2025计算机网络期末考试题附答案

2025计算机网络期末考试题附答案（考试时长120分钟，满分100分）一、单项选择题（共15题，每题2分，总计30分）1.下列关于OSI七层模型与TCP/IP四层模型的描述，正确的是（）A.OSI模型的网络层仅支持面向连接的通信，传输层同时支持无连接和面向连接通信B.TCP/IP模型的网络接口层对应OSI模型的物理层与数据链路层C.OSI模型是先有落地协议后有标准化模型，TCP/IP模型是先有模型后有协议迭代D.TCP/IP模型的网际层同时提供无连接和面向连接的分组交付服务2.ARP欺骗的核心原理是（）A.伪造ARP响应报文，向目标主机灌入错误的IP-MAC映射关系B.拦截ARP请求报文，阻止目标主机获取网关的MAC地址C.篡改ARP报文的IP首部校验和，使目标主机丢弃合法ARP报文D.利用ARP报文的广播特性，泛洪广播消耗目标主机的CPU资源3.基于BBR的TCP拥塞控制算法的核心决策依据是（）A.报文丢失率与往返时延RTTB.链路实际带宽与最小往返时延RTminC.接收窗口rwnd与拥塞窗口cwnd的差值D.路由器的ECN显式拥塞通知标记4.下列IPv6地址压缩格式书写正确的是（）A.2001:0db8::1:0:0:0:1B.2001:db8::0201:1::1C.FE80::0:0:1234:5678:90abD.::5.HTTP3协议底层采用的传输层协议是（）A.TCPB.UDPC.QUICD.SCTP6.802.1Q协议中VLAN标签的总长度是（）A.2字节B.4字节C.8字节D.16字节7.100BASE-T以太网的最小帧长为64字节，其核心目的是（）A.提高链路的传输效率B.保证发送方在帧发送完成前能够检测到冲突C.兼容10BASE-T以太网的帧格式D.减少广播帧的泛洪范围8.边界网关协议BGP属于（）A.距离矢量路由协议B.链路状态路由协议C.路径矢量路由协议D.自治系统内部路由协议9.下列应用场景中最适合使用UDP协议的是（）A.大文件断点续传B.在线视频直播C.网页资源加载D.远程桌面控制10.下列关于网络地址转换NAT的局限性描述错误的是（）A.破坏了IP协议的端到端寻址模型B.所有应用层协议都需要ALG应用层网关支持才能穿越NATC.会增加路由器的转发延迟与资源开销D.无法直接支持IPSec端到端加密通信11.SDN软件定义网络的核心设计思想是（）A.控制平面与数据平面分离，集中式管控网络转发规则B.采用分布式控制平面，提高网络的可靠性C.取消路由器的路由表，所有转发决策由终端主机完成D.将应用层逻辑下沉到数据平面，提高转发效率12.DNS递归查询过程中，响应报文的结果是（）A.本地域名服务器返回的顶级域名服务器地址B.顶级域名服务器返回的权威域名服务器地址C.权威域名服务器直接返回的目标域名解析结果D.递归服务器最终返回的完整解析结果或失败信息13.TCP四次挥手过程中TIME_WAIT状态需要等待2MSL的时间，其作用不包括（）A.保证最后一个ACK报文能够到达被动关闭方B.避免旧连接的重复报文出现在新建立的同端口连接中C.等待被动关闭方释放所有连接资源D.保证双方都有足够时间处理未接收完的报文段14.某数据段比特序列为1011010，生成多项式为G(X)=X^3+X^2+1，对应的CRC校验码为（）A.001B.011C.101D.11015.WiFi6（802.11ax）引入的OFDMA技术的核心作用是（）A.提高单用户的峰值传输速率B.实现多用户同时并行传输，降低高并发场景下的时延C.扩展WiFi的信号覆盖范围D.支持更高的调制阶数，提高频谱利用率二、填空题（共10空，每空1分，总计10分）1.TCP首部的端口号字段长度为____比特，可支持的端口号范围是0~65535。2.OSI模型中网络层的协议数据单元PDU名称是____。3.OSPF路由协议的骨干区域编号为____。4.802.11无线局域网采用的冲突避免机制是____。5.IPv6地址的总长度为____比特，采用冒分十六进制表示。6.HTTPS协议握手阶段采用的默认非对称加密算法是____，用于协商对称加密密钥。7.TCP首部的序号字段长度为32比特，对应的序号空间大小为____字节。8.数据链路层的三个核心基本问题是封装成帧、____、差错检测。9.HTTP状态码中____代表客户端请求的资源未授权访问，____代表网关请求后端服务超时。三、判断题（共10题，每题1分，总计10分）1.TCP的序号是对每个传输字节的编号，而非对整个报文段的编号。（）2.ARP协议属于网络层协议，其报文封装在IP数据报中传输。（）3.IPv6首部取消了首部校验和字段，由链路层和传输层承担校验功能，提高转发效率。（）4.HTTP2的多路复用基于同一个TCP连接实现，单个流的报文丢包会导致整个连接的所有流阻塞。（）5.OSPF是链路状态路由协议，路由器仅向相邻路由器交换自身的完整路由表。（）6.VLAN可以隔离广播域，不同VLAN的主机默认情况下无法直接二层通信。（）7.UDP的校验和仅校验报文的数据部分，不包含首部与伪首部。（）8.SDN的南向接口是控制器与上层业务应用之间的交互接口。（）9.NAT静态映射可以实现公网用户主动访问内部私有网络的服务器。（）10.WiFi7（802.11be）支持的最大320MHz带宽仅能在6GHz非授权频段实现。（）四、简答题（共4题，每题5分，总计20分）1.简述TCP三次握手的完整过程，并说明为什么不能采用两次握手建立连接。2.简述距离矢量路由协议与链路状态路由协议的核心区别，各列举1种典型协议。3.对比说明HTTP1.1、HTTP2、HTTP3三个版本的核心改进点。4.简述NAPT（网络地址端口转换）的工作原理，以及其主要优缺点。五、综合应用题（共3题，总计30分）1.（10分）某企业获得一个C类网段/24，需要划分5个独立子网，每个子网至少需要容纳28台可用主机。请计算：（1）划分子网后的子网掩码；（2）前3个可用子网的网络地址、可用主机IP范围、广播地址。2.（10分）某TCP连接采用慢开始+拥塞避免+快速重传/快速恢复算法，初始慢开始门限ssthresh=32MSS，拥塞窗口cwnd初始值为1MSS，传输过程中第9轮出现3次重复确认，第13轮出现超时事件，其余轮次传输正常。请回答：（1）列出第1轮到第15轮的cwnd数值（单位：MSS）；（2）说明每一轮对应的拥塞控制阶段。3.（10分）主机A（私有IP：0，MAC：AA-AA-AA-AA-AA-AA）通过NAT网关R1（公网IP：，入接口MAC：BB-BB-BB-BB-BB-BB，出接口MAC：CC-CC-CC-CC-CC-CC）访问公网HTTP服务器B（IP：09，MAC：DD-DD-DD-DD-DD-DD）。请简述从主机A发送HTTP请求报文到服务器B接收报文的完整封装与转发过程，说明各层地址的变化情况。一、单项选择题答案及解析1.答案：B解析：A选项OSI网络层同时支持无连接和面向连接通信；C选项OSI是先有模型后有协议，TCP/IP是先有协议后有模型；D选项TCP/IP网际层仅提供无连接的IP交付服务。2.答案：A解析：ARP欺骗的核心是伪造ARP响应，向目标主机或网关灌入错误的IP-MAC映射，实现流量劫持。3.答案：B解析：BBR算法基于探测到的链路最大带宽与最小往返时延计算最优发送速率，不依赖丢包作为拥塞信号。4.答案：C解析：A选项零压缩只能出现一次；B选项出现了两次::；D选项IPv6内嵌IPv4地址仅支持::ffff:a.b.c.d格式的映射地址，::属于非法格式。5.答案：C解析：HTTP3底层采用QUIC协议，QUIC基于UDP实现，融合了TCP的可靠传输、TLS加密、多路复用等能力。6.答案：B解析：802.1QVLAN标签长度为4字节，包含TPID、TCI两个字段。7.答案：B解析：最小帧长的设计是为了保证冲突检测的有效性，发送方在帧发送完成前能够收到冲突信号。8.答案：C解析：BGP是路径矢量路由协议，记录完整的AS路径信息，避免路由环路。9.答案：B解析：视频直播允许少量丢包，对时延敏感，适合UDP传输；其余场景均需要可靠传输，适合TCP。10.答案：B解析：仅部分携带IP/端口信息的应用层协议（如FTP、SIP）需要ALG支持，普通HTTP、HTTPS无需ALG即可穿越NAT。11.答案：A解析：SDN核心是控制与数据平面分离，集中控制器统一下发转发规则，实现灵活的网络管控。12.答案：D解析：递归查询中，递归服务器负责完成所有迭代查询过程，最终向客户端返回完整解析结果或失败信息。13.答案：C解析：TIME_WAIT是主动关闭方的状态，无需等待被动关闭方释放资源。14.答案：B解析：生成多项式对应比特序列1101，数据段补3个0后为1011010000，做模2除法得到余数011，即CRC校验码。15.答案：B解析：OFDMA将信道划分为多个子载波组，支持多用户同时并行传输，大幅降低高并发场景下的接入时延。二、填空题答案1.162.分组（或数据报）3.（或区域0）4.CSMA/CA（载波监听多路访问/冲突避免）5.1286.RSA7.4G（或2^32）8.透明传输9.403；504三、判断题答案及解析1.答案：√解析：TCP的序号是字节流编号，每个报文段的序号对应报文段第一个字节的编号。2.答案：×解析：ARP报文直接封装在以太网帧中传输，属于数据链路层协议。3.答案：√解析：IPv6取消首部校验和，减少了路由器转发的校验开销，校验功能由下层链路层和上层传输层实现。4.答案：√解析：HTTP2的多路复用基于TCP实现，TCP的队头阻塞特性会导致单个流丢包时所有流都被阻塞。5.答案：×解析：OSPF路由器交换的是链路状态信息，而非完整路由表。6.答案：√解析：VLAN隔离广播域，不同VLAN的主机需要通过三层设备（路由器、三层交换机）才能通信。7.答案：×解析：UDP校验和覆盖伪首部、UDP首部、数据三个部分。8.答案：×解析：SDN南向接口是控制器与数据平面设备之间的接口，北向接口是与上层应用的接口。9.答案：√解析：静态NAT将内部服务器的私有地址与公网地址固定映射，支持公网用户主动发起访问。10.答案：√解析：2.4GHz和5GHz频段均没有连续的320MHz带宽，仅6GHz频段支持320MHz带宽配置。四、简答题答案1.答：三次握手过程：（1）第一次握手：客户端向服务器发送SYN报文，SYN=1，seq=x，客户端进入SYN_SENT状态；（2）第二次握手：服务器收到SYN报文后，返回SYN+ACK报文，SYN=1，ACK=1，ack=x+1，seq=y，服务器进入SYN_RCVD状态；（3）第三次握手：客户端收到SYN+ACK报文后，返回ACK报文，ACK=1，ack=y+1，seq=x+1，双方进入ESTABLISHED状态，连接建立完成。（3分）不能采用两次握手的原因：如果客户端发送的第一个SYN报文滞留在网络中，在连接释放后才到达服务器，两次握手模式下服务器会认为是新的连接请求，直接返回ACK并建立连接，等待客户端发送数据，而客户端不会响应，导致服务器资源浪费。（2分）2.答：核心区别：（1）路由信息交换方式：距离矢量协议路由器向相邻路由器交换完整路由表；链路状态协议路由器向全网所有路由器交换自身的链路状态信息。（1分）（2）路由计算方式：距离矢量协议基于贝尔曼-福特算法，仅知道下一跳地址，不知道全网拓扑；链路状态协议基于迪杰斯特拉算法，路由器拥有全网拓扑，独立计算最优路由。（1分）（3）收敛速度：距离矢量协议收敛速度慢，容易产生路由环路；链路状态协议收敛速度快，路由环路风险低。（1分）（4）资源开销：距离矢量协议开销小，适合小型网络；链路状态协议开销大，适合中大型网络。（1分）典型协议：距离矢量协议代表RIP；链路状态协议代表OSPF。（1分）3.答：（1）HTTP1.1：引入持久连接，减少TCP握手开销；支持管道化传输；新增Host字段，支持虚拟主机；新增缓存控制、断点续传等特性。（1.5分）（2）HTTP2：采用二进制分帧层替代文本格式；支持多路复用，同一个TCP连接上并行传输多个流，解决HTTP1.1的队头阻塞问题；支持头部压缩，减少传输开销；支持服务器主动推送资源。（1.5分）（3）HTTP3：底层采用QUIC协议替代TCP，彻底解决传输层队头阻塞问题；支持0-RTT/1-RTT握手，降低连接建立时延；支持连接迁移，网络切换时无需重建连接；集成TLS1.3加密，安全性更高。（2分）4.答：工作原理：NAPT将内部主机的私有IP+端口号映射为网关公网IP+唯一端口号，多台内部主机可以共享同一个公网IP访问互联网，网关维护映射表，对进出的报文进行IP和端口的转换。（2分）优点：节省公网IP地址资源；隐藏内部网络拓扑，提高网络安全性；无需修改内部网络配置即可接入公网。（1.5分）缺点：破坏了IP端到端寻址模型，公网主机无法主动访问内部主机；部分应用层协议需要ALG支持才能穿越；增加了网关的转发开销与时延；不支持IPSec等端到端加密协议的直接穿越。（1.5分）五、综合应用题答案1.答：（1）子网掩码计算：需要5个子网，2^n≥5，n最小为3，即需要从主机位借3位作为子网位，原网络前缀为24位，新的网络前缀为27位，子网掩码为24。剩余主机位为5位，可用主机数为2^5-2=30，满足每个子网至少28台主机的要求。（3分）（2）前3个可用子网：①第一个子网：网络地址：/27可用主机范围：~0广播地址：1（2分）②第二个子网：网络地址：2/27可用主机范围：3~2广播地址：3（2分）③第三个子网：网络地址：4/27可用主机范围：5~4广播地址：5（3分）2.答：（1）各轮cwnd数值（单位：MSS）：轮次1：1；轮次2：2；轮次3：4；轮次4：8；轮次5：16；轮次6：32；轮次7：33；轮次8：34；轮次9：17；轮次10：18；轮次11：19；轮次12：20；轮次13：1；轮次14：2；轮次15：4。（5分）（2）拥塞控制阶段：轮次1-6：慢开始阶段，cwnd指数增长，直到达到初始ssthresh=32MSS；轮次7-8：拥塞避免阶段，cwnd线性增长，每轮加1MSS；轮次9：触发快速重传/快速恢复，ssthresh更新为34/2=17MSS，cwnd设置为17MSS