2020年计网408-编程知识

第33题

下图描述的协议要素是（）。

I. 语法

II. 语义
III. 时序
A. 仅 I
B. 仅 II
C. 仅 III
D. I、II 和 III

本题考察网络协议三要素的相关知识。

网络协议的三要素分别是语法、语义、同步（时序）。
语法：定义收发双方所交换信息的格式。

例如，这是IP数据报的格式，其中的每一个小格子称为字段或域，数字表示字段的长度，单位是位，也就是比特。语法就是定义了这些小格子的长度和先后顺序。换句话说，语法定义了所交换信息有哪些字段以及何种顺序构成。

语义定义收发双方所要完成的操作。我们来举例说明。假设我们要在主机中使用浏览器来访问远程的外部服务器。浏览器会构建一个http的get请求报文，然后将其发送给WEB服务器。WEB服务器收到该报文并进行解析。发现这是一个http的get请求报文。于是就在自身内部查找所请求的内容。并将所找到的内容封装在一个http响应报文中，发回给浏览器。

浏览器收到http响应报文后，对其进行解析。取出所请求的内容，并由浏览器内核进行渲染。这个例子就可以体现出通信双方收到http报文后完成怎样的操作。这是HTTP协议的语义所定义的。

同步定义收发双方的时序关系。需要注意的是，这里的同步并不是指时钟频率同步。例如，这是TCP采用三报文握手，建立连接的过程。TCP客户给TCP服务器发送TCP连接请求。TCP服务器收到后给TCP客户发送，针对TCP连接请求的确认。TCP客户收到后给TCP服务器发送针对TCP连接请求确认的确认。从TCP连接建立的过程就可以看出。TCP客户与TCP服务器之间的时序关系。这个例子可以充分体现出网络协议三要素中的同步，或者称时序。

很显然。本题所给示意图表达的是收发双方的持续关系。因此本题的答案是选项c。网络协议的三要素是开放系统互联七层体系结构中的专用术语。

第34题

下列关于虚电路网络的叙述中, 错误的是（）。
A. 可以确保数据分组传输顺序
B. 需要为每条虚电路预分配带宽
C. 建立虚电路时需要进行路由选择
D. 依据虚电路号 (VCID) 进行数据分组转发

本题考察虚电路服务的相关概念。

如图所示，这是一个小型的互联网，这是主机中的五层原理体系结构。

虚电路服务的核心思想是。可靠通信应由网络自身来保证。当收发双方进行通信时，应当首先建立网络层的连接，也就是建立一条虚电路，以保证收发双方所需的一切网络资源。然后收发双方就沿着已建立的虚电路发送分组。需要说明的是，虚电路表示，这是一条逻辑上的连接，分组都沿着这条逻辑连接，按照存储转发方式传送。而不是真正建立了一条物理连接。而采用电路交换的电话通信。则是先建立一条真正的连接。因此，分组交换的虚连接与电路交换的连接只是类似，但并不完全一样。分组的首部仅在连接建立阶段，使用完整的目的主机地址。之后每个分组的首部只需携带一条需电路编号即可。这种通信方式，如果在使用可靠传输的网络协议。就可使所发送的分组最终正确到达接收方。通信结束后，需要释放之前所建立的虚电路。综上所述，题的答案是选项b。除虚电路服务外，分组交换还有数据报服务。

第35题

在下图所示的网络中, 冲突域和广播域的个数分别是（）。

A. 2,2
B. 2,4
C. 4,2
D. 4,4

本题考察网络互联设备冲突域，广播域的相关知识。

首先来看集线器，以太网交换机，路由器这三种网络互联设备是否能隔离冲突域和广播域。集线器不能隔离，冲突域也不能隔离广播域，以太网交换机隔离冲突域不能隔离广播域，路由器隔离冲突域也隔离广播域。

再来看题目所给的网络拓扑。图中每个集线器互联的台式机和笔记本电脑。属于各自的冲突域和广播域。如图所示。这两个冲突域经过以太网交换机，互联号仍是两个独立的冲突域，但形成了一个更大的广播域。同理，这两个冲突域经过以太网交换机互联后，仍是两个独立的冲突域。但形成了一个更大的广播域。这两个广播域经过路由器，互联号仍是两个独立的广播域。综上所述，本题的答案是选项c。

第36题

假设主机甲采用停-等协议向主机乙发送数据帧, 数据帧长与确认帧长均为 1000 B, 数据传输速率是 10kbps, 单项传播延时是 200 ms 。则甲的最大信道利用率为（ )。
A. 80%
B. 66.7%
C. 44.4%
D. 40%

本题考察停止-等待协议信道利用率的相关计算。

如图所示，这是使用停止-等待协议的主机甲和主机乙。横坐标为时间。主机甲给主机乙发送长度为1000字节的数据帧。主机乙正确接收该针后，给主机甲发送针对该针的长度也为1000字节的确认针。主机甲在收到主机乙对前一个数据帧的确认后才能发送下一个数据帧。主机乙正确接收该帧后，给主机甲发送针对该帧的确认帧。如此反复进行。这段时间是主机甲发送数据帧所耗费的发送时延。这段儿时间是数据帧的最后一比特信号，从主机甲传播到主机乙所耗费的传播时间。这段时间是主机已发送确认帧所耗费的发送时延。这段时间是确认真的，最后一笔特信号从主机乙传播到主机甲所耗费的传播时间。很显然，主机甲从发送某个数据帧开始，到收到主机乙针对该帧的确认。需要耗费这一段总时间。之后才能发送下一个数据帧。

因此，主机甲的信道利用率等于数据帧的发送时延除以从发送数据帧开始到收到确认帧为止的总时间。将题目给定的已知量代入该式。可计算出主机甲的信道利用率为40%。因此，本题的答案是选项d。

第37题

某 IEEE 802.11 无线局域网中, 主机 H 与 AP 之间发送或接收 CSMA/CA 帧的过程如下图所示。在 H 或 AP 发送帧前所等待的帧间间隔时间（IFS）中, 最长的是（）。

A. IFS1
B. IFS2
C. IFS3
D. IFS4

本题考察CSMA/CA协议中帧间间隔时间的相关知识。

802.11标准规定，所有的站点必须在持续检测到信道空闲一段指定时间后才能发送帧，这段时间称为针间间隔IFS。

帧间间隔的长短取决于该站点要发送的帧的类型：高优先级帧需要等待的时间较短，因此可优先获得发送权。低优先级帧需要等待的时间较长。若某个站的低优先级帧还没来得及发送，而其他站的高优先级帧已发送到信道上。则信道变为忙态，因而低优先级帧就只能再推迟发送了，这样就减少了发生碰撞的机会。

常用的两种针间间隔如下。短帧间间隔SIFS是最短的帧间间隔，用来分隔开属于一次对话的各帧。一个站点应当能够在这段时间内从发送方式切换到接收方式。使用短帧间间隔的帧类型有ACK帧、CTS帧。由过长的mac帧分片后的数据帧、以及所有回答接入点AP探询的帧和在PCF方式中接入点AP发送出的任何帧。另一种帧间间隔是DCF帧间间隔DIFS。它比帧间间隔要长得多。在DCF方式中用来发送数据帧和管理帧。

如图所示。这是题目给定的主机h进行信道预约，并成功发送数据帧给接入点AP的过程。由于DCF帧间间隔时间远，长于帧间间隔时间。因此，本题的答案是选项a。

第38题

若主机甲与主机乙已建立一条 TCP 连接, 最大段长 (MSS) 为 1KB, 往返时间 (RTT) 为 2ms,则在不出现拥塞的前提下, 拥塞窗口从 8KB 增长到 32KB 所需的最长时间是 ( )。
A. 4ms
B. 8ms
C. 24ms
D. 48ms

本题考察TCP应塞控制的相关知识。

首先，我们通过一个例子来回忆一下TCP拥塞控制算法。

TCP发送方一开始使用慢开始算法，让拥塞窗口值从一开始按指数规律增大，当增大到慢开始门限初始值时。停止使用慢开始算法，转而执行拥塞避免算法，让拥塞窗口值按线性加一的规律增大。当发生超时重传时，就判断网络可能出现了拥塞，采取相应的措施。一方面将慢开始门限值更新为发生拥塞时拥塞窗口值的一半。另一方面将拥塞窗口值减少为一，并重新开始执行慢开始算法。拥塞窗口值又从一开始按指数规律增大。当增大到新的慢开始门限值时，停止使用慢开始算法，转而执行拥塞避免算法。让拥塞窗口值按线性加一的规律增大。当发送方收到三个重复确认时，就进行快重传和快恢复。也就是更新慢开始门限值值为当前拥塞窗口值的一半，并将拥塞窗口值也取为新的慢开始门限值值，重新开始用算避免算法。

题目要求，给出拥塞窗口从8k字节增长到20k字节所需的最长时间。因此如图所示。拥塞窗口从8k字节增大到20k字节的过程，应当处于拥塞避免算法的执行过程中。共经历了12个传输轮次。也就是经历了题目所给的12个往返时间rtt，总耗时为24毫秒。因此，本题的答案是选项c

第39题

若主机甲与主机乙建立 TCP 连接时, 发送的 SYN 段中的序号为 1000 , 在断开连接时, 甲发送给乙的 FIN 段中的序号为 5001 , 则在无任何重传的情况下, 甲向乙已经发送的应用层数据的字节数为（）。
A. 4002
B. 4001
C. 4000
D. 3999

本题考察TCP连接建立和释放过程中，序号和确认号的相关知识。
如图所示，这是TCP采用三报文握手建立连接的过程，TCP客户就是题目给定的主机甲，TCP服务器就是题目给定的主机乙。

这是TCP客户给TCP服务器发送的TCP连接请求报文段。其首部中序号字段的值就是TCP客户为自己选择的初始序号。题目给定，其值为1000。需要注意的是。尽管TCP连接请求报文段不能携带数据，但也要消耗掉一个序号。

这是TCP服务器给TCP客户发送的，针对TCP连接请求的确认报文段。其首部中确认号字段的值为1001。这是对TCP客户所选初始序号的确认。

这是TCP客户给TCP服务器发送的，针对TCP连接请求确认的确认报文段。其首部中序号字段的值为1001。这是因为TCP客户先前发送的TCP连接请求报文段的序号为1000。虽然它不携带数据，但也要消耗掉一个序号。需要注意的是。针对TCP连接请求确认的确认报文段。是一个普通的TCP确认报文段。它可以携带数据，也可以不携带数据。若不携带数据，则不消耗序号。也就是说。TCP客户在TCP连接成功建立后发送的第一个TCP数据报文段的序号仍是1001。

因此，可以判断出。主机甲给主机乙发送的第一个应用层数据字节的TCP序号为1001。

再来看TCP采用“四报文挥手”释放连接的过程。

这是TCP客户给TCP服务器发送的TCP连接释放报文段。其首部中序号字段的值等于TCP客户，之前已传送过的数据的最后一个字节的序号加一。题目给定，其值为5001。需要注意的是。TCP连接释放报文段可以携带数据，也可以不携带数据。即使不携带数据，也要消耗掉一个序号。

因此，可以判断出，在断开连接之前，主机甲给主机乙发送的最后一个应用层数据字节的TCP序号为5000。综上所述，在断开连接前，主机甲给主机乙累计发送了TCP序号1001到5000，共4000字节的应用层数据。因此，本题的答案是选项c。

第40题

假设下图所示网络中的本地域名服务器只提供递归查询服务, 其他域名服务器均只提供迭代查询服务; 局域网内主机访问 Internet 上各服务器的往返时间 (RTT) 均为 10 ms, 忽略其他各种时延。若主机 H 通过超链接 http://www.abc.com/index.html 请求浏览纯文本 Web 页 index.html, 则从点击超链接开始到浏览器接收到 index.html 页面为止, 所需的最短时间与最长时间分别是 ( )。

A. 10ms, 40ms
B. 10ms, 50ms
C. 20ms, 40ms
D. 20ms, 50ms

本题考察http交互过程和DNS查询过程的相关知识。

首先，我们来回忆一下浏览器与外部服务器之间的交互过程。这是浏览器与外部服务器之间通过三报文握手，建立TCP连接的过程。在第三个报文中，携带的是HTTP请求报文。外部服务器收到后。给浏览器发回包含所请求内容的http响应报文。很显然，整个过程耗费两个往返时间rtt。

另外DNS查询是要运输层的udp提供的服务。无需建立连接。一次DNS查询只耗费一个往返时间rtt。

我们来看题目考察的最短耗时。主机向本地域名服务器递归查询外部服务器的域名所对应的IP地址。主机获取到外部服务器的IP地址后。访问WEB服务器中的指定网页文件。由于题目给定局域网内主机访问，因特网上各服务器的往返时间rtt均为十毫秒。而并没有给出主机访问本地域名服务器的往返时间。因此，我们忽略这段时间。我们之前已经分析过了。主机与外部服务器的交互需要耗费两个rtt。因此，最短耗时可计算如下。结果为20毫秒。

我们再来看题目考察的最长耗时，主机向本地域名服务器递归查询外部服务器的域名所对应的IP地址查询不到。根据题意，本地域名服务器向根域名服务器发送DNS迭代查询。获取到下一步需要查询的顶级域名服务器。本地域名服务器向该顶级域名服务器发送DNS迭代查询。获取到下一步需要查询的权限域名服务器。本地域名服务器向该权限域名服务器发送DNS迭代查询。获取到外部服务器的IP地址。本地域名服务器将获取到的外部服务器的IP地址发送给主机。主机现在可以访问WEB服务器中的指定网页文件。这段耗时可以忽略。三次DNS迭代查询每次耗费一个rtt。主机与外部服务器的交互需要耗费两个rtt。因此，最长耗时可计算如下。结果为50毫秒。综上所述，本题的答案是选项d。