2017年408真题计算机网络篇
2017年408真题计算机网络篇
选择题
33.
问题： 假设OSI参考模型的应用层欲发送400B的数据（无拆分），除物理层和应用层之外，其他各层在封装PDU时均引入20B的额外开销，则应用层数据传输效率约为（ ）。
选项： A. 80% B. 83% C. 87% D. 91%
答案： A. 80%
解释： OSI模型从上到下有7层，分别为：
- 应用层
- 表示层
- 会话层
- 传输层
- 网络层
- 数据链路层
- 物理层
题目说明只有应用层和物理层不增加额外开销，所以有 5 层增加额外开销。
每层开销为 20B，共计开销为：
1 | 5 × 20B = 100B |
总传输数据为：
1 | 400B（原始数据）+ 100B（各层开销）= 500B |
传输效率为：
1 | 应用层数据 / 总传输数据 = 400B / 500B = 0.8 = 80% |
34.
问题： 若信道在无噪声情况下的极限数据传输速率不小于信噪比为30dB条件下的极限数据传输速率，则信号状态数至少是（ ）。
选项： A. 4 B. 8 C. 16 D. 32
答案： D. 32
解释： 根据信道容量公式：
- 香农公式（有噪声）：
\[ C = W \log_2(1 + \frac{S}{N}) \]
将 SNR（信噪比）30dB 转换为普通比值：
\[ 30\,dB = 10 \log_{10}(\frac{S}{N}) \Rightarrow \frac{S}{N} = 10^{3} = 1000 \]
代入香农公式：
\[ C = W \log_2(1 + 1000) = W \log_2(1001) \]
- 奈奎斯特公式（无噪声）：
\[ C = 2W \log_2 M \]
其中 M 是码元可表示的状态数。
根据题意：
\[ 2W \log_2 M \geq W \log_2 1001 \]
两边除以 W：
\[ 2 \log_2 M \geq \log_2 1001 \]
再除以 2：
\[ \log_2 M \geq \frac{1}{2} \log_2 1001 \]
计算：
\[ \log_2 1001 \approx 9.97 \Rightarrow \log_2 M \geq 4.985 \Rightarrow M \geq 2^{4.985} \approx 31.6 \]
所以 M 至少为最接近的 2 的幂次，即：
\[ M = 32 \]
35.
问题： 在下图所示的网络中，若主机H发送一个封装访问Internet的IP分组的IEEE 802.11数据帧F，则帧F的地址1、地址2和地址3分别是（ ）。
选项： A. 00-12-34-56-78-9a, 00-12-34-56-78-9b, 00-12-34-56-78-9c B. 00-12-34-56-78-9b, 00-12-34-56-78-9a, 00-12-34-56-78-9c C. 00-12-34-56-78-9b, 00-12-34-56-78-9c, 00-12-34-56-78-9a D. 00-12-34-56-78-9a, 00-12-34-56-78-9c, 00-12-34-56-78-9b
答案： B. 00-12-34-56-78-9b, 00-12-34-56-78-9a, 00-12-34-56-78-9c
解释： IEEE 802.11 无线帧结构中，根据帧控制字段中“to DS（去往分布系统）” 和 “from DS（来自分布系统）” 的设置，前三个地址字段的含义如下：
| To DS | From DS | 地址1 | 地址2 | 地址3 |
|---|---|---|---|---|
| 1 | 0 | 接入点地址（AP） | 源地址（发送者H） | 目的地址（如目标IP的下一跳MAC） |
- 主机 H 要通过无线网络访问互联网，是 去往AP，即 To DS = 1，From DS = 0
- 地址1 = AP 的 MAC 地址 =
00-12-34-56-78-9b - 地址2 = H 的 MAC 地址 =
00-12-34-56-78-9a - 地址3 = IP 数据包的最终目的地的下一跳 MAC
地址，这里是连接外网的路由器 R =
00-12-34-56-78-9c
所以，顺序为 地址1（AP），地址2（H），地址3（R）。
36.
问题： 下列IP地址中，只能作为IP分组的源IP地址但不能作为目的IP地址的是（ ）。
选项： A. 0.0.0.0 B. 127.0.0.1 C. 20.10.10.3 D. 255.255.255.255
答案： A. 0.0.0.0
解释： IP地址中有一些特殊地址的用法：
| IP地址 | 说明 | 是否能做源地址 | 是否能做目的地址 |
|---|---|---|---|
| 0.0.0.0 | 表示“本机”，用于设备启动阶段临时使用 | ✅ 是 | ❌ 否 |
| 127.0.0.1 | 回环地址，主机与自己通信 | ✅ 是 | ✅ 是 |
| 20.10.10.3 | 普通公网地址 | ✅ 是 | ✅ 是 |
| 255.255.255.255 | 本地广播地址，只在本地网络广播使用 | ❌ 否 | ✅ 是 |
0.0.0.0：只能作为源地址，表示“此主机”，如DHCP请求中的源地址。- 所以，本题正确选项为 A. 0.0.0.0
37.
问题： 直接封装 RIP、OSPF、BGP 报文的协议分别是（ ）。
选项： A. TCP、UDP、IP B. TCP、IP、UDP C. UDP、TCP、IP D. UDP、IP、TCP
答案： D. UDP、IP、TCP
解释：
了解三个主要路由协议的封装方式：
| 协议 | 封装层协议 | 使用端口/协议号 |
|---|---|---|
| RIP | UDP | 端口号 520 |
| OSPF | IP（直接） | 协议号 89 |
| BGP | TCP | 端口号 179 |
- RIP (Routing Information Protocol)：使用 UDP 封装，因为它是基于距离向量的路由协议，不需要可靠连接。
- OSPF (Open Shortest Path First)：使用 IP 直接封装，即其报文直接封装在 IP 数据报中，不再使用 TCP 或 UDP。
- BGP (Border Gateway Protocol)：使用 TCP 封装，这是因为 BGP 的信息交换需要可靠传输。
因此，答案顺序为 UDP（RIP）、IP（OSPF）、TCP（BGP），对应选项 D。
38.
问题： 若将网络 21.3.0.0/16 划分为 128 个规模相同的子网，则每个子网可分配的最大 IP 地址个数是（ ）。
选项： A. 254 B. 256 C. 510 D. 512
答案： C. 510
解释：
给定的网络是 21.3.0.0/16，表示前 16 位为网络号，总共 32 位地址中剩下 16 位为主机部分。
要将该网络划分为 128 个子网，需要：
\[ \log_2(128) = 7 \text{ 位作为子网号} \]
从原来的 16 位主机号中拿出 7 位做子网号，还剩下：
\[ 16 - 7 = 9 \text{ 位用于主机号} \]
每个子网中地址数为：
\[ 2^9 = 512 \]
但每个子网的 第一个地址是子网地址（主机号全 0），最后一个地址是广播地址（主机号全 1），都不能分配给主机，所以实际能分配的主机 IP 数为：
\[ 512 - 2 = 510 \]
因此，每个子网最多可分配 510 个主机地址，选 C。
39.
问题： 若甲向乙发起一个 TCP 连接，最大段长 MSS = 1KB，RTT = 5ms，乙开辟的接收缓存为 64KB，则甲从连接建立成功至发送窗口达到 32KB，需经过的时间至少是（ ）。
选项： A. 25 ms B. 30 ms C. 160 ms D. 165 ms
答案： A. 25 ms
解释：
使用 TCP 的慢开始算法（slow start），即每经过一个往返时间 RTT，拥塞窗口大小加倍，直到达到接收方的接收窗口上限（rwnd）或发生拥塞。
- 初始 cwnd = 1 KB，每个 RTT 加倍：
- RTT 1：1 KB
- RTT 2：2 KB
- RTT 3：4 KB
- RTT 4：8 KB
- RTT 5：16 KB
- RTT 6：32 KB
但注意，RTT 1 是连接建立成功后开始的第一个 RTT，发送了 1KB，之后每次加倍，因此：
- 第一次发 1 KB
- 第二次发 2 KB（累计 3KB）
- 第三次发 4 KB（累计 7KB）
- 第四次发 8 KB（累计 15KB）
- 第五次发 16 KB（累计 31KB）
- 第六次将能发 32 KB → 达到题目要求
但题目问的是“发送窗口达到 32KB 所需时间”，从发送 1 KB 到达到 32 KB 的发送能力，用了 5 个 RTT（因为第五个 RTT 时发送窗口就可以发 32KB 了）。
- RTT = 5ms，5 RTT = 5 × 5ms = 25ms
因此答案是 A。
40.
问题： 下列关于 FTP 协议的叙述中，错误的是（ ）。
选项： A. 数据连接在每次数据传输完毕后就关闭 B. 控制连接在整个会话期间保持打开状态 C. 服务器与客户端的 TCP 20 端口建立数据连接 D. 客户端与服务器的 TCP 21 端口建立控制连接
答案： C. 服务器与客户端的 TCP 20 端口建立数据连接
解释：
FTP（File Transfer Protocol）使用两个连接：
| 连接类型 | 作用 | 默认端口 |
|---|---|---|
| 控制连接 | 命令/响应通信 | 服务器的 TCP 21 端口 |
| 数据连接 | 文件/目录传输 | 主动模式：服务器的 TCP 20 端口被动模式：服务器随机高端口 |
- A 正确：每次传输完成后，数据连接就关闭，重新建立用于下一次传输。
- B 正确：控制连接始终保持，直到整个会话结束。
- C 错误：描述不准确。主动模式中，数据连接是“客户端临时端口连接到服务器 TCP 20 端口”；而选项中“服务器与客户端的 TCP 20 端口建立数据连接”描述错误，双方角色、端口混淆。
- D 正确：控制连接固定为客户端临时端口连服务器 TCP 21 端口。
因此答案是 C。
GBN
✅题干关键信息提取：
- 使用 GBN协议（Go-Back-N）
- 发送和确认序号都是3比特 → 序号范围为 0~7（共 8 个）
- 发送窗口大小最大为：WT ≤ 2³ - 1 = 7
- RTT = 0.96 ms，帧长 = 1000 B，信道带宽 = 100 Mbps
- 捎带确认（每个数据帧携带确认字段）
📘 第(1)问：
题目翻译：
从 t₀ 到
t₁，甲方能确定乙方正确接收了哪些数据帧？有多少个？请用
Sx,y 的形式写出。
✅ 中文答案：
根据图 (a)，乙方向甲发来的最后一个数据帧为
R3,3，表示乙希望接收编号为 3
的帧，即它已经收到并确认了编号为 0、1、2 的帧（GBN 协议是累积确认）。
甲方此前发出了
S0,0、S1,0、S2,0、S3,0、S4,1，所以乙方正确收到的是前
3 个，即：
✅ 已正确接收的帧总数为 3 个，分别是： 👉
S0,0、S1,0、S2,0
📘 第(2)问：
题目翻译：
从 t₁ 起，在 不超时且未收到乙方新帧
的情况下，甲最多还能发送几个帧？第一个和最后一个分别是哪一个（用
Sx,y 表示）？
✅ 中文答案：
发送窗口大小为 7。在 t₁ 前，甲方已经发送了编号为 04
的帧，共计 5 个。
由于乙只确认了02号帧（窗口滑动到3），所以发送窗口中可用空间为
7 - (5 - 3) = 5 个。
因此，甲最多还能发送 5 个新帧：序号为
5, 6, 7, 0, 1（循环使用3比特编号）。
确认号根据甲方接收的乙方帧 R3,3
可知，甲方希望乙方发送编号为 2 的帧，所以确认号固定为2。
✅ 最多还能发送5帧，从 S5,2 到
S1,2。
📘 第(3)问：
题目翻译：
对于图(b)，从 t₁
起，在未收到乙方新帧、无新超时的情况下，甲方需要重发多少帧？第一帧是哪个？
✅ 中文答案：
图 (b) 中，乙方发来的最后一个确认帧是
R2,2，即它只正确收到了帧 0 和 1，期望收到帧 2。 由于 GBN
是“出错帧及其后所有帧都要重传”，所以甲要从帧 2 开始重发。
甲前面已经发送了帧 0~4，所以需要重发的是：帧 2, 3, 4，共
3 个帧。 第一个需要重发的是：👉 S2,3（其中确认号 3
表示甲希望收到乙发来的 3号帧）。
📘 第(4)问：
题目翻译：
甲方最大信道利用率是多少？
✅ 中文答案：
- 帧长度 = 1000B = 8000 bit
- 带宽 = 100 Mbps
- 发送一帧所需时间
t₁ = 8000 / 100e6 = 0.08 ms - RTT = 0.96 ms，捎带确认帧也要传输：
t₂ = 0.08 ms
总的往返周期时间
T = t₁ + RTT + t₂ = 0.08 + 0.96 + 0.08 = 1.12 ms
最大窗口内可以连续发送 7 帧，因此信道利用率：
\[ U = \frac{7 \times t₁}{T} = \frac{7 \times 0.08}{1.12} = 0.5 = 50\% \]
