计算机网络——网络层の选择题整理

网络层的功能

1、在路由器互连的多个局域网的结构中，要求每个局域网（）
A、物理层协议可以不同，而数据链路层及其以上的高层协议必须相同
B、物理层、数据链路层协议可以不同，而数据链路层以上的高层协议必须相同
C、物理层、数据链路层、网络层协议可以不同，而网络层以上的高层协议必须相同
D、物理层、数据链路层、网络层及高层协议都可以不同

解析：选C
路由器是网络层设备，向传输层及以上层次隐藏下层的具体实现，就是网络层及以下可以协议不一样，路由器都会帮其隐藏差异，但是传输层及以上层次必须一样，要不然用不了，不能通信了。
特定的路由器连接IPv4和IPv6网络，就是典型的网络层协议不同而实现互联的例子。

2、下列协议中属于网络层协议的是（）
a.IP
b.TCP
c.FTP
d.ICMP
A、a和b
B、b和c
C、c和d
D、a和d

解析：选D
IP协议： 网际互连协议，是整个TCP/IP协议族的核心，也是构成互联网的基础。IP位于TCP/IP模型的网络层(相当于OSI模型的网络层)，它可以向传输层提供各种协议的信息，例如TCP、UDP等；对下可将IP信息包放到链路层，通过以太网、令牌环网络等各种技术来传送。
ICMP协议： 是一种面向无连接的协议，用于传输出错报告控制信息。主要用于在主机与路由器之间传递控制信息，包括报告错误、交换受限控制和状态信息等。工作在网络层
TCP协议： 传输控制协议，是一种面向连接的、可靠的、基于字节流的传输层通信协议，由IETF的RFC 793定义。
FTP协议： 文件传输协议，是 TCP/IP 协议组中的协议之一。FTP协议包括两个组成部分，其一为FTP服务器，其二为FTP客户端。工作在应用层

3、下列描述中，（）不是软件定义网络（SDN）的特点
A、控制与转发功能分离
B、控制层面集中化
C、接口开放可编程
D、Openflow取代了路由协议

解析：选D
软件定义网络（SDN）：采用集中式的控制层面和分布式的数据层面，两个层面相互分离，控制层面利用控制-数据接口对数据层面上的路由器进行集中式控制，方便软件来控制网络。
优点：
①全局集中式控制和分布式高速转发； =>A、B对
②灵活可编程与性能的平衡；C对
③降低成本
对于D，Overflow协议是控制层面和数据层面之间的接口，在SDN中，路由器之间不在互相交换路由信息，由远程控制计算器算出最佳路由。所以是远程控制计算器取代了路由协议。

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路由算法

1、下列关于分层路由的描述中，（）是错误的
A、采用分层路由后，路由器被划分成区域
B、每个路由器不仅知道如何将分组路由到自己区域的目标地址，而且知道如何路由到其他区域
C、采用分层路由后，可以将不同的网络连接起来
D、对于大型网络，可能需要多级的分层路由来管理

解析：选B
对于A，分层路由就是将整个互联网划分为许多较小的自治系统AS，每个自治系统有权自主决定自治系统内部是用什么样的路由协议。大白话之把一整个互联网划分成许多小区域，自己进行管理。
对于C，内部网关协议用于自治系统内部，是内部使用的路由选择协议。
外部网关协议用于自治系统外部，是外部使用的连接各个自治系统的协议。
使用外部网关协议可以将不同的网络和自治系统连接起来。
对于D，对于大型网络，可能需要使用OSPF协议，将自治系统划分为更小的区域，降低每个区域内部路由信息的通信量大小。
对于B，只有处在边界的路由器才不仅知道如何将分组路由到自己区域的目标地址，而且知道如何路由到其他区域，对于自治系统内部的路由器，只知道如何将分组路由到自己区域的目标地址，对于要出去的分组，同一路由给处于边界的负责与外界连通的路由器。
be like:只有路由器A、B不仅知道如何将分组路由到自己区域的目标地址，而且知道如何路由到其他区域

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IPv4

1、以下关于IP分组结构的描述中，错误的是（）
A、IPv4分组头的长度是可变的
B、协议字段表示IP的版本，值为4表示IPv4
C、分组有长度字段以4B为单位，总长度字段以字节为单位
D、生存时间字段值表示一个分组可以经过的最多的跳数

解析：选B
对于A，IPv4有20B固定不变的分组头长度和一部分可选字段，其长度可变，用来提供错误检查及安全等机制。包括两部分如下图：

对于B，协议字段：占8位，指出此分组携带的数据使用何种协议，即分组的数据部分应上交给哪个协议进行处理，如TCP，UDP等，其中值为6表示TCP，值为17表示UDP。
版本是用来表示IP版本的，值为4表示IPv4。
对于C，分组的长度字段即首部长度，占4位，基本单位是4B。总长度字段占16位，指首部和数据之和的长度，单位为字节。
对于D，生存时间字段值占8位，是数据报在网络中可通过的路由器数的最大值，表示一个分组可以经过的最多的跳数。

2、IPv4分组首部中有两个有关长度的字段：首部长度和总长度，其中（）
A、首部长度字段和总长度字段都以8bit为计数单位
B、首部长度字段以8bit为计数单位，总长度字段以32bit为计数单位
C、首部长度字段以32bit为计数单位，总长度字段以8bit为计数单位
D、首部长度字段和总长度字段都以32bit为计数单位

解析：选C
首部长度字段以4B为基本单位，即32bit
总长为字段以字节为基本单位，即1B，即8bit
补充：
片偏移字段以8B为基本单位，即64bit

3、下列地址中，属于单播地址的是（）
A、172.31.128.255/18
B、10.255.255.255
C、192.168.24.59/30
D、224.105.5.211

解析：选A
172.31.128.255/18 => 1010 1000. 0000 1111. 1000 0000. 1111 1111，主机号是：00 0000. 1111 1111不全为1或0，因此是单播地址
对于B，10.255.255.255 => 0000 1010. 1111 1111. 1111 1111. 1111 1111，主机号全为1，表示广播。
对于C，192.168.24.59/30 => 1100 0000. 1010 1000. 0001 1000. 0011 1011，最后的主机号全部都是1，表示广播
对于D，224.105.5.211是D类地址，属于多播地址

4、为了解决IP地址耗尽的问题，可以采用以下一些措施，其中治本的是（）
A、划分子网
B、采用无类比编制CIDR
C、采用网络地址转换NAT
D、采用IPv6

解析：选D
为了解决IP地址耗尽的问题，采用以下一些措施：
①采用划分子网和无类别编制CIDR的方式，使IP地址的分配更加合理
②采用网络地址转换NAT方法节约全球IP地址
③采用具有更大地址空间的新版本的IPv6.
其中只有③是根本解决IP地址的耗尽问题

5、一个网络中有几个子网，其中一个已分配了子网号74.178.247.96/29，则下列网络前缀中，不能再分配给其他子网的是（）
A、74.178.247.120/29
B、74.178.247.64/29
C、74.178.247.96/28
D、74.178.247.104/29

解析：选C
74.178.247.96/29 => 0100 1010. 1011 0010. 1111 0111. 0110 0000
74.178.247.120/29 => 0100 1010. 1011 0010. 1111 0111. 0111 1000
74.178.247.64/29 => 0100 1010. 1011 0010. 1111 0111. 0100 0000
74.178.247.96/28 => 0100 1010. 1011 0010. 1111 0111. 0110 0000
74.178.247.104/29 => 0100 1010. 1011 0010. 1111 0111. 0110 1000
在一个网络中的网络前缀要服从哈夫曼编码，即不能出现分歧，对于C，IP地址为：0100 1010. 1011 0010. 1111 0111. 0110 0101时，不能判断这个IP地址属于哪一个子网，它既可以是0100 1010. 1011 0010. 1111 0111. 0110 0101，可以是0100 1010. 1011 0010. 1111 0111. 0110 0101

6、假定一个NAT路由器的公网地址为205.56.79.35，并具有如下表项：

它收到一个源IP地址为192.168.32.56，源端口为80的分组，其动作是（）
A、转换地址，将源IP变为205.56.79.35，端口变为2056，然后发送到公网
B、添加一个新的条目，转换IP地址及端口然后发送到公网
C、不转发，丢弃该分组
D、直接将分组转发到公网

解析：选C
NAT：网络地址转换，是指将专用网络地址转换为共用地址，从而对外隐藏内部管理的IP地址。NAT的表项需要管理员添加，这样才能控制一个内网到外网的网络连接。如果表项中没有，则丢弃该分组。

7、主机发送IP数据报给主机B，途中经过了5个路由器，在此过程中总共使用了（）次ARP
A、5
B、6
C、10
D、11

解析：选B

①：源主机使用ARP找到本网络中的路由器
②–⑤：路由器使用ARP寻找下一跳地址
⑥：主机B网络中的路由器利用ARP寻找主机B

8、如下图所示，就假设H1与H2的默认网关和子网掩码均分别配置为192.168.3.1和255.255.255.128，H3和H4的默认网关和子网掩码均分别配置为192.168.3.254和255.255.255.128，则下列现象中可能发生的是（）

A、H1不能与H2进行正常IP通信
B、H2与H4均不能访问Internet
C、H1不能与H3进行正常IP通信
D、H3不能与H4进行正常IP通信

解析：选B
从子网掩码可以得知：H1和H2处于同一网段，H3和H4属于同一网段，分别可以正常IP通信。因此A、D不对。
默认网关：是指一台主机如果找不到可用的网关，就把数据包发给默认指定的网关，由这个网关来处理数据包。
H1和H2的默认网关写成二进制：1100 0000. 1010 1000. 0000 0011. 0000 0001，因为子网掩码是：255.255.255.128，因此H1和H2是所在的网段是：1100 0000. 1010 1000. 0000 0011. 0000 0000
H3和H4的默认网关写成二进制：1100 0000. 1010 1000. 0000 0011. 1111 1110，因为子网掩码是：255.255.255.128，因此H3和H4所在的网段是：1100 0000. 1010 1000. 0000 0011. 1111 1110
对于H2，当其要访问Internet时，需要将信息发送给默认网关，而H2的默认网关是192.168.3.1，路由器E1接口的IP地址为192.168.3.254，不一样，因此H2不能访问Internet。
对于H4，当其要访问Internet时，需要将信息发送给默认网关，H4的默认网关是192.168.3.254，路由器E1接口的IP地址为192.168.3.254，一样，因此H4能访问Internet。
因为H1和H3不在一个网段，因此如果要访问，需要将信息发送给默认网关，可H1同H2一样，默认网关和路由器E1的接口IP地址不同，因此不能通过路由器转发分组，但H3可以发送给H1和H2，因此H1和H3不能正常通信（因为通信不是双向的）

9、若将101.200.16.0/20划分为5个子网，则可能的最小子网的可分配IP地址数是（）
A、126
B、254
C、510
D、1022

解析：选B
101.200.16.0/5 => 0110 0101. 1100 1000. 0001 0000. 0000 0000
若采用均匀分配，那么就不会有最小子网了，所以要采用不均匀的子网划分，因此采用哈夫曼编码的方式确定子网号
第一个：0110 0101. 1100 1000. 0001 0 000. 0000 0000，网络号为21位，子网号为11位
第二个：0110 0101. 1100 1000. 0001 10 00. 0000 0000，网络号为22位，子网号为10位
第三个：0110 0101. 1100 1000. 0001 110 0. 0000 0000，网络号为23位，子网号为9位
第四个：0110 0101. 1100 1000. 0001 1110 . 0000 0000，网络号为24位，子网号为8位
第五个：0110 0101. 1100 1000. 0001 1111. 0000 0000，网络号为25位，子网号为7位
其中最小的子网是第五个，子网号7位，有2⁷-2个主机号=254

10、现将一个IP网络划分为3个子网，若其中一个子网是192.168.9.128/26，则下列网络中，不可能是另外两个子网之一的是（）
A、192.168.9.0/25
B、192.168.9.0/26
C、192.168.9.192/26
D、192.168.9.192/27

解析：选B
192.168.9.128/26 => 1100 0000. 1010 1000. 0000 1001. 1000 0000
A：192.168.9.0/25 => 1100 0000. 1010 1000. 0000 1001. 0000 0000
B：192.168.9.0/26 => 1100 0000. 1010 1000. 0000 1001. 0000 0000
C：192.168.9.192/26 => 1100 0000. 1010 1000. 0000 1001. 1100 0000
D：192.168.9.192/27 => 1100 0000. 1010 1000. 0000 1001. 1100 0000
对于A，可以是xx.xx.xx.0000 0000、xx.xx.xx.1100 0000、xx.xx.xx.1000 0000这三种情况
对于B，三种情况还会剩一个，至少是四种才行。xx.xx.xx.0000 0000、xx.xx.xx.1000 0000、xx.xx.xx.0100 0000、xx.xx.xx.1100 0000
对于C，可以是xx.xx.xx.1000 0000、xx.xx.xx.1100 0000、xx.xx.xx.0000 0000
对于D，可以是可以是xx.xx.xx.1000 0000、xx.xx.xx.11100 0000、xx.xx.xx.1100 0000
就是A，C，D都可以只有三种，但B没法只有三种，总会出现第四种，总会有至少4个子网。

11、若路由器向MTU=800B的链路转发一个总长度为1580B的IP数据报（首部长度为20B）时，进行了分片，且每个分片尽可能大，则第二个分片的总长度字段和MF标志位的值分别是（）
A、796，0
B、796，1
C、800，0
D、800，1

解析：选B
因为要转发一个总长度为1580B的IP数据报（首部长度为20B），所以总长度为1600B；
已知分片的最大长度为800B，其中有20B是分片头部，因此剩下的780B是数据部分，因为要求分片的数据部分要能被8整除，而小于等于780且能被8整除的数大小为776，所以数据部分实际长度为776B，加上20B的首部，所以分片的长度为796B，1600-796*2=8，因此还需要有第三片，综上第二个分片的总长度字段的值为796，MF（表示后面是否还有分片）标志位的值为1

IPv6

1、与IPv4相比，IPv6（）
A、采用32位IP地址
B、增加了头部字段数目
C、不提供QoS保障
D、没有提供校验和字段

解析：选D
IPv6采用128位地址，减少了头部字段数目，仅包含8个字段。IPv6支持QoS，以满足实时、多媒体通信的需要。由于目前网络传输介质的可靠性较高，出现比特错误的可能性很低，且数据链路层和传输层有自己的校验，为了效率，IPv6没有校验和。
通常QoS提供以下三种服务模型：Best-Effort service（尽力而为服务模型），Integrated service（综合服务模型，简称Int-Serv），Differentiated service（区分服务模型，简称Diff-Serv）。
QoS是网络与用户之间以及网络上互相通信的用户之间关于信息传输与共享的质的约定，例如，传输延迟允许时间、最小传输画面失真度以及声像同步等,是用来解决网络延迟和阻塞等问题的一种技术。路由器一般均支持QoS。QoS 是网络的一种安全机制，是用来解决网络延迟和阻塞等问题的一种技术。

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路由协议

1、BGP交换的网络可达性信息是（）
A、到达某个网络所经过的路径
B、到达某个网络的下一跳路由器
C、到达某个网络的链路状态摘要信息
D、到达某个网络的最短距离及下一跳路由器

解析：选A
BGP：边界网关协议，是不同自治系统的路由器之间交换路由信息的协议，是一种外部网关协议，常用于互联网和网关之间。采用的是路径向量路由选择协议。交换的路由信息是到达某个目的网络所要经过的各个自治系统序列而不仅仅是下一跳。

2、假设下图中的R1、R2、R3采用RIP交换路由信息，且均已收敛。若R3检测到网络201.1.2.0/25不可达，并向R2通告一次新的距离向量，则R2更新后，其到达该网络的距离是（）

A、2
B、3
C、16
D、17

解析：选B
未更改前：
R1到达网络201.1.2.0/25经过R3，距离是2
R2到达网络201.1.2.0/25经过R3，距离是2
R3到达网络201.1.2.0/25，距离是1
因为采用RIP交换路由信息，具有“坏消息传得慢”的特点，所以在R3检测到网络201.1.2.0/25不可达，并向R2通告一次新的距离向量后，R3到达网络201.1.2.0/25，距离是16（表示不可达），R2经过R3的路径也不可达，变为16，但是R1不变，因此R2比较从R1走（距离为3）和从R3走（距离为16），选择短的，从R1走，距离为3。（实际上此路也是不通的，但R2并不知道，所以就选了）

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IP组播

1、以下关于组播概念的描述中，错误的是（）
A、在单播路由选择中，路由器只能从它的一个接口转发收到的分组
B、在组播路由选择中，路由器可以从它的多个接口转发收到的分组
C、用多个单播仿真一个组播时需要更多的带宽
D、用多个单播仿真一个组播时时延基本上是相同的

解析：选D
组播：让源计算机一次发送的单个分组可以抵达用一个用组地址标识的若干目标主机。
多个单播可以仿真组播，但是一个组播多需要的带宽要小于多个单播带宽之和；用多个单播仿真一个组播时，路由器的时延将很大，因为单播是每次传输一个数据，然后就要转发，组播是一次传输所有数据，不用总是转发，减少转发时间，时延降低。

2、在设计组播路由时，为了避免路由环路（）
A、采用了水平分割技术
B、构造组播转发树
C、采用了IGMP
D、通过生存时间（TTL）字段

解析：选B
对于A，采用了水平分割技术，是为了避免距离向量路由算法中的无穷计数问题
对于B，组播转发树可以避免路由环路，因为树是没有环路的
对于C，IGMP（因特网组管理协议），使用该协议通知本地网络上的路由器关于要接收发送给某个组播组的分组的愿望
对于D，生存时间（TTL）字段是用于防止IP分组由于环路而在网络中无限循环，不是用来防止环路，是用来防止环路产生后的循环。

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移动IP

1、一台主机移动到了另一个LAN中，如果一个分组到达了它原来所在的LAN中，那么分组会被转发给（）
A、移动IP的本地代理
B、移动IP的外部代理
C、主机
D、丢弃

解析：选A
当一个分组到达用户的本地LAN时，它被转发给某一台与本地LAN相连的路由器。该路由器寻找目的主机，这时本地代理响应该请求，将这些分组封装到一些新IP分组的载荷，并将新分组发送给外部代理，外部代理将原分组解出来后，移交给移动后的主机。

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网络层设备

1、下列网络设备中，能够抑制广播风暴的是（）
a.中继器
b.集线器
c.网桥
d.路由器
A、仅a和b
B、仅c
C、仅c和d
D、仅d

解析：选D

设备名称	是否隔离冲突域	是否隔离广播域	在哪一层
中继器	否	否	物理层
集线器	否	否	物理层
网桥	是	否	数据链路层
路由器	是	是	网络层