第二部分计算机网络（共30 分）

一、填空题（每空1分，共6分）

1．在无噪声的情况下，若某通信链路的带宽为3kHz，所采用的调制方法支持32种信号状态，则该通信链路的最大数据传输速率为____________kbps。

【答案】36

【解析】无噪声---奈奎斯特（Nyquist）准则（在理想低通信道下的最高传输速率的公式：

C=2Wlog2(K)  2为底

（K：我们可以假设一个信号只有两个电平状态，那么这个时候可以把低电平理解为“0”，高电平理解为“1”，这样每秒钟电平变化的次数也就是传输的0，1个数了，即比特率 = 波特率。但是有些信号可能不止两个电平，比如一个四电平的信号状态）

补充香农定理：在有噪声存在时，通过一个有限带宽信道传送无差错比特的理论上的最大速率，关系式

C=Wlog2(1+S/N)

式中C是以比特每秒计的信道容量，W是以Hz计的带宽，S/N为信噪比。 S是平均信号功率,N是平均噪声功率。

2．119.26.100.93 是一个________类IP 地址，若子网掩码为255.255.224.0，则该IP地址所在子网的广播地址为________________________。

【答案】A ；119.26.90.0

【解析】119用二进制表示为01110111，最高位为0，所以为A类，93和0用二进制相与为0，所以广播地址为119.26.100.0。【子网掩码是255.255.224.0与119.26.100.93按位与之后得到的结果为119.26.96.0，广播地址应当是这个网络号】

3．针对不同自治系统之间的路由选择协议，目前最常用的外部网关协议为________。

【答案】BGP协议

【解析】BGP协议属于外部网关路由协议,可以实现自治系统间无环路的域间路由,是沟通Internet广域网的主要路由协议。

4．FTP 采用的传输层协议为___________，建立连接时服务器的缺省端口号为________。

【答案】TCP协议；21

【解析】TCP协议是面向连接的协议，可以保证数据的正确性，适合用于传输大量数据，相对来说速度较慢，建立连接需要的开销较多。FTP是文件传输协议，因而对数据的正确性要求较高，需要可靠的传输，而对速度要求相对较低，因而在传输层采用TCP协议。FTP协议在建立连接时服务器的缺省端口号为21，用于传输数据的端口号为20。

二、单项选择题（每小题1 分，共5 分）

1．对于选择重传ARQ 的滑动窗口，若序号位数为n 个bit，则接收窗口的最大尺寸为（）。

A．2n-1 

B．2n

C．𝟐^𝒏-1 

D．𝟐^(𝒏-𝟏)

【答案】D

【解析】例如，帧的序号采用3bit表示，井且发送窗口和接收窗口的尺寸都选为5（大于2^(3-2)=4）。初始时，发送方连续发送了序号为0~4的5个帧，并比这5个帧全部被正确接收，于是接收方发送对着5个帧的应答，同时滑动窗口，准备接收序号为5、6、7、0、1的帧。假如其中0号帧的应答在传输过程中丢失，发送方在超时后,就会重新发送0号帧。由于0号帧也落在当前的接收窗口内，因而会被接收方当做一个新帧接收下来，这样就产生了错误。而当接收窗口小于等于4（即3）时，则不会出现这种错误。

2．在某一个子网中，为四台计算机分别分配以下4 个IP 地址（子网掩码均为255.255.255.240），其中一台计算机因IP 地址分配不当而造成通信故障，这一台计算机的IP 地址为（）。

A．209.10.1.190

B．209.10.1.195

C．209.10.1.200 

D．209.10.1.205

【答案】A

【解析】根据子网掩码，可计算出IP地址209.10.1.190的网络号为209.10.1.176，而IP地址209.10.1.195、209.10.1.200和209.10.1.205的网络号为209.10.1.192, A项的IP地址的网络号与BCD三项的不同,因而造成通信故障，也就是说IP地址分配不当的计算机的IP地址为209.10.1.190。

3．以太网交换机按照自学习算法建立转发表，它通过（    ）进行地址学习。

A．帧中的源MAC 地址

B．帧中的目的MAC 地址

C．帧中的源MAC 地址和目的MAC 地址

D. ARP协议

【答案】D

【解析】ARP协议是根据IP地址获取物理地址的一个TCP/IP协议。以太网交换机在进行地址学习时，将收到将包含目标IP地址的ARP请求广播到网络上的所有主机，并接收返回消息，根据返回消息确定目标的MAC地址，并将其记录在转发表中，这样，就完成了一次地址学习。

4．主机甲与主机乙之间已建立TCP 连接，主机甲向主机乙发送了三个TCP 段，其中有效载荷长度分别为400、500、600 字节，第一个段的序号为100，传输过程中第二个段丢失，主机乙收到第一和第三个段后分别返回确认，分别返回的两个确认号是（）。

A．500 和1600

B．500 和500

C．500 和1100

D．400 和1000

【答案】B

【解析】第一个段的序号为100,有效载荷长度为400字节,因而第二个段的序号为500。TCP协议是可靠的传输协议，因而在收到第一个段后希望接收到第二个段，因而返回的确认号为500，即便收到第三个段，在收到第二个段之前，始终希望收到第二个段，因此在收到第三个段后返回的确认号亦为500。

5．关于应用层协议，以下说法中错误的是（）。

A．HTTP 协议在传输层使用TCP 协议

B．FTP 使用2 个TCP 连接：一个控制连接和一个数据连接

C．如果传输的请求与应答报文丢失，将由Web 浏览器与Web 服务器负责恢复

D．WWW 服务器进程的默认端口号是80（TCP）

【答案】C

【解析】如果传输的请求与应答报文丢失,将由传输层协议负责恢复,而Web浏览器与Web服务器位于应用层,不负责可靠传输的进行。

三、名词解释（每小题2 分，共4 分）

1．路由协议RIP

答：路由协议RIP是一种进行动态路由选择的内部网关协议，用于自治系统（AS）内的路由信息的传递。RIP协议基于距离矢量算法（DistanceVectorAlgorithms)，它使用“跳数”，即metric来衡量到达目标地址的路由距离。这种协议的路由器只关心自己周围的世界，只与自己相邻的路由器交换信息，范围限制在15跳（15度）之内，再远，它就不关心了。RIP应用于OSI网络七层模型的网络层。

2．VPN

答：虚拟专用网络（Virtual PrivateNetwork，简称VPN）指的是在公用网络上建立专用网络的技术。其之所以称为虚拟网，主要是因为整个VPN网络的任意两个节点之间的连接并没有传统专网所需的端到端的物理链路，而是架构在公用网络服务商所提供的网络平台，如Internet、ATM（异步传输模式）、FrameRelay(帧中继) 等之上的逻辑网络，用户数据在逻辑链路中传输。它涵盖了跨共享网络或公共网络的封装、加密和身份验证链接的专用网络的扩展。VPN主要采用了隧道技术、加解密技术、密钥管理技术和使用者与设备身份认证技术。

四、问答和计算题（共15 分）

1．（每小题2分，共4分）一个采用CSMA/CD介质访问控制方式的局域网，总线是一条完整的同轴电缆，数据传输率为10Mbps（1M=𝟏𝟎^𝟔），信号在总线传输介质中的传播速度为2×𝟏𝟎^𝟖m/s。试计算：

（1）如果最小帧长为600bit，那么最远的两台主机之间的距离为多少米？

（2）假如最小帧长保持不变，当数据传输率提高到100Mbps 时，为满足CSMA/CD 要求，该局域网需做哪些调整？

2．（5 分）某网络采用RIP 路由协议，当路由器A 收到从路由器C 发来的距离向量时，试问：

（1）（3 分）A 的路由表将发生怎样的变化？试画出路由器A 新的路由表。

（2）（2 分）随后A 收到两个分别发往Net4 和Net6 的数据报，A 将怎样转发？\

答：（1）RIP路由协议，当路由器A收到从路由器C发来的距离向量时，将C发来的距离向量路由表中与目的网络的距离加1，然后与路由器A原来的路由表中相应目的网络的举例进行比较，如原路由表中目的网络的下一条为C，则将其距离改为计算得到的距离，对于原来下一条路由器不是C的，如计算得到的距离小于原路由表中的距离，则将该目的网络对应的下一条地址改为C，并对距离进行替换，如原路由表中没有该目的网络，则将其添加进路由表，并将下一条地址设为C，对路由表中的其他项不做修改，得到的路由表如下：

(2) 当路由器A收到发往Net4的数据报后，将其转发给路由器C，收到发往Net6的数据报后，将其转发给路由器D。

3．（6 分）设TCP拥塞控制算法中，拥塞窗口的初始值为1（报文段），慢开始阈值ssthresh的初始值为8（报文段）。当拥塞窗口cwnd上升到14（报文段），网络发生超时，TCP启用拥塞避免过程。试分别计算TCP建立连接后第1轮到第15轮次的拥塞窗口cwnd大小（报文段），并要求写出计算过程。

答：拥塞窗口达到慢开始阈值前，呈指数增长，达到阈值后，每一轮加1，直到达到14，发生拥塞，慢开始阈值变为7，拥塞窗口从1开始增长，则建立连接后，第1轮到第15轮次的拥塞窗口cwnd大小如下表所示：