2016年计算机网络考研真题及解析

一、单项选择题：第1~40小题，每小题2分，共80****分。下列每题给出的四个选项中，只有一个选项最符合试题要求。

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题33~41图

\33. 在OSI参考模型中，R1、Switch、Hub实现的最高功能层分别是

A．2、2、1

B．2、2、2

C．3、2、1

D．3、2、2

【答案】C

【解析】集线器是一个多端口的中继器，它只实现了体系结构中的第1层，也就是物理层。以太网交换机是一个多端口的网桥，它实现了体系结构中的第1层和第2层，也就是物理层和数据链路层。路由器是网络层互连设备，它实现了体系结构中的第1~3层，也就是物理层、数据链路层以及网络层。题中R1、Switch和Hub分别是路由器、交换机和集线器，实现的最高功能层分别是网络层（第3层）、数据链路层（第2层）和物理层（第1层）。

\34. 若连接R2和R3链路的频率带宽为8 kHz，信噪比为30 dB，该链路实际数据传输速率约为理论最大数据传输速率的50％，则该链路的实际数据传输速率约是

A．8kbps

B．20kbps

C．40kbps

D．80kbps

【答案】C

【解析】

香农公式给出了带宽受限且有高斯白噪声干扰的信道的极限数据传输速率为

Wlog2(1 + S/N)，单位为b/s。其中，W为信道带宽，单位为Hz；S/N为信噪比，即信号的平均功率和噪声的平均功率之比，并用分贝(dB)作为度量单位，即：信噪比(dB) = 10log10(S/N) (dB)。

本题所给信噪比为30dB，因此S/N=1000；根据香农公式可计算出理论最大数据传输速率为

8k × log2(1 + 1000) ≈ 80kbps，本题所给定实际数据传输速率为理论最大数据传输速率的50%，因此该链路的实际数据传输速率 ≈ 40kbps。

【注意】本题与2009年第34题、2011年第34题以及2014年第35题类似。

\35. 若主机H2向主机H4发送1个数据帧，主机H4向主机H2立即发送一个确认帧，则除H4外，从物理层上能够收到该确认帧的主机还有

A．仅H2

B．仅H3

C．仅H1、H2

D．仅H2、H3

【答案】D

【解析】

本题考查交换机和集线器的区别。

H2给H4发送1个数据帧，该数据帧首先进入交换机，交换机提取该帧的源MAC地址并将该地址与该帧进入交换机的端口的端口号作为一条记录存储到帧交换表（或称转发表），然后提取该帧的目的MAC地址并在帧交换表中查找该地址的记录。如果找到了，就从记录中指定的端口号“明确转发”该帧（若端口号与帧进入交换机的端口的端口号相同，则丢弃该帧）；如果找不到，则从交换机的其他所有端口“盲目转发”该帧（或称泛洪）。本题并未给出交换机的帧交换表的内容，因此该数据帧可能被交换机明确转发，也可能被交换机盲目转发，不论哪种情况，该数据帧都会进入到集线器。

集线器收到该数据帧后会广播给H3和H4。H4收到该数据帧后给H2发回确认帧。该确认帧进入集线器后被广播发送给H3和交换机。交换机收到该确认帧后，提取该帧的源MAC地址并将该地址与该帧进入交换机的端口的端口号作为一条记录存储到帧交换表，然后提取该帧的目的MAC地址并在帧交换表中查找该地址的记录。可以找到，因为之前H2给H4发送数据帧时，交换机就学习到了H2的MAC地址，因此交换机把该确认帧明确转发给H2。

综上所述，收到该确认帧的主机有H3和H2，因此选项D正确。

\36. 若Hub再生比特流过程中，会产生1.535μs延时，信号传播速度为200m/μs，不考虑以太网帧的前导码，则H3与H4之间理论上可以相距的最远距离是

A．200m

B．205m

C．359m

D．512m

【答案】B

【解析】

从题图可知，Hub为100Base-T集线器，也就是传输速率为100Mb/s。

以太网规定最短帧长为64B（规定最短帧长的目的在于使得处于以太网两端的主机可以检测到所发送的帧是否遭遇了碰撞），对于100Mb/s的以太网，其争用期为 (8b × 64) ÷ 100Mb/s = 5.12μs（考生应当熟记该值），这包括以太网端到端的信号传播往返时延RTT和Hub所产生的时延。因此，以太网端到端的单程信号传播时延为 5.12μs ÷ 2 – 1.535μs = 1.025μs，从而H3与H4之间理论上可以相距的最远距离为 200m/μs × 1.025μs = 205m，选项B正确。

\37. 假设R1、R2、R3采用RIP协议交换路由信息，且均已收敛。若R3检测到网络201.1.2.0/25不可达，并向R2通告一次新的距离向量，则R2更新后，其到达该网络的距离是

A．2

B．3

C．16

D．17

【答案】B

【解析】

本题需要考生认识到出题人的意图是考查RIP协议中有关“坏消息传播得慢”这一特点，并紧扣题目中的关键字眼，否则很容易解答出错。

题目给定R3检测到网络201.1.2.0/25不可达，这就意味着R3原先与该网络是直连的。题目又假设R1、R2、R3采用RIP协议交换路由信息，且均已收敛，根据题图我们就可以得出R1、R2、R3的路由表，为了简单起见，下面我们只给出R1、R2、R3各自路由表中有关到达网络201.1.2.0/25的路由记录。

题目给定R3检测到网络201.1.2.0/25不可达，则R3会将自己路由表中有关网络201.1.2.0/25的路由记录的距离更改为16，表示该网络不可达，如下图所示。

题目又给定R3向R2“通告”一次距离向量，注意“通告”这个字眼表达的是R3检测到网络201.1.2.0/25不可达后，在将自身到达该网络的距离更改为16后，还会立刻向R2通告这件事；另外，题目并没有指明R3向R1“通告”。R2收到R3的通告后，就知道了自己无法通过R3到达网络201.1.2.0/25，因此将自己路由表中到达该网络的路由记录中的距离也更改为16，如下所示。

题目问R2更新后，到达网络201.1.2.0/25的距离为多少？这里的“更新”是关键字眼，表达的是使用RIP协议的相邻路由器之间，每30秒相互发送自己的路由表给对方，对方收到后更新自己的路由表。因此，题目实际上问的是R2在收到R1的路由表后，更新自己的路由表，其中到达网络201.2.0/25的距离被更新为多少。根据R1的路由表可知，R1到达网络201.1.2.0/25的距离为2，下一跳为R3，那么R2收到该信息后，会认为要到达网络201.1.2.0/25，下一跳可以给R1，这样距离为3，而不是之前的路由（下一跳给R3，距离为16，不可达），如下所示。

试想一下，R1，R2，R3再次收敛，还需要多个30秒周期性更新，即R1，R2，R3中有关网络201.1.2.0/25的路由记录中的距离全部变为16时才收敛，这就是所谓的“坏消息传得慢”。

综上所述，选项B正确。

\38. 假设连接R1、R2和R3之间的点对点链路使用201.1.3.x/30地址，当H3访问Web服务器S时，R2转发出去的封装HTTP请求报文的IP分组的源IP地址和目的IP地址分别是

A．192.168.3.251，130.18.10.1

B．192.168.3.251，201.1.3.9

C．201.1.3.8，130.18.10.1

D．201.1.3.10，130.18.10.1

【答案】D

【解析】

从题图可知，R2转发出去的封装HTTP请求报文的IP分组的源IP地址应该是NAT路由器R2接口L0的IP地址，目的IP地址应该是Web服务器S的IP地址130.18.10.1。

题目给定连接R1、R2和R3之间的点对点链路使用201.1.3.x/30地址，也就是网络前缀为30比特，剩余2比特用于指明主机，这2比特为全0时表示网络地址，2为全1时表示该网络的广播地址，其他组合（01和10）用于分配给主机或路由器。

在R1与R2互连的这段链路上，R1接口的IP地址为201.1.3.9，将该地址的前30比特固定不变，剩余2比特有以下四种组合：

00：这段链路的网络地址，点分十进制形式为201.1.3.8；

11：这段链路的广播地址，点分十进制形式为201.1.3.11；

01：R1在该段链路上的接口的IP地址，点分十进制形式为201.1.3.9；

10：R2在该段链路上的接口L0的IP地址，点分十进制形式为201.1.3.10；

综上所述，选项D正确。

\39. 假设H1与H2的默认网关和子网掩码均分别配置为192.168.3.1和255.255.255.128，H3与H4的默认网关和子网掩码均分别配置为192.168.3.254和255.255.255.128，则下列现象中可能发生的是

A．H1不能与H2进行正常IP通信

B．H2与H4均不能访问Internet

C．H1不能与H3进行正常IP通信

D．H3不能与H4进行正常IP通信

【答案】C

【解析】

题目给定H1，H2，H3，H4使用相同的子网掩码255.255.255.128，再结合题图中所给H1，H2，H3，H4的IP地址可知，H1和H2处于同一个网络（H1与H2之间可以正常通信），H3和H4处于另一个网络（H3与H4之间可以正常通信），因此选项A与D错误。

从题图可知，NAT路由器R2的接口E1的IP地址与H3和H4属于同一个网络，并且H3和H4的默认网关都配置为了该IP地址，因此H3和H4均可通过路由器R2访问Internet；而H1和H2的默认网关都配置为了192.168.3.1，但在题图中没有看到相应的路由器，与H1和H2连接在同一网络上，因此H1和H2都不能访问Internet，选项B错误。

综上所述，用排除法就可知选项C正确。另外，由于H1与H3不在同一网络，它们之间的互连需要使用路由器，然而H1的默认网关配置为192.168.3.1，R2的E1接口的IP地址为192.168.3.254，显然H1无法与R2通信，从而H1不能与H3通信。

\40. 假设所有域名服务器均采用迭代查询方式进行域名解析。当H4访问规范域名为www.abc.xyz.com的网站时，域名服务器201.1.1.1在完成该域名解析过程中，可能发出DNS查询的最少和最多次数分别是

A．0，3

B．1，3

C．0，4

D．1，4

【答案】C

【解析】

当H4的DNS高速缓存中存有该域名的DNS信息时，则不需要查询任何域名服务器，这样最少发出0次DNS查询；

题目给定采用迭代查询方式进行域名解析，在最坏的情况下，需要依次迭代地向本地域名服务器、根域名服务器(.com)、顶级域名服务器(xyz.com)、权限域名服务器(abc.xyz.com)发出DNS查询请求，因此最多发出4次DNS查询。

综上所述，选项C正确。

二、综合应用题：第41~47 题，共****70 分。

\41. （9分）假设题33～41图中的H3访问Web服务器S时，S为新建的TCP连接分配了20 KB(K=1 024)的接收缓存，最大段长MSS=1 KB，平均往返时间RTT=200 ms。H3建立连接时的初始序号为100，且持续以MSS大小的段向S发送数据，拥塞窗口初始阈值为32 KB；S对收到的每个段进行确认，并通告新的接收窗口。假定TCP连接建立完成后，S端的TCP接收缓存仅有数据存入而无数据取出。请回答下列问题。

1. 在TCP连接建立过程中，H3收到的S发送过来的第二次握手TCP段的SYN和ACK标志位的值分别是多少?确认序号是多少?

2. H3收到的第8个确认段所通告的接收窗口是多少?此时H3的拥塞窗口变为多少?H3的发送窗口变为多少?

3. 当H3的发送窗口等于0时，下一个待发送的数据段序号是多少?H3从发送第1个数据段到发送窗口等于0时刻为止，平均数据传输速率是多少(忽略段的传输延时)?

4. 若H3与S之间通信已经结束，在t时刻H3请求断开该连接，则从t时刻起，S释放该连接的最短时间是多少?

【解析】

1）

本小题考查TCP连接建立过程，需要考生掌握如下图所示的细节。

在本题中，H3收到的S发送过来的第二次握手TCP段的SYN和ACK标志位的值都为1，这是对H3发来的TCP连接请求的确认；由于题目给定H3建立连接时的初始序号为100，则该确认报文段的确认序号为100+1=101。

2）

本小题的解题细节如下所示，

从上图可知，H3收到的第8个确认段所通告的接收窗口是12KB；此时H3的拥塞窗口变为9KB；H3的发送窗口变为9KB。

3）

根据题意，可将小题2）中的解题步骤继续进行，如下图所示。

从上图可知，当H3的发送窗口等于0时，H3已发送了20个TCP段，每个1KB（1024B）；由于题目给定H3建立TCP连接时的初始序号为100，则当H3的发送窗口等于0时，下一个待发送段的序号为20×1024+101=20581。

从上图可知，H3从发送第1个TCP段到发送窗口等于0时刻止，共经历了5个RTT（往返时延），共发送了20个TCP段，每个1KB（1024B），题目给定RTT（往返时延）=200ms，因此可计算H3的平均数据传输速率为（20×1KB）÷ （5×200ms）= 20.48kB/s。

4）

本小题考查TCP连接释放过程，需要考生掌握如下图所示的细节。

本小题给定TCP客户端H3与TCP服务器端S之间通信已经结束，在t时刻H3请求断开该连接；结合上图可知，S收到连接释放报文段（FIN=1, seq=u）后立即给H3发出确认（ACK=1, seq=v, ack=u+1），然后进入CLOSED-WAIT（关闭等待）状态。由于题目给定通信已经结束，也就是S没有数据段要发送给H3了，因此立即给H3发送连接释放报文段（FIN1, ACK=1, seq=w, ack=u+1），然后进入LAST-ACK（最后确认）状态，对于本题可认为上图中的CLOSED-WAIT状态和FIN-WAIT-2状态的持续时间几乎不存在。H3在收到S的连接释放报文段后，必须对此发出确认（ACK=1, seq=u+1, ack=w+1），当S收到该确认时，进入CLOSE（关闭）状态。

综上所述，若H3与S之间通信已经结束，在t时刻H3请求断开该连接，则从t时刻起，S释放该连接所需的最短时间为1个往返时延RTT加1个端到端传播时延（也就是RTT的一半），共1.5个RTT，即1.5×200ms=300ms。