(2025年)计算机网络设计试题及答案

(2025年)计算机网络设计试题及答案一、单项选择题（每题2分，共20分）1.在OSI参考模型中，负责将上层数据封装为帧并进行差错检测的层次是（）。A.物理层B.数据链路层C.网络层D.传输层2.某企业园区网采用OSPFv3协议进行路由选择，当区域边界路由器（ABR）发现区域内LSA更新时，其扩散范围是（）。A.仅本区域B.所有区域C.骨干区域（Area0）D.相邻自治系统3.以下关于IPv6无状态地址自动配置（SLAAC）的描述中，错误的是（）。A.主机通过ICMPv6的路由器通告（RA）获取前缀信息B.主机需通过DHCPv6获取DNS服务器地址C.地址由网络前缀和接口标识符（EUI-64）组成D.支持无状态重复地址检测（DAD）机制4.某校园网核心层部署了两台华为S12700交换机，要求实现双机热备且主备设备间实时同步转发表项。最优的冗余技术是（）。A.VRRPB.HSRPC.CSS（集群交换系统）D.STP5.5G核心网（5GC）中，负责用户面数据转发并支持QoS控制的网元是（）。A.AMF（接入和移动性管理功能）B.SMF（会话管理功能）C.UPF（用户面功能）D.PCF（策略控制功能）6.以下哪项不是软件定义网络（SDN）的关键特征？（）A.控制平面与数据平面解耦B.集中式控制C.基于流表的转发D.支持静态路由优先7.某企业网络需要限制研发部门主机仅能访问内部服务器00的80/443端口，同时禁止访问互联网。最优的实现方式是（）。A.在核心交换机配置端口安全B.在出口防火墙配置ACLC.在接入层交换机配置DHCPsnoopingD.在服务器部署主机防火墙8.802.11ax（Wi-Fi6）相比802.11ac的主要改进是（）。A.支持2.4GHz和5GHz双频段B.引入OFDMA技术提升多用户并发C.最大理论速率提升至600MbpsD.仅支持5GHz频段9.以下关于MPLS（多协议标签交换）的描述中，正确的是（）。A.标签仅在入口LER（标签边缘路由器）添加，出口LER移除B.标签转发路径（LSP）必须基于静态配置C.支持流量工程和QoS优先级标记D.仅适用于IPv4网络10.某工业物联网场景中，传感器节点需通过低功耗广域网（LPWAN）传输数据，要求覆盖范围10km、电池寿命5年以上。最适合的技术是（）。A.ZigBeeB.Bluetooth5.3C.LoRaD.Wi-Fi7二、填空题（每空2分，共20分）1.传输控制协议（TCP）通过________机制实现可靠传输，该机制要求接收方对已接收的数据段发送确认。2.虚拟局域网（VLAN）的主要作用是隔离广播域、提高网络安全性和________。3.在BGP（边界网关协议）中，________属性（如Local_Pref）用于自治系统（AS）内部传递路由优先级，值越大优先级越高。4.无线局域网（WLAN）中，________技术通过将信号分成多个子载波并行传输，有效抵抗多径衰落（如802.11n/ax采用此技术）。5.网络地址转换（NAT）的主要类型包括静态NAT、动态NAT和________。6.提供树协议（STP）的端口状态中，________状态表示端口已激活并转发数据，但尚未参与提供树计算。7.IPv6地址2001:db8::1/64的子网前缀长度为________位。8.软件定义网络（SDN）的典型架构包括应用层、________层和数据层。9.网络性能指标中，________指单位时间内传输的有效数据量（常用Mbps表示），________指数据从源到目的的传输延迟（常用ms表示）。三、简答题（每题8分，共40分）1.简述TCP三次握手的过程，并说明其如何防止“过时连接请求”导致的错误。2.比较静态路由与动态路由的优缺点，说明各自的适用场景。3.某企业办公网需部署VLAN，要求研发部（30人）、财务部（20人）、行政部（15人）隔离广播域。请设计VLAN划分方案（包括VLANID分配、接口类型选择），并说明trunk链路的作用。4.解释SDN中“控制平面与数据平面解耦”的含义，并举例说明其对网络运维的优化作用。5.列举三种常见的网络攻击类型（如DDoS、ARP欺骗等），并分别说明对应的防御措施。四、综合设计题（共20分）某制造企业拟升级现有网络，需求如下：-总部园区：包含生产车间（400台终端）、研发中心（200台终端）、办公区（300台终端）、数据中心（20台服务器）。-分支工厂：位于异地，需与总部实时传输生产数据（带宽需求200Mbps，延迟≤50ms）。-安全要求：生产车间终端仅能访问数据中心特定服务器（0-0）的8080端口；研发中心可访问互联网，但需限制P2P流量；办公区与生产车间完全隔离。-可靠性要求：核心设备故障切换时间≤50ms，广域网链路冗余。请完成以下设计：（1）绘制简化网络拓扑图（标注各区域设备类型及连接关系）；（2）设计IP地址规划方案（要求子网划分合理，减少地址浪费）；（3）制定安全策略（包括防火墙规则、访问控制列表等）；（4）提出可靠性保障方案（核心层冗余、广域网冗余）。答案一、单项选择题1.B（数据链路层负责帧封装与差错检测）2.A（OSPFv3中LSA仅在本区域扩散，ABR负责区域间路由汇总）3.B（SLAAC可通过RA获取DNS信息，无需DHCPv6）4.C（CSS集群支持转发表同步，实现毫秒级切换）5.C（UPF负责用户面转发与QoS）6.D（SDN支持动态流表控制，非静态路由优先）7.B（防火墙ACL可精确控制端口与目标地址）8.B（OFDMA提升多用户并发效率）9.C（MPLS支持流量工程与QoS）10.C（LoRa覆盖广、功耗低，适合长距离低速率场景）二、填空题1.确认重传2.优化网络性能（或简化网络管理）3.可选非传递（或可选传递，需注意Local_Pref是可选非传递）4.OFDM（正交频分复用）5.网络地址端口转换（NAPT）6.转发（Forwarding）7.648.控制（或控制器）9.吞吐量；延迟三、简答题1.三次握手过程：-客户端发送SYN=1，seq=x的连接请求（第一次握手）；-服务器回复SYN=1，ACK=1，seq=y，ack=x+1的确认（第二次握手）；-客户端发送ACK=1，seq=x+1，ack=y+1的最终确认（第三次握手）。防过时连接：通过序列号（seq）机制，旧连接的请求因序列号过时会被服务器拒绝，避免错误连接。2.静态路由：-优点：配置简单、路由开销小、安全性高；-缺点：无法自动适应网络变化，维护成本高；-适用场景：小型网络或需要精确控制路由的场景（如核心链路）。动态路由：-优点：自动适应拓扑变化，维护方便；-缺点：占用带宽（路由协议开销）、可能环路；-适用场景：中大型网络或拓扑频繁变化的场景（如企业园区网）。3.VLAN划分方案：-研发部：VLAN10（30人，需至少32个IP地址，选/27子网）；-财务部：VLAN20（20人，选/28子网）；-行政部：VLAN30（15人，选/28子网）；-接入层交换机端口设为Access模式，分别划分至对应VLAN；-核心-接入链路设为Trunk模式，封装802.1Q协议，允许所有VLAN通过。Trunk作用：在交换机间传输多个VLAN数据，标识帧所属的VLANID。4.解耦含义：控制平面（负责路由计算、策略决策）与数据平面（负责数据包转发）分离，数据平面由专用硬件（如交换机）基于流表执行，控制平面由集中式控制器（如OpenDaylight）统一管理。优化作用：例如，控制器可全局感知网络流量，动态调整流表（如突发流量时优先保障关键业务），无需逐设备配置，降低运维复杂度。5.攻击类型与防御：-DDoS攻击：防御措施包括流量清洗（通过专用设备过滤异常流量）、限制速率、多链路负载均衡；-ARP欺骗：防御措施包括静态绑定ARP表、启用ARP防火墙、部署DHCPSnooping；-SQL注入：防御措施包括Web应用防火墙（WAF）过滤恶意请求、参数化查询（防止代码注入）。四、综合设计题（1）网络拓扑图（文字描述）：总部核心层：2台核心交换机（华为S12700，集群部署）；接入层：生产车间（4台接入交换机，每台下联100终端）、研发中心（2台接入交换机）、办公区（3台接入交换机）；数据中心：2台服务器交换机（下联20台服务器，万兆互联）；广域网：总部出口部署防火墙（华为USG6600），通过两条运营商链路（电信、联通）连接分支工厂（分支端部署接入路由器+防火墙）；各区域连接：接入层→核心层（万兆链路），核心层→数据中心（万兆链路），核心层→防火墙（千兆/万兆链路）。（2）IP地址规划：采用私有地址段/8，划分子网如下：-生产车间：/17（可容纳32766台终端，划分为4个子网：/19、/19等，每子网1022台，满足400台需求）；-研发中心：/18（可容纳16382台，划分为2个子网：/19、/19）；-办公区：/18（划分为3个子网：/19、/19、/19）；-数据中心：/28（0-20在该子网内，可用地址14个）；-广域网互联：总部防火墙→运营商：/30（主链路）、/30（备链路）；分支工厂：/30（主）、/30（备）。（3）安全策略：-防火墙规则：-生产车间→数据中心：允许源IP/17，目标IP0-20，端口8080/TCP；-研发中心→互联网：允许HTTP/HTTPS，禁止BT/电驴等P2P协议（通过应用识别封禁）；-办公区→生产车间：拒绝所有流量（基于源VLAN/IP禁止）；-广域网链路：启用IPSecVPN加密生产数据，配置ACL仅允许生产相关端口（如9