2026年《计算机网络》习题附答案

2026年《计算机网络》习题附答案一、单项选择题（每题2分，共10分）1.在物理层编码中，若某数字信号采用曼彻斯特编码，码元速率为2000Baud，则其数据传输速率为（）。A.1000b/sB.2000b/sC.4000b/sD.8000b/s2.以下关于交换技术的描述中，错误的是（）。A.电路交换在通信前需建立专用物理连接B.分组交换采用存储转发机制，适用于突发数据传输C.报文交换的时延主要由传播时延决定D.虚电路交换结合了电路交换和分组交换的优点3.若某网络的子网掩码为，则该网络的最大主机数为（）。A.510B.1022C.2046D.40944.TCP协议中，接收方通过（）字段向发送方通知可用接收窗口大小。A.确认号B.窗口大小C.紧急指针D.校验和5.在5G网络中，URLLC（超可靠低时延通信）场景的典型时延要求是（）。A.<1msB.<10msC.<50msD.<100ms二、填空题（每空2分，共20分）1.OSI参考模型中，数据链路层的PDU称为__________。2.香农定理指出，信道的极限数据传输速率=__________（公式）。3.CSMA/CD的中文全称是__________。4.IPv6地址的长度为__________位。5.传输层的两个主要协议是TCP和__________。6.DNS的主要功能是实现__________到IP地址的映射。7.以太网使用的介质访问控制方法是__________。8.在TCP连接建立过程中，第二次握手的报文中SYN和ACK标志位分别为__________（填“0”或“1”）。9.网络层提供的两种服务类型是面向连接的虚电路服务和__________。10.物联网中，NB-IoT（窄带物联网）主要针对__________（填“高带宽”或“低功耗广覆盖”）场景设计。三、简答题（每题8分，共40分）1.简述电路交换与分组交换的主要区别，并说明分组交换更适合计算机网络的原因。2.解释“争用期”在CSMA/CD中的作用，并计算当网络最大传播时延为25μs时，争用期的长度（以bit为单位，假设数据传输速率为100Mb/s）。3.比较TCP和UDP的特点，各举一个典型应用场景。4.说明DHCP协议的工作流程，并分析其在局域网中的必要性。5.什么是网络切片？简述5G网络切片的关键技术和应用价值。四、计算题（每题10分，共30分）1.某网络的IP地址块为/20，需划分8个子网，要求每个子网的主机数尽可能均衡。（1）计算新的子网掩码；（2）写出第一个子网的网络地址和可用主机地址范围；（3）判断IP地址55是否为广播地址，说明理由。2.假设某TCP连接中，发送方的拥塞窗口初始为1（单位：MSS），采用慢开始和拥塞避免算法，当拥塞窗口增长到8时发生超时，此时记录的往返时间RTT为200ms。（1）画出拥塞窗口随传输轮次变化的曲线（标注关键节点）；（2）计算超时后的拥塞窗口阈值（ssthresh）；（3）若接下来无新的超时，计算第5轮传输后的拥塞窗口大小。3.一个长度为1500B的IP数据报通过MTU为500B的物理网络传输（IP头部固定20B，无选项）。（1）计算需要分片的数量；（2）写出每个分片的总长度、MF标志位、片偏移值（单位：8B）。五、综合应用题（每题15分，共30分）1.某高校计划建设新校区网络，需求如下：学生宿舍区：约5000台终端，需支持高速接入（≥1Gbps）；教学区：约2000台终端，需隔离不同学院子网（如信息学院、医学院）；核心机房：连接校园网出口（10Gbps）、服务器集群（需冗余链路）；安全需求：防DDoS攻击、访问控制（如限制宿舍区访问教学区服务器）。请设计网络拓扑结构（画出简化示意图），并说明各部分设备选型及关键技术配置（如VLAN、路由协议、安全策略）。2.分析HTTP/3与HTTP/2的主要差异，结合QUIC协议特点，说明HTTP/3在移动网络中的优势。答案--一、单项选择题1.B（曼彻斯特编码每个码元携带1bit信息，数据速率=码元速率）2.C（报文交换的时延主要由存储转发时延决定）3.B（子网掩码对应主机位10位，2^10-2=1022）4.B（窗口大小字段通知接收方可用缓存）5.A（5GURLLC场景要求时延<1ms）二、填空题1.帧2.W×log₂(1+S/N)（W为带宽，S/N为信噪比）3.载波监听多路访问/冲突检测4.1285.UDP6.域名7.CSMA/CD8.1（SYN=1表示连接请求，ACK=1表示确认）9.无连接的数据报服务10.低功耗广覆盖三、简答题1.主要区别：电路交换需建立专用物理连接，通信期间资源独占；分组交换将数据分片后存储转发，资源共享。分组交换更适合计算机网络的原因：支持突发数据（计算机数据传输不连续）、资源利用率高（共享链路）、可靠性强（分组可绕路）。2.争用期是CSMA/CD中检测冲突的必要时间，等于2倍的传播时延（往返时间）。当传播时延为25μs时，争用期=2×25μs=50μs。以100Mb/s速率传输，争用期长度=100×10^6b/s×50×10^-6s=5000bit。3.TCP：面向连接、可靠传输、流量控制、拥塞控制，典型应用如HTTP、SMTP；UDP：无连接、不可靠、低时延，典型应用如视频直播、DNS。4.DHCP工作流程：（1）客户端广播DHCPDiscover；（2）服务器广播DHCPOffer；（3）客户端广播DHCPRequest；（4）服务器单播DHCPACK。必要性：自动分配IP地址，减少人工配置错误；支持动态地址回收（租期机制），提高地址利用率。5.网络切片是将物理网络划分为多个逻辑独立的虚拟网络，每个切片按需定制（如带宽、时延、安全等级）。关键技术：软件定义网络（SDN）、网络功能虚拟化（NFV）、切片隔离（资源预留）。应用价值：支持5G多场景（eMBB/URLLC/mMTC）差异化需求，降低运营商部署成本，提升用户体验。四、计算题1.（1）原网络前缀20位，划分8个子网需借用3位（2^3=8），新前缀=20+3=23位，子网掩码；（2）第一个子网网络地址：/23（64=0x40，64+0=64，下一个子网起始于64+2=66），可用主机地址范围：~54；（3）55的二进制：202.112.01001111.11111111，子网前缀23位，前23位为202.112.01001110（78），该地址属于/23子网，广播地址应为55（主机位全1），故是广播地址。2.（1）曲线：轮次1窗口=1，轮次2=2，轮次3=4，轮次4=8（超时）；超时后ssthresh=8/2=4，窗口重置为1（慢开始），轮次5=2，轮次6=4（达到ssthresh后拥塞避免），轮次7=5，依此类推；（2）ssthresh=8/2=4；（3）第5轮传输（超时后第1轮）窗口=1→2（第1轮），第2轮=4（达到ssthresh），第3轮=5（拥塞避免），第4轮=6，第5轮=7，故第5轮后窗口大小为7。3.（1）MTU=500B，IP头部20B，每个分片数据部分最大=500-20=480B。原始数据部分=1500-20=1480B。分片数量=⌈1480/480⌉=4片（480×3=1440，剩余40B）；（2）分片1：总长度=20+480=500B，MF=1，片偏移=0；分片2：总长度=500B，MF=1，片偏移=480/8=60；分片3：总长度=500B，MF=1，片偏移=120；分片4：总长度=20+40=60B，MF=0，片偏移=180。五、综合应用题1.拓扑设计：核心层（双核心交换机，10Gbps链路互联）→汇聚层（教学区汇聚、宿舍区汇聚，1Gbps上联）→接入层（宿舍区万兆接入交换机，教学区千兆接入交换机）。设备选型：核心层选支持VRRP的高端交换机（如华为S12700），汇聚层选支持VLAN隔离的盒式交换机（如H3CS5820），接入层选端口密度高的PoE+交换机（如新华三S3600）。关键配置：教学区划分VLAN（信息学院VLAN10，医学院VLAN20），宿舍区VLAN30；核心层运行OSPF路由协议（多路径冗余），出口部署防火墙（防DDoS、ACL限制宿舍区访问教学区服务器）；服务器集群通过链路聚合（LACP）连接核心层，保障冗余。2.HTTP/3与HTTP/2的差异：HTTP/2基于TCP，HTTP/3基于QUIC（UDP之上的可靠传输协议）。