《计算机网络》期末试卷 (精选03)

一、填空题（每空 1 分，共 25 分）

1. 信道复用技术有三种常用方式：、 和 ______。

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答案： 时分复用（TDM）、频分复用（FDM）、波分复用（WDM）

解析： 信道复用技术是为了提高通信线路的利用率，在同一传输介质上同时传输多路信号的技术。

• 频分复用（FDM）：将信道划分为多个不同的频率段，每个信号占用一个频段。
• 时分复用（TDM）：将信道按时间划分为多个时间片，每个信号在不同的时间片内传输。
• 波分复用（WDM）：本质上是光信号的频分复用。

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难度: ⭐
考点: #信道复用技术 #频分复用 #时分复用

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📖 相关公式与知识点:

• 复用（Multiplexing）技术是解决如何共享信道资源的问题。
• 常用方式：FDM、TDM、WDM、CDM（码分复用）。

思路分析

信道复用是提高通信线路利用率的核心技术，主要包括 FDM（频分）、TDM（时分）、WDM（波分）等。

🔄 举一反三

1. 在光纤通信中常用的复用方式是？
   查看练习答案与解析

   答案：波分复用（WDM）。
   解析：在光纤中，不同波长的光信号可以互不干扰地在同一根光纤中传输，这种复用技术被称为波分复用。

2. IPv4 地址的长度为 ______ 比特，而 IPv6 地址的长度为 ______ 比特。

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答案： 32，128

解析：

• IPv4 地址采用 32 位（4 字节）二进制数表示，通常采用点分十进制记录法。
• IPv6 为了解决 IPv4 地址枯竭的问题，将地址长度扩展到 128 位（16 字节），采用冒号十六进制记录法。

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难度: ⭐
考点: #IPv4 #IPv6 #IP地址长度

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📖 相关公式与知识点:

• IPv4 地址空间大小：$2^{32}$
• IPv6 地址空间大小：$2^{128}$

思路分析

IPv4 是目前主流但地址已近枯竭的协议（32位），IPv6 是下一代地址极其丰富的协议（128位）。

🔄 举一反三

1. IPv6 地址通常使用 ______ 进制数表示。
   查看练习答案与解析

   答案：十六。
   解析：IPv6 地址采用冒号十六进制表示法（例如：2001:0db8:85a3:0000:0000:8a2e:0370:7334）。

3. 网络上的计算机之间通信要采用相同的 ______，FTP 是一种常用的 ______ 层协议。

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答案： 协议，应用

解析：

• 网络协议（Protocol）是计算机网络中进行数据交换而建立的规则、标准或约定的集合。
• FTP（File Transfer Protocol，文件传输协议）属于 TCP/IP 体系中的应用层协议，用于在网络上进行文件传输。

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难度: ⭐
考点: #网络协议 #FTP #应用层协议

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📖 相关公式与知识点:

• 网络协议的三要素：语法、语义、同步。
• TCP/IP 体系结构的应用层协议还包括 HTTP, DNS, SMTP, Telnet 等。

易错点

容易混淆 FTP 属于哪一层协议。记住所有直接面向用户或提供具体网络应用（如传输文件、浏览网页等）的协议均属于应用层。

🔄 举一反三

1. 简述网络协议的三要素。
   查看练习答案与解析

   答案：语法、语义、同步（或时序）。
   解析：

   • 语法：数据与控制信息的结构或格式。
   • 语义：需要发出何种控制信息，完成何种动作以及做出何种响应。
   • 同步：事件实现顺序的详细说明。

4. 从计算机域名到 IP 地址翻译的过程称为 ______。

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答案： 域名解析（或 DNS 解析）

解析： 域名解析是指将便于人类记忆的主机名（如 www.example.com）映射为便于网络设备寻址的 IP 地址（如 192.0.2.1）的过程。这个过程主要由**域名系统（DNS）**实现。

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难度: ⭐
考点: #DNS #域名解析

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📖 相关公式与知识点:

• DNS 工作在应用层，使用 UDP 协议（通常为 53 端口）。
• 解析方式包括：递归查询和迭代查询。

🔄 举一反三

1. DNS 协议默认使用的传输层协议和端口号是？
   查看练习答案与解析

   答案：UDP，53 端口。
   解析：DNS 查询通常简短且要求低延迟，因此默认使用无连接的 UDP 协议的 53 端口。

5. 常见广播式网络一般采用 ______ 和 ______ 拓扑结构。

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答案： 总线型，树型

解析： 广播式网络是指所有网络节点共享同一条传输介质的网络拓扑结构形式。常见的广播式网络拓扑结构包括总线型拓扑和树型拓扑（以及星型拓扑等）。在这种结构中，一个节点发送信息，其他所有节点都能“听到”。

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难度: ⭐⭐
考点: #网络拓扑结构 #广播式网络

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📖 相关公式与知识点:

• 按通信方式分类：点到点网络、广播式网络。
• 常见网络拓扑：总线型、星型、环型、树型、网状。

🔄 举一反三

1. 采用 CSMA/CD 介质访问控制方式的传统以太网属于什么拓扑结构？
   查看练习答案与解析

   答案：总线型。
   解析：早期以太网（如同轴电缆以太网）采用总线型拓扑，所有设备共享一根总线，必须使用 CSMA/CD 协议来避免冲突。

6. 目前以太网最常用的传输媒体是 ______。

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答案： 双绞线

解析： 随着局域网技术的发展，双绞线（如超五类、六类双绞线）由于价格低廉、安装简便、支持速率高且支持星型拓扑（配合交换机）等优点，成为了目前以太网中最普遍使用的有线传输介质。

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难度: ⭐
考点: #以太网 #传输介质 #双绞线

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📖 相关公式与知识点:

• 双绞线（Twisted Pair）：屏蔽双绞线（STP）与非屏蔽双绞线（UTP）。
• 其他常见介质：同轴电缆、光纤、无线电波。

🔄 举一反三

1. 100BASE-T 以太网标准中的“T”代表什么传输介质？
   查看练习答案与解析

   答案：双绞线（Twisted Pair）。
   解析：在以太网命名规范中，“T”通常表示采用双绞线作为传输介质。

7. TCP 协议是 ______ 的，UDP 协议是 ______ 的。

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答案： 面向连接，无连接

解析：

• TCP（传输控制协议）是面向连接的，在传输数据前必须先建立连接（三次握手），并提供可靠的交付服务。
• UDP（用户数据报协议）是无连接的，尽最大努力交付，不保证可靠性，开销小、速度快。

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难度: ⭐
考点: #TCP #UDP #传输层协议

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📖 相关公式与知识点:

• TCP 特点：面向连接、可靠交付、面向字节流、全双工通信。
• UDP 特点：无连接、不可靠、面向报文、支持一对多。

易错点

容易把网络层的 IP 协议误认为是面向连接的。记住：TCP 面向连接，UDP 和 IP 都是无连接的。

🔄 举一反三

1. 下列协议中，哪一个属于无连接的传输层协议？
   • A. TCP
   • B. UDP
   • C. IP
   • D. HTTP
   查看练习答案与解析

   答案：B
   解析：UDP 是传输层提供的无连接协议。IP 工作在网络层，HTTP 工作在应用层。

8. 在局域网模型中，数据链路层又分为 ______ 子层和 ______ 子层。

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答案： 逻辑链路控制（LLC），媒体访问控制（MAC）

解析： IEEE 802 局域网标准将 OSI 的数据链路层划分为两个子层：

• LLC 子层：逻辑链路控制子层，屏蔽了不同物理层技术细节，提供统一的服务接口。
• MAC 子层：媒体访问控制子层，主要负责信道分配、寻址（MAC 地址）和帧同步等硬件相关的操作。

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难度: ⭐⭐
考点: #局域网参考模型 #LLC #MAC

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📖 相关公式与知识点:

• IEEE 802 标准主要针对局域网的物理层和数据链路层。
• MAC 地址长度为 48 位（6 字节）。

::: note 重要说明 LLC 子层（逻辑链路控制）提供与介质无关的逻辑链路接口；MAC 子层（媒体访问控制）则处理与物理介质相关的访问控制。 :::

🔄 举一反三

1. 局域网中，网卡（网络适配器）的物理地址属于数据链路层的哪个子层？
   查看练习答案与解析

   答案：MAC 子层。
   解析：MAC 地址即媒体访问控制地址，用于在局域网内唯一标识一个网络接口。

9. ISO 建议的网络管理五大功能是：、、、 和 ______。

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答案： 配置管理、故障管理、性能管理、安全管理、计费管理

解析： 国际标准化组织（ISO）在网络管理框架中定义了五个核心功能域：

1. 配置管理：网络拓扑的设置与修改。
2. 故障管理：网络异常的监测与修复。
3. 性能管理：评估和优化网络运行状态。
4. 安全管理：保护网络免受非法入侵。
5. 计费管理：统计网络资源使用情况并计费。

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难度: ⭐⭐
考点: #网络管理

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📖 相关公式与知识点:

• 简记口诀：“配故性能安费”（配置、故障、性能、安全、计费）。
• 常用的网络管理协议是 SNMP（简单网络管理协议）。

🔄 举一反三

1. 监控网络中的流量，分析设备 CPU 占用率，属于网络管理的哪个功能域？
   查看练习答案与解析

   答案：性能管理。
   解析：性能管理旨在收集和分析网络资源性能统计数据，以确定系统运行的健康程度。

二、名词翻译（英译中）（每小题 3 分，共 15 分）

1. ARP

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答案： 地址解析协议

解析： ARP（Address Resolution Protocol）是网络层协议，其核心作用是根据已知的 IP 地址查询对应的物理地址（MAC 地址），从而在局域网内实现数据帧的封装与发送。

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难度: ⭐
考点: #ARP

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📖 相关公式与知识点:

• ARP 缓存表记录了 IP 到 MAC 的映射关系。
• 逆向协议：RARP（逆地址解析协议）。

🔄 举一反三

1. 什么是 RARP？
   查看练习答案与解析

   答案：逆地址解析协议（Reverse Address Resolution Protocol）。
   解析：RARP 用于将物理地址（MAC 地址）转换为 IP 地址，常用于无盘工作站。

2. SDH

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答案： 同步数字系列

解析： SDH（Synchronous Digital Hierarchy）是一种用于光纤通信的标准化数字传输体制。它提供了统一的帧结构、传输速率和接口标准，克服了传统 PDH（准同步数字系列）的不兼容性。

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难度: ⭐⭐
考点: #SDH #物理层

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📖 相关公式与知识点:

• SDH 采用同步复用方式和灵活的映射结构。
• STM-1 速率为 155.52 Mbps。

🔄 举一反三

1. SDH 的基本速率级别 STM-1 的传输速率约为多少？
   查看练习答案与解析

   答案：155.52 Mbps。
   解析：STM-1 是同步传输模块的第一级别。

3. FDDI

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答案： 光纤分布数据接口

解析： FDDI（Fiber Distributed Data Interface）是 20 世纪 80 年代末发展起来的一种使用光纤作为传输介质的局域网令牌环技术，传输速率可达 100Mbps，采用双环结构以提供高可靠性。

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难度: ⭐⭐
考点: #FDDI #令牌环

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📖 相关公式与知识点:

• FDDI 采用反向双环结构以容错。
• 适合作为校园网、企业网的主干网络。

🔄 举一反三

1. FDDI 采用什么机制来分配信道？
   查看练习答案与解析

   答案：令牌传递机制。
   解析：FDDI 类似于令牌环网，通过持有令牌的节点来获得信道发送权限。

4. WAN

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答案： 广域网

解析： WAN（Wide Area Network）是覆盖范围极其广泛的计算机网络。它主要用于连接不同地域的局域网，互联网就是最大的广域网。

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难度: ⭐
考点: #WAN #网络分类

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📖 相关公式与知识点:

• 按覆盖范围划分：LAN（局域网）、MAN（城域网）、WAN（广域网）。

🔄 举一反三

1. 覆盖范围在几十公里左右，一般为一个城市规模的网络属于什么网络？
   查看练习答案与解析

   答案：城域网（MAN）。
   解析：城域网（Metropolitan Area Network）规模介于局域网和广域网之间。

5. QOS

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答案： 服务质量

解析： QoS（Quality of Service）是指网络满足用户特定通信需求（如带宽、延迟、抖动、丢包率等）的能力。

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难度: ⭐⭐
考点: #QoS

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📖 相关公式与知识点:

• QoS 指标：带宽（Bandwidth）、时延（Delay）、抖动（Jitter）、丢包率（Packet Loss）。

🔄 举一反三

1. 列举两个衡量网络 QoS 的关键技术指标。
   查看练习答案与解析

   答案：时延、丢包率（或抖动、带宽）。
   解析：时延指的是数据从源端到目的端的时间差，丢包率表示丢失数据包占发送总数的比例。

三、选择题（每小题 2 分，共 30 分）

1. 网络层的互联设备是 ______。
   • A. 网桥
   • B. 交换机
   • C. 路由器
   • D. 网关

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答案：C

解析：

• 网桥和交换机工作在数据链路层。
• 路由器工作在网络层。
• 网关通常工作在高层（传输层及以上）。

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难度: ⭐
考点: #网络设备 #网络层 #路由器

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📖 相关公式与知识点:

• 物理层：集线器（Hub）、中继器（Repeater）。
• 数据链路层：网桥（Bridge）、交换机（Switch）。
• 网络层：路由器（Router）。

易错点

容易分不清交换机和路由器工作的层次。交换机是二层（数据链路层）设备，路由器是三层（网络层）设备。

🔄 举一反三

1. 集线器（Hub）工作在 OSI 参考模型的哪一层？
   查看练习答案与解析

   答案：物理层。
   解析：集线器只是简单地放大和转发电信号，属于物理层设备。

2. IP 协议是无连接的，其信息传输方式是 ______。
   • A. 点到点
   • B. 广播
   • C. 虚电路
   • D. 数据报

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答案：D

解析： IP 协议采用**数据报（Datagram）**的交换方式。每个 IP 数据报独立选择路由，不保证按序到达。

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难度: ⭐⭐
考点: #IP协议 #数据报

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📖 相关公式与知识点:

• 分组交换技术分为：虚电路交换（面向连接）和数据报交换（无连接）。

🔄 举一反三

1. 在虚电路交换中，通信前是否需要建立连接？
   查看练习答案与解析

   答案：需要。
   解析：虚电路交换是面向连接的分组交换，数据传输前必须先建立一条逻辑上的“虚电路”。

3. 用于电子邮件的协议是 ______。
   • A. IP
   • B. TCP
   • C. SNMP
   • D. SMTP

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答案：D

解析：

• SMTP（简单邮件传输协议）是用于发送电子邮件的应用层协议。
• IP 是网络层协议。
• TCP 是传输层协议。
• SNMP 是网络管理协议。

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难度: ⭐
考点: #SMTP #电子邮件协议

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📖 相关公式与知识点:

• 发送邮件：SMTP（端口 25）。
• 接收邮件：POP3（端口 110）、IMAP（端口 143）。

🔄 举一反三

1. 哪种协议允许用户在客户端直接管理服务器上的邮件，并且修改会同步？
   查看练习答案与解析

   答案：IMAP 协议。
   解析：IMAP 支持双向同步 and 在线管理。

4. WEB 使用 ______ 进行信息传递。
   • A. HTTP
   • B. HTML
   • C. FTP
   • D. TELNET

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答案：A

解析：

• HTTP（超文本传输协议）是 Web 应用层协议，用于浏览器与服务器间的文本传递。

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难度: ⭐
考点: #HTTP #Web技术

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📖 相关公式与知识点:

• HTTP 默认端口为 80，HTTPS 为 443。

🔄 举一反三

1. HTTPS 在 HTTP 的基础上增加了什么机制来保障安全？
   查看练习答案与解析

   答案：SSL/TLS 加密层。
   解析：HTTPS 通过在 TCP 和 HTTP 之间加入 SSL/TLS 协议提供加密 and 身份验证。

5. 检查网络连通性的应用程序是 ______。
   • A. PING
   • B. ARP
   • C. BIND
   • D. DNS

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答案：A

解析：PING 是基于 ICMP（网际控制报文协议）的实用程序，测试网络可达性。

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难度: ⭐
考点: #PING #ICMP

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📖 相关公式与知识点:

• ICMP 报文封装在 IP 数据报中传输。

易错点

不要误以为 PING 是一种应用层传输协议。它直接利用网络层的 ICMP 协议封装。

🔄 举一反三

1. PING 命令利用了 ICMP 协议的哪种报文类型？
   查看练习答案与解析

   答案：回送请求（Echo Request）与回送回答（Echo Reply）。
   解析：向目标发送请求，如果收到回答则说明网络是通的。

6. ISDN 的基本速率是 ______。
   • A. 64kbps
   • B. 128kbps
   • C. 144kbps
   • D. 384kbps

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答案：C

解析： 窄带 ISDN（综合业务数字网）的基本速率接口（BRI）由 2 个 64kbps 的 B 信道（传数据）和 1 个 16kbps 的 D 信道（传信令）组成。总速率为 $64 \times 2 + 16 = 144\text{kbps}$。

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难度: ⭐⭐
考点: #ISDN

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📖 相关公式与知识点:

• $BRI = 2B + D = 144\text{kbps}$。

🔄 举一反三

1. ISDN 的基本速率接口中，用于传输数据的 B 信道速率是多少？
   查看练习答案与解析

   答案：64kbps。
   解析：B信道（Bearer Channel）是承载通道，速率固定为 64kbps。

7. 在 INTERNET 中，按 ______ 地址进行寻址。
   • A. 邮件地址
   • B. IP 地址
   • C. MAC 地址
   • D. 网线接口地址

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答案：B

解析： 在互联网（Internet）中，各子网之间的互联依赖于网络层，寻址的核心依据是全球唯一的 IP 地址。

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难度: ⭐
考点: #IP地址 #寻址机制

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📖 相关公式与知识点:

• 路由器根据数据报的目的 IP 地址查询路由表决定转发路径。

🔄 举一反三

1. 局域网内部数据帧的发送依赖于 ______ 地址。
   查看练习答案与解析

   答案：MAC 地址（物理地址）。
   解析：二层交换机依靠 MAC 地址表在局域网内寻址转发。

8. 在下面的服务中，______ 不属于 INTERNET 标准的应用服务。
   • A. WWW 服务
   • B. EMAIL 服务
   • C. FTP 服务
   • D. NETBIOS 服务

查看答案与解析

答案：D

解析：

• NetBIOS（网络基本输入输出系统）是用于局域网内部通信的早期的非 Internet 标准协议。

---

难度: ⭐
考点: #Internet应用服务

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📖 相关公式与知识点:

• Internet 标准通常在 RFC 文档中定义。

🔄 举一反三

1. 远程终端登录服务对应的应用层标准协议是？
   查看练习答案与解析

   答案：Telnet。
   解析：Telnet 允许用户在本地通过网络登录到远程主机。

9. 数据链路层的数据单位是 ______。
   • A. 比特
   • B. 字节
   • C. 帧
   • D. 分组

查看答案与解析

答案：C

解析：

• 物理层：比特（Bit）
• 数据链路层：帧（Frame）
• 网络层：分组（Packet）

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难度: ⭐
考点: #协议数据单元 #PDU

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📖 相关公式与知识点:

• 各层的 PDU（Protocol Data Unit）具有特定的封装格式。

🔄 举一反三

1. 网络层传输的数据单元被称为什么？
   查看练习答案与解析

   答案：分组（或 IP 数据报）。
   解析：网络层在数据帧的数据部分提取或封装网络协议首部后的实体。

10. RIP（路由信息协议）采用了 ______ 作为路由协议。
    • A. 距离向量
    • B. 链路状态
    • C. 分散通信量
    • D. 固定查表

查看答案与解析

答案：A

解析： RIP 是一种基于**距离向量（Distance-Vector）**算法的内部网关协议（IGP）。

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难度: ⭐⭐
考点: #RIP #距离向量算法

💡 学习锦囊

📖 相关公式与知识点:

• 距离向量协议（如 RIP）：跳数限制为 15（16 表示不可达）。
• 链路状态协议（如 OSPF）：使用 Dijkstra 算法。

🔄 举一反三

1. OSPF 协议基于哪种算法来实现路由选择？
   查看练习答案与解析

   答案：链路状态算法。
   解析：OSPF（Open Shortest Path First）通过洪泛链路状态信息。

11. TCP 协议在每次建立或拆除连接时，都要在收发双方之间交换 ______ 报文。
    • A. 一个
    • B. 两个
    • C. 三个
    • D. 四个

查看答案与解析

答案：C

解析： 原答案为“三个”，这通常针对建立连接的“三次握手”（交换 3 个报文：SYN $\rightarrow$ SYN-ACK $\rightarrow$ ACK）。

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难度: ⭐⭐
考点: #TCP三次握手 #TCP连接

💡 学习锦囊

📖 相关公式与知识点:

• 建立连接：三次握手。
• 释放连接：四次挥手。

题目瑕疵提醒

本题题干存在一定的不严谨性。

• 建立连接：采用“三次握手”，需要交换 3 个报文。
• 拆除连接：采用“四次挥手”，标准过程需要交换 4 个报文。 由于选项和标准答案给出了 C，我们认为本题考核的重点是建立连接的过程。

🔄 举一反三

1. TCP 断开连接（释放连接）的标准过程需要几次交互？
   查看练习答案与解析

   答案：四次（四次挥手）。
   解析：因为 TCP 是全双工的，每个方向的连接必须单独关闭。

12. 对等层实体之间采用 ______ 进行通信。
    • A. 服务
    • B. 服务访问点
    • C. 协议
    • D. 上述三者

查看答案与解析

答案：C

解析：

• 协议（Protocol）是网络体系结构中对等层实体通信的规则。
• 服务（Service）是下层实体向上层实体提供的功能。

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难度: ⭐⭐
考点: #网络体系结构 #协议与服务

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📖 相关公式与知识点:

• 协议是“水平”的，服务是“垂直”的。

🔄 举一反三

1. 简述“协议”与“服务”的区别。
   查看练习答案与解析

   答案：协议是控制对等实体间通信的规则（水平）；服务是下层向上层提供的功能接口（垂直）。

13. 通过改变载波信号的相位值来表示数字信号 1、0 的方法，称为 ______。
    • A. ASK
    • B. FSK
    • C. PSK
    • D. ATM

查看答案与解析

答案：C

解析：

• PSK（Phase Shift Keying，相移键控）：改变载波的相位。
• ASK：改变振幅。
• FSK：改变频率。

---

难度: ⭐
考点: #基带调制 #PSK

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📖 相关公式与知识点:

• 基本调制方法：调幅（AM/ASK）、调频（FM/FSK）、调相（PM/PSK）。

🔄 举一反三

1. 改变载波信号的频率值来表示 1 和 0 的调制方式是什么？
   查看练习答案与解析

   答案：频移键控（FSK）。
   解析：用不同频率的正弦波来代表数字信号 0 和 1。

14. 接收端发出有差错时，设法通知发送端重发，直到收到正确的码字为止，这种差错控制方法称为 ______。
    • A. 前向纠错
    • B. 冗余校验
    • C. 混合差错控制
    • D. 自动请求重发

查看答案与解析

答案：D

解析：自动请求重发（ARQ）：接收端利用检错码发现差错，通过返回控制帧通知发送端重传出错数据。

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难度: ⭐⭐
考点: #自动请求重发 #ARQ

💡 学习锦囊

📖 相关公式与知识点:

• ARQ 常用协议：停止-等待协议、后退N帧协议（GBN）、选择重传协议（SR）。

🔄 举一反三

1. 在连续 ARQ 协议中，后退 N 帧（GBN）协议的发送窗口大小最大为多少？（假设序号用 $n$ 位编码）
   查看练习答案与解析

   答案：$2^n - 1$。
   解析：为了防止接收端混淆新旧分组，GBN 的发送窗口上限不能超过 $2^n - 1$。

15. 交换机工作在 ______。
    • A. 物理层
    • B. 数据链路层
    • C. 网络层
    • D. 高层

查看答案与解析

答案：B

解析： 传统的二层交换机（Switch）是数据链路层设备。它根据数据帧的 MAC 地址进行局域网内的寻址。

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难度: ⭐
考点: #交换机 #数据链路层

💡 学习锦囊

📖 相关公式与知识点:

• 交换机能够隔离冲突域（每个端口是一个冲突域），但无法隔离广播域。

🔄 举一反三

1. 交换机能否隔离广播域？
   查看练习答案与解析

   答案：默认不能（除非划分 VLAN）。
   解析：交换机只隔离冲突域。路由器才可以隔离广播域。

四、简答题（共 30 分）

1. 试阐述为什么 ATM 网络要采用长度为 53 字节的信元？

查看答案与解析

答案：

1. 便于硬件快速交换：ATM 信元小且固定长度，交换机可采用纯硬件电路进行快速的分组提取与分发（开销极低），特别适合高速骨干网络。
2. 减小排队时延：短小的信元不易造成信道拥塞和队头阻塞，能更好地满足音视频等实时交互业务对极低抖动和时延的要求。

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难度: ⭐⭐
考点: #ATM #信元交换

💡 学习锦囊

📖 相关公式与知识点:

• ATM（异步传输模式）信元总长 53 字节，其中首部 5 字节，有效载荷 48 字节。

🔄 举一反三

1. ATM 信元的头部长度是多少字节？
   查看练习答案与解析

   答案：5 字节。
   解析：ATM 信元总共 53 字节，结构为 5 字节首部 + 48 字节有效载荷。

2. 设电话线带宽为 $3\text{kHz}$，信噪比为 $30\text{dB}$，信号功率 $100\text{mW}$，求：最大数据传输速度和噪声功率。

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答案： 最大传输速率约为 $30\text{kbps}$；噪声功率为 $0.1\text{mW}$。

解析：

1. 求解最大数据传输速率（依据香农公式）： 香农公式：$C = W \log_2(1 + S/N)$ 已知带宽 $W = 3\text{kHz} = 3000\text{Hz}$。 信噪比 $30\text{dB} = 10 \log_{10}(S/N)$， 推得 $\log_{10}(S/N) = 3 \Rightarrow S/N = 1000$。 代入香农公式： $C = 3000 \times \log_2(1 + 1000) \approx 3000 \times \log_2(1024) = 3000 \times 10 = 30000\text{bps} = 30\text{kbps}$。

2. 求解噪声功率 $N$： 已知信号功率 $S = 100\text{mW}$， 由于 $S/N = 1000$， 则噪声功率 $N = S / 1000 = 100\text{mW} / 1000 = 0.1\text{mW}$。

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难度: ⭐⭐⭐
考点: #香农公式 #信噪比 #物理层传输速率

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📖 相关公式与知识点:

• 奈氏准则：$C_{max} = 2W \log_2 V$。
• 香农公式：$C = W \log_2(1 + S/N)$。
• $\text{dB}$ 与比值的换算公式：$S/N_{\text{dB}} = 10 \log_{10}(S/N)$。

易错点

• 直接把 $30$ 带入 $S/N$ 计算。必须先将 $\text{dB}$ 转换为无量纲比值。
• 忽略带宽 $W$ 的单位换算，$\text{kHz}$ 需换算成 $\text{Hz}$。

🔄 举一反三

1. 某信道的带宽为 $4\text{kHz}$，信噪比为 $30\text{dB}$，其最大理论传输速率是多少？
   查看练习答案与解析

   答案：约 $40\text{kbps}$。
   解析：$30\text{dB}$ 换算为比值是 $1000$。$C = 4000 \times \log_2(1 + 1000) \approx 4000 \times 10 = 40000\text{bps} = 40\text{kbps}$。

3. 简述 CSMA/CD 的工作方式及优缺点。

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答案：工作方式（载波侦听多路访问/冲突检测）：

1. 先听后发：发送前侦听信道，空闲则发送，忙则等待。
2. 边听边发：发送过程中持续检测信道电压，判断是否有冲突。
3. 冲突停止：一旦检测到冲突，立即停止发送并发送干扰信号。
4. 随机重发：采用二进制指数类型退避算法等待随机时间后重试。

优点：原理简单，设备易于实现，网络中各站点平等竞争。 缺点：缺乏优先级保障，无法保证确定的时延，在重负载下冲突剧烈。

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难度: ⭐⭐
考点: #CSMA/CD #局域网介质访问

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📖 相关公式与知识点:

• 争用期（碰撞窗口）：$2\tau$。
• 最短帧长：$L_{min} = 2\tau \times 数据传输速率$。

🔄 举一反三

1. 为什么在 CSMA/CD 中规定了最短帧长？
   查看练习答案与解析

   答案：为了确保发送节点在数据帧发送完毕前能够检测到所有可能发生的冲突。

4. 网络安全包括哪几方面？阐述数据包过滤防火墙的工作原理。

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答案：网络安全的要素包括：保密性、完整性、可用性、可控性和不可否认性。

数据包过滤防火墙的工作原理： 它工作在网络层（甚至传输层）。防火墙通过检查穿过它的每一个数据包的头部信息（如源 IP 地址、目的 IP 地址、源端口号、目的端口号、协议类型等），并将这些特征与预先设定的**访问控制列表（ACL）**规则逐一匹配，符合放行规则的给予转发，不符合的予以丢弃。

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难度: ⭐⭐
考点: #网络安全 #防火墙 #ACL

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📖 相关公式与知识点:

• 防火墙的主要技术：包过滤、应用网关（代理服务器）、状态检测。

🔄 举一反三

1. 数据包过滤防火墙通常工作在 OSI 体系的哪一层？
   查看练习答案与解析

   答案：网络层。
   解析：包过滤基于 IP 地址与端口进行匹配，属于网络层与传输层级别的安全防护。