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2018 年全国硕士研究生入学统一考试计算机科学与技术学科联考计算机学科专业基础综合试题计算机网络部分试题解析一、单项选择题：第 1~40 小题，每小题 2 分，共 80 分。
2018 年全国硕士研究生入学统一考试
计算机科学与技术学科联考
计算机学科专业基础综合试题
计算机网络部分试题解析
一、单项选择题：第 1~40 小题，每小题 2 分，共 80 分。下列每题给出的四个选项中，只有一个选项最符合试题要求。
33. 下列 TCP/IP 应用层协议中，可以使用传输层无连接服务的是
A．FTP
B．DNS
C．SMTP
D．HTTP
【答案】B
【解析】
应当熟记 TCP/IP 体系应用层典型协议在运输层使用的相应协议（TCP 或 UDP）和端口号，如下图所示。UDP 是无连接的，提供不可靠的数据传输服务；TCP 是面向连接的，提供可靠的数据传输服务；IP 是无连接的，提供不可靠的数据传输服务。
34. 下列选项中，不属于物理层接口规范定义范畴的是
A．接口形状
B．引脚功能
C．物理地址
D．信号电平
【答案】C
【解析】
物理层包含以下四种接口特性：
（1）机械特性：指明接口所用接线器的形状和尺寸、引脚数目和排列、固定和锁定装置等。平时常见的各种规格的接插件都有严格的标准化的规定。
（2）电气特性：指明在接口电缆的各条线上出现的电压的范围。
（3）功能特性：指明某条线上出现的某一电平的电压的意义。
（4）过程特性（规程特性）：指明对于不同功能的各种可能事件的出现顺序。
物理地址又称硬件地址或 MAC 地址，属于数据链路层，不要被其名称中的 “物理” 二字误导认为物理地址属于物理层。
【注意】本题与 2012 年第 34 题类似。
35. IEEE 802.11 无线局域网的 MAC 协议 CSMA/CA 进行信道预约的方法是
A．发送确认帧
B．采用二进制指数退避
C．使用多个 MAC 地址
D．交换 RTS 与 CTS 帧
【答案】D
【解析】
为了更好地解决隐蔽站带来的碰撞问题，802.11 允许要发送数据的站对信道进行预约。具体的做法是这样的。A 在向 B 发送数据帧之前，先发送一个短的控制帧，叫做请求发送 RTS(Request To Send)，它包括源地址、目的地址和这次通信（包括相应的确认帧）所需的持续时间。当然，A 在发送 RTS 帧之前，必须先监听信道。若信道空闲，则等待一段时间 DIFS 后，才能够发送 RTS 帧。若 B 正确收到 A 发来的 RTS 帧，且媒体空闲，则等待一段时间 SIFS 后，就向 A 发送一个叫做允许发送 CTS(Clear To Send) 的控制帧，它也包括这次通信所需的持续时间。A 收到 CTS 帧后，再等待一段时间 SIFS 后，就可发送数据帧。若 B 正确收到了 A 发来的数据帧，在等待时间 SIFS 后，就向 A 发送确认帧 ACK。
因此，选项 D 正确。
36. 主机甲采用停 - 等协议向主机乙发送数据，数据传输速率是 3kbps，单向传播延时是 200ms，忽略确认帧的传输延时。当信道利用率等于 40% 时，数据帧的长度为
A．240 比特
B．400 比特
C．480 比特
D．800 比特
【答案】D
【解析】
根据题意，可画出下图，
信道利用率 = a ÷ (a + b + c) = 40%
设数据帧长度为 x 比特，则信道利用率 = (xb ÷ 3kb/s) ÷ ((xb ÷ 3kb/s) + 200ms + 200ms) = 40%，解得 x = 800 比特，因此选项 D 正确。
37. 路由器 R 通过以太网交换机 S1 和 S2 连接两个网络，R 的接口、主机 H1 和 H2 的 IP 地址与 MAC 地址如下图所示。若 H1 向 H2 发送一个 IP 分组 P，则 H1 发出的封装 P 的以太网帧的目的 MAC 地址、H2 收到的封装 P 的以太网帧的源 MAC 地址分别是
A．00-a1-b2-c3-d4-62、00-1a-2b-3c-4d-52
B．00-a1-b2-c3-d4-62、00-1a-2b-3c-4d-61
C．00-1a-2b-3c-4d-51、00-1a-2b-3c-4d-52
D．00-1a-2b-3c-4d-51、00-a1-b2-c3-d4-61
【答案】D
【解析】
以太网帧首部中有目的 MAC 地址和源 MAC 地址，封装在以太网帧中的是 IP 分组，IP 分组的首部中有目的 IP 地址和源 IP 地址，如下图所示。
本题考查以太网帧在传输过程中有关其内部 MAC 地址和 IP 地址的变化情况：源 IP 地址和目的 IP 地址不会产生变化；源 MAC 地址和目的 MAC 地址逐网络（或逐链路）都发生变化。
H1 把封装有 IP 分组 P（IP 分组 P 首部中的源 IP 地址为 192.168.3.2，目的 IP 地址为 192.168.3.1）的以太网帧发送给路由器 R，帧首部中的目的 MAC 地址为 00-1a-2b-3c-4d-51，源 MAC 地址为 00-1a-2b-3c-4d-52；路由器 R 收到该帧后进行查表转发，其中 IP 首部中的 IP 地址不变，但帧首部中的 MAC 地址都要变化，目的 MAC 地址变化为 00-a1-b2-c3-d4-62，源 MAC 地址变化为 00-1a-2b-3c-4d-61。
综上所述，选项 D 正确。
38. 某路由表中有转发接口相同的 4 条路由表项，其目的网络地址分别为 35.230.32.0/21、35.230.40.0/21、35.230.48.0/21 和 35.230.56.0/21，将该 4 条路由聚合后的目的网络地址为
A．35.230.0.0/19
B．35.230.0.0/20
C．35.230.32.0/19
D．35.230.32.0/20
【答案】C
【解析】
本题考查路由聚合技术。将多个目的网络地址聚合为一个目的网络地址的方法是 “找共同前缀”。
本题的解题细节如下所示，
因此，选项 C 正确。
39. UDP 协议实现分用（demultiplexing）时所依据的头部字段是
A．源端口号
B．目的端口号
C．长度
D．校验和
【答案】B
【解析】
UDP 进程依据 UDP 用户数据报头部中的目的端口号字段的值将 UDP 用户数据报交付给相应的应用进程。
40. 无需转换即可由 SMTP 协议直接传输的内容是
A．JPEG 图形
B．MPEG 视频
C．EXE 文件
D．ASCII 文本
【答案】D
【解析】
SMTP 本来就是为传送 ASCII 码而不是传送二进制数据设计的。因此，选项 D 正确。
二、综合应用题：第 41~47 题，共 70 分。
42. （12 分）拟建设一个光通信骨干网络连通 BJ、CS、XA、QD、JN、NJ、TL 和 WH 等 8 个城市，题 42 图中无向边上的权值表示两个城市间备选光缆的铺设费用。
题 42 图
请回答下列问题。
1) 仅从铺设费用角度出发，给出所有可能的最经济的光缆铺设方案（用带权图表示），并计算相应方案的总费用。
2) 题 42 图可采用图的哪一种存储结构？给出求解问题 1）所使用的算法名称。
3) 假设每个城市采用一个路由器按 1）中得到的最经济方案组网，主机 H1 直接连接在 TL 的路由器上，主机 H2 直接连接在 BJ 的路由器上。若 H1 向 H2 发送一个 TTL=5 的 IP 分组，则 H2 是否可以收到该 IP 分组？
【解析】
根据问题 1）可得出两个方案，根据问题 3）的要求，可画出以下两种方案图。
我们知道，IP 分组每经过一个路由器 R 的转发，其头部中的生存时间 TTL 字段的值减 1，当 TTL 字段的值减少到 0 时路由器会丢弃该 IP 分组并给源主机发送 “时间超过” 类型的 ICMP 差错报告报文。
对于方案 1，主机 H1 给 H2 发送 IP 分组，IP 分组的转发路径为 H1→RTL→RJN→RQD→RWH→RXA→RBJ→H2， IP 分组从 H1 发出时其 TTL=5，当该分组转发进入 RXA 路由器时，其 TTL=0，该分组会被 RXA 路由器丢弃，因此 H2 不能收到该 IP 分组。
对于方案 2，主机 H1 给 H2 发送 IP 分组，IP 分组的转发路径为 H1→RTL→RBJ→H2， IP 分组从 H1 发出时其 TTL=5，中途只需经过 RTL 和 RBJ 两个路由器，因此主机 H2 可以收到该 IP 分组。
47. （7 分）某公司网络如题 47 图所示。IP 地址空间 192.168.1.0/24 被均分给销售部和技术部两个子网，并已分别为部分主机和路由器接口分配了 IP 地址，销售部子网的 MTU=1500 B，技术部子网的 MTU=800 B。
题 47 图
请回答下列问题。
1) 销售部子网的广播地址是什么？技术部子网的子网地址是什么？若每个主机仅分配一个 IP 地址，则技术部子网还可以连接多少台主机？
2) 假设主机 192.168.1.1 向主机 192.168.1.208 发送一个总长度为 1500 B 的 IP 分组，IP 分组的头部长度为 20 B，路由器在通过接口 F1 转发该 IP 分组时进行了分配。若分片时尽可能分为最大片，则一个最大 IP 分片封装数据的字节数是多少？至少需要分为几个分片？每个分片的片偏移量是多少？
【解析】
1）
根据题目所给条件，IP 地址空间 192.168.1.0/24 被均分给销售部和技术部两个子网，可以得出以下划分细节。
（1）IP 地址空间（CIDR 地址块）192.168.1.0/24 的前 24 比特为网络前缀，后 8（32-24）比特用于指明主机，整个地址空间包含的地址数量为 2^8=256 个。
（2）根据题目要求将该地址空间均分给两个子网，这需要从 8 比特用于指明主机的部分借用 1 比特来表示子网，这样可以划分出 2^1=2 个子网，每个子网所包含的地址数量为 2^(8-1)=128 个。其中，每个子网的最小地址作为子网的网络地址，最大地址作为子网的广播地址，剩余 126 个地址可以分配给子网上的各接口。
上述划分细节如下所示，
从题 47 图可知，销售部子网属于上述的子网 1，其广播地址为 192.168.1.127；技术部子网属于上述的子网 2，其网络地址为 192.168.1.128；技术部可分配的的 IP 地址范围为 192.168.1.129~192.168.1.254，其中 192.168.1.129~192.168.1.208 已分配给主机，192.168.1.254 已分配给路由器的接口 F1，还剩余 192.168.1.209~192.168.1.253 共 45 个 IP 地址可分配给主机。
2）
由题 47 图可知，路由器的接口 F1 与技术部子网之间链路的最大传输单元 MTU 为 800B。因此，路由器通过接口 F1 转发给技术部子网的 IP 分组的最大长度为 800B，其中 IP 分组的头部为 20B，数据载荷为 800-20=780B。
题目给定需要通过路由器接口 F1 进行分片转发的原 IP 分组的总长为 1500B，头部长度为 20B，则数据载荷为 1500-20=1480B。根据题目要求（分片时尽可能分为最大片），可将这 1480B 分成 780B 和 700B 两部分来构造两个 IP 分片。对于第一个分片，其数据载荷 780B 中的第一个字节相对于其在原 IP 分组数据载荷中的位置没有偏移，也就是偏移量为 0。对于第二个分片，其数据载荷 700B 中的第一个字节相对于其在原 IP 分组数据载荷中的位置偏移了 780B，由于 IP 头部中的片偏移字段是以 8 字节为单位的，那么片偏移量为 780B/8B=97.5，不能整除，无法把数值 97.5 填入片偏移字段（只能填整数值），这种分片大小不合适。因此，最大 IP 分片的数据载荷长度为 (780/8) 不四舍五入取整 × 8 = 776B。这样就可以分割出两个 IP 分片，第一个 IP 分片的数据载荷部分长 776B，片偏移量为 0 / 8B = 0；第二个分片的数据载荷部分长 1480-776=704B，片偏移量为 776B / 8B = 97。分片细节如下所示。
需要注意的是，两个 IP 分片的首部与原 IP 分组的首部并不完全相同，两个 IP 分片的首部也不完全相同，例如总长度字段、标志字段、片偏移字段、校验和字段等。 > 本文由简悦 SimpRead 转码