期末综合模拟卷（第 1-8 章）—— 全书总复习¶

答案：B

N = 2 条链路，端到端时延 = N·L/R = 2L/R：源 t=0 开始发送，t=L/R 路由器收完整分组并开始转发，t=2L/R 目的主机收到整个分组。

答案：B

d_trans = L/R（与距离无关）；d_prop = d/s（与分组大小无关）。传输时延是「推出去」的时间，传播时延是「跑过去」的时间。

答案：B

吞吐量 = 瓶颈链路速率 = min(10, 4) = 4 Mbps。制约吞吐量的通常是接入网（核心网过配置、拥塞少）。

答案：A

发送路径自顶向下逐层加首部：报文 → 报文段（加传输层首部）→ 数据报（加网络层首部）→ 帧（加链路层首部）；接收端反向剥除（解封装）。

答案：B

「无状态（stateless）」指服务器 不保存客户状态信息；「无连接」指交换报文前不先建立 HTTP 连接（直接利用 TCP 连接）。两者含义不同，需分开表述。

答案：B

条件 GET（带 If-Modified-Since 首部）确认对象未变时返回 304 Not Modified（空实体主体），省去重复传输整个对象；已修改则返回 200 与完整对象。

答案：C

MX 记录：Value 是别名为 Name 的邮件服务器的规范主机名。查询邮件服务器规范名用 MX，查询其他服务器规范名用 CNAME，主机名→IP 用 A，指向权威服务器用 NS。

答案：C

因特网电话等实时应用容忍丢失、追求低时延，通常 用 UDP（绕过拥塞控制），并非必须用 TCP。需要「保证送到」的（FTP/SMTP/HTTP）用 TCP。

答案：A

UDP 首部 4 字段 × 2 字节 = 8 字节；TCP 首部通常 20 字节（最小，无选项时）。首部开销小是 UDP 的优点之一。

答案：B

GBN：W ≤ 2ⁿ − 1（留一个序号间隙消歧，避免重传整窗时新旧分组无法区分）；SR（收发窗口相等，即 W_s + W_r ≤ 2ⁿ）：W ≤ 2ⁿ⁻¹。

答案：A

第二次握手：服务器回 SYNACK 段，SYN = 1、ACK = 1，确认号 = client_isn + 1（客户端初始序号已被 SYN 段消耗），并选择自己的初始序号 server_isn。

答案：B

rwnd = RcvBuffer − (LastByteRcvd − LastByteRead)，是 接收方愿意接收的字节数。发送方保证未确认数据量 ≤ min{rwnd, cwnd}，防止淹没接收方缓冲区。

答案：B

3 个冗余 ACK 说明网络仍在交付，执行 快重传（立即重传丢失段）+ 快恢复（ssthresh = cwnd/2，cwnd = ssthresh）。只有超时才把 cwnd 置 1 重新慢开始。

答案：A

每片最大数据 = MTU − 首部 = 1000 − 20 = 980 B，向下取 8 的倍数得 976 B（976 ÷ 8 = 122）。分片数 = ⌈2780 / 976⌉ = ⌈2.85⌉ = 3 片：片 1、片 2 各 976 B，片 3 = 2780 − 2×976 = 828 B。片偏移 = 该片数据首字节位置 ÷ 8：片 1 = 0、片 2 = 976/8 = 122、片 3 = 1952/8 = 244。

答案：A

前 20 位为网络前缀，主机号 12 位。第三字节前 4 位固定（32 = 0010 0000 的前 4 位 0010），主机号全 0 得最小 128.14.32.0，全 1 得最大 128.14.47.255（第三字节 0010 1111 = 47），共 2¹² = 4096 个地址。

答案：B

服务器只看到「来自 138.76.29.7:5001」的请求，响应目的为 138.76.29.7:5001；NAT 路由器据此索引转换表，把目的改写为 10.0.0.1:3345 后转发给内网主机。

答案：B

四步顺序：discover（发现）→ offer（提供）→ request（请求）→ ACK（确认）。客户无 IP 地址，第一步只能广播 discover（源 0.0.0.0、目的 255.255.255.255）。

答案：B

IPv6 地址 128 位（2¹²⁸ ≈ 3.4×10³⁸），是 IPv4（32 位）的 2⁹⁶ 倍。基本首部固定 40 字节、仅 8 个字段，新增任播（anycast）地址与流标号。

答案：A

LS（Dijkstra）是集中式算法，经链路状态广播获得 全网一致拓扑；DV 是分布式算法，只与直接邻居交换距离向量。LS 典型协议为 OSPF，DV 为 RIP/BGP。

答案：B

毒性逆转只解决 两节点间的直接环路（z 经 y 路由到 x 时，向 y 通告 Dz(x) = ∞，y 便不再经 z 到 x）；涉及三个及以上节点的环路无法被其检测。

答案：B

BGP（边界网关协议）是 域间路由协议（AS 之间），基于 TCP（端口 179），采用路径向量算法，选路受 AS 路径长度、本地偏好等策略影响。

答案：A

CRC 能检测 长度小于 r+1 位的所有突发错误、任意奇数个比特差错；更长突发错误被检出的概率约为 1 − (½)ʳ。CRC 是检错编码，不能纠错。

答案：B

最短帧长 = 2τ × R（争用期 × 速率），保证「发送时间 ≥ 争用期」。速率提高时需增大最短帧长或缩短网段长度。

答案：B

跨网段时第一跳帧的目的 MAC = 默认网关接口的 MAC（经 ARP 解析）；路由器再重新封装成目的 MAC 为 H2 的帧。IP 目的地址端到端不变，MAC 逐跳改变。

答案：A

交换机（链路层）：隔离冲突域、不隔离广播域；集线器（物理层）：两者都不隔离；路由器（网络层）：两者都隔离。记忆：L2 设备隔离冲突域，L3 设备再隔离广播域。

答案：B

无线中并非所有站点都能听见对方（隐蔽站问题），冲突检测机制无法检测到所有冲突；且无线适配器实现冲突检测硬件代价高。因此 802.11 把「冲突检测」改为「冲突避免」。

答案：B

AP→站：地址 1（接收）= 目的站地址、地址 2（发送）= AP 地址、地址 3 = 真正的源站地址。地址 3 存放「真正的」源/目的地址。

答案：B

RSA 模幂运算耗时，实践做法：Alice 随机选 会话密钥 K_s，用对称算法加密数据本身，再用 Bob 的公钥加密 K_s——对称算法负责高速加密大数据，公钥算法只处理一小段密钥（PGP、TLS 均如此）。

答案：A

Bob 用 自己的私钥 对文档签名 K_B⁻(m)，Alice 用 Bob 的公钥 验证 K_B⁺(K_B⁻(m)) = m。谁签的名必然用了私钥，故数字签名同时提供完整性与来源认证。

答案：D

因特网传输层仍只有 TCP 与 UDP；QUIC 实为 应用层的一个子层（利用 UDP 收发分组），从应用开发者视角表现得像传输协议，但严格说不与 TCP/UDP 平级。A、B、C 均正确。

• 资源分配方式：电路交换在会话期间 预留端到端资源（缓存、链路速率），分组交换 按需共享 链路资源、允许排队。
• 时延特征：电路交换时延确定、有保证（但需建链时间，且静默期浪费资源）；分组交换时延可变、不可预测（排队时延），极端情况丢包。
• 效率与成本：分组交换更好地共享传输容量、更简单高效、成本更低（如 35 个用户以 0.04% 概率拥塞即可支持 3.5 倍于电路交换的用户数）；电路交换实现复杂（需信令软件协调），资源浪费。
• 适用场景：电路交换适合持续、对时延敏感且有保证要求的业务（传统电话）；分组交换适合突发性数据业务（因特网）。

• 目的不同：流量控制是 端到端 问题——防止发送方淹没接收方的缓冲区（速度匹配：发送速率与接收应用的读取速率匹配）；拥塞控制是 全局 问题——防止压垮网络（让各连接聚合发送速率接近但不超过瓶颈链路容量）。
• 机制不同：流量控制靠接收方通告的 rwnd（接收窗口）；拥塞控制靠发送方维护的 cwnd（拥塞窗口），根据 ACK 增窗、超时/3 冗余 ACK 减窗（AIMD）。
• 共同限制：发送方允许的未确认数据量 ≤ min{rwnd, cwnd}——两条约束取较小者，同时兼顾「不淹没接收方」与「不压垮网络」。

工作流程（八字口诀「先听后发，边听边发，冲突停发，随机重发」）：

1. 先听后发：适配器从网络层获得分组封装成帧；若信道忙则持续监听，直到信道空闲（并保持 9.6 μs 帧间间隔）后发送；
2. 边听边发：发送过程中继续检测信道；
3. 冲突停发：争用期（2τ）内检测到碰撞，立即停止发送（避免继续浪费信道），执行二进制指数退避；
4. 随机重发：从 {0, 1, …, 2ᵏ−1} 随机取 r（k = min(重传次数, 10)），推迟 r×2τ 后回到步骤 1；重传 16 次仍失败则放弃并向高层报错。

争用期与最短帧长：争用期 = 端到端往返传播时延 2τ；最短帧长 = 2τ × 速率，保证「发送帧的时间 ≥ 争用期」——发送完之前若发生碰撞，发送方一定能检测到。

密钥生成（Bob）： ① 选两个大素数 p、q；② 计算 n = p·q 与 z = (p−1)(q−1)；③ 选 e（e < z 且与 z 互素）；④ 求 d 使 e·d ≡ 1 (mod z)；⑤ 公钥 K_B⁺ = (n, e) 公开，私钥 K_B⁻ = (n, d) 保密。

加解密： Alice 加密 c = mᵉ mod n（明文整数 m，0 ≤ m < n）；Bob 解密 m = cᵈ mod n。安全性依赖「由公开的 n 分解出 p、q 在计算上不可行」。

为什么组合使用： RSA 的模幂运算非常耗时，直接加密长数据代价过高；实践做法是 Alice 随机选一个会话密钥 K_s，用 对称密码（DES/AES）加密数据本身，再用 Bob 的公钥加密 K_s——对称算法负责大批量数据的高速加密，公钥算法只处理一小段密钥，兼顾安全与效率（PGP、TLS 均如此）。

（1）非持久串行： 每个对象需 1 RTT 建连 + 1 RTT 请求/响应 = 2 RTT：

（2）非持久并行（3 条连接）： 先取 HTML 花 2 RTT；3 张图经 3 条并行连接各需 2 RTT（并行建连 + 并行请求/响应，取一次并行时间）：

（3）持久非流水线： 建连并取回 HTML 2 RTT；此后每张图 1 RTT（请求 + 响应）：

（4）持久流水线： 建连并取回 HTML 2 RTT；3 个图像请求背靠背连续发出，服务器背靠背响应，全部只花 1 RTT：

为什么流水线最快： 流水线消除了「每对象 1 次请求-响应往返」的串行等待——所有对象的请求在一个 RTT 内连续发出、响应在一个 RTT 内连续返回，RTT 开销从「每对象 2 RTT / 1 RTT」降到「全部对象共享 1 RTT」。四种方式按耗时排序：流水线（360 ms）< 并行（480 ms）< 持久非流水线（600 ms）< 非持久串行（960 ms）。

（1）

（2）互素验证与 d。 13 与 60 的最大公因子为 1（60 = 13×4 + 8，13 = 8 + 5，8 = 5 + 3，5 = 3 + 2，3 = 2 + 1），故互素。求 d 使 13d ≡ 1 (mod 60)：检验 13×37 = 481 = 60×8 + 1，故 d = 37。

（3）公钥与密文。 公钥 K_B⁺ = (77, 13)；私钥 K_B⁻ = (77, 37)。

加密 c = m¹³ mod 77：

• m = 5：5² = 25；5⁴ = 625 ≡ 625 − 77×8 = 9；5⁸ = 9² = 81 ≡ 4；5¹³ = 5⁸·5⁴·5 ≡ 4×9×5 = 180 ≡ 180 − 77×2 = 26。故 c = 26。
• m = 10：10² = 100 ≡ 23；10⁴ = 23² = 529 ≡ 529 − 77×6 = 67；10⁸ = 67² = 4489 ≡ 4489 − 77×58 = 23；10¹³ = 10⁸·10⁴·10 ≡ 23×67×10 = 15410 ≡ 15410 − 77×200 = 10。故 c = 10。

（4）解密。 Bob 用私钥计算 m = cᵈ mod n = c³⁷ mod 77。

验证 c = 26：26² = 676 ≡ 676 − 77×8 = 60；26⁴ = 60² = 3600 ≡ 3600 − 77×46 = 58；26⁸ = 58² = 3364 ≡ 3364 − 77×43 = 53；26¹⁶ = 53² = 2809 ≡ 2809 − 77×36 = 37；26³² = 37² = 1369 ≡ 1369 − 77×17 = 60；26³⁷ = 26³²·26⁴·26 ≡ 60×58×26 = 60×58 = 3480 ≡ 3480 − 77×45 = 15，15×26 = 390 ≡ 390 − 77×5 = 5 ✓。

明文 5 被正确恢复，验证了 RSA 加解密的互逆性（(mᵉ)ᵈ ≡ m (mod n)）。