2009--网络通讯试题解析（计算机综合）
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一、单项选择题（每小题1 分，共10 分）
1．下列不属于数据链路层的功能是（ ）。
A.使用滑动窗口协议进行流量控制
B.提供数据的透明传输机制
C.为应用进程之间提供端到端的可靠通信
D.将IP分组封装成帧
答案：C
解析：A--流量控制；B--透明传输；D--封装成帧，属于数据链路层的3大功能，应用层为应用进程之间提供端到端的可靠通信。
2．传统以太网发送的数据采用曼彻斯特（Manchester）编码，所占的频带宽度（ ）。
A．与原始基带信号相同
B．是原始基带信号的一半
C．是原始基带信号的两倍
D．是原始基带信号的四倍
答案：C
解析：曼彻斯特编码是将每一个码元再分成两个相等的问隔。码元1是在前一个间隔为高电平而后一个间隔为低电平。码元0则正好相反，从低电平变到高电平。这种编码的好处是可以保证在每一个码元的正中间出现一次电平的转换，这对接收端的提取位同步信号是非常有利的。缺点是它所占的频带宽度比原始的基带信号增加了一倍。
3．生成树（spanning tree）算法的作用是（ ）。
A.发现网络中允许通过帧的最大长度
B.避免转发的帧在网络中死循环
C.减小重新传输帧时再次发生冲突的概率
D.逆向地址学习
答案：C
4．下列关于虚拟局域网（VLAN）的描述，错误的是（ ）。
A．IEEE 802.1Q 协议定义了虚拟局域网的概念
B．虚拟局域网可以隔离广播风暴
C．虚拟局域网的帧格式与传统以太网的帧格式不同
D．虚拟局域网是由一些局域网段组成的、与物理位置相关的结点集合
答案：D
解析： 虚拟局域网 （VLAN）是一组逻辑上的设备 和 用户，这些设备 和 用户并不受物理 位置 的限制
5．主机A向主机B发送IP分组,途中经过了4个路由器,那么,在IP分组的发送过程中,共使用了（ ）次ARP协议。
A．1 B．3 C．4D．5
答案：D
解析：（前提，理论上，当前主机路由器arp表中都没有下一跳路由器MAC）共需5次，主机A先通过arp得到第一个路由器的MAC，之后每一个路由器转发前都通过ARP得到下一跳路由器的MAC，最后一条路由器将IP包发给B前仍要通过ARP得到B的MAC，共5次。
6．IP 地址10.224.12.1 的子网掩码为255.240.0.0，和该地址在同一子网中的地址是（ ）。
A．10.223.21.121
B．10.240.46.23
C．10.236.23.171
D．10.242.23.120
答案：C
解析：将ABCD分别和子网掩码相与，得出C正确。
7．下面关于OSPF 协议的描述，错误的是（ ）。
A. OSPF协议直接用IP 分组传送OSPF 报文
B. OSPF 协议中，相邻路由器定期交换整个路由表信息
C. OSPF协议中,所有路由器最终都能建立一个全网的拓扑结构图
D.OSPF协议可以将一个自治系统划分成若干区域
答案：B
解析：OSPF全称为Open Shortest Path First，也就开放的最短路径优先协议。其使用的算法是Dijkstra算法，OSPF并不会周期性更新路由表，而采用增量更新，即只在路由有变化时，才会发送更新，并且只发送有变化的路由信息；
OSPF补充
OSPF的流量使用IP协议号89。
OSPF工作在单个AS，是个绝对的内部网关路由协议（Interior Gateway Protocol，即IGP）。
OSPF对网络没有跳数限制，支持 Classless Interdomain Routing (CIDR)和Variable-Length Subnet Masks (VLSMs)，没有自动汇总功能，但可以手工在任意比特位汇总，并且手工汇总没有任何条件限制，可以汇总到任意掩码长度。
OSPF支持认证，并且支持明文和MD5认证；OSPF不可以通过Offset list来改变路由的metric。
OSPF并不会周期性更新路由表，而采用增量更新，即只在路由有变化时，才会发送更新，并且只发送有变化的路由信息；事实上，OSPF是间接设置了周期性更新路由的规则，因为所有路由都是有刷新时间的，当达到刷新时间阀值时，该路由就会产生一次更新，默认时间为1800秒，即30分钟，所以OSPF路由的定期更新周期默认为30分钟。
OSPF所有路由的管理距离(Ddministrative Distance)为110，OSPF只支持等价负载均衡。
距离矢量路由协议的根本特征就是自己的 路由表是完全从其它路由器学来的，并且将收到的路由条目一丝不变地放进自己的路由表，运行距离矢量路由协议的路由器之间交换的是路由表，距离矢量路由协议 是没有大脑的，路由表从来不会自己计算，总是把别人的路由表拿来就用；而OSPF完全抛弃了这种不可靠的算法，OSPF是典型的链路状态路由协议，路由器之间交换的并不是路由表，而是链路状态，OSPF通过获得网络中所有的链路状态信息，从而计算出到达每个目标精确的网络路径。
8．TCP 协议是面向字节流的协议，其特点是（ ）。
A．接收方收到的数据块和发送方发出的数据块大小可能不相同
B．接收方的TCP 每次向应用层交付一个完整的报文
C．TCP 协议知道所传输的数据块的含义
D．TCP 协议不要求主机维护复杂的状态表
答案：A
解析：TCP和UDP协议区分
TCP协议特点
1）端到端通信：客户应用程序在一端，服务器在另一端
2）建立可靠连接：建立连接时会测试网络的连通性
3）可靠交付：建立连接后会发送数据是可靠的，除非因为故障而不能可靠交付，发送方会得到通知
4）具有流控的传输：TCP控制数据传输的速率，防止发送方传送数据的速率快于接收方的接收速率，TCP可以用于从快速计算及向慢速计算机发送数据
5）双工传输：单个TCP连接允许同时双向传送数据
6）流模式：TCP从发送方向接收方发送没有报文边界的字节流
UDP协议特点
1）多对多通信：多个发送方可以向一个接收方发送报文，一个发送方也可以向多个接2.收方发送报文
3）不可靠服务：报文可能丢失，重复或者无序，并且它没有重传措施，如果发生故障，也不会通知对方
4）缺乏流量控制：当数据包到达的速度比接收系统或应用的处理速度快时，只是将其丢弃而不会发出警告或者提示
5）报文模式
9．在TCP 协议的慢启动（Slow Start）中，若初始发送方设置拥塞窗口（cwnd）大小为1，在经过三个往返时延（也称为传输轮次）后，拥塞窗口变为（ ）。
A．3 B．4 C．6 D．8
答案：D
解：慢启动，是传输控制协议使用的一种拥塞控制机制。慢启动也叫做指数增长期。慢启动是指每次TCP接收窗口收到确认时都会增长。发送方开始时发送一个报文段，然后等待ACK。当收到该ACK时，拥塞窗口从1增加为2，即可以发送两个报文段。当收到这两个报文段的ACK时，拥塞窗口就增加为4，故第3次后为3=8，指数增加关系。
10．下列关于客户／服务器方式的说法，错误的是（ ）。
A．客户端在通信时主动向服务器发起通信请求
B．服务器必须事先知道客户端的地址才能通信
C．客户端系统通常使用随机的传输层端口号
D．客户端和服务器之间的通信是双向的，都可以发送和接收数据
答案：B
解析：B--客户端必须知道服务端的地址才可以；
补充：C/S客户(client)和服务器(server)都是指通信中所涉及的两个应用进程。
客户软件的特点
1）被用户调用后运行，在打算通信时主动向远地服务器发起通信（请求服务）。因此，客户程序必须知道服务器程序的地址。
2）不需要特殊的硬件和很复杂的操作系统。
服务器软件的特点
1）一种专门用来提供某种服务的程序，可同时处理多个远地或本地客户的请求。
2）系统启动后即自动调用并一直不断地运行着，被动地等待并接受来自各地的客户的通信请求。因此，服务器程序不需要知道客户程序的地址。
3）一般需要强大的硬件和高级的操作系统支持。
二、名词解释（每小题3 分，共6 分）
1．子网掩码
答：子网掩码是IP 网络的重要属性，由32 位的位模式组成（包括一串1 和跟随的一串0）；（1分）
其中1 对应IP 地址中的网络号部分；0 对应IP 地址中的主机号部分。（2 分）
2．拥塞（congestion）
答：一定时间内，对网络中某种资源的需求超出了该资源的可用部分，造成网络性能变坏；（2分）
整个网络的吞吐量随输入负载增加而下降。（1 分）。
三、问答和计算题（本大题共4 小题，共14 分）
1．以太网适配器（网卡）工作在哪一层？实现该层的哪些功能? （3 分）
答：数据链路层（答介质访问控制层或MAC层也给分）（1 分）
数据帧处理、接收和发送；（1 分）
以太网协议：CSMA/CD （1 分）
要点：①进行串行/并行转换②对数据进行缓存③在计算机的操作系统安装设备驱动程序④实现以太网协议。
2．试说明如何在停止等待协议中提供可靠传输机制？（3 分）
答：发送一个分组后设置超时计时器，超时重传；（1 分）
对数据分组和确认分组进行编号；（1 分）
缓存已发送的分组副本。（1 分）
要点：通过确认帧和定时器等来保证可靠传输
3．假设一个通信网络，源端和目的端的平均距离为150km，信号在传输介质中的传播速度为2×𝟏𝟎𝟖m/s，当数据长度为1500bit，数据传输速率为1Gbps时，试问数据的传输时延和往返传播时延分别是多少？（注：1G按109计算）（4分）
答：单向传播时延：（150×10^3）/（2×10^8）＝75×10^-4 s = 0.75 ms （1 分）
往返传播时延RTT = 1.5 ms （1 分）
分组的传输时延＝1500/10^9＝1.5×10^-6s = 1.5 μs
4．某个网络中使用RIP协议，路由器B和C相邻,路由器B的路由表如表1所示。表2为路由器C广播的路由信息，试求路由器B 更新后的路由表。（4 分）
答：
1．下列不属于数据链路层的功能是（ ）。
A.使用滑动窗口协议进行流量控制
B.提供数据的透明传输机制
C.为应用进程之间提供端到端的可靠通信
D.将IP分组封装成帧
答案：C
解析：A--流量控制；B--透明传输；D--封装成帧，属于数据链路层的3大功能，应用层为应用进程之间提供端到端的可靠通信。
2．传统以太网发送的数据采用曼彻斯特（Manchester）编码，所占的频带宽度（ ）。
A．与原始基带信号相同
B．是原始基带信号的一半
C．是原始基带信号的两倍
D．是原始基带信号的四倍
答案：C
解析：曼彻斯特编码是将每一个码元再分成两个相等的问隔。码元1是在前一个间隔为高电平而后一个间隔为低电平。码元0则正好相反，从低电平变到高电平。这种编码的好处是可以保证在每一个码元的正中间出现一次电平的转换，这对接收端的提取位同步信号是非常有利的。缺点是它所占的频带宽度比原始的基带信号增加了一倍。
3．生成树（spanning tree）算法的作用是（ ）。
A.发现网络中允许通过帧的最大长度
B.避免转发的帧在网络中死循环
C.减小重新传输帧时再次发生冲突的概率
D.逆向地址学习
答案：C
4．下列关于虚拟局域网（VLAN）的描述，错误的是（ ）。
A．IEEE 802.1Q 协议定义了虚拟局域网的概念
B．虚拟局域网可以隔离广播风暴
C．虚拟局域网的帧格式与传统以太网的帧格式不同
D．虚拟局域网是由一些局域网段组成的、与物理位置相关的结点集合
答案：D
解析： 虚拟局域网 （VLAN）是一组逻辑上的设备 和 用户，这些设备 和 用户并不受物理 位置 的限制
5．主机A向主机B发送IP分组,途中经过了4个路由器,那么,在IP分组的发送过程中,共使用了（ ）次ARP协议。
A．1 B．3 C．4D．5
答案：D
解析：（前提，理论上，当前主机路由器arp表中都没有下一跳路由器MAC）共需5次，主机A先通过arp得到第一个路由器的MAC，之后每一个路由器转发前都通过ARP得到下一跳路由器的MAC，最后一条路由器将IP包发给B前仍要通过ARP得到B的MAC，共5次。
6．IP 地址10.224.12.1 的子网掩码为255.240.0.0，和该地址在同一子网中的地址是（ ）。
A．10.223.21.121
B．10.240.46.23
C．10.236.23.171
D．10.242.23.120
答案：C
解析：将ABCD分别和子网掩码相与，得出C正确。
7．下面关于OSPF 协议的描述，错误的是（ ）。
A. OSPF协议直接用IP 分组传送OSPF 报文
B. OSPF 协议中，相邻路由器定期交换整个路由表信息
C. OSPF协议中,所有路由器最终都能建立一个全网的拓扑结构图
D.OSPF协议可以将一个自治系统划分成若干区域
答案：B
解析：OSPF全称为Open Shortest Path First，也就开放的最短路径优先协议。其使用的算法是Dijkstra算法，OSPF并不会周期性更新路由表，而采用增量更新，即只在路由有变化时，才会发送更新，并且只发送有变化的路由信息；
OSPF补充
OSPF的流量使用IP协议号89。
OSPF工作在单个AS，是个绝对的内部网关路由协议（Interior Gateway Protocol，即IGP）。
OSPF对网络没有跳数限制，支持 Classless Interdomain Routing (CIDR)和Variable-Length Subnet Masks (VLSMs)，没有自动汇总功能，但可以手工在任意比特位汇总，并且手工汇总没有任何条件限制，可以汇总到任意掩码长度。
OSPF支持认证，并且支持明文和MD5认证；OSPF不可以通过Offset list来改变路由的metric。
OSPF并不会周期性更新路由表，而采用增量更新，即只在路由有变化时，才会发送更新，并且只发送有变化的路由信息；事实上，OSPF是间接设置了周期性更新路由的规则，因为所有路由都是有刷新时间的，当达到刷新时间阀值时，该路由就会产生一次更新，默认时间为1800秒，即30分钟，所以OSPF路由的定期更新周期默认为30分钟。
OSPF所有路由的管理距离(Ddministrative Distance)为110，OSPF只支持等价负载均衡。
距离矢量路由协议的根本特征就是自己的 路由表是完全从其它路由器学来的，并且将收到的路由条目一丝不变地放进自己的路由表，运行距离矢量路由协议的路由器之间交换的是路由表，距离矢量路由协议 是没有大脑的，路由表从来不会自己计算，总是把别人的路由表拿来就用；而OSPF完全抛弃了这种不可靠的算法，OSPF是典型的链路状态路由协议，路由器之间交换的并不是路由表，而是链路状态，OSPF通过获得网络中所有的链路状态信息，从而计算出到达每个目标精确的网络路径。
8．TCP 协议是面向字节流的协议，其特点是（ ）。
A．接收方收到的数据块和发送方发出的数据块大小可能不相同
B．接收方的TCP 每次向应用层交付一个完整的报文
C．TCP 协议知道所传输的数据块的含义
D．TCP 协议不要求主机维护复杂的状态表
答案：A
解析：TCP和UDP协议区分
TCP协议特点
1）端到端通信：客户应用程序在一端，服务器在另一端
2）建立可靠连接：建立连接时会测试网络的连通性
3）可靠交付：建立连接后会发送数据是可靠的，除非因为故障而不能可靠交付，发送方会得到通知
4）具有流控的传输：TCP控制数据传输的速率，防止发送方传送数据的速率快于接收方的接收速率，TCP可以用于从快速计算及向慢速计算机发送数据
5）双工传输：单个TCP连接允许同时双向传送数据
6）流模式：TCP从发送方向接收方发送没有报文边界的字节流
UDP协议特点
1）多对多通信：多个发送方可以向一个接收方发送报文，一个发送方也可以向多个接2.收方发送报文
3）不可靠服务：报文可能丢失，重复或者无序，并且它没有重传措施，如果发生故障，也不会通知对方
4）缺乏流量控制：当数据包到达的速度比接收系统或应用的处理速度快时，只是将其丢弃而不会发出警告或者提示
5）报文模式
9．在TCP 协议的慢启动（Slow Start）中，若初始发送方设置拥塞窗口（cwnd）大小为1，在经过三个往返时延（也称为传输轮次）后，拥塞窗口变为（ ）。
A．3 B．4 C．6 D．8
答案：D
解：慢启动，是传输控制协议使用的一种拥塞控制机制。慢启动也叫做指数增长期。慢启动是指每次TCP接收窗口收到确认时都会增长。发送方开始时发送一个报文段，然后等待ACK。当收到该ACK时，拥塞窗口从1增加为2，即可以发送两个报文段。当收到这两个报文段的ACK时，拥塞窗口就增加为4，故第3次后为3=8，指数增加关系。
10．下列关于客户／服务器方式的说法，错误的是（ ）。
A．客户端在通信时主动向服务器发起通信请求
B．服务器必须事先知道客户端的地址才能通信
C．客户端系统通常使用随机的传输层端口号
D．客户端和服务器之间的通信是双向的，都可以发送和接收数据
答案：B
解析：B--客户端必须知道服务端的地址才可以；
补充：C/S客户(client)和服务器(server)都是指通信中所涉及的两个应用进程。
客户软件的特点
1）被用户调用后运行，在打算通信时主动向远地服务器发起通信（请求服务）。因此，客户程序必须知道服务器程序的地址。
2）不需要特殊的硬件和很复杂的操作系统。
服务器软件的特点
1）一种专门用来提供某种服务的程序，可同时处理多个远地或本地客户的请求。
2）系统启动后即自动调用并一直不断地运行着，被动地等待并接受来自各地的客户的通信请求。因此，服务器程序不需要知道客户程序的地址。
3）一般需要强大的硬件和高级的操作系统支持。
二、名词解释（每小题3 分，共6 分）
1．子网掩码
答：子网掩码是IP 网络的重要属性，由32 位的位模式组成（包括一串1 和跟随的一串0）；（1分）
其中1 对应IP 地址中的网络号部分；0 对应IP 地址中的主机号部分。（2 分）
2．拥塞（congestion）
答：一定时间内，对网络中某种资源的需求超出了该资源的可用部分，造成网络性能变坏；（2分）
整个网络的吞吐量随输入负载增加而下降。（1 分）。
三、问答和计算题（本大题共4 小题，共14 分）
1．以太网适配器（网卡）工作在哪一层？实现该层的哪些功能? （3 分）
答：数据链路层（答介质访问控制层或MAC层也给分）（1 分）
数据帧处理、接收和发送；（1 分）
以太网协议：CSMA/CD （1 分）
要点：①进行串行/并行转换②对数据进行缓存③在计算机的操作系统安装设备驱动程序④实现以太网协议。
2．试说明如何在停止等待协议中提供可靠传输机制？（3 分）
答：发送一个分组后设置超时计时器，超时重传；（1 分）
对数据分组和确认分组进行编号；（1 分）
缓存已发送的分组副本。（1 分）
要点：通过确认帧和定时器等来保证可靠传输
3．假设一个通信网络，源端和目的端的平均距离为150km，信号在传输介质中的传播速度为2×𝟏𝟎𝟖m/s，当数据长度为1500bit，数据传输速率为1Gbps时，试问数据的传输时延和往返传播时延分别是多少？（注：1G按109计算）（4分）
答：单向传播时延：（150×10^3）/（2×10^8）＝75×10^-4 s = 0.75 ms （1 分）
往返传播时延RTT = 1.5 ms （1 分）
分组的传输时延＝1500/10^9＝1.5×10^-6s = 1.5 μs
4．某个网络中使用RIP协议，路由器B和C相邻,路由器B的路由表如表1所示。表2为路由器C广播的路由信息，试求路由器B 更新后的路由表。（4 分）
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