1、共 6 页 第 1 页计算机网络期末考试试卷 (A 卷)试题答案一、填空题（每小题 2 分，共 20 分）DDCCD DBBBB二、填空题（每小题 1 分，共 10 分）1、拓扑结构；2、请求；3、网络接口层；4、分组交换；5、成帧与帧同步；6、广播；7、网络；8、路由选择；9、UDP、 UDP；10、单向函数三、简答题（每小题 4 分，共 20 分）1、列出 OSI 参考模型和 TCP/IP 参考模型的主要相同点和不同点。答： 相同点： 都基于分层协议，都有网络层、传输层和应用层； 传输服务都能提供可靠的端对端的字节流。(2 分 ) 不同点： 层的数目不同； TCP/IP 支持网络互连，OS
2、I 不支持网络互连； TCP/IP 网络层只提供无连接的服务，OSI 中既有面向连接的服务，也有无连接的服务。(2 分)2、分析 PPPoE 协议过程。答：PPPoE 协议过程包括两个阶段，即：发现阶段和会话阶段。 (1 分)发现阶段主要是选择访问集中器，确定所要建立的 PPP 会话标识符，同时获取对方点到点的连接信息。典型的发现阶段分为 4 个步骤： PPPoE 活动发现启动 PADI； PPPoE 活动发现响应PADO； PPPoE 活动发现请求 PADR； PPPoE 活动发现确认 PADS。 （2 分）在完成了上述 4 个步骤之后，双方就可以进入会话阶段了。PPPoE 会话阶段执行标准
3、的 PPP过程。 （1 分）3、说明 CSMA/CD 方法的基本工作原理。答：CSMA/CD，即带碰撞检测的载波侦听多路访问协议，基本原理是：站点使用 CSMA 协议进行数据发送；（1 分）在发送期间如果检测到碰撞，立即终止发送，并发出一个瞬间干扰信号，使所有的站点都知道发生了碰撞；（1 分）在发出干扰信号后，等待一段随机时间，再重复上述过程。 （1 分）因此，CSMA/CD 的工作状态分为传输周期、竞争周期和空闲周期。 （1 分）共 6 页 第 2 页4、从多个角度比较虚电路和数据报这两种服务的优缺点。答：数据报服务和虚电路服务是分组交换广域网向高层提供的两类服务，即无连接的网络服务和面向连
4、接的网络服务的具体实现。 （1 分）数据报服务和虚电路服务的优缺点可以归纳为如下几点： 采用虚电路方式时，交换设备需要维护虚电路的状态信息；采用数据报方式时，每个数据报都必须携带完整的目的/源地址，浪费带宽。 （1 分） 在连接建立时间与地址查找时间的权衡方面，虚电路在建立连接时需要花费时间；数据报则在每次路由时的过程教复杂。 （1 分） 虚电路方式很容易保证服务质量，适用于实时操作，但比较脆弱；数据报不太容易保证服务质量，但是对于通信线路的故障适应性很强。 （1 分）5、简述 FTP 的工作原理。答：FTP ，即文件传输协议的工作原理是：FTP 客户与服务器之间建立双重连接，即控制连接和数据
5、连接。控制连接负责传输控制信息，并对客户命令提供响应。当涉及到大量数据传输时，服务器和客户之间需要再建立一个数据连接，进行实际的数据传输。一旦数据传输结束，数据连接就相继撤销，但控制连接依然存在，客户可以继续发出命令，直到客户退出或者服务器主动断开。 （3 分）FTP 服务器的端口是 21，客户进程连接服务器的 21 端口，就可以进行控制连接的会话。 （1 分）四、计算题（每小题 5 分，共 25 分）1、一个 TCP 报文段中的数据部分最多为多少个字节？为什么？解：TCP 报文段的数据长度=IP 数据报的总长度-IP 数据报的首部长度 -TCP 报文段的首部长度。IP 数据报的总长度字段为
6、16 比特，IP 数据报的总长度最大为 216-1=65535 字节。当没有选项时，IP 数据报的首部长度取最小值为 20 字节；TCP 报文段的首部长度也取最小值为 20 字节。所以，TCP 报文段的最大数据长度=65535 字节-20 字节-20 字节=65495 字节。2、对于一个 DIX Ethernet V2 格式的 MAC 帧，其数据部分最小为多少个字节？为什么？解：以太网 MAC 帧的最小长度是 64 字节。以太网 MAC 帧由 5 个字段构成，其中目的地址字段 6 字节、源地址字段 6 字节、类型字段 2 字节、FCS 字段 4 字节，共计 18 字节。因此，以太网MAC 帧数
7、据字段的最小长度为：64-18=46（字节） 。3、对于 IPv4，IP 数据报的最大数据长度是多少？为什么？共 6 页 第 3 页解：IP 数据报的数据长度=IP 数据报的总长度-IP 数据报的首部长度。IP 数据报的总长度字段为 16 比特，IP 数据报的总长度最大为 216-1=65535 字节。当没有选项时，IP 数据报的首部长度取最小值为 20 字节。所以，IP 数据报的最大数据长度=65535 字节-20 字节=65515 字节。4、某机构分配到 C 类地址块 210.33.60.0，管理员想创建 32 个子网。请回答下列问题：找出子网掩码；找出每个子网的地址数？找出第一个子网的第
8、一个和最后一个地址；找出最后一个子网的第一个和最后一个地址。解题思路：题目中的子网指有效子网；每个子网的地址数指有效地址数。 子网掩码：C 类地址，默认子网掩码是 255.255.255.0，管理员相创建 32 个子网，需要向主机位借 6 位，此时有效子网数为 26-2=62。这样，子网掩码为 255.255.255.252。 每个子网的地址数：主机位被借 6 位后，主机位为 2 位，每个子网的有效地址数为 22-2=2。 第一个子网的第一个地址是：210.33.60.5；第一个子网的最后一个地址是：210.33.60.6。 最后一个子网的第一个地址是：210.33.60.249；最后一个子网
9、的最后一个地址是：210.33.60.250。5、设某路由器建立了如表 1 所示的转发表。表 1 路由器转发表目的网络 子网掩码 下一跳128.96.39.0 255.255.255.128 接口 0128.96.39.128 255.255.255.128 接口 1128.96.40.0 255.255.255.128 R2192.4.153.0 255.255.255.192 R3(默认) R4此路由器可以直接从接口 0 和接口 1 转发分组，也可以通过相邻的路由器 R2、R 3、R 4 进行转发。现共收到 5 个分组，其目的站 IP 地址分别为： 128.96.39.170； 128.9
10、6.40.56； 192.4.153.2； 128.96.39.33；共 6 页 第 4 页 192.4.153.70。试分别计算其下一跳。解题思路：将目的站 IP 地址与表 1 中每个子网掩码进行“与”运算，找出其所在的网络，进而确定其下一跳地址。接口 1；R 2；R 3；接口 0；R 4五、论述题（第 1、2 小题每小题 8 分，第 3 题 9 分，共 25 分）1. 叙述域名解析过程。域名服务器中的高速缓存的作用是什么？答案要点： 域名服务器有四种类型：根域名服务器、顶级域名服务器、权限域名服务器和本地域名服务器。总体上，域名解析采用自顶向下的算法，从根域名服务器开始直到权限域名服务器，
11、在其间的某个域名服务器上一定能找到所需的名字-地址映射。当然，由于父子节点的上下管辖关系，域名解析的过程只是一条从树中某节点（不一定是根节点）开始到另一节点（某叶节点）的一条自顶向下的单向路径，不需要遍历整个服务器树。 （2 分） 域名解析的方式有两种：递归解析和迭代解析。递归解析要求域名服务器系统完成全部名字-地址变换；迭代解析每次请求一个服务器，如果没有完成解析，在解析的响应报文中应当告知下一可用服务器的地址，然后解析者再请求下一个服务器。二者的区别在于，递归解析将复杂性和负担交给服务器软件；迭代解析将复杂性和负担交给解析器软件。主机向本地域名服务器的查询一般都是采用递归查询；本地域名服务
12、器向根域名服务器的查询通常是采用迭代查询。 （2 分） 域名解析的具体过程如下：第 1 步：主机提出域名解析请求，并将该请求发送给本地域名服务器。本地域名服务器收到域名解析请求后，先查询其缓存。如果本地域名服务器的缓存中有该纪录项，则本地域名服务器直接把查询结果返回给主机；如果本地域名服务器的缓存中没有该纪录项，则本地域名服务器把域名解析请求转发给根域名服务器。第 2 步：根域名服务器收到本地域名服务器的请求报文时，先查询其缓存。如果缓存中有该纪录项，则根域名服务器直接把查询结果返回给本地域名服务器；如果根域名服务器的缓存中没有该记录项，则把相关的顶级域名服务器的地址返回给本地域名服务器。第
13、3 步：本地域名服务器继续向该顶级域名服务器发送域名解析请求，接受请求的顶级域名服务器，先查询其缓存。如果缓存中有该纪录项，则直接把查询结果返回给本地域名服务器；如果顶级域名服务器的缓存中没有该记录项，则把相关的权限域名服务器的地址返回给本地域名服务器。共 6 页 第 5 页第 4 步：本地域名服务器继续向该权限域名服务器发送域名解析请求，接受请求的权限域名服务器，先查询其缓存。如果缓存中有该纪录项，则直接把查询结果返回给本地域名服务器；当一个权限域名服务器还不能给出最后的查询回答时，就会告诉本地域名服务器：下一步应当向哪一个权限域名服务器进行查询。第 5 步：重复第 4 步，直到找到正确的纪
14、录。第 6 步：本地域名服务器把返回的查询结果保存到缓存，以备下一次使用；同时将查询结果返回给主机。 （2 分） 为了避免经常性地进行域名查询，每个域名服务器都维护一个高速缓存，用于存放最近用过的名字以及从何处获得名字映射信息的记录。域名服务器使用高速缓存可大大减轻根域名服务器的负荷，使因特网上的 DNS 查询请求和回答报文的数量大为减少。 （2 分）2. 假设在建立 TCP 连接时使用 2 次握手而非 3 次握手的方案，可能会出现什么情况？答案要点： TCP 是面向连接的协议。连接建立过程中主要解决以下三个问题：要使每一方能够确知对方的存在；要允许双方协商一些参数（如最大报文的长度、最大窗口
15、的大小、服务质量等） ；能够将传输实体资源（如缓存大小、连接表中的项目等）进行分配。 （2 分） TCP 采用三次握手建立连接。三次握手完成两个重要功能：既要双方做好发送数据的准备工作（双方都知道彼此己准备好） ，也要允许双方就初始序列号进行协商，这个序列号在握手过程中被发送与确认。 （2 分） 如果把三次握手改成两次握手，死锁是可能发生的。例如：考虑计算机 A 和 B 之间的通信。假定 B 给 A 发送一个连接请求分组，A 收到了这个分组，并发送了确认应答分组。按照两次握手的协定，A 认为连接己经成功地建立了，可以开始发送数据分组。可是，如果 A 的确认应答分组在传输过程中被丢失，B 不知道
16、 A 是否己经准备好；不知道 A 建议在 A 到 B 之间通信的序列号；不知道 A 是否同意 A 所建议的用于 B 到 A 通信的初始序列号；B 甚至怀疑 A 是否收到自己的连接请求分组。在这种情况下，B 认为连接还未建立成功，将忽略 A 发来的任何数据分组，只等待接收连接确认应答分组。而 A 在发出的确认应答分组超时后，将重复发送同样的确认应答分组。这样就形成了死锁。 （4 分）3. 目前互联网存在哪些安全威胁？应采取哪些措施？答案要点： 计算机网络面临的安全性威胁（2 分）共 6 页 第 6 页计算机网络主要面临以下四种威胁：截获，即从网络上窃听他人的通信内容；中断，即有意中断他人在网络上
17、的通信；篡改，即故意篡改网络上传送的报文；伪造，即伪造信息在网络上传送。四种威胁可以划分为两大类：被动攻击和主动攻击。截获信息的攻击称为被动攻击；中断、篡改和伪造信息的攻击称为主动攻击。此外，恶意程序是一种特殊的主动攻击，包括计算机病毒、计算机蠕虫、特洛伊木马、逻辑炸弹等。 被动攻击和主动攻击的特点（2 分）在被动攻击中，攻击者只是观察和分析某一个协议数据单元 PDU 而不干扰信息流。主动攻击是指攻击者对某个连接中通过的 PDU 进行各种处理。从类型上来看，主动攻击可以进一步划分为三种：更改报文流、拒绝服务(DoS)、伪造连接初始化。对于主动攻击，可以采取适当措施加以检测。但是对于被动攻击，通
18、常却是检测不出来。 计算机网络通信安全的目标（2 分）根据被动攻击和主动攻击的特点，可得出计算机网络通信安全的五个目标：防止析出报文内容、防止流量分析、检测更改报文流、检测拒绝服务和检测伪造初始化连接。 计算机网络安全的内容（3 分）为了实现计算机网络通信安全的目标，主要采用下列安全措施：保密性、安全协议的设计、和访问控制等。 为用户提供安全可靠的保密通信是计算机网络安全最为重要的内容。网络的保密性机制除为用户提供保密通信以外，也是许多其他安全机制的基础。 在安全协议的设计方面，主要是针对具体的攻击(如假冒)设计安全的通信协议，例如 IP 层的 IPSEC、传输层的 SSL、应用层的 SSH 等。 访问控制也叫做存取控制或接入控制。是指对接入网络的权限加以控制，并规定每个用户的接入权限。常用的技术包括防火墙、入侵检测等。
