计算机网络大题总结(18-23)

2023

  • 第一问:FTP的控制连接是持久的。FTP数据连接是非持久的。H登录FTP服务器时,建立的TCP连接是控制连接。
  • 第二问:H为传输F建立数据连接时,其实就是在完成一次TCP连接,需要经历三次握手,在第三次握手的时候,客户端就可以顺带给服务器发送数据。所以初始seq=100,第三次握手发送的F的第一个字节的序号为seq=101。在断开数据连接过程中,客户端首先要发送一个FIN报文占用一个序号,所以在FTP服务器发送的第二次挥手ACK段的确认序号时所用的序号为:ack=100+18000+1+1=18102
  • 第三问:拥塞控制初始阈值为4MSS,当H收到第一个MSS确认时,拥塞窗口从1变为2,在第二个RTT的过程中,H收到第二个MSS确认,将拥塞窗口设为3KB,当收到第三个MSS确认时,将拥塞窗口设为4KB,达到了初始的拥塞门限,然后开始执行拥塞避免算法,在第三个RTT过程中,共发送4个MSS,其中7101的确认段在第4个MSS报文段。也即发送的四个MSS全部确认完毕,拥塞窗口+1=5KB,F文件总共包含18个MSS段,现在已经发送了1+2+4=7个,第四个RTT发送5个MSS段,第五个RTT再发送两个
  • 第四问:H请求建立数据连接开始,经历三次握手,发送文件,总共花费1+5=6RTT=60ms,期间应用层数据平均发送速率=18000B/60ms=300 000B/s=0.3MBps=2.4Mbps

FTP协议的工作原理

这题选C,这里的端口号是指FTP服务器的端口号而不是客户端的端口号。

TCP报文段

这题选B

TCP连接管理

这题选C,1001-5000共4000个字节

这题选B

TCP的可靠传输

TCP拥塞控制

这题选C,快重传算法在收到三次ack=100的报文段之后,不等TCP报文段超时就立即重传。

这题选A,执行慢开始算法时,拥塞窗口cwnd的初始化值为1,之后没经过一个RTT指数增长。1,2,4,8,16,32共经历5个RTT。

这题选A,甲在t时刻发生超时说明拥塞,拥塞门限设置成此时的一半为4KB,拥塞窗口大小重新设置为1KB(注意如果是三次重传则是直接到新的拥塞门限)依次经历1-2-4-5-6-7-8-9-10-11-12共10个RTT之后,拥塞窗口=12KB。发送窗口取接受窗口(10KB)和拥塞窗口的最小值=10KB

2022

  • 第一问:设备1H1和H2属于同一个广播域,所以不能是路由器,因为路由器分隔广播域,但不属于同一个冲突域,所以不能是集线器,所以是100BaseT交换机,因为交换机分隔冲突域。设备2是100BaseT集线器,因为H2和H3同属一个冲突域,而集线器不分隔冲突域。
  • 第二问:(\frac{S(m)}{2\times 10^8 m/s}+1.51\times 10^{-6}(s))\times 2\times 100Mb/s=64\times 8(b)。解得S=210m。
  • 第三问:M是DHCP发现报文。DHCP采用广播报文的方式,S是交换机,不隔离广播域,故路由器E0接口能收到M的以太网帧。S向DHCP服务器转发的以太网帧的目的MAC地址是FF-FF-FF-FF-FF-FF,因为是广播帧。
  • 第四问:地址1是目的地址:00-11-11-11-11-E1,地址二是AP地址:00-11-11-11-11-C1,地址三是源地址:00-11-11-11-11-D1

以太网与IEEE 802.3

这题选A

这题选A,利用“五个1插入一个0”原则

这题选B

这题选D

IEEE 802.11

ARP、DHCP、ICMP协议

2021

  • 第一问:使用DNS协议。DNS数据报文封装在UDP协议的报文当中,UDP报文封装在IP协议的数据报当中,IP数据报封装在CSMA/CD协议的MAC帧当中(以太网在数据链路层采用CSMA/CD协议,因此使用CSMA/CD帧进行封装)。
  • 第二问:H1需要首先向本地域名服务器发出申请,查询要访问域名的IP地址,但是H1并不知道本地域名服务器的MAC地址,所以首先发送一个ARP广播帧,这个帧同时携带想要询问的域名信息。而S收到该DNS请求报文的时候,知道这是一个广播帧,便会广播出去,并记下H1的MAC地址和转发端口。本地域名服务器收到请求之后,将Web服务器的IP地址封装在数据报中转发给H1,当S收到该响应数据报的时候,记录下本地域名服务器的MAC地址和转发端口。此时H1知道了Web服务器的IP地址,但却不知道下一跳路由器的MAC地址,于是,又发出一条ARP广播帧询问路由器的MAC地址,S收到后广播出去,路由器收到后,发出响应报文给出自己的MAC地址,S收到后记录下R的MAC地址和转发端口,此时H1再发出HTTP请求报文。t1时刻S收到了该HTTP请求报文。上述一通操作S中应当有H1:00-11-22-33-44-cc,4端口、本地域名服务器00-11-22-33-44-bb,1端口、R:00-11-22-33-44-aa,2端口这三项。
  • 第三问:2次。H2首先收到了H1发送的查询本地域名服务器MAC地址的ARP查询报文的以太网广播帧,然后又收到了H1发送的查询路由器MAC地址的ARP查询报文的以太网广播帧,目的MAC都是ff-ff-ff-ff-ff-ff

域名系统DNS

这题选D

这题选B

2020

  • 第一问:设置路由器R2的NAT表:外网:203.10.2.2端口号80,转换为,内网192.168.1.2端口号80。(当有数据报到来的时候,检查端口号如果是80,就把目的IP地址改成Web服务器的内网IP)
  • 第二问:H2发送的源IP地址:192.168.1.2,目的IP地址:203.10.2.2(发给目的地的公网IP)
    经过R3转发后的源IP地址:203.10.2.6,目的IP地址:203.10.2.2
    经过R2转发后的源IP地址:203.10.2.6,目的IP地址:192.168.1.2(源地址不能动,因为Web服务器需要知道是从哪个公网IP过来的)

IPv4与NAT

选A

2019

  • 第一问:设备1选择路由器,设备2和3选择以太网交换机
  • 第二问:IF2接口作为H1和H2的默认网关,需要配置IP地址为192.168.1.1
    IF3作为H3和H4的默认网关,需要配置IP地址为192.168.1.65
    IF1接口由于CIDR地址块主机号只有2位,刨去全0的网络号和全1的广播地址,和已经被R占用的01,还剩下的IP地址为192.168.1.254
  • 第三问:R需要提供NAT服务
  • 第四问:0111 1111,刚好符合H2和H4所在局域网的广播地址,于是H4会接受到这个数据报。而H1和H2并不会接收到(因为路由器可以隔离广播域)。

2018

  • 第一问:IP地址空间被均分给两个部门作为子网,销售部的CIDR子网为192.168.1.0,其中广播地址是192.168.1.127,技术部子网的子网地址是192.168.1.128(主机号全0),技术部门总共可以分配129-254范围的主机,已经分配了129-208,还剩下209-253总共253-209+1=44+1=45台主机(254已经被分配给路由器了)。
  • 第二问:销售部子网的MTU=1500B,发送的IP分组数据部分长度1480B,经过F1转发后分片,在技术部子网的MTU=800B,又要划分的尽可能大,如果第一个分片的数据部分长度选择780的话,那么第二个分片的片偏移部分要求以8B为偏移单位,而780不能为8所整除,所以第一个分片的数据大小应当另外选择一个尽可能大又能被8整除的也就是776。1480-776=704。即分成两个数据片,最大IP分片的字节数776+20B=796B,封装数据的字节数是776B,至少需要分为两个该分片,第一个分片的片偏移为0,第二个分片的片偏移为776/8=97

2017

  • 第一问:Rx,y表示乙方发送的数据帧,其中x是发送序号,y是确认序号。到t1时刻为止,甲方共发送0-4共5个数据帧,接收到来自乙方的数据帧R3,3表示乙方希望甲方下一个发送的数据帧为3,由于采用累计确认的方式,故0-2号数据帧可以被确认乙方已经正确接收。即S0,0、S1,0、S2,0
  • 第二问:因为数据帧的发送序号和确认序号字段均为3bit,所以由8个序号,在GBN协议中,发送窗口+1小于等于序号总数,这里发送窗口取最大值7,此时已发送S3,0和S4,1还能发送5个帧,第一个是S5,2(因为R2数据帧丢失,所以下一个是确认帧为2)最后一个是S1,2(帧序列012【3456701】)
  • 第三问:GBN协议中,接收方发送了N帧之后,检测出错,则需要发送出错帧及其之后的帧。t2超时的时候已经收到乙方三个数据帧,故重发的第一个帧是S2,3,需要重发3个数据帧
    -第四问:信道利用率,对于发送方而言,指发送方在一个发送周期时间内,有效发送数据所需要时间在整个发送周期的比率,发送一个帧的传输时延:\frac{7\times \frac{1000\times 8(b)}{100Mbps}}{0.96\times 10^{-3}+2\times \frac{1000\times 8(b)}{100Mbps}}=50%
    U(信道利用率)=\frac{发送数据的时间}{从开始发送第一帧到收到第一个确认帧的时间}=\frac{NT_d}{T_d(发送一数据帧时间)+R_{TT}+T_a(发送一确认帧时间)}

数据链路层

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