2026年网络编程与系统架构设计基础笔试题

2026年网络编程与系统架构设计基础笔试题一、单选题（共10题，每题2分，合计20分）1.在TCP三次握手过程中，若客户端发送SYN报文后长时间未收到服务器响应，客户端应采取哪种措施？（）A.重发SYN报文B.直接发送RST报文终止连接C.进入TIME_WAIT状态等待确认D.超时后重发SYN+ACK报文2.HTTP/2协议中，哪种机制用于解决多个请求并行时浏览器需要等待主线程释放资源的问题？（）A.管道化（Multiplexing）B.压缩算法（HPACK）C.服务端推送（ServerPush）D.负载均衡（LoadBalancing）3.在设计高可用分布式系统时，若采用一致性哈希算法分发请求，可能出现哪种问题？（）A.响应时间均一B.节点故障时数据丢失C.前置节点过载D.节点数量增加时性能线性提升4.在WebSocket通信中，若客户端与服务器的连接超时，哪种场景下需要优先考虑重连机制？（）A.静态页面数据加载B.实时消息推送（如聊天应用）C.长轮询HTTP请求D.文件下载任务5.在设计微服务架构时，若服务A依赖服务B，为减少雪崩效应，应优先采用哪种措施？（）A.直接调用B服务B.引入熔断器（CircuitBreaker）C.超时设置过长D.使用缓存覆盖B服务6.在DNS解析过程中，若客户端发送A记录查询请求，权威DNS服务器会返回哪种响应？（）A.NXDOMAINB.CNAME记录C.A记录与TTL值D.510错误码7.在TCP协议中，若发送方缓冲区满，接收方未及时确认，发送方会采取哪种措施？（）A.发送RST报文B.降低拥塞窗口（CongestionWindow）C.发送FIN报文关闭连接D.保持持续发送数据8.在设计负载均衡器时，若采用轮询（RoundRobin）算法，可能出现哪种问题？（）A.节点负载均衡B.新节点接入延迟C.响应时间波动D.静态IP绑定9.在RESTfulAPI设计中，若资源URI为`/users/{id}`，哪种HTTP方法适用于更新用户信息？（）A.GETB.POSTC.PUTD.DELETE10.在设计分布式事务时，若采用2PC协议，可能出现哪种问题？（）A.数据一致性问题B.系统可用性问题C.性能瓶颈问题D.容错性问题二、多选题（共5题，每题3分，合计15分）1.在TCP流量控制中，以下哪些因素会影响窗口大小？（）A.发送方缓冲区大小B.接收方缓冲区大小C.网络带宽D.传输层协议2.在设计高可用数据库集群时，以下哪些措施有助于提升容错能力？（）A.主从复制B.多地域部署C.数据分片D.定期全量备份3.在WebSocket协议中，以下哪些帧类型属于控制帧？（）A.连接请求帧（OPCODE=0x1）B.确认帧（OPCODE=0x0）C.心跳帧（OPCODE=0x9）D.数据帧（OPCODE=0x2）4.在设计微服务API时，以下哪些原则有助于提升系统可维护性？（）A.统一接口风格（如RESTful）B.版本控制C.API文档自动化生成D.负载均衡策略5.在DNS解析过程中，以下哪些记录类型可能用于负载均衡？（）A.A记录B.SRV记录C.CNAME记录D.MX记录三、简答题（共5题，每题5分，合计25分）1.简述TCP三次握手的流程及其作用。2.解释HTTP/2中的头部压缩（HPACK）机制如何提升传输效率。3.在分布式系统中，如何通过CAP定理说明一致性（Consistency）与可用性（Availability）的权衡？4.描述WebSocket协议的通信流程及其与HTTP长轮询的区别。5.在微服务架构中，如何通过服务注册与发现机制解决服务间的动态路由问题？四、综合应用题（共3题，每题10分，合计30分）1.假设某电商平台需要设计一个高并发的秒杀系统，请简述以下设计要点：a.如何通过网络协议层面优化请求处理？b.如何通过系统架构层面避免雪崩效应？2.若某公司需要搭建一个跨地域的实时通信系统，请说明以下设计考虑：a.如何选择合适的传输协议（TCP/UDP）？b.如何设计服务端架构保证低延迟？3.假设某金融系统需要设计一个分布式事务解决方案，请简述以下设计要点：a.如何选择合适的分布式事务协议（如2PC/3PC）？b.如何通过补偿事务机制解决数据不一致问题？答案与解析一、单选题答案与解析1.A-TCP三次握手过程中，客户端发送SYN报文后若长时间未收到服务器响应，客户端应重发SYN报文。若收到RST报文则表示连接被主动关闭，需直接终止连接；TIME_WAIT状态用于四次挥手过程中的确认；超时后应重发SYN+ACK报文，但重发前需先重发SYN报文。2.A-HTTP/2的管道化机制允许客户端在未收到前一个请求的响应时发送新的请求，解决了HTTP/1.x中的队头阻塞问题。HPACK用于头部压缩，ServerPush是服务端主动推送资源，负载均衡属于网络层设计。3.C-一致性哈希算法在节点增减时会引起大量数据迁移，可能导致前置节点过载。响应时间均一性是理想状态；节点故障时通过冗余设计避免数据丢失；节点数量增加时性能提升取决于具体场景。4.B-实时消息推送（如聊天应用）需要高可用连接，若客户端与服务器的WebSocket连接超时，必须优先考虑重连机制以保证消息实时性。静态页面加载依赖HTTP，长轮询和文件下载任务不依赖实时连接。5.B-微服务架构中，服务间依赖关系可能导致雪崩效应，引入熔断器可以在依赖服务故障时快速失败，避免级联故障。直接调用会加剧问题；超时设置过长会导致响应延迟；缓存只能部分缓解问题。6.C-客户端发送A记录查询请求时，权威DNS服务器会返回目标IP地址和TTL值。NXDOMAIN表示域名不存在；CNAME记录用于域名跳转；MX记录用于邮件服务器解析。7.B-TCP协议中，若接收方缓冲区满，发送方会降低拥塞窗口以避免超载接收方。RST报文用于强制关闭连接；FIN报文用于主动关闭连接；持续发送数据会导致死锁。8.C-轮询算法会均匀分配请求，但若后端节点处理能力不均会导致响应时间波动。新节点接入延迟属于动态扩展问题；静态IP绑定与负载均衡算法无关。9.C-PUT方法用于更新资源，DELETE用于删除，GET用于查询，POST用于创建。RESTfulAPI中，URI路径参数（如`/users/{id}`）通常配合PUT方法实现更新操作。10.B-2PC协议通过强制提交或中止确保一致性，但若协调者故障会导致系统可用性问题。数据一致性问题本身是目标；性能瓶颈和容错性问题需额外设计解决。二、多选题答案与解析1.A,B,C-TCP窗口大小受发送方和接收方缓冲区大小、网络带宽限制，传输层协议（如TCP）本身不直接调整窗口大小。2.A,B,C-主从复制、多地域部署、数据分片都能提升容错能力；定期全量备份主要用于数据恢复，不直接提升系统可用性。3.A,B,C-连接请求帧（0x1）、确认帧（0x0）、心跳帧（0x9）属于控制帧；数据帧（0x2）是应用数据。4.A,B,C,D-统一接口风格、版本控制、API文档自动化生成、负载均衡策略都能提升微服务API的可维护性。5.B,C-SRV记录用于服务发现和负载均衡；A记录是IP解析；CNAME用于域名跳转；MX记录用于邮件解析。三、简答题答案与解析1.TCP三次握手流程及其作用-流程：客户端发送SYN报文（seq=x）→服务器响应SYN+ACK报文（seq=y,ack=x+1）→客户端发送ACK报文（seq=x+1,ack=y+1）→连接建立。-作用：确保双方均有发送和接收能力，防止历史连接请求干扰新连接。2.HTTP/2头部压缩（HPACK）机制-HPACK通过静态表和动态表压缩HTTP头部字段，减少传输冗余。静态表包含常用字段（如Host），动态表根据请求动态更新。压缩后可降低延迟和带宽消耗。3.CAP定理的权衡-CAP定理指出分布式系统无法同时满足一致性、可用性和分区容错性。高一致性（如2PC）牺牲可用性（如单点故障时服务不可用）；高可用性（如基于日志的复制）牺牲一致性（如最终一致性）。4.WebSocket通信流程与长轮询区别-WebSocket流程：客户端发送握手请求→服务器响应成功后建立持久连接→双方可双向传输数据。长轮询是客户端持续发送HTTP请求，服务器响应后才断开，效率低且延迟高。5.服务注册与发现机制-通过服务注册中心（如Consul、Eureka）实现：服务启动时注册自身信息（IP+端口），客户端查询注册中心获取服务地址，动态调整路由。解决了服务地址硬编码和手动维护问题。四、综合应用题答案与解析1.秒杀系统设计要点a.网络协议层面：使用HTTP/2提升请求处理效率，通过TCP拥塞控制避免超载。b.系统架构层面：采用分布式锁（如Redis分布式锁）避免超卖，设置熔断器防止雪崩，数据库读写分离并使用缓存减少压力。2.实时通信系统设计考虑a.传输协议选择：若需高可靠选TCP，若需低延迟选UDP。金融场景优先TC