计算机网络2015年B

选择题

1. 文件传输吞吐量计算 (File Transfer Throughput Calculation)
题目：主机A向主机B传输文件，路径上有3条链路，速率分别为R₁=500kbps、R₂=250kbps、R₃=1Mbps。假设无其他流量，文件传输的吞吐量是多少？
选项：
A. 500kbps
B. 1Mbps
C. 250kbps
D. 1.75Mbps
答案：C. 250kbps

解释：
• 吞吐量由最慢链路决定（瓶颈链路）。

• 最慢链路速率：min(500kbps, 250kbps, 1Mbps) = 250kbps。

Key Point: Throughput = min(R₁, R₂, R₃).

2. 网页文档传输特性 (Web Document Transfer Characteristics)
题目：网页文档从一台主机传输到另一台的特性是？
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
C. 对丢失和时间都敏感
D. 以上都不是
答案：A. loss-intolerant and time insensitive

解释：
• HTTP/TCP 要求数据完整（丢失敏感），但对延迟不敏感（用户可容忍加载时间）。

Key Point: Web traffic needs reliability (TCP) but not real-time delivery.

3. 以太网接口地址分配 (Ethernet Interface Address Assignment)
题目：以太网接口地址如何分配？
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验证唯一性
D. 高位比特相同以确定子网
答案：A. are assigned at manufacturing time

解释：
• MAC地址由IEEE统一分配，固化在网卡中（前24位厂商ID，后24位设备ID）。

Key Point: MAC addresses are burned into NICs by manufacturers.

4. 数据链路层协议 (Data-Link Layer Protocol)
题目：以下哪个协议属于TCP/IP的数据链路层？
选项：
A. HTTP
B. IP
C. UDP
D. PPP
答案：D. PPP

解释：
• PPP（点对点协议）是典型的数据链路层协议（如拨号上网）。

• 其他选项：HTTP（应用层）、IP（网络层）、UDP（传输层）。

Key Point: PPP operates at Layer 2 (Data-Link).

5. 互联网分层路由的原因 (Reasons for Internet Hierarchical Routing)
题目：互联网采用分层路由的两个重要原因是？
选项：
A. 最低成本和最大电路可用性
B. 消息复杂性和收敛速度
C. 规模和行政自治
D. 链路成本变化和链路故障
答案：C. Scale and administrative autonomy

解释：
• 规模（Scale）：分层减少路由表大小，提高可扩展性。

• 行政自治（Autonomy）：各AS（自治系统）可独立管理内部路由。

Key Point: Hierarchy enables scalability + independent management.

总结 (Summary)
1. 吞吐量：由最慢链路决定（250kbps）。
2. 网页传输：丢失敏感，时间不敏感（HTTP/TCP）。
3. MAC地址：制造时分配（固化）。
4. 数据链路层：PPP（如拨号）。
5. 分层路由：规模 + 自治（BGP/OSPF）。

考试重点 (Exam Focus):
• 瓶颈链路、协议分层、MAC地址特性、分层路由优势。

6. 外部路由协议的主导因素 (Dominant Factor in Exterior Routing Protocols)
题目：在外部路由协议中，路由决策通常由什么主导？
选项：
A. AS 之间的地理距离
B. 策略（Policy）
C. 经过的 AS 数量
D. AS 内的当前拥塞水平
答案：B. Policy

解释：
• 外部路由协议（如 BGP）的核心是策略（Policy），例如商业合约、政治限制或流量优化。

• 其他因素（如跳数、延迟）在内部路由协议（如 OSPF）中更重要。

Key Point: BGP is policy-driven (e.g., peering agreements).

7. 服务器常用端口范围 (Reserved Port Numbers for Server Applications)
题目：哪个端口范围保留给服务器上运行的常用服务？
选项：
A. 0-255
B. 0-1023
C. 1024-49151
D. 49152-65535
答案：B. 0 to 1023

解释：
• 0-1023：知名端口（Well-known ports），用于标准服务（如 HTTP-80、SSH-22）。

• 其他范围：

• 1024-49151：注册端口（用户程序可申请）。

• 49152-65535：动态/私有端口（临时使用）。

Key Point: Well-known ports are reserved for servers (0-1023).

8. 网络层头部信息 (Network Layer Header Information)
题目：网络层头部包含哪些信息以帮助数据传输？
选项：
A. 端口号
B. 设备物理地址
C. 目标主机的 IP 地址
D. 虚拟连接标识符
答案：C. Destination host’s IP address

解释：
• 网络层（IP）的核心功能是通过目标 IP 地址进行路由。

• 其他选项：

• 端口号（传输层）

• MAC 地址（数据链路层）

• 虚拟连接标识符（如 ATM/VPN 专用）。

Key Point: IP header contains destination IP for routing.

9. IP 数据报路径认知 (IP Datagram Path Knowledge)
题目：在互联网通信中，IP 数据报经过源主机和路由器到达目标主机，通常：
选项：
A. 源主机和路由器均知道完整路径
B. 仅源主机知道完整路径
C. 仅路由器知道完整路径
D. 两者均不知道完整路径
答案：D. neither source host nor the intermediate routers know the complete path

解释：
• IP 是无连接的，路由决策基于逐跳转发。

• 源主机和路由器仅知道下一跳，不知道端到端路径。

Key Point: IP uses next-hop routing (no end-to-end path pre-knowledge).

10. 子网掩码匹配 (Subnet Mask Matching)
题目：哪个网络 ID 和子网掩码组合能正确覆盖 IP 范围 172.16.128.0 到 172.16.159.255？
选项：
A. 172.16.128.0 255.255.255.224
B. 172.16.128.0 255.255.0.0
C. 172.16.128.0 255.255.224.0
D. 172.16.128.0 255.255.255.192
答案：C. 172.16.128.0 255.255.224.0

解释：
1. IP 范围分析：
• 从 172.16.128.0 到 172.16.159.255 共 8192 个地址（32×256）。

子网掩码计算：
• 需要覆盖第三字节的变化（128-159），因此子网掩码需满足：

◦ 前 19 位固定（255.255.224.0 = 11111111.11111111.11100000.00000000）。

• 验证：

◦ 172.16.128.0/19 包含 172.16.128.0 ~ 172.16.159.255。

Key Point: /19 mask covers 128-159 in the third octet.

问题解析：子网掩码匹配

题目要求 我们需要找到一个网络ID（Network ID）和子网掩码（Subnet Mask）的组合，使得该子网能够覆盖 172.16.128.0 到 172.16.159.255 的所有IP地址。

解题步骤 1. 确定IP范围 • 起始IP：172.16.128.0

• 结束IP：172.16.159.255

• 计算IP数量：
 ◦ 172.16.128.0 ~ 172.16.159.255 共 32 × 256 = 8192 个IP（32个B类子网，每个子网256个IP）。
分析子网掩码 • 我们需要找到一个子网掩码，使得 172.16.128.0/子网掩码能包含整个范围。

• 观察 172.16.128.0 ~ 172.16.159.255：

◦ 前两个字节（172.16）不变，第三个字节从 128（10000000）到 159（10011111）。

◦ 这意味着第三个字节的前3位（100）固定，后5位可变（00000 ~ 11111），即 32个子网。

计算正确的子网掩码 • 由于第三个字节的前3位固定，子网掩码的第三个字节应该是 11100000（224）。

• 因此，子网掩码是 255.255.224.0（即 /19）。

验证选项 • A. 172.16.128.0 255.255.255.224（/27）

◦ 子网大小：2^(32-27) = 32个IP，远小于8192，错误。

• B. 172.16.128.0 255.255.0.0（/16）

◦ 子网大小：2^(32-16) = 65536个IP，远大于8192，错误。

• C. 172.16.128.0 255.255.224.0（/19）

◦ 子网大小：2^(32-19) = 8192个IP，正好覆盖 172.16.128.0 ~ 172.16.159.255，正确。

• D. 172.16.128.0 255.255.255.192（/26）

◦ 子网大小：2^(32-26) = 64个IP，远小于8192，错误。

结论 ✅ 正确答案：C. 172.16.128.0 255.255.224.0

关键点总结 1. 子网掩码的作用：决定IP地址中哪些位是网络部分，哪些位是主机部分。 2. 计算子网大小：子网掩码的 0 位数决定主机数量（2^n）。 3. 覆盖范围判断：确保子网的最小IP ≤ 起始IP，最大IP ≥ 结束IP。

示例验证 • 网络ID：172.16.128.0/19

• 最小IP：172.16.128.0

• 最大IP：172.16.128.0 + 8191 = 172.16.159.255

• 完全覆盖题目要求的范围。

总结 (Summary)
1. BGP 路由：策略主导（如商业合约）。
2. 端口范围：0-1023 为服务器保留。
3. IP 头部：目标 IP 决定路由。
4. 路径认知：IP 无连接，逐跳转发。
5. 子网掩码：/19 覆盖第三字节的 128-159。

考试重点 (Exam Focus):
• 外部路由策略、端口分类、IP 路由机制、子网掩码计算。

11. 以太网节点缺失目标MAC地址时的行为 (Ethernet Node Missing Destination MAC Address)
题目：当以太网节点构造帧时没有目标MAC地址，会发生什么？
选项：
A. 节点丢弃该帧
B. 节点发送三层广播消息
C. 节点直接向路由器请求地址
D. 节点发送带目标IP的ARP请求
答案：D. The node sends out an ARP request with the destination IP address

解释：
• ARP协议：节点通过广播 ARP请求解析目标IP对应的MAC地址。

• 关键点：

• 若ARP缓存无目标MAC，则触发ARP请求（非丢弃或直接问路由器）。

Key Point: ARP resolves IP → MAC via broadcast.

12. 应用数据在IP数据报中的占比 (Application Data Percentage in IP Datagram)
题目：应用每秒生成120字节数据，封装为TCP段和IP数据报（无选项字段），应用数据占比多少？
选项：
A. 80%
B. 75%
C. 60%
D. 25%
答案：B. 75%

解释：
• 头部开销：

• TCP头：20字节

• IP头：20字节

• 总开销 = 40字节

• 占比计算：

$ = 75%
$
Key Point: Overhead = TCP + IP headers (40 bytes).

13. CSMA/CD访问方法的正确描述 (Correct Statement About CSMA/CD)
题目：关于以太网CSMA/CD访问机制，哪项正确？
选项：
A. 检测到载波信号后传输不会冲突
B. 冲突后只有冲突设备执行退避
C. 所有设备需先监听再传输
D. 冲突设备在退避后获得优先传输权
答案：C. All network devices must listen before transmitting

解释：
• CSMA/CD规则：

先监听（Carrier Sense），信道空闲才发送。
冲突检测（Collision Detection）：冲突后发送干扰信号，所有设备退避。
• 错误选项：

• A：检测后仍可能冲突（传播延迟导致）。

• B：所有设备均退避（非仅冲突设备）。

• D：无优先级规则。

Key Point: CSMA/CD = Listen → Transmit → Detect collision → Back off.

14. 以太网交换机的转发表建立方式 (Forwarding Table in Ethernet Switches)
题目：以太网二层交换机如何建立转发表？
选项：
A. 手动配置
B. 自学习
C. 路由算法
D. 目标地址学习
答案：B. Self-learning

解释：
• 自学习机制：交换机通过记录源MAC地址和输入端口动态更新转发表。

• 关键点：

• 无需手动配置或路由协议（纯二层设备）。

Key Point: Switches learn MAC-port mappings from frame sources.

15. IP数据报分片与偏移量计算 (IP Datagram Fragmentation and Offset)
题目：将999字节数据报分片到MTU=500字节的链路中，结果如何？
选项：
A. 2分片，偏移量0,500
B. 3分片，偏移量0,480,960
C. 3分片，偏移量0,60,120
D. 以上都不是
答案：C. 3 fragments are created with offset field value 0, 60, 120

解释：
1. 分片规则：
• 每分片数据 ≤ MTU - 20字节（IP头）→ 500 - 20 = 480字节。

分片过程：
• 分片1：0-479字节（偏移量0）

• 分片2：480-959字节（偏移量480/8=60）

• 分片3：960-998字节（偏移量960/8=120）
偏移量单位：以 8字节为块（如480字节 = 60个块）。
Key Point: Offset = (Fragment Start) / 8.

总结 (Summary)
1. ARP解析：无MAC时广播ARP请求（非丢弃）。
2. 数据占比：120/(120+40)=75%。
3. CSMA/CD：先监听，后发送。
4. 交换机学习：自学习源MAC与端口映射。
5. IP分片：偏移量=数据位置/8。

考试重点 (Exam Focus):
• ARP机制、协议头部开销、CSMA/CD流程、交换机自学习、分片偏移计算。

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

(1) 网络节点延迟类型 (Types of Delay in Network Nodes)
题目：The most important kinds of delay at each node along the path is nodal processing delay, queuing delay, ________, ________.
答案：transmission delay, propagation delay

解释：
• 传输时延（Transmission Delay）：数据量 / 带宽（如 1KB / 1Mbps = 8ms）。

• 传播时延（Propagation Delay）：距离 / 光速（如 1000km 光纤 ≈ 5ms）。

Key Point:
• Four delays: Processing, Queuing, Transmission, Propagation.

(2) 各层的数据传输服务任务 (Data Transmission Services at Each Layer)
题目：
• The task of the data link layer is providing data transmission services between ________.

• The task of the network layer is providing data transmission services between ________.

• The task of the transport layer is providing data transmission services between ________.

答案：
1. neighboring nodes（相邻节点，如主机-交换机）
2. hosts（主机到主机，端到端）
3. processes（进程到进程，通过端口号）

解释：
• 数据链路层：同一局域网内的帧传输（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:
• Link: Node-to-node, Network: Host-to-host, Transport: Process-to-process.

(3) TCP 连接建立方法 (TCP Connection Establishment Method)
题目：In the TCP, connection establishment of transport layer use method of ________.
答案：Three-way handshaking（三次握手）

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.

(4) IP 数据报头部的关键字段 (Critical Field in IP Datagram Header)
题目：The head of IP datagram has a ________ field, when the value of the field is 0, the datagram transmitted will be discarded.
答案：TTL（Time To Live，生存时间）

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.

(5) 路由协议与算法 (Routing Protocols and Algorithms)
题目：
• The routing protocol OSPF is recommended for intra-AS, which is based on ________ routing algorithm.

• The routing protocol BGP is recommended for inter-AS.

• The routing protocol RIP is based on ________ routing algorithm.

• RIP uses ________ count as a cost metric; that is, each link has a cost of 1.

答案：
1. LS（Link-State，链路状态）
2. DV（Distance Vector，距离向量）
3. hop（跳数）

解释：
• OSPF：使用 Dijkstra 算法计算最短路径（全局拓扑）。

• RIP：基于跳数（最多 15 跳），逐跳更新路由表。

• BGP：路径向量协议，跨 AS 时基于策略选择路由。

Key Point:
• OSPF: Link-State, RIP: Distance Vector, BGP: Path-Vector.

总结 (Summary)
1. 延迟类型：处理、排队、传输、传播。
2. 分层任务：
• 链路层（相邻节点）→ 网络层（主机到主机）→ 传输层（进程到进程）。

TCP 连接：三次握手建立可靠性。
IP 头部：TTL 防环路。
路由协议：
• OSPF（LS）、RIP（DV）、BGP（Path-Vector）。

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

判断题解析 (True/False Questions Analysis)

(1) Traceroute 使用 ICMP 消息确定路径
题目：The Traceroute program in the source host will send a series of ICMP messages to determine the route between source host and destination host.
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。

Key Point: Traceroute uses ICMP/UDP + TTL to map routes.

(2) rdt 3.0 的性能问题源于停等协议
题目：At the heart of rdt 3.0’s performance problem is the fact that it is a stop-and-wait protocol.
答案：True (T)

解释：
• rdt 3.0 是停等协议（发送一帧后必须等待 ACK），导致信道利用率低。

• 改进方案：滑动窗口协议（如 TCP）。

Key Point: Stop-and-wait limits throughput due to idle waiting.

(3) 网页请求的请求/响应消息数量
题目：When a user requests a Web page that consists of some text and two images, the client will send one request message and receive three response messages.
答案：False (F)

解释：
• HTTP/1.1：每个资源（文本 + 图片）需要独立的请求-响应对（共 3 请求 + 3 响应）。

• HTTP/2：多路复用（1 连接传输多个资源）。

Key Point: HTTP/1.1 requires separate requests for each resource.

(4) UDP 优于 TCP 用于实时语音传输
题目：UDP is preferred over TCP for transferring real-time voice over IP networks.
答案：True (T)

解释：
• UDP：无连接、低延迟，适合实时应用（如 VoIP）。

• TCP：可靠但延迟高（重传、拥塞控制）。

Key Point: UDP sacrifices reliability for lower latency.

(5) 窗口大小=1 时 SR 和 GBN 等效
题目：With a window size of 1, SR and GBN are functionally equivalent.
答案：True (T)

解释：
• 窗口大小=1：两者均退化为停等协议（发送一帧后等待 ACK）。

Key Point: No parallelism → Both reduce to stop-and-wait.

(6) 距离向量算法需知全局拓扑
题目：When using distance vector routing algorithm, the complete network topology information must be known by a router.
答案：False (F)

解释：
• 距离向量（DV）：仅需邻居的路由表，通过迭代更新收敛。

• 链路状态（LS）：需全局拓扑（如 OSPF）。

Key Point: DV uses local info, LS requires global topology.

(7) 邮件通过 POP3 投递到接收方服务器
题目：Emails are delivered to the receiver's server using POP3 protocol.
答案：False (F)

解释：
• POP3：用于从服务器下载邮件到本地（Pull 操作）。

• SMTP 负责发送邮件到服务器（Push 操作）。

Key Point: SMTP delivers emails, POP3 retrieves them.

(8) CSMA/CD 不会发生冲突
题目：Collisions will not occur under CSMA/CD MAC protocol.
答案：False (F)

解释：
• CSMA/CD 的核心是检测冲突（Collision Detection），冲突后通过退避重传。

• 只有 CSMA/CA（无线网络）才尝试避免冲突。

Key Point: CSMA/CD detects collisions, does not prevent them.

(9) TCP 段的目标套接字由端口和 IP 决定
题目：When a TCP segment arrives to a host, the socket to which the segment is directed depends on the destination port number and the destination IP address of the datagram encapsulated the segment.
答案：True (T)

解释：
• 套接字 = IP + 端口号，用于区分同一主机上的多个进程。

Key Point: Sockets are uniquely identified by (IP, Port).

(10) AS 向邻居通告所有路径
题目：If an Autonomous System learns of 5 different routes to a destination prefix, it will announce all 5 routes 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），而非所有路径。

• 热土豆路由：选择本地最优出口，忽略全局路径。

Key Point: BGP advertises only the best route (policy-driven).

总结 (Summary)
1. 协议行为：
• Traceroute（ICMP）、rdt 3.0（停等）、UDP（实时语音）。

路由协议：
• DV（局部信息）、BGP（策略优化）。
常见错误：
• POP3 ≠ 邮件投递、CSMA/CD 会冲突。

考试重点 (Exam Focus):
• 协议用途区分（SMTP/POP3）、路由算法特性、TCP/UDP 应用场景。

互联网协议栈的五层模型 (Five Layers of the Internet Protocol Stack)

问题：
What are the 5 layers in the Internet protocol stack? What are the principal responsibilities of each of these layers?

答案与解释：

层数	英文名称	中文名称	主要职责	关键协议/技术
5	Application Layer	应用层	直接为用户应用提供服务（如网页、邮件、文件传输）。	HTTP, SMTP, FTP, DNS
4	Transport Layer	运输层	为进程间通信提供可靠或不可靠的数据传输（端到端）。	TCP（可靠）、UDP（高效）
3	Network Layer	网络层	跨网络路由数据报（IP寻址 + 路由选择）。	IP, ICMP, OSPF, BGP
2	Data Link Layer	数据链路层	相邻节点间的帧传输（MAC寻址 + 错误检测）。	Ethernet, Wi-Fi, PPP
1	Physical Layer	物理层	透明传输比特流（电信号、光信号等物理介质传输）。	DSL, Fiber, 5G

逐层详细说明 (Detailed Explanation by Layer)

1. 应用层 (Application Layer)
• 功能：

• 提供用户应用程序接口（如浏览器访问网页、邮件客户端发送邮件）。

• 定义应用层协议（如 HTTP 用于网页，SMTP 用于邮件）。

• 关键点：

• 不关心数据传输细节，仅定义数据格式和交互逻辑。

2. 运输层 (Transport Layer)
• 功能：

• 进程间通信：通过端口号区分同一主机上的不同应用（如 Chrome 使用 80 端口，邮件客户端使用 25 端口）。

• 可靠性控制：

◦ TCP：面向连接、可靠传输（如文件下载）。  

◦ UDP：无连接、低延迟（如视频通话）。

• 关键点：

• 复用与分用：多个应用共享同一网络连接。

3. 网络层 (Network Layer)
• 功能：

• IP 寻址：为全球主机分配唯一 IP 地址（如 192.168.1.1）。

• 路由选择：通过路由器将数据报从源主机转发到目标主机。

• 关键点：

• 无连接服务：IP 不保证可靠性（由 TCP 补充）。

4. 数据链路层 (Data Link Layer)
• 功能：

• 帧封装：将 IP 数据报封装为帧（添加 MAC 头尾）。

• 错误检测：通过 CRC 校验确保数据完整性。

• 关键点：

• MAC 地址：用于局域网内设备寻址（如 00-1A-2B-3C-4D-5E）。

5. 物理层 (Physical Layer)
• 功能：

• 比特流传输：将数据转换为电信号、光信号等（如光纤、Wi-Fi 无线电波）。

• 关键点：

• 不关心数据含义，仅负责信号传输。

总结 (Summary)
1. 分层设计优势：
• 各层独立演进（如 HTTP/3 不影响 IP 层）。

• 模块化（更换物理介质不影响应用层）。

协议协作：
• 例如：网页访问 = HTTP（应用层） → TCP（运输层） → IP（网络层） → Ethernet（数据链路层） → 光信号（物理层）。
考试重点：
• 记住各层名称、核心功能、典型协议。

Key Point:
• Application: User-facing apps.

• Transport: Process-to-process (TCP/UDP).

• Network: Routing (IP).

• Data Link: Local frames (MAC).

• Physical: Raw bit transmission.

TCP 分段与确认机制问题解析 (TCP Segments and Acknowledgment Mechanism Analysis)

题目：
主机 A 向主机 B 发送 4 个 TCP 分段：
• 第1个分段：序列号 56

• 第2个分段：序列号 216

• 第3个分段：序列号 296

• 第4个分段：序列号 346（携带 40 字节数据）

问题：
a) 第3个 TCP 分段中有多少字节的数据？
b) 假设第1和第4个分段按序到达，但第2和第3个分段丢失，主机 B 每次收到分段后返回的确认号（ACK）是多少？
c) 当主机 B 依次收到重传的第2和第3个分段后，返回的确认号是多少？

答案与解析

a) 第3个分段的字节数
问题：How many bytes of data are in the third TCP segment?
答案：50 字节

计算逻辑：
• 第3个分段的序列号 = 296

• 第4个分段的序列号 = 346（携带 40 字节数据）

• 第3个分段的字节数 = 346 - 296 = 50 字节

解释：
• TCP 序列号表示字节流的偏移量，因此分段大小 = 下一个分段的序列号 - 当前分段的序列号。

b) 第1和第4分段到达，第2和第3分段丢失时的 ACK 号
问题：若第1和第4分段到达，第2和第3分段丢失，主机 B 返回的 ACK 号是什么？
答案：216, 216

过程分析：
1. 第1分段（序列号 56）到达：
• 主机 B 期望下一个字节是 216（因为第1分段覆盖 56-215），因此返回 ACK=216。

• 第4分段（346-385）因不连续被缓存，不触发新 ACK。

第4分段（序列号 346）到达：
• 主机 B 仍等待缺失的 216-295，因此继续返回 ACK=216（重复确认）。

关键点：
• 累积确认：ACK 号表示“期望收到的下一个字节编号”。

• 乱序分段：不触发 ACK 更新，除非缺失部分被填补。

c) 收到重传的第2和第3分段后的 ACK 号
问题：主机 B 依次收到重传的第2和第3分段后，返回的 ACK 号是什么？
答案：296, 386

过程分析：
1. 第2分段（序列号 216）到达：
• 覆盖字节 216-295，主机 B 确认到 296，返回 ACK=296。

第3分段（序列号 296）到达：
• 覆盖字节 296-345，主机 B 确认到 346，返回 ACK=346。

• 第4分段（346-385）已缓存，因此最终确认到 346 + 40 = ACK=386。

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

• 第4分段的处理：之前缓存的 346-385 被释放，触发 ACK=386。

总结 (Summary)
1. 分段大小计算：序列号差值（如 346 - 296 = 50 字节）。
2. 丢包时的 ACK：
• 重复发送期望的序列号（如 ACK=216）。

重传后的 ACK：
• 按序接收后更新 ACK（如 296 → 386）。

考试重点 (Exam Focus)：
• 序列号与字节流：序列号表示字节偏移量。

• 累积确认：ACK 号始终指向下一个期望的字节。

• 乱序处理：缓存乱序分段，等待缺失部分。

中英对照术语 (Chinese-English Glossary)
| 中文术语 | 英文术语 | | -------- | --------------------------- | | 序列号 | Sequence Number | | 确认号 | Acknowledgment Number (ACK) | | 累积确认 | Cumulative Acknowledgment | | 乱序分段 | Out-of-Order Segment | | 重传 | Retransmission |

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

题目：
一个路由器连接三个子网（Subnet 1、Subnet 2、Subnet 3），所有接口均需属于 192.168.12.0/24 地址块。要求：
• Subnet 1：至少支持 20 个接口

• Subnet 2：至少支持 60 个接口

• Subnet 3：至少支持 90 个接口

任务：提供三个满足条件的网络地址（格式 a.b.c.d/x）。

答案与分步解析

1. 划分子网的核心规则
• 主机位数计算：

• 所需主机数 ≥ $2^h - 2$（$h$ = 主机位数，减 2 是排除网络地址和广播地址）。

• 子网掩码（x）：

• $x = 32 - h$（如 7 位主机 → /25）。

2. 划分子网的具体步骤

(1) Subnet 1：至少 20 个接口
• 计算主机位数：

• $2^h - 2 \geq 20$ → 最小 $h = 5$（$2^5 - 2 = 30 \geq 20$）。

• 子网掩码：

• $x = 32 - 5 = 27$ → /27（255.255.255.224）。

• 网络地址：

• 从 192.168.12.0/24 的第一个子网开始：

◦ Subnet 1：`192.168.12.0/27`  

  ◦ 范围：`192.168.12.1` ~ `192.168.12.30`（30 个可用地址）。

(2) Subnet 2：至少 60 个接口
• 计算主机位数：

• $2^h - 2 \geq 60$ → 最小 $h = 6$（$2^6 - 2 = 62 \geq 60$）。

• 子网掩码：

• $x = 32 - 6 = 26$ → /26（255.255.255.192）。

• 网络地址：

• 从 Subnet 1 的下一个可用地址块开始（192.168.12.32/27 已用）：

◦ Subnet 2：`192.168.12.64/26`  

  ◦ 范围：`192.168.12.65` ~ `192.168.12.126`（62 个可用地址）。

(3) Subnet 3：至少 90 个接口
• 计算主机位数：

• $2^h - 2 \geq 90$ → 最小 $h = 7$（$2^7 - 2 = 126 \geq 90$）。

• 子网掩码：

• $x = 32 - 7 = 25$ → /25（255.255.255.128）。

• 网络地址：

• 从 Subnet 2 的下一个可用地址块开始（192.168.12.128/26 未用，但需更大空间）：

◦ Subnet 3：`192.168.12.128/25`  

  ◦ 范围：`192.168.12.129` ~ `192.168.12.254`（126 个可用地址）。

最终答案
| 子网 | 网络地址 | 子网掩码 | 可用主机范围 | | -------- | ------------------- | --------------- | ------------------------- | | Subnet 1 | 192.168.12.0/27 | 255.255.255.224 | 192.168.12.1 ~ .30 | | Subnet 2 | 192.168.12.64/26 | 255.255.255.192 | 192.168.12.65 ~ .126 | | Subnet 3 | 192.168.12.128/25 | 255.255.255.128 | 192.168.12.129 ~ .254 |

关键点总结
1. 主机位数与子网掩码的关系：
• 主机数需求 → 计算最小主机位数 $h$ → 子网掩码 $x = 32 - h$。

避免地址重叠：
• 每个子网的起始地址必须在前一个子网的广播地址之后（如 .0/27 后接 .64/26）。
实际可用地址：
• 每个子网的第一个地址（网络地址）和最后一个地址（广播地址）不可用。

考试技巧：
• 优先分配大子网（如 Subnet 3 先分配 /25，再分配小子网）。

• 验证主机数：确保 $2^h - 2$ 满足需求（如 90 主机需 7 位主机位）。

中英对照术语 (Chinese-English Glossary)
| 中文术语 | 英文术语 | | -------- | ----------------- | | 子网划分 | Subnetting | | 主机位数 | Host Bits | | 子网掩码 | Subnet Mask | | 网络地址 | Network Address | | 广播地址 | Broadcast Address |

Dijkstra最短路径算法问题解析 (Dijkstra's Shortest-Path Algorithm Analysis)

题目描述 考虑以下网络拓扑图，使用Dijkstra算法计算从节点u到所有其他节点的最短路径。通过表格展示算法执行过程。

网络拓扑图

节点连接关系及链路成本：
u-v: 1
u-w: 6
u-x: 8
v-w: 2
v-x: 4
w-y: 3
w-z: 9
x-y: 2
x-z: 7
y-z: 1

Dijkstra算法执行过程表格

计算次数	D(u), p(u)	D(v), p(v)	D(w), p(w)	D(x), p(x)	D(y), p(y)	D(z), p(z)
1	0, 无	1, u	6, u	8, u	∞, 无	∞, 无
2	0, 无	1, u	3, v	5, v	∞, 无	∞, 无
3	0, 无	1, u	3, v	5, v	10, w	9, w
4	0, 无	1, u	3, v	5, v	6, x	9, w
5	0, 无	1, u	3, v	5, v	6, x	7, y