2025年大学《信息与计算科学》专业题库-信息与计算科学的网络编程技术

2025年大学《信息与计算科学》专业题库——信息与计算科学的网络编程技术考试时间：______分钟总分：______分姓名：______一、选择题（每题2分，共20分。请将正确选项的字母填在括号内）1.下列哪个协议属于传输层协议？（）A.FTPB.TCPC.HTTPD.DNS2.在TCP协议的三次握手过程中，第二次握手时，发送方（客户端）发送的数据段中通常包含（）。A.初始化的序列号SYN=1，确认号ACK=0B.初始化的序列号SYN=1，确认号ACK=1，数据C.序列号SYN=1，确认号ACK=1D.序列号SYN=0，确认号ACK=13.以下哪种Socket通信方式是无连接的？（）A.TCPSocketB.UDPSocketC.TLSSocketD.HTTPSocket4.当客户端向服务器发起一个HTTPGET请求以获取网页时，该请求的请求头中通常不会包含（）。A.HostB.User-AgentC.Content-LengthD.Accept5.在多线程网络服务器中，每个客户端连接通常由一个单独的线程处理，这种方式的主要缺点是（）。A.服务器资源利用率低B.实现简单C.难以处理大量并发连接D.代码可读性好6.用于在HTTP请求和响应中传输JSON数据的内容类型头字段是（）。A.Content-Type:text/htmlB.Content-Type:application/jsonC.Accept:text/xmlD.Accept:application/xml7.以下哪个选项是URL":8080/path?query=1&query=2#fragment"中端口部分？（）A.httpsB.C.8080D./path8.在TCP连接中，如果发送方发送了数据但未收到确认应答，它可能会采用（）策略来重发数据。A.随机退避B.持续重发C.超时重传D.端到端校验9.以下哪个库是Python标准库中用于处理URL的模块？（）A.socketB.requestsC.urllibD.asyncio10.WebSockets技术的主要优势在于（）。A.客户端和服务器之间只能进行单向通信B.建立连接后，客户端和服务器可以全双工通信C.适用于传输大量静态文件D.必须通过HTTPS协议使用二、填空题（每空2分，共20分。请将答案填在横线上）1.TCP协议通过______和______机制来保证数据传输的可靠性和顺序性。2.在计算机网络中，IP地址用于唯一标识一台主机，MAC地址用于唯一标识一个______。3.当使用Python的`socket`库创建一个服务器Socket后，需要调用______方法使其处于监听状态，等待客户端连接。4.一个完整的HTTP请求通常由______部分组成：请求行、请求头、请求体。5.在RESTfulAPI设计中，通常使用______方法来创建或更新资源。6.Python的`asyncio`库是用于实现______编程的库，可以提高网络应用的性能。7.为了保证网络通信的安全性，HTTPS协议在HTTP的基础上加入了______层。8.在处理多个客户端连接时，服务器端编程需要考虑______问题，即如何高效地同时服务多个连接。9.使用UDP协议进行数据传输时，数据报可能丢失或失序，因此它通常被认为是一种______（填“可靠”或“不可靠”）传输协议。10.在URL"ftp://user:password@host:21/dir/file.txt"中，用户认证信息是______。三、简答题（每题5分，共15分。请简要回答下列问题）1.简述TCP协议的“四次挥手”过程及其目的。2.比较TCP和UDP协议的主要区别，并说明各自适用于哪些场景。3.简述使用Python的`requests`库发送一个POST请求的基本步骤（至少包括导入库、创建Session/Requests对象、发送请求、获取响应等关键环节）。四、编程实现题（共25分。请根据要求完成下列编程任务）1.（15分）请使用Python的`socket`库编写一个简单的基于TCP的客户端程序。该客户端程序能够接收用户输入的一个字符串，然后连接到指定的服务器（IP地址和端口号由用户输入），将字符串发送给服务器，并接收服务器返回的字符串（服务器返回的内容为接收到的字符串的长度），最后将服务器返回的长度信息打印出来。请处理可能出现的异常情况，如连接失败、发送/接收错误等。2.（10分）请使用Python的`requests`库编写代码，向一个公开的RESTfulAPI（例如"/posts/1"）发送一个GET请求，获取该API返回的JSON数据。获取到数据后，请解析并打印出该JSON对象中的`title`和`body`字段的内容。五、综合应用题（30分。请根据要求完成下列任务）请设计一个简单的基于Python（使用`socket`库）的客户端-服务器模型程序。服务器端能够监听指定端口，接收客户端发送的文件名（字符串形式），如果该文件存在于服务器当前目录下，则服务器将该文件内容以字节流的形式发送给客户端；如果文件不存在，则服务器向客户端发送一个"FileNotFound"的文本消息。客户端程序能够接收用户输入的文件名，连接到服务器，发送文件名，接收服务器返回的内容（文件内容或"FileNotFound"消息），并将接收到的内容打印到屏幕上。请实现服务器端和客户端的基本功能，并简单说明客户端和服务器端在通信流程上的主要步骤。试卷答案一、选择题1.B2.C3.B4.C5.C6.B7.C8.C9.C10.B二、填空题1.序列号（SequenceNumbers）/确认应答（Acknowledgements）2.网络接口卡（NetworkInterfaceCard）3.bind()和listen()4.请求行、请求头、请求体5.POST6.异步（Asynchronous）7.TLS/SSL8.并发（Concurrency）9.不可靠（Unreliable）10.user:password三、简答题1.解析思路：首先明确TCP需要断开连接，需要客户端和服务器双方都发送关闭请求。过程分为四次：①客户端发送FIN=1的关闭请求报文段，进入FIN_WAIT_1状态，等待服务器确认。②服务器收到后，发送ACK=1的确认报文段，进入CLOSE_WAIT状态，等待客户端最终的数据或关闭请求。③客户端收到确认后，发送FIN=1的关闭请求报文段，进入FIN_WAIT_2状态，等待服务器最终确认。④服务器收到后，发送ACK=1的确认报文段，进入LAST_ACK状态。服务器收到ACK后关闭连接。客户端收到最后一个ACK后关闭连接。目的是有序、可靠地关闭TCP连接。2.解析思路：从连接方式（面向连接vs无连接）、可靠性（可靠vs不可靠）、传输方式（字节流vs数据报）、传输效率（较高vs较低）、头部开销（较小vs较大）等方面比较。TCP面向连接，提供可靠、有序、保序的全双工字节流传输，但开销大，效率相对低。UDP无连接，提供不可靠、不保证顺序的数据报传输，开销小，效率高。TCP适用于要求高可靠性的应用（如网页浏览HTTP、文件传输FTP）。UDP适用于对实时性要求高、能容忍少量丢包的应用（如视频直播、在线游戏、DNS）。3.解析思路：描述使用`requests`库发送POST请求的标准流程：①导入`requests`库。②创建一个`requests.Session()`对象（可选，用于连接池等功能）或直接使用`requests`函数。③调用`session.post()`或`requests.post()`方法，传入URL作为第一个参数。④在`data`参数中传入POST请求的表单数据（字典形式），或`json`参数传入JSON数据（字典形式，库会自动编码）。⑤可选：在`headers`参数中传入自定义的请求头。⑥调用`send()`方法（如果使用Session）或直接执行函数（如果不用Session）。⑦接收返回的`Response`对象。⑧通过`response.text`获取文本内容，或`response.json()`解析JSON内容，或`response.status_code`获取状态码等。四、编程实现题1.解析思路：使用Python`socket`库实现TCP客户端：①导入`socket`库。②创建一个客户端Socket对象。③使用`socket.connect()`方法连接到服务器（指定IP和端口）。④使用`socket.sendall()`发送数据。⑤使用`socket.recv()`接收服务器响应。⑥关闭Socket连接。注意处理`socket.error`等异常。代码应包含用户输入服务器地址和端口，接收用户输入的字符串，完成连接、发送、接收、打印、关闭的完整流程。2.解析思路：使用`requests`库发送GET请求：①导入`requests`库。②使用`requests.get()`方法，传入API的URL。③调用函数，接收返回的`Response`对象。④判断响应状态码是否为200（成功）。⑤使用`response.json()`方法解析返回的JSON数据。⑥访问解析后的字典，获取`title`和`body`键对应的值。⑦打印获取到的内容。代码应简洁明了，展示出调用API、解析JSON的基本过程。五、综合应用题服务器端思路：①导入`socket`库。②创建一个服务器Socket对象，使用`socket.bind()`绑定IP和端口。③使用`socket.listen()`使Socket进入监听状态。④使用`socket.accept()`接受客户端连接，获取连接Socket对象和客户端地址信息。⑤接收客户端发送的文件名（使用连接Socket的`recv()`方法，注意指定最大接收长度）。⑥使用`os.path.exists()`检查文件名对应的文件是否存在于当前目录。⑦如果存在，使用`open()`以二进制读模式打开文件，读取文件内容，使用连接Socket的`sendall()`发送内容给客户端。⑧如果不存在，使用连接Socket的`sendall()`发送"FileNotFound"字符串给客户端。⑨关闭连接Socket。⑩服务器循环，重复步骤④到⑨，直到接收到特定的关闭指令（例