网络基础模拟卷

《计算机网络》课程期末模拟试卷

考试时间：90分钟 | 总分：100分

学院： ______________ 专业： ______________ 姓名： ______________ 学号： ______________

第一部分：填空题（共40题，每题1分，共40分）

  1. 在OSI参考模型中，直接为会话层提供服务的是________层。
  2. 在计算机网络中，带宽通常指的是信道的“________”，其单位是b/s。
  3. 分组交换网络中的路由器采用________的工作原理来转发分组。
  4. 在物理层接口特性中，指明接口所用接线器的物理规格，如形状、尺寸、引脚数目的特性是________特性。
  5. 曼彻斯特编码的特点是在每一位的中心处都有一个电平跳变，因此具有________能力。
  6. 根据奈氏准则，在带宽为W的理想无噪声信道中，最高的码元传输速率为________波特。
  7. 将多个独立的低速信道合并，通过一条高速物理线路传输的技术称为________。
  8. 在数据链路层，封装有IP数据报的数据单元称为________。
  9. 为了实现透明传输，面向比特的PPP协议采用的填充方法是________。
  10. 数据链路层广泛使用的差错检测技术是________，简称CRC。
  11. 停止-等待协议是一种可靠传输协议，其信道利用率在往返时延远大于发送时延时会变得很________。
  12. GBN协议的接收窗口大小为________。
  13. IEEE 802.11无线局域网使用的媒体接入控制协议是CSMA/CA，其全称是________。
  14. 隔离碰撞域但不隔离广播域的数据链路层设备是________。
  15. 虚拟局域网VLAN技术的核心作用是隔离________。
  16. 路由器在转发分组时，其首部中的________字段的值会减1。
  17. IPv4地址的长度是________位，而IPv6地址的长度是________位。
  18. 在同一个局域网内，根据IP地址解析出MAC地址的协议是________协议。
  19. IP数据报首部中，用于指出其数据部分使用了何种协议（如TCP或UDP）的字段是________。
  20. 开放最短路径优先OSPF协议基于________算法来计算路由。
  21. 边界网关协议BGP是一种________网关协议（填写“内部”或“外部”）。
  22. 路由信息协议RIP使用________作为其路由选择的度量。
  23. 软件定义网络（SDN）的核心思想是________平面与________平面的分离。
  24. 利用公用互联网在逻辑上构成专用网络的技术称为________，简称VPN。
  25. RFC 1918规定了三块仅用于机构内部的私有IP地址段，例如192.168.0.0到________。
  26. 运输层协议是面向通信部分的最高层，同时也是________中的最低层。
  27. 运输层通过________来实现复用和分用功能。
  28. TCP传送的协议数据单元称为TCP报文段，而UDP传送的则称为________。
  29. HTTP服务的熟知端口号是________，DNS服务的熟知端口号是________。
  30. TCP协议是面向________的，而UDP协议是无连接的。
  31. UDP首部的固定开销是________字节，而TCP首部的固定开销是________字节。
  32. TCP报文段首部中，ACK=1时________字段才有效。
  33. TCP使用________机制来防止发送方数据发送过快，导致接收方缓存溢出。
  34. 在TCP连接建立过程中，请求连接的主机首先发送一个________标志位为1的报文段。
  35. TCP连接释放时，主动关闭方在完成数据发送后，会发送一个________标志位为1的报文段。
  36. TCP连接释放后，主动关闭方会进入________状态，并等待2MSL时间。
  37. TCP拥塞控制通过维护一个名为________的状态变量来动态调整发送速率。
  38. 在慢启动阶段，拥塞窗口cwnd的大小呈________增长。
  39. 当TCP发送方收到________个重复的ACK时，会执行快速重传和快速恢复算法。
  40. TCP的超时重传时间RTO是根据加权平均往返时间________和其偏差动态计算的。

第二部分：单项选择题（共40题，每题1分，共40分）

  1. 计算机网络最核心的功能是 ( )。
    A. 资源共享
    B. 信息传递
    C. 连通性
    D. 远程协作
  2. 在TCP/IP参考模型中，与OSI参考模型的网络层功能相对应的是 ( )。
    A. 网络接口层
    B. 网际层
    C. 运输层
    D. 应用层
  3. 当信道利用率增大时，网络时延会 ( )。
    A. 减小
    B. 保持不变
    C. 缓慢增加
    D. 急剧增加
  4. 提高链路的带宽可以减小数据的 ( )。
    A. 传播时延
    B. 发送时延
    C. 处理时延
    D. 排队时延
  5. 下列传输媒体中，抗电磁干扰能力最强的是 ( )。
    A. 无屏蔽双绞线
    B. 同轴电缆
    C. 光纤
    D. 屏蔽双绞线
  6. 所有用户在同一时间占用不同的频率带宽，这种复用技术是 ( )。
    A. 时分复用 (TDM)
    B. 频分复用 (FDM)
    C. 码分复用 (CDM)
    D. 波分复用 (WDM)
  7. CSMA/CD协议中的“冲突检测”是指 ( )。
    A. 发送前检测信道
    B. 接收端检测数据是否出错
    C. 边发送数据边检测信道
    D. 发送后等待确认
  8. 以太网交换机（二层交换机）工作在 ( )。
    A. 物理层
    B. 数据链路层
    C. 网络层
    D. 运输层
  9. 在选择重传（SR）协议中，接收方的窗口大小 ( )。
    A. 等于1
    B. 大于1
    C. 等于0
    D. 等于发送窗口大小
  10. 以下哪项不是PPP协议的特点？ ( )
    A. 简单
    B. 提供可靠传输服务
    C. 支持多种网络层协议
    D. 提供网络层地址协商
  11. 在一个采用CSMA/CD协议的网络中，为了确保发送站点在发送完成前能检测到冲突，数据帧的长度不能太短。这个最短长度取决于 ( )。
    A. 网络的带宽和传播时延
    B. 网络的带宽和发送时延
    C. 网络的吞吐量和传播时延
    D. 网络的发送时延和处理时延
  12. 某台交换机收到的一个数据帧，在其转发表中查不到该帧的目的MAC地址，此时交换机会采取的动作是 ( )。
    A. 丢弃该帧
    B. 向源端口回复一个差错报文
    C. 向除源端口外的所有端口转发（泛洪）
    D. 广播一个ARP请求
  13. 以下关于集线器（Hub）的描述，错误的是 ( )。
    A. 它工作在物理层
    B. 它能隔离碰撞域
    C. 它连接的所有设备共享带宽
    D. 它在逻辑上是总线型结构
  14. 为了解决无线局域网中的“隐蔽站”问题，802.11标准采用了以下哪种机制？ ( )
    A. CRC校验
    B. RTS/CTS握手
    C. 二进制指数退避
    D. 干扰信号
  15. 下列关于IP数据报分片的描述，正确的是 ( )。
    A. 源IP地址和目的IP地址在分片后可能会改变
    B. 所有分片都具有相同的“标识”字段值
    C. 只有第一个分片有MF标志位
    D. 分片的重组工作由路径中的路由器完成
  16. 某主机的IP地址为 192.168.1.120，子网掩码为 255.255.255.192。该主机所在网络的网络地址是 ( )。
    A. 192.168.1.0
    B. 192.168.1.64
    C. 192.168.1.128
    D. 192.168.1.192
  17. PING命令使用了ICMP的哪种报文类型？ ( )
    A. 终点不可达
    B. TTL超时
    C. 回送请求和回送应答
    D. 路由重定向
  18. 在路由器的转发表中，如果有多条路由可以匹配一个目的IP地址，路由器会选择 ( )。
    A. 跳数最少的那条
    B. 网络前缀最长的那条
    C. 路径代价最小的那条
    D. 最先添加到表中的那条
  19. 下列路由协议中，基于链路状态算法的是 ( )。
    A. RIP
    B. BGP
    C. OSPF
    D. ARP
  20. 在一个IP数据报的传输过程中，始终保持不变的是 ( )。
    A. 源MAC地址和目的MAC地址
    B. 生存时间(TTL)
    C. 首部检验和
    D. 源IP地址和目的IP地址
  21. NAT技术的主要目的是 ( )。
    A. 提高网络传输速度
    B. 增强网络安全性
    C. 缓解IPv4地址耗尽问题
    D. 实现移动IP通信
  22. 下列哪一项不是IPv6相对于IPv4的优点？ ( )
    A. 更大的地址空间
    B. 更灵活的首部格式
    C. 更好的兼容所有IPv4设备
    D. 内置的安全性支持
  23. 在TCP/IP体系结构中，标识一台主机上的特定应用进程需要使用 ( )。
    A. IP地址
    B. MAC地址
    C. 端口号
    D. IP地址和端口号的组合
  24. 下列应用层协议中，默认使用UDP作为运输层协议的是 ( )。
    A. HTTP
    B. FTP
    C. SMTP
    D. DNS
  25. UDP协议的首部不包含以下哪个字段？ ( )
    A. 源端口
    B. 目的端口
    C. 序号
    D. 长度
  26. TCP协议通过以下哪项机制实现可靠交付？ ( )
    A. 仅使用差错检测
    B. 仅使用序号
    C. 仅使用确认机制
    D. 序号、确认和重传机制
  27. TCP连接的建立过程被称为“三次握手”，第二次握手时服务器发送的报文段中，哪个控制位被设置为1？ ( )
    A. SYN
    B. ACK
    C. SYN 和 ACK
    D. FIN 和 ACK
  28. TCP的流量控制是基于 ( )。
    A. 发送方的拥塞窗口
    B. 接收方通告的接收窗口
    C. 网络的往返时延
    D. 网络的丢包率
  29. 假设TCP接收方收到了序号为1001-2000的数据，但序号为1-1000的数据尚未收到，此时它发送的确认报文段中，确认号(ack)的值是 ( )。
    A. 1
    B. 1000
    C. 1001
    D. 2001
  30. 当TCP连接出现严重差错，必须释放连接并重新建立时，应发送哪个控制位置1的报文段？ ( )
    A. PSH
    B. URG
    C. RST
    D. FIN
  31. TCP的“慢启动”算法中，拥塞窗口cwnd的值在达到慢启动门限之前 ( )。
    A. 线性增加
    B. 指数增加
    C. 保持不变
    D. 线性减小
  32. 在TCP拥塞控制中，如果因为超时事件判断网络发生拥塞，那么慢启动门限ssthresh的值会 ( )。
    A. 设置为当前cwnd的一半，cwnd重置为1
    B. 设置为当前cwnd的一半，cwnd也设置为该值
    C. 保持不变，cwnd重置为1
    D. 增加一倍
  33. TCP的SACK机制主要用于解决什么问题？ ( )
    A. 提高慢启动的速度
    B. 精确告知发送方哪些失序的数据块已被接收
    C. 避免确认二义性
    D. 探测接收方窗口大小
  34. 在TCP连接中，唯一标识一条连接的是 ( )。
    A. (源IP, 源端口)
    B. (目的IP, 目的端口)
    C. (源IP, 目的IP)
    D. (源IP:源端口, 目的IP:目的端口)的四元组
  35. 下列关于TCP和UDP的对比，描述错误的是 ( )。
    A. TCP提供可靠传输，UDP提供尽最大努力交付
    B. TCP是面向连接的，UDP是无连接的
    C. TCP支持广播和多播，UDP只支持单播
    D. TCP首部开销比UDP大
  36. 在TCP四次挥手过程中，服务器端在收到客户端的第一个FIN报文后，会进入什么状态？ ( )
    A. FIN-WAIT-1
    B. CLOSE-WAIT
    C. LAST-ACK
    D. TIME-WAIT
  37. 当发送方收到窗口为0的通知后，会启动一个持续计时器，到期后发送一个 ( ) 来探测接收方窗口是否更新。
    A. RST报文段
    B. SYN报文段
    C. 窗口探测报文段
    D. SACK选项
  38. TCP的“累积确认”机制是指 ( )。
    A. 对每一个收到的报文段都单独发送确认
    B. 确认号表示对该序号之前所有字节的确认
    C. 只在接收窗口满时才发送确认
    D. 对失序到达的报文段进行确认
  39. Karn算法的主要思想是 ( )。
    A. 在计算RTO时，将RTT的偏差考虑在内
    B. 当报文段被重传时，不采用其往返时间样本来更新RTTS
    C. 当网络拥塞时，将RTO的值加倍
    D. 当网络空闲时，将RTO的值减半
  40. 在TCP拥塞避免阶段，每经过一个RTT，拥塞窗口cwnd会 ( )。
    A. 增加 1 MSS
    B. 增加 2 MSS
    C. 翻倍
    D. 减半

第三部分：简答题（共3题，共20分）

  1. (6分) 请从工作层次、转发依据、核心功能和广播域隔离四个方面，详细对比以太网交换机和路由器的核心区别。
  2. (6分) 假设主机A（IP地址192.168.1.10）要向同一局域网内的主机B（IP地址192.168.1.20）发送IP数据报，但主机A的ARP缓存中没有主机B的MAC地址。请详细描述ARP协议是如何帮助主机A获取主机B的MAC地址的完整工作流程。
  3. (8分) TCP的拥塞控制是其核心机制之一，它通过四个相互关联的算法来调节发送速率。请简要阐述这**四个核心算法（或阶段）**的名称及其基本工作原理。

参考答案及解析

第一部分：填空题（每题1分，共40分）

  1. 运输
  2. 最高数据率
  3. 存储转发
  4. 机械
  5. 自同步
  6. 2W
  7. （信道）复用
  8. 帧 (Frame)
  9. 零比特填充法 (Bit Stuffing)
  10. 循环冗余检验
  11. 低
  12. 1
  13. 载波监听多址接入/冲突避免 (Carrier Sense Multiple Access with Collision Avoidance)
  14. 网桥（或交换机）
  15. 广播域
  16. 生存时间 (TTL)
  17. 32, 128
  18. ARP (地址解析协议)
  19. 协议
  20. Dijkstra (或链路状态)
  21. 外部
  22. 跳数 (Hop Count)
  23. 控制, 数据
  24. 虚拟专用网
  25. 192.168.255.255
  26. 用户功能
  27. （软件）端口
  28. UDP用户数据报
  29. 80, 53
  30. 连接
  31. 8, 20
  32. 确认号
  33. 流量控制 (或滑动窗口)
  34. SYN
  35. FIN
  36. TIME-WAIT
  37. 拥塞窗口 (cwnd)
  38. 指数
  39. 3
  40. RTTS

第二部分：单项选择题（每题1分，共40分）

  1. C
  2. B
  3. D
  4. B
  5. C
  6. B
  7. C
  8. B
  9. B
  10. B
  11. A
  12. C
  13. B
  14. B
  15. B
  16. B (120的二进制是 01111000，192的二进制是 11000000。01111000 AND 11000000 = 01000000，即十进制的64)
  17. C
  18. B
  19. C
  20. D
  21. C
  22. C
  23. D
  24. D
  25. C
  26. D
  27. C
  28. B
  29. A (累积确认，只确认按序收到的最大序号，1-1000未到，故期望收到的还是1)
  30. C
  31. B
  32. A
  33. B
  34. D
  35. C (TCP只支持单播，UDP支持单播、多播、广播)
  36. B
  37. C
  38. B
  39. B
  40. A

第三部分：简答题（共20分）

81. (6分) 以太网交换机和路由器的核心区别：

  • (1.5分) 工作层次不同：
    • 以太网交换机主要工作在数据链路层。
    • 路由器工作在网络层。
  • (1.5分) 转发依据不同：
    • 交换机根据**MAC地址（物理地址）**进行转发，查询其内部的MAC地址表。
    • 路由器根据**IP地址（逻辑地址）**进行转发，查询其内部的路由表。
  • (1.5分) 核心功能不同：
    • 交换机的主要功能是在局域网内部对MAC帧进行过滤和转发，用于扩展局域网。
    • 路由器的主要功能是在不同网络之间进行路由选择和分组转发，用于连接异构网络。
  • (1.5分) 广播域隔离不同：
    • 交换机不隔离广播域，其所有接口都属于同一个广播域。
    • 路由器隔离广播域，它的每个接口连接一个独立的广播域。

82. (6分) ARP协议工作流程：

  1. (1.5分) 检查缓存：主机A首先检查自己的ARP高速缓存（ARP表），看其中是否存在主机B的IP地址 192.168.1.20 对应的MAC地址条目。
  2. (1.5分) 发送ARP请求：如果在缓存中没有找到，主机A就在其所在的局域网内广播一个ARP请求分组。该分组的主要内容是：“我的IP地址是192.168.1.10，我的MAC地址是…，请问IP地址为192.168.1.20的主机，你的MAC地址是什么？”
  3. (1.5分) 接收与响应：局域网内的所有主机都会收到这个广播的ARP请求。但只有IP地址与请求中的目的IP地址相匹配的主机B会处理该请求。主机B会向主机A单播一个ARP响应分组，内容为：“我的IP地址是192.168.1.20，我的MAC地址是…”。
  4. (1.5分) 更新缓存与通信：主机A收到主机B的ARP响应后，将主机B的IP地址与MAC地址的映射关系存入自己的ARP高速缓存中，然后就可以封装MAC帧，将IP数据报发送给主机B了。

83. (8分) TCP拥塞控制的四个核心算法/阶段：

TCP拥塞控制主要包含慢启动、拥塞避免、快速重传和快速恢复四个部分。

  • (2分) 1. 慢启动 (Slow Start):

    • 目的：连接刚建立时，以较小的速率开始，快速探测网络的可用带宽。
    • 原理：初始拥塞窗口cwnd设置为1 MSS。每收到一个对新报文段的确认，cwnd就增加1 MSS。其效果是每经过一个往返时间（RTT），cwnd的大小就翻倍（指数增长）。当cwnd达到慢启动门限 (ssthresh) 时，慢启动阶段结束，进入拥塞避免阶段。

  • (2分) 2. 拥塞避免 (Congestion Avoidance):

    • 目的：当探测到网络可能接近拥塞时，减缓cwnd的增长速度，以更温和的方式探测带宽，避免造成网络拥塞。
    • 原理：当cwnd大于等于ssthresh后，每经过一个RTT，cwnd只增加1 MSS（线性增长），而不是翻倍。

  • (2分) 3. 拥塞发生时的处理（基于超时）:

    • 判断：当发生超时重传事件时，TCP认为网络发生了严重拥塞。
    • 处理：将慢启动门限ssthresh设置为当前cwnd值的一半。然后将cwnd重置为初始值1 MSS，并重新执行慢启动算法。

  • (2分) 4. 快速重传与快速恢复 (Fast Retransmit and Fast Recovery):

    • 判断：当发送方连续收到3个重复的确认ACK时，不等超时就认为一个报文段可能已丢失，但网络并未发生严重拥塞。
    • 处理：
      • 快速重传：立即重传丢失的报文段。
      • 快速恢复：将ssthresh和cwnd都设置为当前cwnd值的一半，然后直接进入拥塞避免阶段（跳过慢启动），进行线性增长。