《计算机网络基础与应用》习题及答案

《计算机网络基础与应用》习题及答案一、单项选择题（共20题，每题2分，共40分）1.计算机网络最基本的功能是（）A.数据通信B.资源共享C.分布式处理D.负载均衡2.OSI参考模型分为（）层A.4B.5C.6D.73.在TCP/IP协议簇中，负责IP地址与MAC地址转换的协议是（）A.IPB.ARPC.RARPD.TCP4.下列IP地址中，属于私有IP地址的是（）A.B.C.D.45.以太网采用的介质访问控制方法是（）A.CSMA/CDB.CSMA/CAC.令牌环D.令牌总线6.下列不属于应用层协议的是（）A.HTTPB.FTPC.TCPD.SMTP7.子网掩码的作用是（）A.标识网络地址B.区分网络地址和主机地址C.标识主机地址D.标识网关地址8.负责将域名转换为IP地址的协议是（）A.HTTPB.DNSC.FTPD.Telnet9.TCP协议的特点是（）A.面向连接、可靠传输B.面向无连接、可靠传输C.面向连接、不可靠传输D.面向无连接、不可靠传输10.下列网络拓扑结构中，可靠性最高的是（）A.星型B.总线型C.环型D.网状型11.常用的局域网传输介质不包括（）A.双绞线B.光纤C.同轴电缆D.微波12.网关的作用是（）A.连接两个不同类型的网络B.连接两个相同类型的网络C.实现数据加密D.实现数据压缩13.下列属于传输层协议的是（）A.IPB.ARPC.UDPD.DNS14.IPv4地址的长度是（）位A.16B.32C.64D.12815.FTP协议用于实现（）功能A.网页浏览B.文件传输C.电子邮件D.远程登录16.下列不属于网络安全技术的是（）A.防火墙B.加密技术C.虚拟专用网（VPN）D.以太网交换机17.在星型拓扑结构中，中心节点通常是（）A.路由器B.交换机C.集线器D.网关18.数据链路层的数据单位是（）A.比特B.字节C.帧D.分组19.下列关于UDP协议的说法，错误的是（）A.开销小B.传输速度快C.可靠传输D.常用于实时通信20.局域网的英文缩写是（）A.LANB.WANC.MAND.PAN二、填空题（共10题，每题2分，共20分）1.计算机网络按地理覆盖范围可分为局域网、________和广域网。2.TCP/IP参考模型分为应用层、传输层、________和网络接口层。3.常用的网络传输介质中，________的传输速率最高、抗干扰能力最强。4.IP地址由网络地址和________两部分组成。5.HTTP协议的默认端口号是________。6.网络协议的三要素是语法、语义和________。7.防火墙的主要功能是________和控制访问。8.电子邮件发送使用的协议是________，接收使用的协议是POP3或IMAP。9.子网掩码为的IP地址，其网络地址占________位。10.实现不同网络之间路由选择的网络设备是________。三、简答题（共4题，每题5分，共20分）1.简述OSI参考模型各层的主要功能。2.简述TCP和UDP的区别及适用场景。3.什么是IP地址？简述IPv4地址的分类。4.简述局域网的特点及常用技术。四、综合应用题（共2题，每题10分，共20分）1.某公司内部局域网使用的IP地址段为/24，需要将其划分为4个子网，每个子网至少支持20台主机。请计算每个子网的网络地址、子网掩码、可用主机地址范围和广播地址。2.简述在浏览器中输入“”后，页面能够正常显示的完整过程（从域名解析到页面加载）。---------------------------------------------------答案分割线---------------------------------------------------一、单项选择题答案及解析1.答案：A解析：数据通信是计算机网络最基本、最核心的功能，实现不同计算机之间的数据传输；资源共享、分布式处理、负载均衡是在数据通信基础上延伸的功能。2.答案：D解析：OSI（开放系统互连）参考模型将网络通信过程分为7层，从下到上依次为物理层、数据链路层、网络层、传输层、会话层、表示层、应用层。3.答案：B解析：ARP（地址解析协议）负责将IP地址转换为物理地址（MAC地址）；RARP（反向地址解析协议）负责将MAC地址转换为IP地址；IP负责网络层数据传输；TCP负责传输层可靠连接。4.答案：A解析：私有IP地址范围包括：-55、-55、-55，仅A选项属于该范围。5.答案：A解析：以太网采用CSMA/CD（载波侦听多路访问/冲突检测）介质访问控制方法；CSMA/CA常用于无线局域网；令牌环和令牌总线是传统局域网的其他访问控制方式。6.答案：C解析：TCP属于传输层协议；HTTP（超文本传输协议）、FTP（文件传输协议）、SMTP（简单邮件传输协议）均属于应用层协议。7.答案：B解析：子网掩码的核心作用是区分IP地址中的网络地址部分和主机地址部分，通过与IP地址进行“与”运算可得到网络地址。8.答案：B解析：DNS（域名系统）的功能是将用户易于记忆的域名转换为计算机可识别的IP地址；HTTP用于网页浏览；FTP用于文件传输；Telnet用于远程登录。9.答案：A解析：TCP（传输控制协议）是面向连接的可靠传输协议，通过三次握手建立连接、四次挥手释放连接，确保数据有序、完整传输；UDP是面向无连接的不可靠传输协议。10.答案：D解析：网状拓扑结构中，每个节点与多个节点直接连接，即使部分链路故障，数据仍可通过其他路径传输，可靠性最高；星型、总线型、环型拓扑的可靠性相对较低。11.答案：D解析：常用局域网传输介质包括双绞线、光纤、同轴电缆；微波属于无线传输介质，常用于广域网或无线局域网的远距离传输，不属于常用局域网有线传输介质。12.答案：A解析：网关是连接两个不同类型网络（如局域网与广域网、不同协议网络）的设备，负责协议转换和数据转发；连接相同类型网络的通常是交换机或集线器。13.答案：C解析：UDP（用户数据报协议）属于传输层协议；IP、ARP属于网络层协议；DNS属于应用层协议。14.答案：B解析：IPv4地址由32位二进制数组成，通常分为4个8位组，以点分十进制形式表示；IPv6地址长度为128位。15.答案：B解析：FTP（文件传输协议）专门用于实现不同计算机之间的文件上传和下载；网页浏览使用HTTP协议；电子邮件使用SMTP、POP3协议；远程登录使用Telnet协议。16.答案：D解析：防火墙、加密技术、VPN均属于网络安全技术，用于保障网络数据安全和访问控制；以太网交换机是局域网连接设备，主要功能是数据转发，不属于安全技术。17.答案：B解析：星型拓扑结构中，中心节点通常是交换机或集线器，所有节点通过双绞线连接到中心节点；路由器常用于连接不同网络；网关用于协议转换。18.答案：C解析：数据链路层的数据单位是帧；物理层的数据单位是比特；网络层的数据单位是分组（数据包）；传输层的数据单位是段（TCP）或数据报（UDP）。19.答案：C解析：UDP协议是面向无连接的不可靠传输协议，具有开销小、传输速度快的特点，常用于对实时性要求高但对可靠性要求不高的场景（如视频直播、语音通话）。20.答案：A解析：局域网（LocalAreaNetwork，LAN）；广域网（WideAreaNetwork，WAN）；城域网（MetropolitanAreaNetwork，MAN）；个人局域网（PersonalAreaNetwork，PAN）。二、填空题答案1.城域网（MAN）2.网络层3.光纤4.主机地址5.806.时序（同步）7.过滤数据包（或防火墙规则匹配）8.SMTP9.2410.路由器三、简答题答案1.答：OSI参考模型7层功能如下：（1）物理层：负责传输比特流，定义物理介质、接口特性、信号类型等，如双绞线连接、信号传输规范。（2）数据链路层：将比特流封装为帧，实现帧的传输、差错控制、流量控制，以及MAC地址寻址，如以太网帧的封装与解析。（3）网络层：负责分组传输和路由选择，通过IP地址寻址，实现不同网络之间的数据包转发，如路由器的路由表维护与数据转发。（4）传输层：提供端到端的通信服务，分为TCP（可靠连接、有序传输）和UDP（无连接、快速传输），负责分段、流量控制和差错恢复。（5）会话层：建立、维护和终止应用程序之间的通信会话，如会话连接的建立与释放、会话同步。（6）表示层：负责数据的格式转换、加密解密、压缩解压，确保不同应用程序能正确识别数据，如JPEG图片格式转换、数据加密。（7）应用层：为应用程序提供网络服务接口，包含各类应用层协议，如HTTP（网页浏览）、FTP（文件传输）、SMTP（电子邮件）。2.答：TCP和UDP的区别及适用场景如下：（1）连接方式：TCP是面向连接的，需通过三次握手建立连接、四次挥手释放连接；UDP是面向无连接的，直接发送数据，无需建立连接。（2）可靠性：TCP提供可靠传输，通过确认机制、重传机制、有序传输确保数据完整、有序到达；UDP无可靠性保障，数据可能丢失、乱序。（3）开销：TCP开销大，需维护连接状态、传输控制信息；UDP开销小，仅包含基本头部信息，传输效率高。（4）适用场景：TCP适用于对可靠性要求高的场景，如网页浏览（HTTP）、文件传输（FTP）、电子邮件（SMTP）；UDP适用于对实时性要求高、可容忍少量数据丢失的场景，如视频直播、语音通话、在线游戏。3.答：IP地址是互联网协议地址的简称，是分配给互联网上设备的唯一标识，用于实现设备之间的通信寻址。IPv4地址分为5类，基于第一个8位组的取值范围划分：（1）A类地址：第一个8位组取值1-126，网络地址占8位，主机地址占24位，适用于大型网络，默认子网掩码。（2）B类地址：第一个8位组取值128-191，网络地址占16位，主机地址占16位，适用于中型网络，默认子网掩码。（3）C类地址：第一个8位组取值192-223，网络地址占24位，主机地址占8位，适用于小型网络，默认子网掩码。（4）D类地址：第一个8位组取值224-239，用于组播通信，不分配给具体主机。（5）E类地址：第一个8位组取值240-255，用于科研测试，不对外开放使用。4.答：局域网（LAN）的特点：（1）地理覆盖范围小，通常在几公里以内（如办公楼、校园、工厂）。（2）传输速率高，通常为100Mbps-10Gbps，数据传输延迟低。（3）误码率低，因为传输距离短，受外界干扰小。（4）组网成本低，维护简单，通常由单一组织管理。常用局域网技术：（1）以太网技术：采用CSMA/CD介质访问控制方法，传输介质为双绞线、光纤，是目前最主流的局域网技术。（2）无线局域网技术（WiFi）：基于IEEE802.11系列标准，采用无线传输介质（微波），无需布线，灵活性高。（3）交换机技术：用于局域网内设备连接，通过MAC地址转发数据，提升网络带宽利用率。四、综合应用题答案1.答：原网络/24，子网掩码，需划分4个子网，每个子网至少20台主机。（1）子网数量计算：4个子网需占用主机位的位数为2ⁿ≥4，n=2，即向主机位借2位作为子网位。（2）主机数量计算：每个子网主机位位数为8-2=6位，可用主机数量为2⁶-2=62台（减去网络地址和广播地址），满足20台主机需求。（3）子网掩码：借2位后，子网掩码为92（二进制11111111.11111111.11111111.11000000）。（4）各子网详细信息：子网1：网络地址：（二进制11000000.10101000.00000001.00000000）子网掩码：92可用主机地址范围：-2广播地址：3（二进制11000000.10101000.00000001.00111111）子网2：网络地址：4（二进制11000000.10101000.00000001.01000000）子网掩码：92可用主机地址范围：5-26广播地址：27（二进制11000000.10101000.00000001.01111111）子网3：网络地址：28（二进制11000000.10101000.00000001.10000000）子网掩码：92可用主机地址范围：29-90广播地址：91（二进制11000000.10101000.00000001.10111111）子网4：网络地址：92（二进制11000000.10101000.00000001.11000000）子网掩码：92可用主机地址范围：93-54广播地址：55（二进制11000000.10101000.00000001.11111111）2.答：输入“”后页面正常显示的完整过程：（1）域名解析：浏览器首先检查本地DNS缓存，若存在“”对应的IP地址，则直接使用该IP地址；若缓存中无对应记录，浏览器向本地DNS服务器（通常由运营商提供）发送域名解析请求；本地DNS服务器查询自身缓存，若无结果则向根DNS服务器发送请求，根DNS服务器指引本地DNS服