决战408：计网大题我啃啃啃

一、引言

因为只有一道大题，所以几个小问里面通常也是由几个小问组成的，拿满分可能很难，但是大多数分数应该是没问题的！网络层、传输层、应用层......别管多少层，一层一层给它'啃'通透！ps：高老师是坠牛的

| 2009 | 定长子网划分、路由表项的构建、路由聚合 | 网络层 |
| 2010 | CSMA/CD协议、以太网数据帧的首部长度、数据传输速率的计算 | 数据链路层 |
| 2011 | 以太网数据帧的格式、ARP协议、TTL字段、分组转换的过程 | 网络层 |
| 2012 | IP分组的格式、最短帧长、TTL字段 | 网络层 |
| 2013 | 路由表项的构建、路由聚合、分组转换的过程、路由协议的选择 | 网络层 |
| 2014 | 路由表项的构建、路由聚合、TTL字段 | 网络层 |
| 2015 | DHCP协议、ARP协议、子网掩码和默认网关 | 网络层 |
| 2016 | TCP的连接建立之报文标志位、拥塞控制之窗口变化、TCP释放连接之状态时间计算、报文段序号的含义 | 传输层 |
| 2017 | GBN协议 | 数据链路层 |
| 2018 | 定长子网划分、IP数据组分片 | 网络层 |
| 2019 | 各层设备的选择、NAT功能的路由器、IP地址 | 网络层 |
| 2020 | NAT功能的路由器、分组转换过程 | 网络层 |
| 2021 | DNS协议、交换机的自学习、ARP协议 | 数据链路层+网络层+应用层 |
| 2022 | 各层设备的选择、最短帧长的计算、DHCP协议、802.11数据帧的地址 | 数据链路层+网络层 |
| 2023 | FTP协议、TCP的连接建立之报文标志位、拥塞控制之窗口变化 | 传输层+应用层 |
| 2024 | 路由协议的选择、TTL字段、BGP协议（BGP会话、BGP路由选择） | 网络层 |

2025	时延的计算、GBN协议、变长子网划分	数据链路层+网络层

二、历年真题

2009

（1）将 IP 地址空间 202.118.1.0/24 划分为 2 个子网，分别分配给局域网 1、局域网 2，每个局域网需分配的 IP 地址数不少于 120 个。请给出子网划分结果，说明理由或给出必要的计算过程。

（2）请给出 R1 的路由表，使其明确包括到局域网 1 的路由、局域网 2 的路由、域名服务器的主机路由和互联网的路由。

（3）请采用路由聚合技术，给出 R2 到局域网 1 和局域网 2 的路由。

分析：CIDR 中的子网号可以全 0 或全 1，但主机号不能全 0 或全 1。所以在计算主机号的时候需要减2，现在回头看这就是很常识的考点了，根据120可以得出主机号需要7位，相应的也就知道子网长度应该是多少了；需要注意的是默认路由0.0.0.0/0，以及特定路由的网掩码应为 255.255.255.255（只有和全 1 的子网掩码相与才能完全保证和目的 P 地址一样，从而选择该特定路由），在后续真题中仍有体现；还有路由聚合，后续都不会提示你了，但是也是常识考点，就是最长前缀匹配嘛

2010

某局域网采用 CSMA/CD 协议实现介质访问控制，数据传输速率为 10 Mbps，主机甲和主机乙之间的距离为 2 km，信号传播速度是 200 000 km/s。请回答下列问题，要求说明理由或写出计算过程。

（1）若主机甲和主机乙发送数据时发生冲突，则从开始发送数据时刻起，到两台主机均检测到冲突时刻止，最短需经过多长时间？最长需经过多长时间（假设主机甲和主机乙发送数据过程中，其他主机不发送数据）？

（2）若网络不存在任何冲突与差错，主机甲总是以标准的最长以太网数据帧（1518 字节）向主机乙发送数据，主机乙每成功收到一个数据帧后立即向主机甲发送一个 64 字节的确认帧，主机甲收到确认帧后方可发送下一个数据帧。此时主机甲的有效数据传输速率是多少（不考虑以太网的前导码）？

分析：这是不是就是在考察争用期呀，最长最短都容易想到；注意审题，有效数据传输噢，只有算数据载荷那一部分，可以顺带复习一下6624615004目源类数FCS

注：分母漏写了一个0

2011

分析：这种题应该也就第一次遇到的话可能会不知所措，其实就是"找"，这种IP分组头啊，MAC帧格式啊都不需要具体背下来，但是需要知道每一个字段的用处是什么；ARP这个也是超级爱考，IP到MAC，请求是广播，响应是单播，且只能在同一个子网中使用；私有地址和Internet上的主机通信时，须由NAT路由器进行网络地址转换，把IP数据报的源IP地址（私有地址10.2.128.100）转换为NAT路由器的一个全球IP地址（101.12.123.15）。因此，源IP地址字段0a028064变为650c7bf。IP数据报每经过一个路由器，生存时间TTL值就减1，并重新计算首部校验和（这个真的超容易遗忘）。若IP分组的长度超过输出链路的MTU，则总长度字段、标志字段、片偏移字段也要发生变化。发生改变这些个细节问题在后面也反复出现了

要建立一个流程，就好像虚拟地址物理地址转换一样

1. 确定通信范围：两者是否在同一子网？（决定是否需ARP、网关介入）
2. 明确寻址层次 ：
   1. 应用层：域名？DNS
   2. 网络层：公网还是私网？NAT
   3. 链路层：下一跳的MAC地址是什么？ARP
3. 数据包"字段"变化 ：
   1. 每经路由器：TTL减1，首部校验和重算
   2. 若长度超MTU：触发分片（标志、片偏移、总长度变化）

2012 （⭐⭐⭐）

分析：如果做过前一年的题目，再做这个是不是就比较清晰啦。问哪几个是由H发送的，那我们是不是就找源IP地址与H相同的，那哪几个完成TCP呢（我猜我都猜123hh）那从字段上来看，是不是就是去找SYN=1、SYN=1，ACK=1、ACK=1，首先首部长度字段全部都是45，所以没有可选字段即大家的长度都是固定的，接着就是去找字段了，相对应的能够找到02、12、F0，那问需不需要填充其实就是看满不满足最小长度46吧，然后这题又说了数据在和部分就是IP分组吧，所以若IP分组的总长度字段小于46就都要填充；问发了多少，那就看序号段和确认段咯，又知道了前三个是用于连接的，所以就看4的序号和5的确认相差多少；跳数就是生存时间咯

2013

分析：洒洒水的一年，不需要高老师出马了，我自踏雪上山巅。到以后真的不会给你说路由聚合了我记得，所以就是像尽可能少这样的词可能都会变少，自己还是要有那个意识的，再就是一定按题目给你的框架写；那都写出来路由表了，还能不会转发嘛，就是根据最长前缀匹配原则即可；这里原来就考了一次BGP域间协议，然后就是考哪个协议图

2014

请根据题 42 描述的网络，继续回答下列问题。

（1）假设路由表结构如下表所示，请给出题 42 图中 R1 的路由表，要求包括到达题 42 图中子网 192.1.x.x 的路由，且路由表中的路由项尽可能少。

|------|-----|----|
| 目的网络 | 下一条 | 接口 |

（2）当主机 192.1.1.130 向主机 192.1.7.211 发送一个 TTL= 64 的 IP 分组时，R1 通过哪个接口转发该 IP 分组？主机 192.1.7.211 收到的 IP 分组 TTL 是多少？

（3）若 R1 增加一条 Metric 为 10 的链路连接 Internet，则题 42 表中 R1 的 LSI 需要增加哪些信息？

分析 ：那我说白了，这年的数据结构拿不了满分，这个还不行吗？不还是简单的路由聚合；依旧是最长前缀匹配，然后TTL只是跳数哦，第一遍好像理解为生存时间了，过一个就减一个；然后这个就是添加一条Metric为10的默认路由嘛

2015

的 IP 地址分别是什么？

（2）若主机 2 的 ARP 表为空，则该主机访问 Internet 时，发出的第一个以太网帧的目的 MAC 地址是什么？封装主机 2 发往 Internet 的 IP 分组的以太网帧的目的 MAC 地址是什么？

（3）若主机 1 的子网掩码和默认网关分别配置为 255.255.255.0 和 111.123.15.2，则该主机是否能访问 WWW 服务器？是否能访问 Internet？请说明理由。

分析：这个IP地址分配就是和09年一样的对吧，就是不要全0全1。然后注意到最小应该要从5开始到254，DHCP工作的流程，后续也是常驻嘉宾了属于是（发 提 请 确）然后地址也要记一下；看吧，又是一位老朋友，ARP就只有请求（广播）和响应（单播）了，只能在同一个子网中使用哦；最后一问就比较简单了

2016（⭐⭐⭐）

假设题 33～41 图中的 H3 访问 Web 服务器 S 时，S 为新建的 TCP 连接分配了 20 KB (K=1 024) 的接收缓存，最大段长 MSS=1 KB，平均往返时间 RTT=200 ms。H3 建立连接时的初始序号为 100，且持续以 MSS 大小的段向 S 发送数据，拥塞窗口初始阈值为 32 KB；S 对收到的每个段进行确认，并通告新的接收窗口。假定 TCP 连接建立完成后，S 端的 TCP 接收缓存仅有数据存入而无数据取出。请回答下列问题。

（1）在 TCP 连接建立过程中，H3 收到的 S 发送过来的第二次握手 TCP 段的 SYN 和 ACK 标志位的值分别是多少？确认序号是多少？

（2）H3 收到的第 8 个确认段所通告的接收窗口是多少？此时 H3 的拥塞窗口变为多少？H3 的发送窗口变为多少？

（3）当 H3 的发送窗口等于 0 时，下一个待发送的数据段序号是多少？H3 从发送第 1 个数据段到发送窗口等于 0 时刻为止，平均数据传输速率是多少（忽略段的传输延时）？

（4）若 H3 与 S 之间通信已经结束，在 t 时刻 H3 请求断开该连接，则从 t 时刻起，S 释放该连接的最短时间是多少？

分析：重量级嘉宾闪亮登场，在这道题目之前，我甚至都以为拥塞控制就是一次性突突突突突送出去的，而不是这样，太细了这题，真的真的真的，什么时候都值得作为TCP这块的练习。也是从这开始，计网的大题真的好难拿满分

2017（⭐⭐）

分析：这第一遍做的时候真的是会被绕晕，就最后才想起来GBN这个2^n-1到底是什么含义

2018

分析：这种子网广播地址和子网内最大可分配IP地址的计算都真的是在送分；一总八片的首四，分片这个到后来都还一直有在考察，还有这个字段也可以稍微记一下，也很简单MF，DF

2019

（1）设备 1、设备 2 和设备 3 分别应选择什么类型网络设备？

（2）设备 1、设备 2 和设备 3 中，哪几个设备的接口需要配置 IP 地址？并为对应的接口配置正确的 IP 地

址。

（3）为确保主机 H1~H4 能够访问 Internet，R 需要提供什么服务？

（4）若主机 H3 发送一个目的地址为 192.168.1.127 的 IP 数据报，网络中哪几个主机会接收该数据报？

分析：好了，将高老师护至身后，我们直接就是一手秒杀。关于设备都工作在几层已经是常识了，送分；这个其实就是工作层次所带来的要求呗，就配路由器的就好，根据网关抄一下，再根据非全0全1就欧了；很明显啊，要能识别出那几个私有地址段；还是在考这个衍生谁能隔绝冲突广播，后来甚至这张图都被拿去用了好像

2020（⭐⭐）

分析：这个又是超高频考点吧，记得两个地址变一个，但是从头到尾都没有提及需要自己识别出来，关键就在于H2、H3也看不到人家私有地址啊，所以我们应该在R2中进行NAT穿透配置；然后就开始两个地址转一个的操作了

（1）两个子网使用了相同的网段，且路由器开启了 NAT 功能，加上题干给出了 NAT 表的结 构，因此需要配置 NAT 表。路由器 R2 开启 NAT 服务，当路由器 R2 从 WAN 口收到 H2 或 H3 发来的数据时，根据 NAT 表发送给 Web 服务器的对应端口。外网 P 地址应 该为路由器的外端 P 地址，内网 P 地址应该为 Web 服务器的地址，Web 服务器的默 认端口为 80，因此内网端口号固定为 80，当其他网络的主机访问 Web 服务器时，默认 访问的端口应该也是 80，但是访问的目的 P 是路由器的 P 地址，因此 NAT 表中的外 部端口最好也统一为 80。题目中并未要求对 H1 进行访问，因此 H1 的 NAT 表项可以 不写。R2 的 NAT 表配置如下：

|------------|-----|-------------|-----|
| 外网 | | 内网 | |
| IP地址 | 端口号 | IP地址 | 端口号 |
| 203.10.2.2 | 80 | 192.168.1.2 | 80 |

（2）H2 发送的 P 的源 P 地址应该是 H2 的内网地址，目的地址应 该是 R2 的外网 IP 地址，源 IP 地址是 192.168.1.2，目的 P 地址是 203.10.2.2。

R3 转发 后，将 P 的源 IP 地址改为 R3 的外网 P 地址，目的 IP 地址仍然不变，源 IP 地址是 203.10.2.6，目的 IP 地址是 203.10.2.2。

R2 转发后，将 P 的目的 P 地址改为 Web 服务器的内网地址，源地址仍然不变，源 IP 地址是 203.10.2.6，目的 IP 地址是 192.168.1.2。

2021（⭐⭐）

分析：这种题就和计组里面那个scanf一样，就真的自己要体会一下从你点开一个网页会用到什么协议，首先题目中的这个时间间隔内是没有发生任何与此次Web无关的网络通信对吧，所以最开始应该是先要通过本地域名服务器将域名转换成IP地址（DNS），当然在此之前你ARP表交换表都是空的，所以是先得广播寻人启动（ARP请求报文），发到交换机时，交换机会先登记（自学习）先洪泛，别的看一眼发现不是找自己都会丢掉，而本地域名服务器 一看是找自己的，就会回应，交换机再次登记端口和源地址，并转发回H，然后H就知道本地域名服务器的IP地址和对应的MAC地址了，好，此时H再通过本地域名服务器解析出域名所对应的IP地址，一对比就会发现并不在同一个网络中，故需要R|默认网关来访问，同样的，它也是找不到，所以还得重复一下那个步骤（ARP请求报文）巴拉巴拉，H就知道R所对应IP地址和MAC地址了（ARP响应报文），好，此时H需要与Web服务器先建立三报文握手，并在第三次携带HTTP请求报文，Web服务器会将HTTP封装好发回

（1）DNS、DNS报文→UDP数据报→IP数据报→CSMA/CD

（2）

（3）至少两个，均是封装ARP查询报文的以太网；这些的目的MAC地址均是FF-FF-FF-FF-FF-FF

2022

某网络拓扑如题图所示，R 为路由器，S 为以太网交换机，AP 是 802.11 接入 点，路由器的 E0 接口和 DHCP 服务器的 IP 地址配置如图中所示；H1 与 H2 属于同一个广播域，但不属于同一个冲突域；H2 和 H3 属于同一个冲突域；H4 和 H5 已经接入网络，并通过 DHCP 动态获取了 IP 地址。现有路由器、100BaseT 以太网交换机和 100BaseT 集线器（Hub） 三类设备各若干台。

请回答下列问题。

（1）设备 1 和设备 2 应该分别选择哪类设备？

（2）若信号传播速度为 2×10^8m/s，以太网最小帧长为 64B。信号通过设备 2 时会产生额外 的 1.51μs 的时间延迟，则 H2 与 H3 之间可以相距的最远距离是多少？

（3）在 H4 通 DHCP 动态获取 IP 地址过程中，H4 首先发送了 DHCP 报文 M，M 是哪种 DHCP 报文？路由器 E0 接口能否收到封装 M 的以太网帧？S 向 DHCP 服务器转发的封装 M 的以太网帧的目的 MAC 地址是什么？

（4）若 H4 向 H5 发送一个 IP 分组 P，则 H5 收到的封装 P 的 802.11 帧的地址 1、地址 2 和地址 3 分别是什么？

分析：起手先送分，不过要注意，人家已经给定就那么几个设备了；原来有一道选择是这么来的，记得要算两遍，100BaseT，CSMA/CD、100Mb/s、Twist、Base；DHCP又来了真的是常驻嘉宾，发 提 请 确（2015）；先接受，后发送

2023（⭐⭐）

主机H登录FTP服务器后，向服务器上传一个大小为18000B的文件F。假设H传输F建立数据连接时，选择的初始序号为100，MTU=1000B，拥塞控制初始阈值为4MSS，RTT=10ms，忽略TCP的传输时延；在F的传输过程中，H均以MSS段向服务器发送散据，且未发生差错、丢包和乱序。

（1）FTP的控制连接是持久的还是非持久的?FTP的数据连接是持久的还是非持久的?H登录FTP服务器时，建立的TCP连接是控制连持还是数据连接?

（2）H通过数据连接发送F时，F的第一个字节序号是多少?在断开数据连接的过程中，FTP发达的第二次挥手的ACK序号是?

（3）F发送过程中,当H收到确认序号为2101的确认段时，H的拥塞窗口调整为多少?收到确认序号为7101的确认段时，H的拥塞窗口调整为多少?

（4）H从请求建立数据连接开始，到确认F已被服务器全部接收为止，至少需要多长时间期间应用层数据平均发送速率是多少?

分析：FTP的常规考察，这题出没出都是常识吧；这个相较于16年简直小巫见大巫，也有可能不是主要的考察重点，第二遍模糊的点就是其实第6个就传完了，17101

2024

网络空间是继陆海空地之后的"第五疆域"，网络技术是网络疆域建设与治理的基础。路由算法与协议是网络核心技术之一。对其准确认知，合理选择与应用，对网络建设十分重要。假设现有互联网中的 4 个自治系统互连拓扑示意图如题 47 图所示。其中，AS1 运行内部网关协议 RIP；AS3 规模较小，自治系统内任意两个主机间通信，经过路由器数不超过 15 个；AS4 规模较大，自治系统内任意两个主机间通信，经过路由器数量可能超过 20 个。

请回答下列问题：

（1）若仅有 RIP 和 OSPF 内部网关协议供选择，则 AS4 应选择哪个协议？

（2）若 AS3 中的某主机向本自治系统另一主机发送 1 个 IP 分组，为确保该 IP 分组能正常接收，则该 IP 分组的初始 TTL 值应至少设置为多少？

（3）设 AS1 中的路由器同一时刻启动，启动后立即构建并交换初始距离向量，之后，每隔 30s 交换一次最新的距离向量。则从交换初始距离向量时刻算起，R11~R16 路由器均获到达网络 210.2.4.0/24 的正确路由，至少需多长时间？

（4）R44 向 R13 通告到达网络 136.5.16.0/20 路由时，由 BGP 协议哪类会话完成？通过哪个 BGP 报文通告？R13 通过 BGP 协议的哪类会话将该网络可达性信息通告给 R14 和 R15?

（5）若 R14 和 R15 均收到分别由 R11、R12、R13 通告的到达网络 136.5.16.0/20 的可达性信息为：

目的网络：136.5.16.0/20，AS 路径：AS2 AS8 AS19，下一跳：R11

目的网络：136.5.16.0/20，AS 路轻：AS3 AS7 AS11 AS19，下一跳：R12

目的网络：136.5.16.0/20，AS 路径：AS4 AS10 AS19，下一跳：R13

则在无策略约束情况下，R14 和 R15 更新路由表后，各自路由表中到达网络 136.5.16.0/20 路由的下一跳分别是什么（用路由器名称表示）?

分析：其实那怕BGP那块不会，也是可以拿大部分分值的；有的题目考察审题啊，（3）启动后立即构建并交换初始距离向量

（1）AS4 规模较大超出16，应选择 OSPF 协议

（2）16，AS3 内部任意两个主机之间通信，最多需要经过 15 个路由器

（3）30、60

（4）如果路由器属于不同的自治系统，它们之间运行 eBGP（External BGP）进行路由通告。 如果路由器属于同一个自治系统，它们之间运行 iBGP（Internal BGP）来传播外部学到的 BGP 路由信息。在 BGP 中，路由更新信息使用 UPDATE（更新）报文 进行通告，包含 网络前缀（136.5.16.0/20）及其路径属性（如 AS Path、下一跳等）。R44 → R13：通过 eBGP 会话，使用 UPDATE 报文通告路由信息。R13 → R14, R15：通过 iBGP 会话，使用 UPDATE 报文通告路由信息

（5）R11、R3

2025

轨道高度 36000km，电磁波速度 300000 km/s

TR1 和 TR2 为全双工调制解调设备，

卫星链路为 R1, R2 之间提供对称全双工信号，每个方向数据传输率为 200kbps

（1）忽略卫星信号中继，TR1，TR2 调制解调开销，则 R1 到 R2 之间的卫星链路单向传播时延是多少？主机 H 向总部服务器传输数据时可达到的最大吞吐量是多少？若忽略各层协议首部开销，以及以太网的传播时延，则 H → server 上传一个 4000B 的文件，至少需要多长时间？

（2）基于 GBN 为卫星链路设计单向可靠的链路层协议 SLP，支持 R1 → R2 发送数据。SLP 数据帧长 1500B，忽略 ACK 帧长度，要求 SLP 单向信道利用率不低于 80%，则发送窗口至少为？SLP 帧序号至少为多少？

（3）总部给工程部分配 IP 地址空间 10.10.10.0/24，再划分为 3 个子网：管理区子网、生活区子网、作业区子网。已知管理区子网地址为 10.10.10.33/26，若生活区子网不少于 120 个，作业子网、管理区子网 IP 均不少于 60 个，H 已正确配置 IP。请问作业区子网和生活区子网地址各是多少？

分析：依旧是分析题目最重要，搞清楚问什么，方向对后续才有意义；性能指标的计算关键就在于单位不要搞错了；GBN这种信道利用率也是考烂了已经，需要注意的就是1是给接受窗口的；子网划分更是送分题

（1）R1 和 R2 之间的卫星链路的单向传播时延可以计算为：时延 = 2×距离/速度 = 2×36000km/(300000km/s) = 0.24 秒 ，传输时间 = 文件大小（比特）/ 带宽（bps） = 4000B / 200kbps = 0.16s，当数据帧大小足够大时，即发送足够多的数据时。吞吐量最大，近似于链路带宽，为 200kbps

（2）数据帧传输时间 Td​ = 1500B / 200kbps = 0.06s。 RTT = 两倍单向传播时延 = 0.48s。确认帧大小和数据帧一致都为 1500B，所以确认帧传输时间 Ta = Td​ = 0.06s

（3）不想写了

今年要是这样考就好了