计算机网络基础练习题

计算机网络基础练习题

一、简答题

1、什么是计算机网络

答:计算机网络是具有独立功能的计算机，通过通信线路连接起来实现资源共享。

2、写出双绞线的两种线序：T568A和T568B。

• T568A：白绿、绿、白橙、蓝、白蓝、橙、白宗、宗
• T568B: 白橙、橙、白绿、蓝、白蓝、绿、白宗、宗

3、写出OSI/RM和TCP/IP分层结构

• OSI：应表会传网数物
• TCP：网络接口层（物理和数据链路层）、网际层、传输层、应用层。

4、写出IP地址空间中的特殊IP地址。

保留IP地址：

• 0.0.0.0：表示当前网络中的任何主机。
• 127.0.0.1：表示本地回环地址，用于主机自身进行自我测试和通信。

5、请画出下列比特流10100010的曼彻斯特编码和差分曼彻斯特编码。

• 画~

6、写出分层模型的优点。

• 模块化设计
• 易于理解
• 互操作性
• 容错性
• 可扩展性(每个都是独立的)

7、写出OSI模型的层次结构及各层的功能。

1. 物理层（Physical Layer）：
   • 功能：负责在物理媒介上传输比特流，提供物理连接和电气特性以及数据传输的基本手段。
2. 数据链路层（Data Link Layer）：
   • 功能：负责将原始的比特流转换为逻辑上的数据帧，并提供错误检测和纠正、流控制、访问控制等功能。
3. 网络层（Network Layer）：
   • 功能：负责实现不同网络之间的数据包路由选择和转发，处理网络拓扑结构和寻址，确保数据可靠地从源节点到目标节点传输。
4. 传输层（Transport Layer）：
   • 功能：提供端到端的可靠数据传输服务，负责分段、流量控制、错误恢复等功能，并通过端口号标识应用程序之间的通信。
5. 会话层（Session Layer）：
   • 功能：负责建立、管理和终止会话（通信连接），实现不同主机之间的对话控制和同步。
6. 表示层（Presentation Layer）：
   • 功能：负责数据的格式转换、加密解密、压缩解压缩等操作，以确保不同系统上的应用程序能够相互理解和交换数据。
7. 应用层（Application Layer）：
   • 功能：为用户提供网络服务和应用程序接口，包括电子邮件、文件传输、远程登录、网页浏览等各种应用。

8、网卡、交换机和路由器的作用分别是什么？

• 网卡是计算机与网络之间的接口设备，负责将数据转换为网络传输所需的格式。
• 交换机用于局域网内部，根据目标MAC地址转发和过滤数据包，提供高速、可靠的局域网连接。
• 路由器用于连接不同网络之间，根据IP地址确定数据包的最佳路径，并进行数据包转发和路由选择。

9、TCP/IP模型的网际层有哪些主要协议，各个协议的功能是什么？

1. Internet Protocol（IP）：
   • 功能：IP是TCP/IP模型中最核心的协议之一，负责定义和管理网络地址，以便将数据从源主机传输到目标主机。它实现了数据包的分组、路由选择和寻址功能。
2. Internet Control Message Protocol（ICMP）：
   • 功能：ICMP用于在IP网络中传递控制消息，如错误报告、网络探测和诊断信息等。它提供了网络中的通信状态和异常情况的反馈和报告。
3. Address Resolution Protocol（ARP）：
   • 功能：ARP用于将IP地址转换为对应的物理MAC地址。当一个主机需要发送数据到另一个主机时，它需要知道目标主机的MAC地址，ARP协议负责将目标IP地址解析成对应的MAC地址。
4. Internet Group Management Protocol（IGMP）：
   • 功能：IGMP用于在多播（Multicast）通信中，允许主机加入或离开一个多播组，并向路由器发送相应的组管理信息。
5. Internet Protocol Security（IPSec）：
   • 功能：IPSec提供了通过对IP数据包进行加密和认证来保障网络通信的安全性。它可以用于建立虚拟专用网络（VPN）和提供数据包级的加密和认证机制。

10、写出TCP/IP模型的层次结构及各层的功能。

1. 应用层（Application Layer）：
   • 功能：提供应用程序与网络通信的接口，负责定义应用层协议，例如HTTP、SMTP、FTP等。应用层协议定义了数据的格式、传输方式和通信规则。
2. 传输层（Transport Layer）：
   • 功能：负责在网络节点之间建立、管理和终止数据传输通路。主要协议包括传输控制协议（TCP）和用户数据报协议（UDP）。传输层提供端到端的可靠数据传输、错误检测和恢复机制。
3. 网际层（Internet Layer）：
   • 功能：处理网络间的数据传输和路由选择。主要协议包括网际协议（IP）、地址解析协议（ARP）、互联网控制消息协议（ICMP）等。网际层负责将数据包从源主机传输到目标主机，并处理数据包的路由选择和跨网络传输。
4. 网络接口层（Network Interface Layer）：
   • 功能：在物理网络上发送和接收数据包。该层处理硬件接口和设备驱动程序，以及数据包的封装和解封装。它与特定的物理网络技术有关，如以太网、无线局域网等。

二、案例分析题

1. 亚星航公司申请了一个C类网络地址：192.168.10.0，子网掩码为255.255.255.0，由于工作需要，需对网络进行划分，要求如下：
   将此网络划分成6个子网，请分别写出划分后子网掩码，每个子网的网络地址和广播地址，每个子网的主机数量及主机地址范围。

   • 2ⁿ > 6,n=3,2³=8>6，子网掩码（255.255.255.224）舍去全0和全1剩下：
   • 192.168.10.32（001）
     • 网络地址：192.168.10.32
     • 广播地址：192.168.10.63
     • 主机可用范围：192.168.10.33~192.168.10.62
   • 192.168.10.64（010）
     • 网络地址：192.168.10.64
     • 广播地址：192.168.10.95
     • 主机可用范围：192.168.10.65~192.168.10.94
   • 192.168.10.96（011）
     • 网络地址：192.168.10.96
     • 广播地址：192.168.10.127
     • 主机可用范围：192.168.10.97~192.168.10.126
   • 192.168.10.128（100）
     • 网络地址：192.168.10.128
     • 广播地址：192.168.10.159
     • 主机可用范围：192.168.10.129~192.168.10.158
   • 192.168.10.160（101）
     • 网络地址：192.168.10.160
     • 广播地址：192.168.10.191
     • 主机可用范围：192.168.10.161~192.168.10.190
   • 192.168.10.192（110）
     • 网络地址：192.168.10.192
     • 广播地址：192.168.10.223
     • 主机可用范围：192.168.10.193~192.168.10.222

2. 下图对应的曼彻斯特编码值和差分曼彻斯特编码值分别是什么？

   这里没图片，就说一下看法：

   • 曼彻斯特编码：上0、下1
   • 差分曼彻斯特编码：0跳、1不跳（看虚线，虚线实了就是跳了，还是虚线就是没跳）

3. 请画出下列比特流101100101的曼彻斯特编码和差分曼彻斯特编码。

   • 画画~

4. 瑞航公司网络地址为172.16. 0.0，子网掩码为255.255.0.0，现因重新划分部门，需将该网络划分成6个子网，请分别写出划分后子网掩码，每个子网的网络地址和广播地址，每个子网的主机数量及主机地址范围。

   • 2ⁿ > 6,n=3,2³=8>6，子网掩码（255.255.224.0）舍去全0和全1剩下：
   • 172.16.32.0（001）
   • 172.16.64.0（010）
   • 172.16.96.0（011）
   • 172.16.128.0（100）
   • 172.16.160.0（101）
   • 172.16.192.0（110）
   • 剩下的懒得写了，这里先写出了各个网段，可以参考上面的。

5. 博知公司有8个子网，分别是：

   192.168.240.0/24、192.168.241.0/24、192.168.242.0/24、192.168.243.0/24 、192.168.244.0/24 、192.168.245.0/24 、192.168.246.0/24 、192.168.247.0/24

   现在将这8个类网络聚合为一个网络，请给出聚合后的网络地址和子网掩码。

   • 观察这八个子网的网络地址，可以发现它们的前三个字节都相同，只有最后一个字节不同。
   • 这八个子网的共同前缀是192.168.240.0/21。在这个聚合后的网络中，前21位（192.168.240）表示网络地址，最后11位（.0）表示主机地址。
   • 因此，聚合后的网络地址是192.168.240.0，子网掩码是255.255.248.0（/21）。

6. 福润公司有4个子网，分别是：

   192.168.128.0/24

   192.168.129.0/24

   192.168.130.0/24

   192.168.131.0/24

   现在将这4个类网络聚合为一个网络，请给出聚合后的网络地址和子网掩码。

   • 要将这四个子网聚合为一个网络，需要找到它们的公共前缀。观察这四个子网的网络地址，可以发现它们的前三个字节都相同，只有最后一个字节不同。
   • 这四个子网的共同前缀是192.168.128.0/22。在这个聚合后的网络中，前22位（192.168.128）表示网络地址，最后10位（.0）表示主机地址。
   • 因此，聚合后的网络地址是192.168.128.0，子网掩码是255.255.252.0（/22）。

7. CRC属于检错码还是纠错码？如果某一数据通信系统采用CRC校验方式，生成多项式G(x)=X4+X3+1，目的节点接收到二进制比特序列为110111101，判断传输过程中是否出现了错误？（要求包含过程）

   • CRC（循环冗余校验）属于检错码，用于检测数据传输中的错误。

     对于给定的多项式G(x) = X^4 + X^3 + 1，CRC校验的过程如下：

     1. 首先，将发送方的数据序列和多项式进行按位异或运算。
        • 数据序列：110111101
        • 多项式：10011
     2. 进行按位异或运算，将数据序列左移4位，然后进行异或操作：
        • 异或结果：110111101000
     3. 检查异或结果是否为0。如果结果为0，则说明在传输过程中没有错误；如果结果不为0，则说明存在错误。

     在这个例子中，异或结果为110111101000，不等于0，因此可以判断在传输过程中出现了错误。

8. 需发送数据1101011011，采用CRC检验，生成多项式G(x)=x4+x+1，求冗余位和最终发送的数据，并进行验证。（不会）

9. 请给出CIDR地址块206.0.64.8/18的全部细节，包含最小地址，最大地址，地址数量，聚合 C类网数量，地址掩码。（不会）

10. 已知某个网络的地址为218.75.230.0，使用子网掩码为255.255.255.224对其进行子网划分，请给出划分后的子网数量，每个子网的网络地址和广播地址，每个子网的主机地址范围.

    1. 首先将网络地址和子网掩码进行按位与运算，得到网络前缀： 218.75.230.0 (网络地址) 255.255.255.224 (子网掩码)

       218.75.230.0 (网络前缀)

    2. 每个子网的网络地址可以通过在网络前缀的基础上增加主机部分来得到。主机部分的范围是从1到子网容量减1（31）。

    子网的网络地址、广播地址和主机地址范围如下：

    1. 子网1：
       • 网络地址：218.75.230.0
       • 广播地址：218.75.230.31
       • 主机地址范围：218.75.230.1 - 218.75.230.30
    2. 子网2：
       • 网络地址：218.75.230.32
       • 广播地址：218.75.230.63
       • 主机地址范围：218.75.230.33 - 218.75.230.62
    3. 子网3：
       • 网络地址：218.75.230.64
       • 广播地址：218.75.230.95
       • 主机地址范围：218.75.230.65 - 218.75.230.94

    …依此类推，直到子网32。

    需要注意的是，每个子网的第一个地址是网络地址，最后一个地址是广播地址，中间的地址是可用的主机地址。