2021年408真题计算机网络篇

选择题

33. 在 TCP/IP 参考模型中，由传输层相邻的下一层实现的主要功能是（）

选项：

A. 对话管理 B. 路由选择 C. 端到端报文段传输 D. 结点到结点流量控制

✅正确答案：B. 路由选择

解析：

TCP/IP 参考模型包括四层（自下而上）：
1. 网络接口层（也叫主机-网络层）
2. 网际层（传输层的下一层）
3. 传输层
4. 应用层
传输层：负责端到端的数据传输，例如 TCP、UDP。
网际层：提供主机到主机的数据传输，包括路由选择、寻址等功能（如 IP 协议）。
所以传输层相邻的下一层是网际层，其核心功能之一就是路由选择（routing）。

其他选项错误说明： A. 对话管理属于应用层功能 C. 端到端传输是传输层本身的功能 D. 结点到结点流量控制是数据链路层（或网络接口层）的功能

34. 若下图为一段差分曼彻斯特编码信号波形，则其编码的二进制位串是（）

选项：

A. 10111001 B. 11010001 C. 00101110 D. 10110110

✅正确答案：A. 10111001

解析：

差分曼彻斯特编码规则如下：

每位中间必须跳变（用于同步，不用于表示数据位）；
每一位起始是否跳变表示数据内容：
- 有跳变 → 表示 0
- 无跳变 → 表示 1

分析过程：

假设图中波形表示的是差分曼彻斯特编码（中间均有跳变）；
观察每个位起始处是否跳变，决定该位是 0 还是 1；
首位无法判断前一状态（因为没有参考跳变方向），所以用 x 表示；
根据图中跳变特征，解码为：x0111001

→ 若 x = 1，则整体是 10111001，对应选项 A；

→ 若 x = 0，则整体是 00111001，不在选项中。

因此，选项 A 正确。

35. IP 子网划分问题

问题： 现将一个 IP 网络划分为 3 个子网，若其中一个子网是 192.168.9.128/26，则下列网络中，不可能是另外两个子网之一的是（）。

选项： A. 192.168.9.0/25 B. 192.168.9.0/26 C. 192.168.9.192/26 D. 192.168.9.192/27

答案： B

解析： 我们先理解 192.168.9.128/26 的地址范围：

网络地址：192.168.9.128
子网掩码：255.255.255.192，对应后 6 位是主机号
IP 范围：192.168.9.128 ~ 192.168.9.191（共 64 个地址）

其二进制前两位为 10xxxxxx（表示第 7 和 8 位分别为 1 和 0），因此为了不重叠，其他子网不能与这个范围有交集。

我们依次分析：

A. 192.168.9.0/25 这个子网范围是 192.168.9.0 ~ 192.168.9.127，对应前缀 0xxxxxxx，和 10xxxxxx 无重叠，合法。
B. 192.168.9.0/26 子网范围为 192.168.9.0 ~ 192.168.9.63，是 00xxxxxx，也与 10xxxxxx 没重叠，但：若选了 192.168.9.0/26 和 192.168.9.128/26，则剩余可用地址为 192.168.9.64 ~ 127 与 192.168.9.192 ~ 255，这两个地址块不连续且不能合成一个子网，无法划出一个合理的第三个子网，因此不可能是划分结果之一。
C. 192.168.9.192/26 范围是 192.168.9.192 ~ 192.168.9.255，前缀为 11xxxxxx，与 10xxxxxx 不重叠，且与它可以合成更大的子网（如 /25），合法。
D. 192.168.9.192/27 范围更小，192.168.9.192 ~ 223，但依旧不重叠，剩余部分也可以组合成第三个子网，合法。

✅ 因此，答案是 B，因为它导致剩余地址无法合并成一个合法子网。

36. IP 分片问题

问题： 若路由器向 MTU = 800 B 的链路转发一个总长度为 1580 B 的 IP 数据报（首部长度为 20 B），进行了分片，且每个分片尽可能大，则第 2 个分片的“总长度字段”和“MF 标志位”的值分别是（）。

选项： A. 796，0 B. 796，1 C. 800，0 D. 800，1

答案： B

解析：

原始数据报总长度：1580 B
IP 首部长度：20 B
数据部分大小：1580 - 20 = 1560 B

分片时，除首片外，每个片都要加上 20 B 首部，因此最大可用数据部分为： 800（MTU） - 20（首部） = 780 B

但由于分片的偏移是 8 字节对齐，必须是 8 的倍数：最大合法数据片段为 ⌊780 / 8⌋ × 8 = 776 B

🔹 第一个分片：

数据：776 B
首部：20 B
总长度：796 B
偏移：0
MF = 1（因为还有剩余）

🔹 第二个分片：

偏移：776 / 8 = 97
数据：776 B（还有 1560 - 776 = 784 B 剩余）
首部：20 B
总长度：776 + 20 = 796 B
MF = 1（因为还剩 8 B）

🔹 第三个分片：

数据：8 B
总长度：8 + 20 = 28 B
MF = 0（最后一片）

✅ 因此，第 2 个分片总长度是 796，MF=1

37. 距离向量路由更新

某网络中的所有路由器均采用距离向量路由算法计算路由。若路由器 E 与邻居路由器 A、B、C 和 D 之间的直接链路距离分别是 8、10、12 和 6，且 E 收到邻居路由器的距离向量如下表所示，则路由器 E 更新后的到达目的网络 Net1~Net4 的距离分别是（）。

目的网络	A的距离向量	B的距离向量	C的距离向量	D的距离向量
Net1	1	23	20	22
Net2	12	35	30	28
Net3	24	18	16	36
Net4	36	30	8	24

选项：

A. 9，10，12，6 B. 9，10，28，20 C. 9，20，12，20 D. 9，20，28，20

✅ 答案：D

【解析】：

E 与邻居的链路代价如下：

E → A：8
E → B：10
E → C：12
E → D：6

对于每个目的网络，E 通过邻居到达的总代价 = 邻居的代价 + 直接链路代价：

目的网络	经 A	经 B	经 C	经 D	最小值
Net1	1+8=9	23+10=33	20+12=32	22+6=28	✅9
Net2	12+8=20	35+10=45	30+12=42	28+6=34	✅20
Net3	24+8=32	18+10=28	16+12=28	36+6=42	✅28
Net4	36+8=44	30+10=40	8+12=20	24+6=30	✅20

所以，结果是：9, 20, 28, 20

38. TCP连接的状态转换

若客户首先向服务器发送 FIN 段请求断开 TCP 连接，则当客户收到服务器发送的 FIN 段并向服务器发送了 ACK 段后，客户的 TCP 状态转换为（）。

选项：

A. CLOSE_WAIT B. TIME_WAIT C. FIN_WAIT_1 D. FIN_WAIT_2

✅ 答案：B

【解析】：

TCP 连接的四次挥手过程如下：

客户端发送 FIN → 状态变为 FIN_WAIT_1
服务器收到 FIN → 回 ACK，客户端变为 FIN_WAIT_2
服务器发送 FIN → 客户端收到后回复 ACK
客户端进入 TIME_WAIT 状态，等待一段时间（通常为 2MSL）以确保服务器收到了 ACK
等待结束后，才变为 CLOSED

因此，当客户端 收到服务器发来的 FIN 并回应 ACK 后，它的状态就是：✅ TIME_WAIT

39. 有效载荷最大与最小传输效率计算

若大小为 12 B 的应用层数据分别通过 1 个 UDP 数据报和 1 个 TCP 段传输，则该 UDP 数据报和 TCP 段实现的有效载荷（应用层数据）最大传输效率分别是（）。

选项：

A. 37.5%，16.7% B. 37.5%，37.5% C. 60.0%，16.7% D. 60.0%，37.5%

✅ 答案：D

【解析】：

UDP 报文头部固定为 8 字节
TCP 报文头部最小为 20 字节

1. UDP： 数据：12 B + UDP 头部：8 B → 总共：20 B 传输效率 = 应用层数据 / 总数据 = 12 / 20 = 60%

2. TCP（最小报头20 B）： 数据：12 B + TCP 头部：20 B → 总共：32 B 传输效率 = 12 / 32 = 37.5%

40. TCP 发送窗口与序号范围

假设主机甲通过 TCP 向主机乙发送数据，部分过程如下图所示。甲在 t₀ 时刻发送了一个 seq=501、封装 200 B 数据的段，在 t₁ 时刻收到乙发送的 序号 seq=601、确认号 ack_seq=501、接收窗口 rcvwnd=500B 的段，则甲在未收到新的确认段之前可以继续向乙发送的数据序号范围是（）。

选项：

A. 501~1000

B. 601~1000

C. 701~1000

D. 801~1100

✅ 答案：C

【解析】：

ack_seq=501：表示乙已成功接收到从序号 0~500 的数据
rcvwnd=500：表示乙还可以继续接收 500 B 数据
所以甲可以发送的下一个字节序号范围是：501~1000

但是：

甲已经发送了 501~700（共 200 字节）
所以还未发送的、但在窗口内的可用序号范围是：✅ 701~1000

网络拓补

题目：

某网络拓扑如题47图所示，以太网交换机 S 通过路由器 R 与 Internet 互联。路由器部分接口、本地域名服务器、H1、H2 的 IP 地址和 MAC 地址如图中所示。

在 t₀ 时刻 H1 的 ARP 表和 S 的交换表均为空，H1 在此刻利用浏览器通过域名 www.abc.com 请求访问 Web 服务器，在 t₁ 时刻 (t₁ > t₀) S 第一次收到了封装 HTTP 请求报文的以太网帧。

假设从 t₀ 到 t₁ 期间网络未发生任何与此次 Web 访问无关的网络通信。

请回答以下问题：

(1) 从 `t₀` 到 `t₁` 期间，H1 除了 HTTP 之外还运行了哪个应用层协议？从应用层到数据链路层，该应用层协议报文是通过哪些协议进行逐层封装的？

答案：

除了 HTTP，还运行了 DNS 协议（域名解析用）。

逐层封装顺序为：

1	DNS 报文 → UDP 数据报 → IP 数据包 → 以太网帧（使用 CSMA/CD 协议）

解释：

用户输入的是域名 www.abc.com，必须先通过 DNS 协议查询其 IP 地址；
DNS 是基于 UDP 的应用层协议；
UDP 是基于 IP 的传输层协议；
在以太网中，数据最终通过以太网帧（MAC帧）进行传输。

(2) `t₁` 时刻 S 交换表的内容是什么？（假设交换表结构为 `<MAC地址，端口>`）

答案：

MAC地址	端口
00-11-22-33-44-cc（H1）	4
00-11-22-33-44-bb（DNS）	1
00-11-22-33-44-aa（R）	2

解释：

从 t₀ 到 t₁，为完成 Web 请求，H1 必须：

向本地域名服务器发送 DNS 请求，但先需通过 ARP 广播获取 DNS 的 MAC 地址；
- H1 发广播帧，S 在端口4学习到 H1 的 MAC；
- DNS 回应，S 在端口1学习到 DNS 的 MAC。
向 DNS 发出 DNS 请求，DNS 响应返回 IP 地址。
H1 发现目标 IP 不在同网段，需通过默认网关 R 转发，但又要先通过 ARP 获取 R 的 MAC 地址；
- H1 再次广播，S 在端口2学习到 R 的 MAC；
- R 回应后，H1 才能封装 HTTP 请求发给 R。