(2025年)计算机网络参考试题及答案解析

(2025年)计算机网络参考试题及答案解析一、单项选择题（每题2分，共20分）1.以下关于曼彻斯特编码的描述中，正确的是（）。A.高电平到低电平跳变表示0，低电平到高电平跳变表示1B.每比特周期内无电平跳变，仅通过起始时刻电平表示数据C.需额外时钟线同步，数据与时钟分离D.适用于高速传输场景，编码效率为100%2.某以太网数据速率为1Gbps，最大传播时延为25.6μs，其CSMA/CD机制下的最小帧长应为（）。A.64字节B.128字节C.512字节D.1024字节3.若一个IP数据报的总长度为4000字节（含20字节头部），需要经过MTU为1500字节的链路，则分片后的第一个分片的片偏移字段值为（）。A.0B.1480C.185D.3704.TCP连接建立时，客户端发送的第一个报文段中，SYN和ACK标志位的取值分别为（）。A.SYN=0，ACK=0B.SYN=1，ACK=0C.SYN=0，ACK=1D.SYN=1，ACK=15.以下HTTP方法中，用于向指定资源添加附属信息的是（）。A.PUTB.POSTC.PATCHD.HEAD6.IPv6的邻居发现协议（NDP）替代了IPv4的哪些协议？（）A.ARP、ICMPv4路由器发现、ICMPv4重定向B.RIP、OSPF、BGPC.DHCP、DNS、NATD.TCP、UDP、ICMP7.某DNS查询中，本地域名服务器依次向根域名服务器、顶级域名服务器、权限域名服务器发送请求，最终获取结果。该过程采用的查询方式是（）。A.递归查询B.迭代查询C.反向查询D.增量查询8.TCP拥塞控制中，当收到3个重复确认时，通常会触发（）。A.慢开始B.拥塞避免C.快重传D.超时重传9.以下加密算法中，属于非对称加密的是（）。A.AESB.DESC.RSAD.SHA-25610.QUIC协议相比TCP的主要改进不包括（）。A.基于UDP实现B.支持0-RTT连接建立C.多路复用避免队头阻塞D.强制使用明文传输二、填空题（每空1分，共20分）1.MAC地址的物理长度为______位，通常采用______进制表示。2.TCP报文中的窗口字段用于实现______控制，其默认长度为______位，最大可表示的窗口大小为______字节（不考虑窗口扩大选项）。3.DNS查询通常使用______（填传输层协议），默认端口号为______；而区域传送（ZoneTransfer）通常使用______协议。4.以太网中，CSMA/CD的核心思想是“先听后发，边发边听，______，______”。5.IPv6地址的基本表示方式为______，其地址类型包括单播、多播和______。6.HTTP/1.1默认开启______连接，通过______头部字段控制连接是否持久。7.TCP连接释放时，客户端发送FIN报文后进入______状态，收到服务器的FIN+ACK报文后进入______状态，等待______时间后关闭连接。8.网络层的主要功能包括______、路由选择和拥塞控制。三、简答题（每题8分，共40分）1.简述CSMA/CD（载波侦听多路访问/冲突检测）的工作流程，并说明其为何不适用于无线局域网。2.解释TCP三次握手的过程，并分析“两次握手”为何无法避免已失效连接请求的干扰。3.对比IPv4和IPv6的头部格式，说明IPv6在路由效率上的优化。4.HTTP/2相比HTTP/1.1有哪些关键改进？列举3项并简要说明。5.什么是DNS的递归查询和迭代查询？举例说明两者在企业网DNS解析中的应用场景。四、综合应用题（每题10分，共20分）1.某企业获得IPv4地址段/24，需划分8个子网，每个子网至少支持15台主机。要求：（1）计算子网掩码；（2）列出前2个子网的网络地址、可用IP范围及广播地址；（3）若其中一个子网的可用IP地址为3-6，判断该子网的网络地址和子网掩码。2.假设TCP连接中，初始拥塞窗口（cwnd）=2MSS，慢开始门限（ssthresh）=16MSS，MSS=1KB。传输过程中依次发生以下事件：（1）第1轮RTT内成功传输2个报文段，收到2个确认；（2）第2轮RTT内传输4个报文段，收到4个确认；（3）第3轮RTT内传输8个报文段时发生超时重传。请分别计算每个事件后的拥塞窗口大小及慢开始门限值（需说明阶段名称）。答案及解析一、单项选择题1.答案：A解析：曼彻斯特编码中，每比特周期中间必有一次电平跳变，高到低表示0，低到高表示1（A正确）；B为非归零码特点；C错误，曼彻斯特编码的跳变可同时提供时钟同步；D错误，编码效率为50%（每比特需2个信号变化）。2.答案：C解析：CSMA/CD最小帧长=数据速率×2×传播时延。1Gbps=10^9bps，2×25.6μs=51.2μs=51.2×10^-6s。最小帧长=10^9×51.2×10^-6=51200bit=6400字节？（此处可能题目参数调整，实际正确计算应为：以太网中，往返时延=2×传播时延，最小帧长需保证发送时间≥往返时延。若数据速率1Gbps，往返时延51.2μs，则发送时间=51.2μs，发送的比特数=1Gbps×51.2μs=51200bit=6400字节，与选项不符。可能题目中传播时延为单程25.6μs，往返51.2μs，1Gbps×51.2μs=51200bit=6400字节，仍无选项。推测题目可能简化参数，正确选项应为C（512字节），对应512×8=4096bit，4096/1Gbps=4.096μs，远小于传播时延，可能题目存在笔误，正确思路为最小帧长=2×传播时延×数据速率）。3.答案：A解析：原始数据报总长度4000字节（头部20字节，数据3980字节），MTU=1500字节，每个分片最大数据部分=1500-20=1480字节。第一个分片数据部分为1480字节，片偏移=0（起始位置），标志位MF=1（后续有分片）。第二个分片数据部分=3980-1480=2500字节，超过1480，需继续分片。片偏移=1480/8=185（第二个分片），但题目问第一个分片，故片偏移为0（A正确）。4.答案：B解析：TCP三次握手时，客户端首先发送SYN=1、ACK=0的报文段（初始连接请求，无确认），服务器回复SYN=1、ACK=1（确认客户端请求并发起自己的连接请求），客户端最后发送ACK=1（确认服务器请求）。5.答案：B解析：POST用于向资源提交数据（如表单提交），PUT用于替换资源，PATCH用于部分更新，HEAD用于获取报文首部。6.答案：A解析：IPv6的NDP通过ICMPv6消息实现邻居发现、地址解析（替代ARP）、路由器发现（替代ICMPv4路由器发现）和重定向（替代ICMPv4重定向）。7.答案：B解析：迭代查询中，本地服务器依次向其他服务器询问，最终自己组装结果；递归查询中，本地服务器替客户端完成所有查询，直接返回结果。8.答案：C解析：收到3个重复确认时，TCP触发快重传（立即重传丢失的报文段）和快恢复（拥塞窗口调整为慢开始门限+3）。9.答案：C解析：RSA是非对称加密（公钥加密、私钥解密），AES、DES是对称加密，SHA-256是哈希算法。10.答案：D解析：QUIC基于UDP，支持0-RTT、多路复用（避免TCP队头阻塞），但要求使用TLS加密，非明文传输（D错误）。二、填空题1.48；十六2.流量；16；655353.UDP；53；TCP4.冲突停发；随机重发5.冒号十六进制；任播6.持久；Connection:keep-alive7.FIN_WAIT_1；TIME_WAIT；2MSL（最长报文段寿命）8.分组转发（或路由与转发）三、简答题1.答案要点：流程：（1）侦听信道，若空闲则发送；（2）发送同时检测冲突，若冲突则停止发送并发送干扰信号；（3）执行二进制指数退避算法，随机等待后重传。不适用无线局域网的原因：无线信号衰减导致“隐藏终端”问题（A能听到B，B能听到C，但A听不到C，A和C同时发送会冲突，B无法检测到），CSMA/CD无法检测到无线环境中的冲突（接收和发送无法同时进行），故WLAN采用CSMA/CA（冲突避免）。2.答案要点：三次握手过程：（1）客户端发送SYN=1，seq=x；（2）服务器回复SYN=1，ACK=1，seq=y，ack=x+1；（3）客户端发送ACK=1，seq=x+1，ack=y+1。两次握手的缺陷：若客户端发送的第一个SYN报文因延迟未到达服务器，客户端超时重发第二个SYN，连接建立并释放后，第一个SYN到达服务器，服务器误认为是新连接请求（seq=x未过期），向客户端发送确认，客户端无此连接需求，导致资源浪费。三次握手通过客户端的最终ACK确认，避免了失效请求的干扰。3.答案要点：IPv4头部：包含校验和、选项字段，长度可变（20-60字节），需逐跳校验；IPv6头部：固定40字节，取消校验和（由传输层或链路层处理），简化为版本、流量类、流标签、有效载荷长度、下一个头部、跳数限制、源地址、目的地址，选项通过扩展头部实现（非必须）。优化：固定长度头部减少路由器处理时间；取消逐跳校验减少计算开销；扩展头部可选且仅由需要的路由器处理，提高路由效率。4.答案要点：（1）多路复用：通过二进制分帧层，在一个TCP连接上同时传输多个请求/响应，避免HTTP/1.1的队头阻塞；（2）头部压缩：使用HPACK算法压缩请求/响应头部，减少冗余数据传输；（3）服务器推送：服务器主动向客户端发送客户端可能需要的资源（如HTML引用的CSS/JS），减少RTT次数；（4）二进制协议：HTTP/1.1为文本协议，HTTP/2为二进制，更高效解析。5.答案要点：递归查询：客户端请求本地DNS服务器，本地服务器代替客户端查询所有相关服务器，最终返回结果（客户端只需等待一次响应）。迭代查询：本地服务器向根服务器查询，根服务器返回顶级域名服务器地址，本地服务器再向顶级域名服务器查询，依此类推，最终自己组装结果（本地服务器需多次发送请求）。应用场景：企业网用户访问外部网站时，本地DNS服务器对用户采用递归查询（用户只需发送一次请求）；本地DNS服务器与根/顶级域名服务器之间采用迭代查询（减少根服务器负担）。四、综合应用题1.解答：（1）需划分8个子网，2^3=8，子网位3位；每个子网主机数≥15，2^4-2=14（不够），2^5-2=30（满足），故主机位5位。原网络位24位，子网位3位，总网络位27位，子网掩码=24（/27）。（2）前2个子网：-第1个子网：网络地址/27，可用IP=-0，广播地址1；-第2个子网：网络地址2/27，可用IP=3-2，广播地址3。（3）可用IP=33-46，共14个地址（46-33+1=14），2^4-2=14，故主机位4位，子网位=32-（24+4）=4位？不，原网络是/24，若主机位4位，子网位=8-4=4位，子网掩码=24+4=28位（40）。网络地址=可用IP的起始地址-1=32，故网络地址2/28，子网掩码40（验证：32+15=47为广播地址，可用IP=33-46，正确）。2.解答：（1）初始cwnd=2MSS（慢开始阶段，cwnd<ssthresh=16）。第1轮RTT成功传输2个报文段，收到2个确认，慢开始阶段cwnd指数增长（每收到一个确认，cwnd+1），故cwnd=2+2=4MSS（仍<16，保持慢开始）。（2）第2轮RTT传输4个报文段（cwnd=4），收到4个确认，cwnd=4+4=8MSS（仍<16，慢开始）。（3）第3轮RTT传输8个报文段（cwnd=8），此时cwnd=8<16，仍在慢开始阶段？不，慢开始是从1开始，每RTT翻倍，直到达到ssthres