2022年408真题计算机网络篇
2022年408真题计算机网络篇
选择题
33. 在 ISO/OSI 参考模型中,实现两个相邻结点间流量控制功能的是( )。
选项: A. 物理层 B. 数据链路层 C. 网络层 D. 传输层
【正确答案】B
【解释】 OSI(开放系统互联)模型将通信系统划分为七层,各层功能如下:
- 物理层(A):负责比特流的传输,不具备流量控制能力。
- 数据链路层(B):实现相邻结点之间的差错检测、纠正、帧定界和流量控制等功能。
- 网络层(C):负责不同网络之间的路径选择和路由控制。
- 传输层(D):实现**端到端(主机到主机)**的可靠传输,包括流量控制,但不涉及“相邻结点”。
因此,相邻结点之间的流量控制功能由数据链路层实现。
34. 在一条带宽为 200 kHz 的无噪音信道上,若采用 4 个幅值的 ASK 调制,则该信道的最大数据传输速率是( )。
选项: A. 200 kb/s B. 400 kb/s C. 800 kb/s D. 1600 kb/s
【正确答案】C
【解释】 根据奈奎斯特定理(适用于无噪声信道):
最大数据传输速率(单位:bps)为:
\[ C = 2W \log_2 M \]
其中:
- \(W = 200\,\text{kHz}\)(带宽)
- \(M = 4\)(ASK 调制使用 4 个幅度,即 4 种码元)
- \(\log_2 4 = 2\)
代入公式得:
\[ C = 2 \times 200\,000 \times 2 = 800\,000 \,\text{bps} = 800\,\text{kb/s} \]
35. 若某主机的 IP 地址是 183.80.72.48,子网掩码是 255.255.192.0,则该主机所在网络的网络地址是( )。
选项: A. 183.80.0.0 B. 183.80.64.0 C. 183.80.72.0 D. 183.80.192.0
【正确答案】B
【解释】 网络地址 = IP地址 和 子网掩码 按位与(AND)操作的结果。
先将 IP 和掩码转成二进制:
- IP地址:183.80.72.48 =
10110111.01010000.01001000.00110000
- 子网掩码:255.255.192.0 =
11111111.11111111.11000000.00000000
进行逐位与操作后得到:
1 | 10110111.01010000.01000000.00000000 = 183.80.64.0 |
所以,该主机所在网络的网络地址为 183.80.64.0。
36. 下图所示网络中的主机 H 的子网掩码与默认网关分别是( )。
选项: A. 255.255.255.192,192.168.1.1 B. 255.255.255.192,192.168.1.62 C. 255.255.255.224,192.168.1.1 D. 255.255.255.224,192.168.1.62
【正确答案】D
【解释】 根据题目解析: 主机 H 与路由器接口
192.168.1.62/27
属于同一子网。
/27
表示子网掩码中前 27 位为网络号,后 5 位为主机号。子网掩码为:
11111111.11111111.11111111.11100000=255.255.255.22411111111.11111111.11111111.11100000 = 255.255.255.224
所以子网掩码为 255.255.255.224。
主机的默认网关就是本子网内的路由器接口 IP,即 192.168.1.62。
因此,主机 H 的子网掩码与默认网关分别是 255.255.255.224 和 192.168.1.62。
37. 在 SDN 网络体系结构中,SDN 控制器向数据平面的 SDN 交换机下发流表时所使用的接口是( )。
选项: A. 东向接口 B. 南向接口 C. 西向接口 D. 北向接口
【正确答案】B
【解释】 SDN(Software Defined Networking,软件定义网络)采用分层架构:
- 控制器 → 下发规则 → 数据平面(交换机):通过 南向接口(southbound interface),如 OpenFlow。
- 控制器 → 上层应用(策略、管理软件):通过 北向接口(northbound interface)。
- 东向接口、西向接口用于其他控制器之间或横向扩展等。
记忆口诀:上北下南 → 控制器往下发指令自然是“南向接口”。
因此,控制器向数据平面下发流表时使用的是南向接口。
38. 假设主机甲和主机乙已建立一个 TCP 连接,最大段长 MSS = 1 KB,甲一直有数据向乙发送,当甲的拥塞窗口为 16 KB 时,计时器发生了超时,则甲的拥塞窗口再次增长到 16 KB 所需要的时间至少是( )。
选项: A. 4 RTT B. 5 RTT C. 11 RTT D. 16 RTT
【正确答案】C
【解释】
TCP 拥塞控制中,当超时发生时,发送方进入慢开始阶段:
- cwnd(拥塞窗口)立即重置为 1 MSS(1 KB)
- ssthresh(慢开始门限)设为原 cwnd 的一半,即 16 KB / 2 = 8 KB
- 慢开始阶段:每经过一个 RTT,cwnd 翻倍(指数增长)
- 当 cwnd 达到 ssthresh(8 KB)后,进入拥塞避免阶段(线性增长,每 RTT 加 1 MSS)
增长过程如下:
RTT | cwnd 增长阶段 | cwnd 大小(KB) |
---|---|---|
1 | 慢开始(×2) | 1 → 2 |
2 | 慢开始(×2) | 2 → 4 |
3 | 慢开始(×2) | 4 → 8 |
4 | 拥塞避免(+1) | 8 → 9 |
5 | 拥塞避免(+1) | 9 → 10 |
6 | 拥塞避免(+1) | 10 → 11 |
7 | 拥塞避免(+1) | 11 → 12 |
8 | 拥塞避免(+1) | 12 → 13 |
9 | 拥塞避免(+1) | 13 → 14 |
10 | 拥塞避免(+1) | 14 → 15 |
11 | 拥塞避免(+1) | 15 → 16 |
所以总共需要 11 个 RTT 才能让 cwnd 从 1 KB 增长到 16 KB。
本题选 C。
以下是第 39 和第 40 题的问题、选项、正确答案与详细解释:
39. TCP连接释放时间分析
题目: 假设客户 C 和服务器 S 已建立一个 TCP 连接,通信往返时间 RTT = 50 ms,最长报文段寿命 MSL = 800 ms,数据传输结束后,C 主动请求断开连接。若从 C 主动向 S 发出 FIN 段时刻算起,则 C 和 S 进入 CLOSED 状态所需的时间至少分别是( )。
选项: A. 850 ms,50 ms B. 1650 ms,50 ms C. 850 ms,75 ms D. 1650 ms,75 ms
【正确答案】D
【解释】
TCP 连接释放采用“四次挥手”过程,且存在 TIME-WAIT
状态。在最理想的情况下,假设:
- C 在发出 FIN 后立即收到 ACK(即 FIN-WAIT-1 状态仅持续一个 RTT);
- S 收到 FIN 后立即发出 FIN 并关闭(CLOSE-WAIT 时间为 0);
- C 收到 FIN 后立即回复 ACK 并进入 TIME-WAIT 状态,持续 2×MSL = 1600 ms;
- S 收到 ACK 后即进入 CLOSED 状态。
则:
- C 至 CLOSED 的时间 = 1 个 RTT(50 ms)+ 2×MSL(1600 ms) = 1650 ms
- S 至 CLOSED 的时间 = 接收 FIN → 回复 ACK → 等待 ACK 返回,仅需约 1.5 RTT(FIN 到 ACK 回来) = 75 ms
本题答案选 D。
40. HTTP/1.1 资源获取时间
题目: 设主机 H 通过 HTTP/1.1 请求浏览某 Web 服务器
S 上的网页 news408.html
,其中引用了同目录下 1
个图像文件。news408.html
文件大小为 1 MSS,图像大小为 3
MSS,H 与 S 之间的 RTT 为 10 ms。忽略 DNS 解析、报文首部开销和 TCP
段传输时延。若从 H 请求与 S 建立 TCP
连接时刻起,到接收到全部内容为止,所需时间至少是( )。
选项: A. 30 ms B. 40 ms C. 50 ms D. 60 ms
【正确答案】B
【解释】
- HTTP/1.1 默认启用:持久连接(Persistent Connection)+ 管道化(Pipelining)
- 假设使用 TCP 的慢开始算法,初始 cwnd = 1 MSS
- RTT = 10 ms
过程分为:
- 第 1 个 RTT:完成 TCP 三次握手(1 RTT)
- 第 2 个 RTT:
- 客户端发出请求
news408.html
,cwnd = 1 MSS,可以完整接收该网页(大小 = 1 MSS)
- 客户端发出请求
- 第 3 个 RTT:
- 客户端识别网页引用图像,请求图像资源;
- cwnd = 2 MSS,可以传送图像前 2 个 MSS
- 第 4 个 RTT:
- cwnd 扩大为 4 MSS,可以传送图像剩余 1 MSS
总耗时 = 4 × 10 ms = 40 ms
本题答案选 B。
网络拓补
47.(9分)
某网络拓扑如图所示,R为路由器,S为以太网交换机,AP是802.11接入点,路由器的E0接口和DHCP服务器的IP地址配置如图中所示。 H1与H2属于同一个广播域,但不属于同一个冲突域;H2和H3属于同一个冲突域;H4和H5已经接入网络,并通过DHCP动态获取了IP地址。 现有路由器、100BaseT以太网交换机和100BaseT集线器 (Hub) 各若干台。
(1) 设备1和设备2应该分别选择哪类设备?
✅ 答案:设备1:100BaseT以太网交换机;设备2:100BaseT集线器
解析:
- H1与H2在同一个广播域但不同冲突域 ⇒ 表示有设备隔离冲突域(交换机能做到) ⇒ 设备1是交换机。
- H2与H3在同一个冲突域 ⇒ 无法隔离冲突(只有Hub有此特性) ⇒ 设备2是集线器(Hub)。
(2) 若信号传播速度为 2×10⁸ m/s,以太网最小帧长为64B。信号通过设备2时会产生额外1.51 μs延迟,H2与H3之间可以相距的最远距离是多少?
✅ 答案:210 米
解析:
- 最小帧长64B = 64×8 = 512 bits
- 传输速率为100 Mbps ⇒ 传输时间为 512 / (100×10⁶) = 5.12 μs
- 这是往返传播时延 2τ ⇒ 单程传播时延 τ = 2.56 μs
- 设备2引入额外延迟 = 1.51 μs ⇒ 实际传播时延 = 2.56 - 1.51 = 1.05 μs
- 距离 = 1.05 μs × 2×10⁸ m/s = 210 米
(3) 在H4通过DHCP动态获取IP地址过程中:
- H4首先发送了DHCP报文M,问: ① M是哪种DHCP报文? ② 路由器E0接口能否收到该报文? ③ S转发给DHCP服务器的帧的目的MAC地址是什么?
✅ 答案: ① DHCP Discover 报文 ② 可以接收到 ③ ff-ff-ff-ff-ff-ff
解析:
- DHCP客户端初始化阶段会发出DHCP Discover(广播)请求。
- DHCP Discover 封装在 广播以太网帧中,因此处于同一广播域内的路由器E0接口能接收。
- 广播帧的目标MAC地址为全1,即:ff-ff-ff-ff-ff-ff
(4) 若H4向H5发送一个IP分组P,H5收到的802.11帧中:
- 地址1、地址2 和 地址3 分别是什么?
✅ 答案:
- 地址1(目的地址):H5的MAC地址 ⇒ 00-11-11-11-11-E1
- 地址2(源地址):AP的MAC地址 ⇒ 00-11-11-11-11-C1
- 地址3(原始源地址):H4的MAC地址 ⇒ 00-11-11-11-11-D1
解析:
- 数据从有线主机H4发给无线主机H5 ⇒ 经由AP转发 ⇒ 属于来自AP的802.11帧
- 根据802.11帧格式:
- 地址1:目标站(H5)
- 地址2:AP自身
- 地址3:源主机(H4)