软考中级习题与解答——第八章_计算机网络(3)

例题21

1、知识点总结

理解B类网络默认掩码
  • 一个标准的B类网络,其默认子网掩码是 255.255.0.0 (/16)。

  • 这意味着前16位是网络位,后16位是主机位。

分析给定的子网掩码
  • 给定的子网掩码是 255.255.192.0

  • 将其转换为二进制来看清网络位的变化:

    • 255.255.0.0 (默认) -> 11111111.11111111.00000000.00000000

    • 255.255.192.0 (给定) -> 11111111.11111111.11000000.00000000

计算借用的子网位数
  • 与默认掩码相比,新的掩码在第三字节 中多出了2个"1"11000000)。

  • 这2个"1"是从原来的主机位中借用 过来的,现在用作子网位

计算子网数量
  • 子网数量的计算公式是:2^(借用的子网位数)

  • 这里借用了 2位 ,所以子网数量 = 2² = 4

验证
  • 借用的2位子网位可以有4种组合:00, 01, 10, 11。这正好对应4个子网。

  • 每个子网的大小(主机数量)为 2^(剩余主机位) = 2^(14) = 16384 台主机(但题目问的是子网数量,而非主机数)。

2、选项分析

  • A. 2错误。这对应只借用了1位子网位(2¹=2)。

  • B. 4正确。这对应借用了2位子网位(2²=4)。

  • C. 6错误。子网数量永远是2的n次幂,不可能是6。

  • D. 8错误。这对应借用了3位子网位(2³=8)。

3、最终选项:B


例题22~23

1、知识点总结

CIDR与掩码转换:需要熟悉常见CIDR表示法(如/22)对应的子网掩码(255.255.252.0)。

主机数计算 :牢牢记住公式 可用IP数 = 2ⁿ - 2 ,其中 n 是主机位的位数。减2是扣除了网络号和广播地址。

地址类型 第一个字节(第一段)的范围 默认子网掩码 用途
A类 1 - 126 255.0.0.0 用于超大型网络
B类 128 - 191 255.255.0.0 用于大、中型网络
C类 192 - 223 255.255.255.0 用于小型网络

2、选项分析

试题(22)解析:求子网掩码

关键信息 :使用 22 位作为网络地址。

标准解法

子网掩码由连续的网络位(1)和主机位(0)组成。22位网络地址意味着前22位是1,后10位是0(因为IP地址总共32位)。

将22位子网掩码转换为点分十进制:

  • 前16位(两个255)是固定的:255.255

  • 还需要6位网络位在第三段(因为16 + 6 = 22)。第三段的二进制为:11111100(前6位是1,后2位是0)

  • 11111100转换为十进制:128+64+32+16+8+4 = 252

  • 第四段全为主机位,所以是0。

因此,22位的子网掩码是:255.255.252.0

快速验证:/22 是CIDR表示法中的一个常见值,其对应的子网掩码就是255.255.252.0。

试题(23)解析:求最多主机数

关键信息 :网络地址为22位,意味着主机位为 32 - 22 = 10 位。

计算公式:可用主机地址数 = 2^(主机位数) - 2

  • 2^10 = 1024(这是包括网络地址和广播地址在内的总地址数)

  • 减去2(网络地址和广播地址不可分配给主机)

  • 可用主机数 = 1024 - 2 = 1022

因此,最多可以连接 1022 台主机。

3、最终选项:C、C


例题24

1、知识点总结

要判断一个IP地址是否属于某个网段,需要看它的网络地址 是否与给定网段的网络地址相同。计算网络地址的方法是:IP地址 与 子网掩码 进行"与"运算

最快解法:比较"关键字节"

对于这类题,最快速的方法是不需要计算完整的IP地址,而是专注于子网掩码发生变化的那个字节(本例中是第三个字节)。

目标IP:193.154.17.8

我们需要关注的是第三个字节:17

我们逐一检查每个选项,看17这个数字是否落在该选项所定义的子网范围内。

2、选项分析

A. 193.154.0.0/21
  • /21 掩码:255.255.248.0

  • 块大小 :计算变化字节(第三字节)的块大小。256 - 248 = 8。这意味着网段在第三字节上以8为块划分。

  • 子网范围 :第三字节是0,所以子网号是8的倍数:0, 8, 16, 24, ...

  • 0网段的范围是:193.154.0.0 ~ 193.154.7.255

  • 判断 :我们的IP第三字节是17,不在0~7这个范围内。不属于此网段。

B. 193.154.16.0/20
  • /20 掩码:255.255.240.0

  • 块大小256 - 240 = 16。网段在第三字节上以16为块划分。

  • 子网范围 :第三字节是16,所以子网号是16的倍数:0, 16, 32, 48, ...

  • 16网段的范围是:193.154.16.0 ~ 193.154.31.255

  • 判断 :我们的IP第三字节是17,正好在16~31这个范围内。属于此网段。

C. 193.154.8.0/22
  • /22 掩码:255.255.252.0

  • 块大小256 - 252 = 4。网段在第三字节上以4为块划分。

  • 子网范围 :第三字节是8,所以子网号是4的倍数:0, 4, 8, 12, 16, 20, ...

  • 8网段的范围是:193.154.8.0 ~ 193.154.11.255

  • 判断 :我们的IP第三字节是17,不在8~11这个范围内。不属于此网段。

D. 193.154.20.0/22
  • /22 掩码:255.255.252.0

  • 块大小 :同样是4

  • 子网范围 :第三字节是20,所以子网号是4的倍数。

  • 20网段的范围是:193.154.20.0 ~ 193.154.23.255

  • 判断 :我们的IP第三字节是17,不在20~23这个范围内。不属于此网段。

3、最终选项:B


例题25

1、知识点总结

核心步骤写出二进制,找相同前缀。这是解决路由汇聚问题最可靠的方法。

原则 :汇聚后的地址必须是能包含所有待汇聚子网的最小可能 的超网(即使用最长的掩码,/21比/20更长更精确)。

快速验证 :汇聚后的网络地址一定是所有待汇聚子网地址中最小的那个(本例中是128,而不是130或133)。

2、选项分析

路由汇聚,也称为CIDR聚合,其核心思想是找出多个连续子网的共同前缀,用一个更大的网段(即更短掩码的网络)来概括它们,从而减少路由表条目。

解题步骤(最快方法):

写出两个网络的第三个字节的二进制形式(因为它们的掩码是/24,汇聚会在第三个字节发生):

  • 子网1: 202.118.133 .0/24 -> 133 的二进制:1000 **0101**

  • 子网2: 202.118.130 .0/24 -> 130 的二进制:1000 **0010**

从左向右(高位到低位)对比这两个二进制数,找到最后一个相同的位

确定汇聚后的掩码:

  • 原始掩码是/24(前24位固定)。

  • 我们找到了前5位(在第三字节内)相同,这意味着在第三字节我们只需要保留前5位作为网络位。

  • 所以,新的网络掩码长度 = 16(前两段) + 5(第三段的前5位) = /21

  • 汇聚后的掩码是 255.255.11111000.0,即 255.255.248.0

确定汇聚后的网络地址

  • 网络地址的主机位全为0。我们需要将两个IP地址的第三字节保留相同的部分(前5位),后面的位置0

  • 133 的二进制前5位是 10000,后面补3个0 -> 10000000 -> 128

  • 130 的二进制前5位也是 10000,后面补3个0 -> 10000000 -> 128

  • 所以汇聚后的网络地址是:202.118.128.0/21

3、最终选项:A


例题26

1、知识点总结

超网是将多个连续的小网络(如C类网络)聚合成一个更大的网络。其核心是借用原网络位作为主机位,从而缩短子网掩码。

解题关键

  • 一个标准C类网络 的掩码是 255.255.255.0 (/24),主机位有8位。

  • 要聚合 32 个这样的网络,需要向主机位"借"回足够的位数来表示这32个子网。

  • 计算需要"借"多少位:2^n >= 所需子网数。这里 2^5 = 32,所以需要向主机位借回5位

  • 新的掩码长度 = 原掩码长度 - 借用的位数。C类原为/24,借用5位后,新掩码长度为 24 - 5 = 19

  • /19 掩码的二进制形式为:11111111.11111111.11100000.00000000

    • 前两段255.255是固定的。

    • 第三段11100000转换为十进制:128 + 64 + 32 = 224

    • 第四段00000000为0。

  • 因此,聚合32个C类网络后的超网掩码是 255.255.224.0

2、最终选项:C


例题27

1、知识点总结

根据国际标准化组织(ISO)定义的网络管理模型(ISO/IEC 7498-4),网络管理包含五大功能域(FCAPS模型):

  • 故障管理 (Fault Management):检测、记录、通知用户并(尽可能自动地)修复网络问题,以保障网络的正常运行。

  • 配置管理 (Configuration Management):监控和管理网络系统的配置信息,包括设备配置、软件配置等,并跟踪网络变化。

  • 计费管理 (Accounting Management):测量网络资源的使用情况,并根据这些测量结果对用户进行计费和核算成本。

  • 性能管理 (Performance Management):评估和报告网络设备性能以及整个网络的性能状况,包括吞吐量、利用率、错误率等,以确保网络运行在可接受的水平。

  • 安全管理 (Security Management):控制对网络资源的访问,根据安全策略实施安全措施,如身份认证、授权、加密和密钥管理等,以保护网络系统和数据。

这五大功能域(FCAPS)是网络管理领域的核心标准和通用知识。

2、最终选项:A


例题28

1、知识点总结

FTP (File Transfer Protocol,文件传输协议) 使用 TCP 作为其传输层协议。

一个完整的 FTP 连接需要两个 TCP 端口:

  • 控制连接 (Control Connection) :默认使用 端口 21。用于在客户端和服务器之间发送命令和响应(例如,登录、切换目录、下达上传/下载指令)。
  • 数据连接 (Data Connection) :通常使用 端口 20。用于实际的文件数据传输。

题目中问的是"用于FTP服务的TCP端口",通常指的是其最著名、用于建立命令通道的默认端口,即端口 21

2、选项分析

  • A. 80 :默认用于 HTTP (HyperText Transfer Protocol) 协议,即网页浏览服务。

  • B. 23 :默认用于 Telnet 服务,提供远程命令行登录。

  • C. 21 :默认用于 FTP 服务的控制连接。这是正确答案。

  • D. 25 :默认用于 SMTP (Simple Mail Transfer Protocol) 协议,即发送电子邮件。

3、最终选项:C


例题29

1、知识点总结

DHCP 过程 (DORA):

  • Discovery(发现):客户端以广播形式发送 DHCP Discover 包,寻找网络中的 DHCP 服务器。

  • Offer(提供):网络中的 DHCP 服务器收到 Discover 包后,从地址池中选择一个空闲 IP,向客户端发送 DHCP Offer 包(包含推荐的 IP 地址、子网掩码、租期等信息)。

  • Request(请求) :客户端可能会收到多个服务器的 Offer。它选择最先到达的那个 Offer,并向网络广播一个 DHCP Request 包,告知所有服务器它选择了哪个 IP 地址。

  • Acknowledgement(确认):被选中的服务器发送 DHCP ACK 包进行最终确认,客户端才正式使用该 IP。

关键特性:

  • 广播机制:初始发现阶段是广播,所以客户端不需要预先知道服务器的地址。

  • 服务器冗余:一个子网内可以存在多个 DHCP 服务器以实现高可用。

  • 地址保留:可以通过 MAC 地址绑定,确保特定主机始终获得相同的 IP 地址。

2、选项分析

  • A. 在一个子网内只能设置一台 DHCP 服务器,以防止冲突

    • 错误。一个子网内可以部署多台 DHCP 服务器(例如用于冗余备份)。需要合理规划地址池以防止它们分配出重叠的 IP 地址造成冲突,但技术上并不限制只能有一台。
  • B. 在默认情况下,客户机采用最先到达 DHCP 服务器分配的 IP 地址

    • 正确。这正是 DHCP 协议的标准行为。客户端通常选择它收到的第一个 DHCP Offer。
  • C. 使用 DHCP 服务,无法保证某台计算机使用固定 IP 地址

    • 错误。DHCP 服务支持"IP 地址保留"或"静态绑定"功能。管理员可以将特定客户端的 MAC 地址与一个 IP 地址进行绑定,从而保证该客户端每次都能获取到相同的固定 IP。
  • D. 客户端在配置时必须指明 DHCP 服务器 IP 地址,才能获得 DHCP 服务

    • 错误。客户端在初始配置时通常设置为"自动获取 IP 地址"(DHCP 模式)。它通过广播方式发现 DHCP 服务器,完全不需要预先知道服务器的 IP 地址。

3、最终选项:B


例题30

1、知识点总结

这道题考察的是 IEEE 802.3u 快速以太网(100 Mbps)不同物理层标准的介质规范。

标准代号 传输介质 最大段长 特点
100BASE-TX 2对(4芯)5类UTP 100米 最常见的100M以太网,使用RJ-45接口
100BASE-FX 2芯多模光纤 412米(半双工) 2公里(全双工) 用于骨干连接、电磁干扰环境、长距离传输
100BASE-T4 4对(8芯)3类UTP 100米 为兼容老式3类线设计,已淘汰
100BASE-T2 2对3类UTP 100米 极少使用

关键点解析:

  • 100BASE:代表传输速率为 100 Mbps。

  • -FXF 代表 Fiber(光纤)。

  • 在100Mbps时代,100BASE-FX 标准明确规定使用多模光纤作为传输介质。单模光纤通常用于千兆及以上速率、更远距离的传输(如 1000BASE-LX)。

2、最终选项:D


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