在這里選用408考研真題來評測一個軟件工程師的計算機網絡知識水平與網絡編程技能水平,因為2020年考研真題還沒找到答案,因此這里先用2019年的考研408計算機網絡真題
一.選擇題
33.OSI參考模型的第5層(自下而上)完成的主要功能是
A. 差錯控制 B. 路由選擇 C. 會話管理 D. 數據表示轉換
34. 100BaseT快速以太網使用的導向傳輸介質是
A. 雙絞線
B. 單模光纖
C. 多模光纖
D. 同軸電纜
35. 對於滑動窗口協議,如果分組序號采用3比特編號,發送窗口大小為5,則接收窗口最大是
A. 2
B. 3
C. 4
D. 5
36. 假設一個采用CSMA/CD協議的100Mbps局域網,最小幀長是128 B,則在一個沖突域內兩個站點之間的
單向傳播延時最多是
A. 2.56 μs
B. 5.12 μs
C. 10.24 μs
D. 20.48 μs
37. 若將101. 200. 16. 0/20划分為5個子網,則可能的最小子網的可分配IP地址數是
A. 126
B. 254
C. 510
D. 1022
38. 某客戶通過一個TCP連接向服務器發送數據的部分過程如題38圖所
示。客戶在t0時刻第一次收到確認序列號ack_seq=100的段,並發送
序列號seq=100的段,但發生丟失。若TCP支持快速重傳,則客戶重
新發送seq=100段的時刻是
A. t1
B. t2
C. t3
D. t4
39. 若主機甲主動發起一個與主機乙的TCP連接,甲、乙選擇的初始序列
號分別為2018和2046,則第三次握手TCP段的確認序列號是
A. 2018
B. 2019
C. 2046
D. 2047
40. 下列關於網絡應用模型的敘述中,錯誤的是
A. 在P2P模型中,結點之間具有對等關系
B. 在客戶/服務器(C/S)模型中,客戶與客戶之間可以直接通信
C. 在C/S模型中,主動發起通信的是客戶,被動通信的是服務器
D. 在向多用戶分發一個文件時,P2P模型通常比C/S模型所需時間短
二.綜合應用題
47. (9分)某網絡拓撲如題47圖所示,其中R為路由器,主機H1~H4的IP地址配置以及R的各接口IP地址
配置如圖中所示。現有若干台以太網交換機(無VLAN功能)和路由器兩類網絡互連設備可供選擇。
請回答下列問題:
(1) 設備1、設備2和設備3分別應選擇什么類型網絡設備?
(2) 設備1、設備2和設備3中,哪幾個設備的接口需要配置IP地址?並為對應的接口配置正確的IP地
址。
(3) 為確保主機H1~H4能夠訪問Internet,R需要提供什么服務?
(4) 若主機H3發送一個目的地址為192.168.1.127的IP數據報,網絡中哪幾個主機會接收該數據報?
答案:
33.C 34.A 35.B
36.B 37.B 38.C 39.D 40.B
47.【答案要點】
(1)設備1:路由器,設備2:以太網交換機,設備3:以太網交換機(2)設備1的接口需要配置IP地址;設備1的IFl、IF2和IF3接口的IP地址分別是:192.168.1.254、192.168.1.1和192.168.1.65。
(3)R需要提供NA T服務
(4)主機H4會接收該數據報。
詳細解析:
33.這題考察OSI參考模型模型:每層及其功能如下
自下而上的第五層是會話層,答案選C
34.這題是基礎概念題,記住就行
35.這題要求我們掌握滑動窗口協議
為什么使用滑動窗口協議?
滑動窗口解決的是流量控制的的問題,就是如果接收端和發送端對數據包的處理速度不同,如何讓雙方達成一致。接收端的緩存傳輸數據給應用層,
但這個過程不一定是即時的,如果發送速度太快,會出現接收端數據overflow,流量控制解決的是這個問題
原理及實現方式是怎么樣的?
滑動窗口的基本原理就是在任意時刻,發送方都維持了一個連續的允許發送的幀的序號,發送窗口;同時,接收方也維持了一個連續的允許接收的幀的序號,稱為接收窗口。
發送窗口和接收窗口的序號的上下界不一定要一樣,甚至大小也可以不同。不同的滑動窗口協議窗口大小一般不同。
發送方窗口內的序列號代表了那些已經被發送,但是還沒有被確認的幀,或者是那些可以被發送的幀。
停等協議:發送窗口=1,接收窗口=1;
后退n協議(GBN):發送窗口>1,接收窗口=1;
選擇重傳議(SR):發送窗口>1,接收窗口>1;
並且窗口大小要滿足一下條件:
發送窗口大小 + 接收窗口大小 <= 2^n
為什么呢?舉例如下:
假設幀序號采用3bit表示,發送窗口大小為5,接收窗口大小為5,發送方一次性發送0,1,2,3,4號幀的比特流。
情況1: 在沒有差錯發生的情況下(此處差錯考慮幀差錯的幀丟失) : 發送方發送的所有數據都被正確接收了 , 並且接收方所有確認數據都正常接收到了.那么這種情況將一個周期一個周期的循環下去。
情況2: 發送方發送了0-4號幀,接收方正確接收,但是接收方的回復的所有確認收到信息全部丟失 , 發送方以為自己的數據發送失敗,即沒有到達接收方,因為如果到達了接收方即使發生了幀差錯,接收方也會返回NAK(n)的回復信息 , 那么在計時器超時后發送方再次發送在緩存中的0-4號舊幀,那么接收方因為正確之前已經正確接收到0-4號幀后,它的接收窗口已經向后移動,此時接收窗口期望的是5,6,7,0,1號幀 . 當接收方再次接收到0-4號幀時,他並不能區別此時的0號幀是舊幀還是新幀,實際上是我們知道是舊幀,但是接收方接收到此0號幀了,它只能以為是新幀.那么此時就造成了幀重復的差錯了
SR協議中一般默認發送窗口等於接收窗口,就像上面的例子展示的那樣。
本題中出現了發送窗口大於或小於接收窗口大小情況。實際上這兩種情況並不會導致SR協議出錯,會導致每個周期都會有數據超時重傳,因此傳輸效率是低下的。
因此在本題中,分組序號3比特表示,最多8個分組,發送窗口位大小為5,因此接收窗口最大應為3
36.本題需要我們掌握CSMA/CD協議
CSMA/CD是一種介質訪問控制協議,如下圖:
基本原理是:每個節點都共享網絡傳輸信道,在每個站要發送數據之前,都會檢測信道是否空閑,如果空閑則發送,否則就等待;在發送出信息后,則對沖突進行檢測,當發現沖突時,則取消發送
關鍵點是:載波監聽、沖突檢測
為了保證檢測到沖突后可以該數據幀重傳,比較保證檢測到沖突時該數據幀還沒有發送完畢
總線上的單程端到端傳播時延記為τ,A發送數據后,最遲要經過多長時間才能知道自己發送的數據和其他站發送的數據有沒有發生碰撞?從圖中不難看出,這個時間最多是兩倍的總線端到端的傳播時延2τ
因此發送一個最小數據幀的時間必須大於2τ
再本題中 128×8/100M>=2t,所以τ最大為5.12us,答案為B
37.本題須要我們掌握子網掩碼,子網划分的知識
子網掩碼一種用來指明一個ip地址的哪些位標識的是主機所在的子網,以及哪些位標識的是主機的位掩碼。子網掩碼不能單獨存在,它必須結合IP地址一起使用。
子網掩碼只有一個作用,就是將某個IP地址划分成網絡地址和主機地址兩部分
這里子網掩碼是101. 200. 16. 0/20
子網划分可以采用定長子網的方法,從21為開始划分6個子網,那么用前三位去划分子網。
但本題中顯然不是用的這種方法,題目中有一個詞,“最小”子網,如果是普通的定長子網划分,不存在所謂的最小子網
因此本題中采用變長子網的划分方法:
38.本題需要我們掌握TCP的快速重傳機制
TCP有超時重傳機制,但超時重傳往往會帶來許多微妙的問題,比如說:
當一個報文段丟失時,會等待一定的超時周期然后才重傳分組,增加了端到端的時延。
當一個報文段丟失時,在其等待超時的過程中,可能會出現這種情況:其后的報文段已經被接收端接收但卻遲遲得不到確認,發送端會認為也丟失了,從而引起不必要的重傳,既浪費資源也浪費時間。
TCP采用的是累計確認機制,即當接收端收到比期望序號大的報文段時,便會重復發送最近一次確認的報文段的確認信號,我們稱之為冗余ACK(duplicate ACK)
在超時重傳定時器溢出之前,接收到連續的三個重復冗余ACK(其實是收到4個同樣的ACK,第一個是正常的,后三個才是冗余的),發送端便知曉哪個報文段在傳輸過程中丟失了,
於是重發該報文段,不需要等待超時重傳定時器溢出,大大提高了效率。這便是快速重傳機制
在本題中,如圖所示,應當在t3時刻收到第三個重復冗余ACK時重傳,答案選C
39.本題需要我們掌握TCP的三次握手,這個大家想必已經倒背如流了,貼個圖再復習一遍就行了
答案選D
40.基本概念題,需要我們了解並區分P2P模型和C/S模型
端對端技術(peer-to-peer,P2P)又稱對等互聯網絡技術,是一種網絡新技術,依賴網絡中參與者的計算能力和帶寬,而不是把依賴都聚集在較少的幾台服務器上。請注意與point-to-point之間的區別,
peer-to-peer一般譯為端對端或群對群,指對等網中的節點;point-to-point一般譯為點對點,對應於普通網絡節點。P2P網絡通常用於通過Ad Hoc連接來連接節點。這類網絡可以用於多種用途,
各種文件共享軟件已經得到了廣泛的使用。P2P技術也被使用在類似VoIP等實時媒體業務的數據通信中。 純點對點網絡沒有客戶端或服務器的概念,只有平等的同級節點,
同時對網絡上的其他節點充當客戶端和服務器。這種網絡設計模型不同於客戶端一服務器模型
在客戶端一服務器模型(中通信通常來往於一個中央服務器。
47.這道題需要我們掌握計算機網絡的基本結構
首先我們需要知道計算機網絡的基本設備:
中繼器:信號在傳輸過程中會不斷衰減,為了不讓信號衰減對通信產生影響,產生了中繼器:僅做放大信號用,把信號傳導偏遠的地方
集線器:集線器的主要功能是對接收到的信號進行再生整形放大,以擴大網絡的傳輸距離,同時把所有節點集中在以它為中心的節點上。它工作於OSI參考模型第一層物理層
網橋:網橋也是數據鏈路層設備,把一個局域網一分為2,中間用網橋連接,這樣A發給BCD的數據就不會再廣播到EFGH了。
交換機:網橋只有兩個端口。隨着網絡設備的發展,逐漸產生了多個端口的“網橋”,但是由於網橋是數據鏈路層的廣播通信,A和G通信的時候,
B和F就沒法通信——一個橋上多個通信將產生沖突。為了能夠實現多對多的通信,於是產生了交換機,在交換機中,A和B通信的同時,
C和D也可以通信——因為它們分別占用不同的端口。這樣,交換機漸漸替代了網橋,成為組建局域網的重要設備。
路由器:是一種計算機網絡設備,提供了路由與轉送兩種重要機制,可以決定數據包從來源端到目的端所經過 的路由路徑(host到host之間的傳輸路徑),
這個過程稱為路由;將路由器輸入端的數據包移送至適當的路由器輸出端(在路由器內部進行),這稱為轉 送。路由工作在OSI模型的第三層——即網絡層,例如網際協議。
網關:網關實質上是一個網絡通向其他網絡的ip地址
其次,192.168.1.1屬於IP地址的C類地址,屬於保留IP,專門用於路由器設置
因此回到這個題中R顯然是一個路由器,上面標有兩個ip地址其中一個是192.168.1.253/30,因此可以判斷R內網絡是一個無線局域網。對外公網ip地址是101.1.2.10
對內192.168.1.253/30划分子網,32-30=2,有兩位用於划分子網,其中全0,全1不可用,因此只有192.168.1.254和192.168.1.253可用,R的一個端口是192.168.1.253,
因此路由器設備1的端口IF1的ip地址只能是192.168.1.254
並且R需要提供NAT服務,使用少量的公有IP 地址代表較多的私有IP 地址
路由器需要配置IP地址,
主機H1,H2,有相同的默認網關192.168.1.1,在一個子網內,H3,H4有相同的默認網關192.168.1.65,在一個子網內
相關的路由器設備1的IF2和IF3接口的IP地址分別是:192.168.1.1和192.168.1.65
主機H3發送一個目的地址為192.168.1.127的IP數據報,這是一個廣播地址,因此與H3在一個子網內的所有主機都會收到該數據包,因此H4會收到數據報
因此答案如下:
(1)設備1:路由器,設備2:以太網交換機,設備3:以太網交換機(2)設備1的接口需要配置IP地址;設備1的IFl、IF2和IF3接口的IP地址分別是:192.168.1.254、192.168.1.1和192.168.1.65。
(3)R需要提供NA T服務
(4)主機H4會接收該數據報。