policy over metrics.

5. TCP 建立连接的方法
题目：In the TCP, connection establishment of transport layer uses the method of ________.
答案：三次握手（Three-way Handshake）

解释：
1. SYN：客户端发送 SYN=1, seq=x。
2. SYN-ACK：服务端回复 SYN=1, ACK=1, seq=y, ack=x+1。
3. ACK：客户端发送 ACK=1, seq=x+1, ack=y+1。

Key Point:
• SYN → SYN-ACK → ACK.

6. IP 头部的关键字段
题目：IP 头部有 ______ field，如果这个值是 0，路由器会丢弃它。
答案：TTL（Time To Live）

解释：
• TTL：初始值通常为 64 或 128，每经过一个路由器减 1。

• 当 TTL=0 时，路由器丢弃数据包并发送 ICMP 超时消息。

Key Point:
• TTL=0 → Packet discarded + ICMP Time Exceeded.

总结 (Summary)
1. 分层功能：
• 数据链路层（MAC）、网络层（IP）、传输层（Port）。

时延类型：传输、传播、处理、排队。
路由协议：
• OSPF（Link-State）、BGP（Path-Vector）。

• RIP（跳数） vs. BGP（路径策略）。
TCP 连接：三次握手建立可靠性。
IP 头部：TTL 防环路。

考试重点 (Exam Focus):
• 各层功能对比、时延计算、路由协议特性、TCP/IP 关键字段。

三、判断题解析 (True/False Questions Analysis)

1. Email 使用 POP3 协议投递
题目：Email deliver using POP3.
答案：False (F)
解释：
• POP3 用于从邮件服务器下载邮件到本地（Pull 操作）。

• SMTP 才是用于发送邮件（Push 操作）。

关键点：POP3 ≠ 邮件投递，SMTP 负责投递。

2. Traceroute 使用 ICMP 包确定路径
题目：Traceroute in source host sent a series of ICMP packet to determine the router path.
答案：True (T)
解释：
• Traceroute 通过发送 ICMP Echo Request（或 UDP 包）并逐步增加 TTL，利用路由器的 ICMP Time Exceeded 响应构建路径。

关键点：TTL 递增 + ICMP 响应。

3. 网页请求的请求/响应消息数量
题目：A user requests a Web page that consists of some text and three images. For this page, the client will send one request message and receive four response messages.
答案：False (F)
解释：
• HTTP/1.1：默认需要 4 次 TCP 连接（1 文本 + 3 图片），每次连接包含独立的请求和响应。

• HTTP/2：多路复用（1 连接可传输多个资源）。

关键点：HTTP/1.1 的并行连接限制。

4. 距离向量算法需知全局拓扑
题目：Distance vector algorithm must know the complete network topology.
答案：False (F)
解释：
• 距离向量算法（如 RIP）仅需知道邻居的路由表，通过迭代更新逐步收敛。

• 链路状态算法（如 OSPF）才需要全局拓扑。

关键点：Distance Vector → 局部信息；Link-State → 全局信息。

5. CSMA/CD 无冲突
题目：CSMA/CD have no collision.
答案：False (F)
解释：
• CSMA/CD 的核心是检测冲突（Collision Detection），冲突后通过二进制指数退避重传。

• 只有 CSMA/CA（用于无线网络）才试图避免冲突。

关键点：CSMA/CD 检测冲突，而非避免。

6. 窗口大小=1 时 SR=GBN
题目：If window size is equal 1, SR is the same as GBN.
答案：True (T)
解释：
• 窗口大小=1 时：

• SR（选择性重传）和 GBN（回退N帧）均退化为停等协议（发送1帧，等待ACK）。

关键点：窗口=1 → 无并行传输，两者行为一致。

7. TCP 分用依据端口和IP
题目：TCP到达接收方，用 port 和 IP 去 Demultiplexing。
答案：True (T)
解释：
• 分用（Demultiplexing）通过目标 IP + 目标端口号将数据定向到正确的套接字。

关键点：IP 定位主机，端口定位进程。

8. ARP 映射 IP 与主机名
题目：ARP 取得 the mapping between IP and human-readable-name.
答案：False (F)
解释：
• ARP 解析 IP → MAC 地址（链路层地址）。

• DNS 才负责解析域名（human-readable-name）→ IP。

关键点：ARP ≠ DNS，前者是二层，后者是应用层。

9. TCP 连接建立后接收窗口不变
题目：TCP链接建好后，RcvWindow won’t change.
答案：False (F)
解释：
• 接收窗口（RcvWindow）动态调整，取决于接收方的可用缓冲区空间和网络拥塞状态。

关键点：流量控制机制动态调整窗口。

10. AS 向邻居通告所有路径
题目：AS know 5 routers to a destination prefix, it will announce all 5 router to its neighbors.
答案：False (F)
解释：
• BGP 策略：AS 通常仅通告最优路径（基于策略），而非所有可选路径。

关键点：BGP 的路由聚合和策略过滤。

总结 (Summary)
1. 协议功能：
• POP3（拉取邮件）≠ SMTP（投递邮件）。

• ARP（IP→MAC）≠ DNS（域名→IP）。

算法特性：
• 距离向量（局部信息） vs. 链路状态（全局信息）。
TCP 机制：
• 分用（IP+端口）、动态窗口调整。
BGP 行为：策略驱动，选择性通告。

考试重点 (Exam Focus):
• 协议用途区分（POP3/SMTP/ARP/DNS）、路由算法对比、TCP/IP 核心机制。

四、简答题解析

1. 数据包在网络传输中的封装头 (Headers in Packet Transmission)
问题：数据包在网络传输中，有几种封包头？说出他们的名字。
答案：
1. 应用层头（Application Header）：如 HTTP、DNS、SMTP 等协议头。
2. 传输层头（Transport Header）：TCP 或 UDP 头（包含端口号、序列号等）。
3. 网络层头（Network Header）：IP 头（包含源/目标 IP、TTL 等）。
4. 数据链路层头（Link Header）：以太网帧头（包含源/目标 MAC 地址）。

解释：
• 封装过程：数据从应用层到物理层逐层添加头部（如 HTTP → TCP → IP → Ethernet）。

• 解封装：接收方从物理层到应用层逐层解析头部。

关键点：
• 分层封装：每层添加自己的控制信息（如端口、IP、MAC）。

2. DNS 服务器的分布式设计与查询过程
问题：
1. DNS 服务器做成分布式的原因？
2. 如果本地 DNS 没有缓存，描述 DNS 查询过程，并指出涉及的 DNS 服务器类型（Root, Top, Authority）。

答案：

(1) DNS 分布式设计的原因
• 负载均衡：避免单点故障，分散查询压力。

• 提高响应速度：全球分布，减少查询延迟。

• 容错性：部分服务器故障不影响整体服务。

(2) DNS 查询过程（无缓存时）
1. 本地 DNS 查询：客户端向 Local DNS 发起请求（如 www.example.com）。
2. Root DNS 查询：Local DNS 向 Root DNS 询问 .com 的顶级域名服务器。
3. Top-Level DNS 查询：Root DNS 返回 .com 的 Top-Level DNS 地址，Local DNS 向其查询 example.com。
4. Authoritative DNS 查询：Top-Level DNS 返回 example.com 的 Authoritative DNS 地址，Local DNS 向其查询 www.example.com 的 IP。
5. 返回结果：Authoritative DNS 返回 www.example.com 的 IP，Local DNS 缓存并返回给客户端。

关键点：
• 递归查询：客户端 → Local DNS（递归）。

• 迭代查询：Local DNS → Root → Top-Level → Authoritative（迭代）。

3. TCP 累积确认机制 (TCP Cumulative Acknowledgment)
问题：
主机 A 向 B 发送 4 个 TCP 分段，序列号分别为 56、216、296、346（最后一个包含 40 字节数据）。
1. 前三个分段的大小？
2. 分段 1 和 4 到达，分段 2 和 3 丢失，B 返回的 ACK 号？
3. 重传的分段 2 和 3 到达后，B 返回的 ACK 号？

答案：

(1) 前三个分段的大小
• 分段 1（56）→ 分段 2（216）：216 - 56 = 160 字节

• 分段 2（216）→ 分段 3（296）：296 - 216 = 80 字节

• 分段 3（296）→ 分段 4（346）：346 - 296 = 50 字节

关键点：
• TCP 序列号：表示字节流的偏移量，分段大小 = 下一个序列号 - 当前序列号。

(2) 分段 1 和 4 到达，分段 2 和 3 丢失，B 的 ACK 号
• B 期望收到 216（分段 1 的结束位置），因此：

• ACK = 216（表示已收到 56-215 的所有数据）。

• 分段 4（346）因不连续被丢弃（TCP 累积确认要求按序接收）。

关键点：
• 累积确认：ACK 表示“期望收到的下一个字节号”。

(3) 重传的分段 2 和 3 到达后，B 的 ACK 号
1. 分段 2（216-295）到达：
• B 确认 ACK = 296（期望 296）。

分段 3（296-345）到达：
• B 确认 ACK = 346（期望 346）。
分段 4（346-385）已提前到达，因此 B 最终确认：
• ACK = 386（346 + 40 字节数据）。

关键点：
• 按序交付：TCP 重组数据后，ACK 更新为最高连续字节号 +1。

总结 (Summary)
1. 封装头：应用层 → 传输层 → 网络层 → 数据链路层。
2. DNS 查询：Root → Top-Level → Authoritative（无缓存时）。
3. TCP 确认机制：
• 分段大小 = 序列号差值。

• 丢失时 ACK 期望号不变，重传后更新为最高连续字节 +1。

考试重点 (Exam Focus):
• 协议分层、DNS 递归/迭代查询、TCP 序列号与 ACK 逻辑。

问题描述

题目给出了数据包在通过路由器传输时的三个阶段的封装信息，要求分析 IP 和 MAC 地址的变化情况，并回答以下问题：

从主机 A 到左路由器：
• 源 MAC：00-00-00-00-00-00

• 目标 MAC：22-22-22-22-22-22

• 源 IP：111.111.111.001

• 目标 IP：133.333.333.003
从左路由器到右路由器：
• 源 MAC：33-33-33-33-33-33

• 目标 MAC：55-55-55-55-55-55

• 源 IP：111.111.111.001

• 目标 IP：133.333.333.003
从右路由器到目标主机 F：
• 源 MAC：88-88-88-88-88-88

• 目标 MAC：99-99-99-99-99-99

• 源 IP：111.111.111.001

• 目标 IP：133.333.333.003

问题：
• IP 地址和 MAC 地址在传输过程中如何变化？

• 为什么 MAC 地址会变，而 IP 地址不变？

答案与解析

1. IP 地址和 MAC 地址的变化规律
| 传输阶段 | 源 MAC | 目标 MAC | 源 IP | 目标 IP | | ------------------- | ------------------------------------------ | ------------------------------------------ | --------------------------- | --------------------------- | | A → 左路由器 | A 的 MAC (00-00-00-00-00-00) | 左路由器的左接口 MAC (22-22-22-22-22-22) | A 的 IP (111.111.111.001) | F 的 IP (133.333.333.003) | | 左路由器 → 右路由器 | 左路由器的右接口 MAC (33-33-33-33-33-33) | 右路由器的左接口 MAC (55-55-55-55-55-55) | A 的 IP (111.111.111.001) | F 的 IP (133.333.333.003) | | 右路由器 → F | 右路由器的右接口 MAC (88-88-88-88-88-88) | F 的 MAC (99-99-99-99-99-99) | A 的 IP (111.111.111.001) | F 的 IP (133.333.333.003) |

关键结论：
✅ IP 地址不变（端到端）：
• 源 IP 始终是 111.111.111.001（A 的 IP）。

• 目标 IP 始终是 133.333.333.003（F 的 IP）。

✅ MAC 地址逐跳变化（链路层）：
• 每经过一个路由器，源 MAC 和目标 MAC 都会更新为当前链路的接口 MAC。

2. 为什么 MAC 地址会变，而 IP 地址不变？
1. IP 地址的作用（网络层）：
• 端到端寻址：IP 地址用于标识通信的起点和终点（A → F），因此全程不变。

• 路由决策：路由器根据目标 IP 查找路由表，决定下一跳。

MAC 地址的作用（数据链路层）：
• 链路层寻址：MAC 地址仅在同一局域网内有效，不同链路的 MAC 地址不同。

• 帧的封装：

◦ 主机 A 发送帧时，目标 MAC 是默认网关（左路由器）的 MAC。

◦ 路由器转发时，会剥离旧帧头，封装新帧头（更新源/目标 MAC）。

关键概念总结
1. IP 地址：
• 全局唯一，用于端到端通信，传输过程中不变。

MAC 地址：
• 局部有效，仅在当前链路有效，每经过一个路由器都会更新。
路由器的作用：
• 修改 MAC 地址，但不修改 IP 地址（除非 NAT）。
ARP 协议：
• 主机和路由器通过 ARP 解析下一跳的 MAC 地址。

考试重点
• IP 地址：标识源和目标主机，全程不变。

• MAC 地址：标识当前链路的发送方和接收方，逐跳更新。

• 路由器转发机制：改 MAC，不改 IP。

常见错误：
❌ 认为 IP 地址会变（除非 NAT，否则 IP 不变）。
❌ 认为 MAC 地址会保持不变（MAC 是链路层地址，每跳不同）。

五、计算题解析 (Calculation Questions Analysis)

1. Dijkstra 算法（计算最短路径）
题目：给定网络拓扑图，使用 Dijkstra 算法计算从起点到所有其他节点的最短路径，并给出：
• 起点的下一跳节点

• 到每个目的地的总花费

示例图（假设）：

A --2-- B --3-- D  
 \     / \     /  
  1   4   2   5  
   \ /     \ /  
    C --7-- E

问题：以 A 为起点，计算最短路径。

答案与步骤：
1. 初始化：
• 起点 A 的距离 = 0，其他节点距离 = ∞。

• 优先队列：A(0), B(∞), C(∞), D(∞), E(∞)

迭代过程：
• 第1步：取出 A，更新邻居：

◦ B = min(∞, 0+2) = 2

◦ C = min(∞, 0+1) = 1

◦ 队列：B(2), C(1), D(∞), E(∞)

• 第2步：取出 C（距离最小），更新邻居：

◦ B = min(2, 1+4) = 2（不更新）

◦ E = min(∞, 1+7) = 8

◦ 队列：B(2), E(8), D(∞)

• 第3步：取出 B，更新邻居：

◦ D = min(∞, 2+3) = 5

◦ E = min(8, 2+2) = 4

◦ 队列：D(5), E(4)

• 第4步：取出 E，更新邻居：

◦ D = min(5, 4+5) = 5（不更新）

◦ 队列：D(5)
最终结果：
| 目的地 | 下一跳 | 总花费 | | ------ | ------ | ------ | | B | B | 2 | | C | C | 1 | | D | B | 5 | | E | B | 4 |

关键点：
• Dijkstra 算法：每次选择当前距离最小的节点，更新邻居。

• 下一跳：从起点出发的第一个节点（如 A→D 的下一跳是 B）。

2. 拥塞控制（TCP Reno vs. Tahoe）
题目：给定拥塞窗口（cwnd）随时间变化的图，回答：
1. 慢启动和拥塞避免的时间区间。
2. 初始阈值（ssthresh）。
3. 判断使用的是 Reno 还是 Tahoe 版本（根据丢包后的行为）。

示例图（假设）：
• 慢启动：cwnd 指数增长（如 1→2→4→8）。

• 拥塞避免：cwnd 线性增长（如 8→9→10→11）。

• 丢包后：

• Reno：cwnd 降半（如 12→6），进入拥塞避免。

• Tahoe：cwnd 重置为 1，重新慢启动。

答案：
1. 慢启动区间：[1,4]（cwnd=1→2→4→8）。
2. 拥塞避免区间：[4,8]（cwnd=8→9→10→11→12）。
3. 初始 ssthresh：8（慢启动结束时的 cwnd）。
4. 版本判断：
• 如果 cwnd 降半 → Reno。

• 如果 cwnd 重置为 1 → Tahoe。

关键点：
• 慢启动：cwnd 指数增长（每 RTT 翻倍）。

• 拥塞避免：cwnd 线性增长（每 RTT +1）。

• Reno：快速恢复（降半后线性增长）。

3. CRC 循环冗余校验
题目：
• 数据 D = 1001 1101

• 生成多项式 G = x³ + 1（对应二进制 1001）

问题：
1. 计算传输的比特串（T）。
2. 如果左边第3位发生反转（0→1或1→0），CRC 如何检测错误？

答案与步骤：

(1) 计算传输的比特串 T
1. 补 0：G 的阶数为 3，在 D 后补 3 个 0 → 1001 1101 000。
2. 模2除法：
• 用 1001 1101 000 ÷ 1001（G）。

• 计算余数 R = 110（具体计算略）。

构造 T：
• T = D + R = 1001 1101 + 110 = 1001 1101 110。

(2) 错误检测
• 反转第3位：原 D = 1**0**01 1101 → 错误 D' = 1**1**01 1101。

• 接收方校验：

用 D' + R（1101 1101 110） ÷ 1001。
余数 ≠ 0 → 检测到错误。

关键点：
• CRC 校验：余数为 0 则无错误，否则有错误。

• G 的二进制转换：x³ + 1 = 1001（系数对应 x³→x⁰）。

总结
1. Dijkstra 算法：计算最短路径，记录下一跳和总花费。
2. TCP 拥塞控制：区分慢启动/拥塞避免，判断 Reno 或 Tahoe。
3. CRC 校验：生成多项式 → 二进制，计算余数检测错误。

考试技巧：
• Dijkstra 按步骤迭代，避免漏节点。

• TCP 版本看丢包后的 cwnd 变化。

• CRC 注意补 0 位数和多项式转换。

子网划分问题解析 (Subnetting Problem Analysis)

题目回顾
• ISP 拥有的 IP 地址块：214.97.24.0/23

• 三个子网需求：

• 子网 A：250 台主机（interfaces）

• 子网 B：120 台主机

• 子网 C：120 台主机

• 问题：

ISP 的 /23 地址块能支持多少台主机？
按顺序划分子网 A、B、C，给出各自的 CIDR 格式（a.b.c.d/mask）。

1. ISP 能支持的主机数量
计算步骤：
• /23 表示网络前缀占 23 位，剩余主机位 = 32 - 23 = 9 位。

• 可用主机数 = \(2^9 - 2 = 512 - 2 = 510\)（减去网络地址和广播地址）。

答案：
✅ ISP 的 214.97.24.0/23 最多支持 510 台主机。

2. 子网划分（A→B→C）
关键规则

子网划分顺序：从大到小（先满足子网 A 的 250 台，再划分子网 B 和 C）。
主机位数计算：
• 子网 A 需要 ≥250 台 → 主机位 ≥8（\(2^8 - 2 = 254\)）。

• 子网 B 和 C 需要 ≥120 台 → 主机位 ≥7（\(2^7 - 2 = 126\)）。

步骤 1：划分子网 A
• 需求：250 台 → 需要 /24 掩码（主机位 8，254 可用）。

• 分配：

• 子网 A：214.97.24.0/24

◦ 范围：`214.97.24.1` ~ `214.97.24.254`  

◦ 广播地址：`214.97.24.255`

• 剩余地址块：214.97.25.0/23（原 /23 被拆分为 /24 + 剩余 /24）。

步骤 2：划分子网 B
• 需求：120 台 → 需要 /25 掩码（主机位 7，126 可用）。

• 分配：

• 子网 B：214.97.25.0/25

◦ 范围：`214.97.25.1` ~ `214.97.25.126`  

◦ 广播地址：`214.97.25.127`

• 剩余地址块：214.97.25.128/25（未分配）。

步骤 3：划分子网 C
• 需求：120 台 → 同样需要 /25。

• 分配：

• 子网 C：214.97.25.128/25

◦ 范围：`214.97.25.129` ~ `214.97.25.254`  

◦ 广播地址：`214.97.25.255`

最终答案
| 子网 | CIDR 表示 | 可用主机范围 | 广播地址 | | ---- | ------------------ | ------------------------ | --------------- | | A | 214.97.24.0/24 | 214.97.24.1 ~ .254 | 214.97.24.255 | | B | 214.97.25.0/25 | 214.97.25.1 ~ .126 | 214.97.25.127 | | C | 214.97.25.128/25 | 214.97.25.129 ~ .254 | 214.97.25.255 |