計算機網絡大題總結（18-23）

2023

  • 第一問：FTP的控制連接是持久的。FTP數(shù)據連接是非持久的。H登錄FTP服務器時，建立的TCP連接是控制連接。
  • 第二問：H為傳輸F建立數(shù)據連接時，其實就是在完成一次TCP連接，需要經歷三次握手，在第三次握手的時候，客戶端就可以順帶給服務器發(fā)送數(shù)據。所以初始seq=100，第三次握手發(fā)送的F的第一個字節(jié)的序號為seq=101。在斷開數(shù)據連接過程中，客戶端首先要發(fā)送一個FIN報文占用一個序號，所以在FTP服務器發(fā)送的第二次揮手ACK段的確認序號時所用的序號為：ack=100+18000+1+1=18102
  • 第三問：擁塞控制初始閾值為4MSS，當H收到第一個MSS確認時，擁塞窗口從1變?yōu)?，在第二個RTT的過程中，H收到第二個MSS確認，將擁塞窗口設為3KB，當收到第三個MSS確認時，將擁塞窗口設為4KB，達到了初始的擁塞門限，然后開始執(zhí)行擁塞避免算法，在第三個RTT過程中，共發(fā)送4個MSS，其中7101的確認段在第4個MSS報文段。也即發(fā)送的四個MSS全部確認完畢，擁塞窗口+1=5KB，F(xiàn)文件總共包含18個MSS段，現(xiàn)在已經發(fā)送了1+2+4=7個，第四個RTT發(fā)送5個MSS段，第五個RTT再發(fā)送兩個
  • 第四問：H請求建立數(shù)據連接開始，經歷三次握手，發(fā)送文件，總共花費1+5=6RTT=60ms，期間應用層數(shù)據平均發(fā)送速率=18000B/60ms=300 000B/s=0.3MBps=2.4Mbps

FTP協(xié)議的工作原理

這題選C，這里的端口號是指FTP服務器的端口號而不是客戶端的端口號。

TCP報文段

這題選B

TCP連接管理

這題選C，1001-5000共4000個字節(jié)

這題選B

TCP的可靠傳輸

TCP擁塞控制

這題選C，快重傳算法在收到三次ack=100的報文段之后，不等TCP報文段超時就立即重傳。

這題選A，執(zhí)行慢開始算法時，擁塞窗口cwnd的初始化值為1，之后沒經過一個RTT指數(shù)增長。1，2，4，8，16，32共經歷5個RTT。

這題選A，甲在t時刻發(fā)生超時說明擁塞，擁塞門限設置成此時的一半為4KB，擁塞窗口大小重新設置為1KB（注意如果是三次重傳則是直接到新的擁塞門限）依次經歷1-2-4-5-6-7-8-9-10-11-12共10個RTT之后，擁塞窗口=12KB。發(fā)送窗口取接受窗口(10KB)和擁塞窗口的最小值=10KB

2022

  • 第一問：設備1H1和H2屬于同一個廣播域，所以不能是路由器，因為路由器分隔廣播域，但不屬于同一個沖突域，所以不能是集線器，所以是100BaseT交換機，因為交換機分隔沖突域。設備2是100BaseT集線器，因為H2和H3同屬一個沖突域，而集線器不分隔沖突域。
  • 第二問：(\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。
  • 第三問：M是DHCP發(fā)現(xiàn)報文。DHCP采用廣播報文的方式，S是交換機，不隔離廣播域，故路由器E0接口能收到M的以太網幀。S向DHCP服務器轉發(fā)的以太網幀的目的MAC地址是FF-FF-FF-FF-FF-FF，因為是廣播幀。
  • 第四問：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

以太網與IEEE 802.3

這題選A

這題選A，利用“五個1插入一個0”原則

這題選B

這題選D

IEEE 802.11

ARP、DHCP、ICMP協(xié)議

2021

  • 第一問：使用DNS協(xié)議。DNS數(shù)據報文封裝在UDP協(xié)議的報文當中，UDP報文封裝在IP協(xié)議的數(shù)據報當中，IP數(shù)據報封裝在CSMA/CD協(xié)議的MAC幀當中（以太網在數(shù)據鏈路層采用CSMA/CD協(xié)議，因此使用CSMA/CD幀進行封裝）。
  • 第二問：H1需要首先向本地域名服務器發(fā)出申請，查詢要訪問域名的IP地址，但是H1并不知道本地域名服務器的MAC地址，所以首先發(fā)送一個ARP廣播幀，這個幀同時攜帶想要詢問的域名信息。而S收到該DNS請求報文的時候，知道這是一個廣播幀，便會廣播出去，并記下H1的MAC地址和轉發(fā)端口。本地域名服務器收到請求之后，將Web服務器的IP地址封裝在數(shù)據報中轉發(fā)給H1，當S收到該響應數(shù)據報的時候，記錄下本地域名服務器的MAC地址和轉發(fā)端口。此時H1知道了Web服務器的IP地址，但卻不知道下一跳路由器的MAC地址，于是，又發(fā)出一條ARP廣播幀詢問路由器的MAC地址，S收到后廣播出去，路由器收到后，發(fā)出響應報文給出自己的MAC地址，S收到后記錄下R的MAC地址和轉發(fā)端口，此時H1再發(fā)出HTTP請求報文。t1時刻S收到了該HTTP請求報文。上述一通操作S中應當有H1：00-11-22-33-44-cc，4端口、本地域名服務器00-11-22-33-44-bb，1端口、R：00-11-22-33-44-aa，2端口這三項。
  • 第三問：2次。H2首先收到了H1發(fā)送的查詢本地域名服務器MAC地址的ARP查詢報文的以太網廣播幀，然后又收到了H1發(fā)送的查詢路由器MAC地址的ARP查詢報文的以太網廣播幀，目的MAC都是ff-ff-ff-ff-ff-ff

域名系統(tǒng)DNS

這題選D

這題選B

2020

  • 第一問：設置路由器R2的NAT表：外網：203.10.2.2端口號80，轉換為，內網192.168.1.2端口號80。（當有數(shù)據報到來的時候，檢查端口號如果是80，就把目的IP地址改成Web服務器的內網IP）
  • 第二問：H2發(fā)送的源IP地址：192.168.1.2，目的IP地址：203.10.2.2（發(fā)給目的地的公網IP）
    經過R3轉發(fā)后的源IP地址：203.10.2.6，目的IP地址：203.10.2.2
    經過R2轉發(fā)后的源IP地址：203.10.2.6，目的IP地址：192.168.1.2（源地址不能動，因為Web服務器需要知道是從哪個公網IP過來的）

IPv4與NAT

選A

2019

  • 第一問：設備1選擇路由器，設備2和3選擇以太網交換機
  • 第二問：IF2接口作為H1和H2的默認網關，需要配置IP地址為192.168.1.1
    IF3作為H3和H4的默認網關，需要配置IP地址為192.168.1.65
    IF1接口由于CIDR地址塊主機號只有2位，刨去全0的網絡號和全1的廣播地址，和已經被R占用的01，還剩下的IP地址為192.168.1.254
  • 第三問：R需要提供NAT服務
  • 第四問：0111 1111，剛好符合H2和H4所在局域網的廣播地址，于是H4會接受到這個數(shù)據報。而H1和H2并不會接收到（因為路由器可以隔離廣播域）。

2018

  • 第一問：IP地址空間被均分給兩個部門作為子網，銷售部的CIDR子網為192.168.1.0，其中廣播地址是192.168.1.127，技術部子網的子網地址是192.168.1.128（主機號全0），技術部門總共可以分配129-254范圍的主機，已經分配了129-208，還剩下209-253總共253-209+1=44+1=45臺主機（254已經被分配給路由器了）。
  • 第二問：銷售部子網的MTU=1500B，發(fā)送的IP分組數(shù)據部分長度1480B，經過F1轉發(fā)后分片，在技術部子網的MTU=800B，又要劃分的盡可能大，如果第一個分片的數(shù)據部分長度選擇780的話，那么第二個分片的片偏移部分要求以8B為偏移單位，而780不能為8所整除，所以第一個分片的數(shù)據大小應當另外選擇一個盡可能大又能被8整除的也就是776。1480-776=704。即分成兩個數(shù)據片，最大IP分片的字節(jié)數(shù)776+20B=796B，封裝數(shù)據的字節(jié)數(shù)是776B，至少需要分為兩個該分片，第一個分片的片偏移為0，第二個分片的片偏移為776/8=97

2017

  • 第一問：Rx,y表示乙方發(fā)送的數(shù)據幀，其中x是發(fā)送序號，y是確認序號。到t1時刻為止，甲方共發(fā)送0-4共5個數(shù)據幀，接收到來自乙方的數(shù)據幀R3,3表示乙方希望甲方下一個發(fā)送的數(shù)據幀為3，由于采用累計確認的方式，故0-2號數(shù)據幀可以被確認乙方已經正確接收。即S0,0、S1,0、S2,0
  • 第二問：因為數(shù)據幀的發(fā)送序號和確認序號字段均為3bit，所以由8個序號，在GBN協(xié)議中，發(fā)送窗口+1小于等于序號總數(shù)，這里發(fā)送窗口取最大值7，此時已發(fā)送S3,0和S4,1還能發(fā)送5個幀，第一個是S5,2（因為R2數(shù)據幀丟失，所以下一個是確認幀為2）最后一個是S1,2（幀序列012【3456701】）
  • 第三問：GBN協(xié)議中，接收方發(fā)送了N幀之后，檢測出錯，則需要發(fā)送出錯幀及其之后的幀。t2超時的時候已經收到乙方三個數(shù)據幀，故重發(fā)的第一個幀是S2,3，需要重發(fā)3個數(shù)據幀
    -第四問：信道利用率，對于發(fā)送方而言，指發(fā)送方在一個發(fā)送周期時間內，有效發(fā)送數(shù)據所需要時間在整個發(fā)送周期的比率，發(fā)送一個幀的傳輸時延：\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{發(fā)送數(shù)據的時間}{從開始發(fā)送第一幀到收到第一個確認幀的時間}=\frac{NT_d}{T_d(發(fā)送一數(shù)據幀時間)+R_{TT}+T_a(發(fā)送一確認幀時間)}

數(shù)據鏈路層

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