计算机网络基础

一、名词解释（每题5 分，共四小题，总分20 分） 1.请解释CSMA/CD。（5 分）

答：CSMA/CD 即路由器监听多路访问和冲突检测方法。在以太网中 所有的节点共享传输介质，如何保证传输介质有序、高效地为许多节 点提供传输服务，这就是以太网的介质访问控制协议要解决的问题。 CSMA：发送前先监听是否有其他发送站也在这根总线上发送数据。 即先监听后发送。CD:适配器边发送数据边检测信道上的信号电压变 化情况，以判断自己在发送数据时其他发送站是否也在发送数据。即 边发送边检测。 2.什么是TTL？（5 分）

答：TTL 是IP 协议包中的一个值，它告诉网络，数据包在网络中的 时间是否因为太长而被丢弃。有很多原因使包在一定时间内不能传到 目的地。解决的方法就是在一段时间后丢弃这个包，然后给发送者一 个报文，由发送者决定是否重发。TTL 的值通常是系统缺省值，是包 头中的8 位的域。

3.何为2MSL？有什么作用？（5 分）

答：MSL 是Maximum Segment Lifetime（数据包生存的最大时间）的 缩写即数据包在网络上存在的最长时间，超过这个时间数据包就会被 丢弃。TCP 连接的建立是通过三次握手来实现的，但终止却需要四次 握手，当一端A 发出终止请求FIN 时，另一端B 收到后就会回复给 西南林业大学计算机科学与技术2010 级 3

A 一个确认号ACK 同时也给A 发送一个FIN，A 又给B 在发出ACK

包后，就进入了TIME_WAIT 状态，这一状态一般持续2MSL（RFC793 上规定为2 分钟）。TCP 提出终止请求方采用TIME_WAIT 方式是为 了实现终止TCP 连接的可靠性即允许老的数据包在网络中消失，当 重新发送时使新的会话中没有旧的数据包，同时处于TIME_WAIT 状 态的另一个原因是怕最后发送的ARC 数据包对方没有收到，让B 处 于LAST_ACK 超时重发FIN，但是处于TIME_WAIT 状态后进程所 占用的端口不能被释放。

4.何_______为Localhost?（5 分）

答：Localhost 指你所在的计算机本身。人们更喜欢用一个名称来命 名计算机，而不是一串数字，Localhost 的引入使人们更加方便，如 我们要访问cs3，不需输入202.203.132.244，只需输入。 二、填空题（每题5 分，共5 小题，总分25 分） 1.数据传输的两种方式：电路交换包交换。（5 分） 2.何为一个Socket? 一个IP+一个端口。（5 分）

3.网络传输设备有哪些？路由器、集线器、网关、转发器、MAU、转 换器、交换机。（5 分）

4.应用层常用的协议有哪些？FTP、TELNET、TFTP、HTTP。（5 分） 5.IPV6 的地址格式：16 个字节，128 比特，前64 比特为网络位，后 64 比特为主机位。MAC 地址有多少字节？6 字节，48 比特。（5 分） 三、简答题（每题5 分，共35 分）

1.为什么路由器有两个ARP，一个能不能工作？（5 分） 西南林业大学计算机科学与技术2010 级 4

答：理论上，一个ARP 就能够实现地址解析，从而得知目标的MAC

地址。而当ARP 中接受到了来自不同网络上的相同的IP 地址时，就 会出现冲突，数据就不知道该往哪里发送。而如果有两个ARP，一 个ARP 用来解析本网络上的IP 地址，另一个用来处理其他网络上的 IP 地址。这样就解决了数据不知该往哪里发送的问题。 2.解释交换机与路由器的区别。（5 分）

答：路由器工作在第三层，交换机工作在第二层。交换机利用MAC 地 址来确定转发数据的目的地址，而路由器则是利用IP 地址来确定数 据转发的地址。交换机只能分割冲突域，不能分割广播域，而路由器 既能分割冲突域又能分割广播域。路由器具有防火墙的功能。路由器 的价格一般比交换机要贵。

3.对于一台联网的计算机，已经有全球唯一的MAC 地址，为什么还要 设置IP 地址？（5 分）

答：这个要从计算机的发展史讲起，原先的Internet 并没有这么多的 电脑，也没有Internet，当时的局域网电脑之间的通信只需要用到 MAC 地址，后来电脑多了，但是MAC 的发展也同时限制了它不能 跳过路由器传送信息，就开发出IP 来让电脑在不同网段的通信问题。 可能是由于MAC 用久了放弃不了它，其实MAC 也是很重要，因为 它才是真正代表了一台电脑。打个比方，IP 如果是每个人的身份证 号码，身份证号码很难改。那么MAC 地址就可以说是一个人DNA。 总之，现在的局域网之间的通信还是通过MAC 来完成的，IP 用来不 网网段的通信。而不同网网段的电脑之间通信不仅用到IP，_歘__还用到 西南林业大学计算机科学与技术2010 级 5

MAC，因为自己的电脑跟自己的网关还是同个网段的。

4.某单位申请到一个C 类IP 地址，其网络号为192.168.1.0，现进行 子网划分，根据实际要求需划分5个子网。请写出子网掩码以及第一 个子网的网络号和主机地址范围。（5分）

答：子网掩码：255.255.255.244 或者192.168.1.0/27，第一个子网的 网络号：192.168.1.0，主机地址范围：192.168.1.1~192.168.1.30 5.简述TCP/IP 各个层次及其作用。（5 分）

答：应用层：直接为用户的应用进程提供服务，如简单电子邮件传输、 文本传输协议、网络远程访问协议等。

运输层：该层负责传送数据，并且确定数据已被传送或接收。 网络层：提供基本的数据封包传送功能，让每一块数据包都能够到达 目的主机（但不检查数据是否被接收），如IP

网络借口层：对实际的网络媒体的管理，检测发送的数据帧是否有差 错，如果有差错就将其丢弃。

6.如何理解TCP 是面向连接的，UDP 是无连接的？（5 分） 答：TCP 是面向连接的运输层协议。每一条TCP 连接只能有两个断 点，每一条TCP 连接只能是点对点的，数据的发送至少需要三次握 手。而UDP 没有拥塞控制，支持一对一、一对多、多对一和多对对 的交互通信。

7.画出并解释三次握手的过程。

答：第一次握手：初始状态下，客户端和服务器都处于CLOSE 状态。 建立连接时，客户端A 发送SYN 到服务器，并进入SYN_SENT 状态， 西南林业大学计算机科学与技术2010 级 6

等待服务器确认，此时SYN=1，初始序列seq=x。

第二次握手：服务器B 收到连接请求报文后，如果同意连接，则向A 发送确认。此时SYN，ACK 都置１，确认号ack=x+1,seq=y,此时进程 进入SYN_RCVD 状态。

第三次握手：当客户端A 收到B 的确认后，还要向B 给出确认。ACK 置1，确认号ack=x+1，seq=x+1,ack=x+1，A 进入EASTABLISHED 状 态。当B 收到A 的确认后，也进入EASTABLISHED 状态。 四、论述题（每题20 分，共一小题，总分20 分）

1.Alpha is sending an IP packet to epsilon.Please Describe 答：对于从TCP／UDP 下来的数据包，到达IP 后，IP 模块将查询路 由表，为数据包寻找一条出路，也就是选择往哪一块网卡发送，直接 发送还是间接发送，如果目标的IP 地址和自己在同一个网段上，则 直接发送，反之，则间接发送。通过查询得知，epsilon 的IP 和自 己的IP 不在同一个网段上，因此需要路由器delta 帮助转发。选择 好出路后，对其进行封装，帧头为epsilon 的IP 地址（233.1.3.2） 和自己的IP 地址（233.1.2.1）。之后，IP 数据包将向下传输到达以 太网模块，如果路由器delta 的MAC 地址已知，以太网模块将对IP 数据包进行封装，帧头为delta 的MAC 地址和自己的MAC 地址，以及 Type filed(值为0x0800），封装好的数据包沿着网线传输，连接在 这条网线上的用户的以太网模块都将侦听到该数据包并检查目标MAC 地址，如果目标的MAC 地址是自己的，则接收下该以太帧，再检查 Type filed，发现内容为0x0800，则将数据传送至IP 模块，发现目 西南林业大学计算机科学与技术2010 级 7

标IP 地址不是自己的，因此需要转发。IP 模块将查询路由表，发现

目标IP 地址和自己的IP 地址在同一个网段上，因此选择2 号网卡直 接发送，原来由alpha 封装好的IP 数据包将到达以太网模块，如果 已经知道epsilon 的MAC 地址，则直接封装，帧头为epsilon 的MAC 地址和自己的MAC 地址，以及Type filed（值为0x0800），封装好的 以太帧在网线上进行传输，连接在该网线上的用户的以太网模块都将 侦听到该数据包，并检查目标的MAC 地址，如果目标的MAC 地址是自 己的，则接收下该以太帧，再检查Type filed，发现内容为0x0800， 则将数据传送至IP 模块，再传送至TCP/UDP，至此，数据包也就传 输完成。

而如果delta 的MAC 地址不知道，则alpha 的ARP 将发送一条广播， 其内容为“我是223.1.2.1，我的硬件地址是？请问delta 的MAC 地 址是多少？”以太网模块将对其进行封装，帧头为“全1”和自己的 MAC 地址以及Type filed（值为0x0806）,封装好的以太帧沿着网线 进行传输，连在这根网线上的用户的以太网模块都将侦听到该以太 帧，并检查目标的MAC 地址，如果目标的MAC 地址是自己的，则接受 下该以太帧，再检查Type filed，发现内容为0x0806，则传送至ARP， 发现IP 地址与自己相符，就就收下来， 发现对方在找自己的MAC 地 址，于是路由器就回复该请求信号，内容为“我的以太网地址是*， 我的IP 地址为*”。连在该网线上的用户的以太网模块都将侦听到该 数据包，而只有alpha 接受下该以太帧，在检查Type filed，发现 内容为0x0800，至此，等待着的数据包就可以发送，且ARP 表中会 西南林业大学计算机科学与技术2010 级

8．生成一条记录。而如果epsilon 的MAC 地址也未知，则需重复上面的 工作，这里将不再赘述。__