2026年计算机网络6课后习题附答案

2026年计算机网络6课后习题附答案一、选择题（每题2分，共20分）1.以下哪种编码方式在物理层传输中不需要额外的时钟同步信号？A.非归零码（NRZ）B.曼彻斯特编码C.4B/5B编码D.差分曼彻斯特编码答案：B解析：曼彻斯特编码将每个比特周期分为两个相等间隔，中间跳变既表示数据又提供时钟同步，因此无需额外同步信号。2.在CSMA/CD协议中，若网络最大传播时延为τ，则发送方检测到碰撞的最长时间为？A.τB.2τC.3τD.4τ答案：B解析：CSMA/CD的碰撞检测时间为信号往返时间，即2倍传播时延（2τ），发送方需在2τ内检测到碰撞以确保能正确退避。3.某网络的IP地址为/26，该网络最多可划分的子网数（假设子网号全0和全1可用）和每个子网的主机数分别为？A.4个子网，62台主机B.8个子网，30台主机C.2个子网，126台主机D.16个子网，14台主机答案：A解析：/26表示子网掩码92，原网络位24位，借用2位作为子网号（2²=4个子网），主机位6位（2⁶-2=62台可用主机）。4.TCP连接建立时，客户端发送SYN=1，seq=x的报文后，服务器响应的正确报文是？A.SYN=1，ACK=0，seq=y，ack=x+1B.SYN=1，ACK=1，seq=y，ack=xC.SYN=1，ACK=1，seq=y，ack=x+1D.SYN=0，ACK=1，seq=y，ack=x+1答案：C解析：TCP三次握手中，服务器收到客户端SYN后，需回复SYN=1（自己发起同步）和ACK=1（确认客户端），确认号为客户端seq+1（x+1），自身seq为新的随机数y。5.以下哪种协议不属于应用层协议？A.DNSB.ARPC.SMTPD.FTP答案：B解析：ARP（地址解析协议）属于网络层，用于将IP地址映射为MAC地址。6.某信道带宽为4kHz，信噪比为30dB，根据香农定理，该信道的最大数据传输速率约为？A.40kbpsB.30kbpsC.20kbpsD.10kbps答案：A解析：信噪比S/N=10^(30/10)=1000，香农公式C=Blog₂(1+S/N)=4000log₂(1001)≈400010=40000bps=40kbps。解析：信噪比S/N=10^(30/10)=1000，香农公式C=Blog₂(1+S/N)=4000log₂(1001)≈400010=40000bps=40kbps。7.以太网帧的最小长度为64字节，其主要原因是？A.避免MAC地址字段过短B.确保CSMA/CD能检测到碰撞C.兼容传统电话线路的传输限制D.提高信道利用率答案：B解析：最小帧长设计是为了保证在帧发送完成前，发送方能够检测到可能的碰撞（即满足2τ≤帧发送时间），64字节对应512bit，若数据率为10Mbps，发送时间为51.2μs，与典型的传播时延（约50μs）匹配。8.IPv6地址的长度为？A.32位B.64位C.128位D.256位答案：C解析：IPv6地址采用128位（16字节）长度，解决IPv4地址耗尽问题。9.在TCP中，接收方返回的确认号（ack）表示？A.接收方期望收到的下一个字节的序号B.接收方已成功接收的最后一个字节的序号C.发送方本次发送的起始序号D.接收方窗口的大小答案：A解析：TCP确认号ack=N表示接收方已正确接收所有序号小于N的字节，期望接收序号为N的字节。10.以下关于HTTP/2的描述，错误的是？A.支持多路复用B.使用明文传输C.头部压缩D.服务器推送答案：B解析：HTTP/2默认使用TLS加密（HTTPS），减少了明文传输的安全风险，而HTTP/1.1可能使用明文。二、填空题（每空1分，共15分）1.物理层的主要功能是实现______的透明传输，涉及______、______、______和______四大特性。答案：比特流；机械；电气；功能；规程2.数据链路层的三个基本问题是______、______和______。答案：封装成帧；透明传输；差错检测3.ARP协议的工作流程是：主机发送______，目标主机收到后返回______。答案：ARP请求广播；ARP响应单播4.TCP的流量控制通过______机制实现，拥塞控制的四个阶段是______、______、______和______。答案：滑动窗口；慢开始；拥塞避免；快重传；快恢复5.DNS的查询方式分为______和______，顶级域名包括______、______和______三类。答案：递归查询；迭代查询；国家顶级域名（nTLD）；通用顶级域名（gTLD）；反向域名（arpa）三、简答题（每题6分，共30分）1.简述曼彻斯特编码与差分曼彻斯特编码的区别。答案：曼彻斯特编码中，每个比特的中间跳变既表示时钟又表示数据（高到低为1，低到高为0）；差分曼彻斯特编码则用比特开始处的跳变表示数据（有跳变为0，无跳变为1），中间跳变仅用于同步。差分曼彻斯特编码的抗干扰能力更强，且无需知道原始信号的极性。2.说明CSMA/CD协议的工作流程（“边听边发”的具体步骤）。答案：（1）发送前监听：站点准备发送数据时，先监听信道是否空闲；（2）空闲则发送：若信道空闲，立即发送数据；（3）边发边监听：发送过程中持续检测是否发生碰撞；（4）碰撞处理：若检测到碰撞，立即停止发送，发送干扰信号，并执行二进制指数退避算法，等待随机时间后重新尝试发送。3.比较TCP与UDP的主要区别（至少列出4点）。答案：（1）连接性：TCP面向连接，UDP无连接；（2）可靠性：TCP保证可靠传输（确认、重传），UDP尽最大努力交付；（3）有序性：TCP保证数据有序，UDP不保证顺序；（4）流量控制：TCP有滑动窗口流量控制，UDP无；（5）头部开销：TCP头部20字节（最小），UDP头部8字节；（6）应用场景：TCP用于HTTP、SMTP等需要可靠传输的场景，UDP用于DNS、视频流等实时性要求高的场景。4.简述IP数据报分片的原因及必要条件（涉及的字段）。答案：原因：不同物理网络的MTU（最大传输单元）不同，当IP数据报长度超过传输路径中某链路的MTU时，需分片传输。必要条件：IP数据报的总长度（TotalLength）字段、标识（Identification）字段（用于标识同一数据报的分片）、标志（Flags）字段（MF=1表示后续有分片，DF=1表示禁止分片）、片偏移（FragmentOffset）字段（表示分片在原数据报中的位置）。5.解释HTTP的“持久连接”与“流水线”工作方式。答案：持久连接（PersistentConnection）：HTTP/1.1默认使用，允许在一个TCP连接上发送多个HTTP请求/响应，避免了每次请求都建立TCP连接的开销。流水线（Pipelining）：在持久连接的基础上，客户端可连续发送多个请求，无需等待前一个请求的响应，服务器按顺序响应。流水线提高了信道利用率，但需注意服务器处理顺序和响应顺序的一致性（避免队头阻塞）。四、计算题（共35分）1.（8分）某网络的IP地址段为/16，需划分出10个子网，每个子网至少支持400台主机。（1）计算需要借用的子网位数量；（2）写出子网掩码；（3）计算第一个子网的可用IP地址范围。答案：（1）每个子网需支持400台主机，主机位需满足2^n-2≥400→n≥9（2^9-2=510），因此主机位9位，网络位+子网位=32-9=23位。原网络位16位，需借用23-16=7位子网位（2^7=128≥10，满足子网数要求）。（2）子网掩码为前23位全1，即（二进制：11111111111111111111111000000000）。（3）第一个子网的网络地址为（子网位全0），广播地址为55（主机位全1），可用IP范围：~54。2.（10分）某局域网数据率为100Mbps，电缆长度为2km，信号传播速度为2×10^8m/s。（1）计算单程传播时延；（2）计算该网络的最小帧长（以比特为单位）；（3）若实际传输的帧长为1500字节，计算有效数据率（忽略帧头开销）。答案：（1）传播时延=距离/传播速度=2000m/(2×10^8m/s)=1×10^-5s=10μs。（2）CSMA/CD要求发送时间≥2倍传播时延（2τ），最小帧长=数据率×2τ=100×10^6bps×2×10×10^-6s=2000bit。（3）1500字节=12000bit，发送时间=12000bit/(100×10^6bps)=120×10^-6s=120μs。有效数据率=有效数据量/总时间=12000bit/120μs=100Mbps（若忽略碰撞和其他开销，实际中因可能存在碰撞，有效数据率会低于理论值，但本题假设无碰撞，故为100Mbps）。3.（10分）使用提供多项式G(x)=x^4+x^2+1（即10101），对数据位110011进行CRC编码，求冗余码（要求写出计算过程）。答案：提供多项式G(x)对应二进制10101（5位，r=4），数据位D(x)=110011（6位），需在D(x)后添加4个0，得到D'(x)=1100110000。用D'(x)除以G(x)（模2除法）：10101)110011000010101→余0110010101→余1001110101→余0110010101→余1101010101→余1111最终余数为1111，因此CRC编码为数据位+冗余码=1100111111。4.（7分）TCP连接中，发送方的拥塞窗口初始为1MSS（最大报文段长度=1KB），慢开始门限为8KB。假设无超时事件