8.3 全真模拟题解析
【试题1分析】答案：B。ARP协议的作用是由目标的IP地址发现对应的MAC地址。如果源站要和一个新的目标通信，首先由源站发出ARP请求广播包，其中包含目标的IP地址，然后目标返回ARP应答包，其中包含了自己的MAC地址。这时，源站一方面把目标的MAC地址装入要发送的数据帧中，一方面把得到的MAC地址添加到自己的ARP表中。当一个站与多个目标进行了通信后，在其ARP表中就积累了多个表项，每一项都是IP地址与MAC地址的映射关系。ARP表通常用于由IP地址查找对应的MAC地址。
【试题2分析】答案：B。文件传输协议FTP利用TCP连接在客户机和服务器之间上传和下载文件。FTP协议占用了两个TCP端口，FTP服务器监听21号端口，准备接受用户的连接请求。当用户访问FTP服务器时便主动与服务器的21号端口建立了控制连接。如果用户要求下载文件，则必须等待服务器的20号端口主动发出建立数据连接的请求，文件传输完成后数据连接随之释放。在客户端看来，这种处理方式被叫做被动式FTP，Windows系统中默认的就是这种处理方式。由于有的防火墙阻止由外向内主动发起的连接请求，所以FTP数据连接可能由于防火墙的过滤而无法建立。为此有人发明了一种主动式FTP，即数据连接也是由客户端主动请求建立的，但是在服务器中接收数据连接的就不一定是20号端口了。
【试题3分析】答案：C。采用电路交换方式时，在通信开始之前要先建立通路，在通信结束之后还要释放链路。在整个通信进行的过程中，通信信道由参与通信的用户独享，即使某个时刻没有信息在信道上传递，其他用户也不能使用此信道。采用这种交换方式，可以保证用户的通信带宽，时延较短。但线路的利用率不高。现在广泛使用的电话通信网络中使用的就是电路交换技术。
【试题4分析】答案：B。两个层次之间是通过SAP进行通信的，第N层通过SAP向第N+1层实体提供服务，第N+1层实体通过SAP向第N层实体请求服务。
【试题5分析】答案：C。网络层是OSI参考模型中的第三层，介于运输层和数据链路层之间，它在数据链路层提供的两个相邻端点之间的数据帧的传送功能上，进一步管理网络中的数据通信，将数据设法从源端经过若干个中间节点传送到目的端，从而向运输层提供最基本的端到端的数据传送服务。网络层的目的是实现两个端系统之间的数据透明传送，具体功能包括寻址和路由选择、连接的建立、保持和终止等。它提供的服务使传输层不需要了解网络中的数据传输和交换技术。简单来说就是“路径选择、路由及逻辑寻址”。
【试题6分析】答案：C。计算机网络通常由三个部分组成，它们是资源子网、通信子网和通信协议。
（1）通信子网
所谓通信子网就是计算机网络中负责数据通信的部分。它是计算机网络中实现网络通信功能的设备及其软件的集合，包括传输线路、网络设备和网络控制中心等硬软件设施，完成网络数据传输、转发等通信处理任务，电信部门提供的网络（如X.25网、DDN、帧中继网等）一般都属于通信子网，通信子网与具体的应用无关。
（2）资源子网
资源子网是计算机网络中面向用户的部分，负责全网络面向应用的数据处理工作。它是网络中实现资源共享功能的设备及其软件的集合，负责全网的数据处理，向网络用户提供各种网络资源与网络服务，由用户的主机和终端组成，主机通过高速通信线路与通信子网的通信控制处理器相连接。
（3）通信协议
协议是为了在网络中不同设备之间进行数据通信而预先制定的一整套通信双方共同遵守的格式和约定。它的存在与否是计算机网络与一般计算机互连系统的根本区别。不同的计算机网络使用不同的通信协议，如OSI、X.25协议等。
【试题7分析】答案：B。根据网络覆盖的范围，网络可以分为广域网、局域网、城域网等。
（1）广域网
也称为远程网，它的覆盖范围可从几百千米到几千千米，可以覆盖一个地区或一个国家，甚至整个世界。因为距离较远，信息衰减比较严重，所以这种网络一般需要租用专线。由于其规模较大，传输延迟也较大。如我们国家的CH1NANET、CHINAPAC和CHINADDN。
（2）局域网
局域网是最常见、应用最广的一种网络。它的覆盖范围在几十米或数千米，限定在较小的区域内。通常安装在一个建筑物或校园园区中，常由一个单位投资组建。有的家庭中甚至都有自己的小型局域网。局域网在计算机数量配置上没有太多的限制，少至两台，多则可达几百台。局域网不存在寻径问题，通常不包括网络层的应用。
局域网的特点是连接范围窄、用户数少、配置容易、连接速率高。目前局域网的最快速率达到10Gbit/s。IEEE的802标准委员会定义了多种形式的局域网，包括以太网、令牌环网、FDDI以及无线局域网等。
（3）城域网
城域网也称市域网，覆盖范围一般是一个城市，介于局域网和广域网之间。它的覆盖范围在几十千米至数百千米，采用IEEE802.6标准。与LAN相比，MAN的扩展距离更长，连接的计算机数量更多，在地理范围上可以说是LAN的延伸。在一个大型城市或都市地区，一个MAN网络通常连接着多个LAN。
【试题8分析】答案：B。分组交换有以下两种方式。
（1）虚电路交换
在两个节点开始传送数据之前，需要先建立路由，在每个中间节点的路由表中需要标识出属于此虚电路的分组应该沿哪条路由传递。通信结束之后，需要将虚电路拆除。这种通信过程与电路交换的过程类似。两者最大的不同在于，采用虚电路方式，当信道中没有属于此虚电路的分组传输时，可以在信道上传输其他分组，提高了信道的利用率。
（2）数据报交换
采用数据报方式时，每个分组头部都包含了分组目的地信息。中间节点通过检查分组头部，为分组确定路由。每个分组通过网络时的路由可能是不同的。因此，分组抵达目的节点时的顺序与其发送顺序可能不同。
【试题9分析】答案：D。物理层、数据链路层和网络层是七层协议的基础层次，也是目前最为成熟的三个层次。无论是在广域网还是局域网上，都是以这几个层次为基础的。它们主要是面向数据通信的，因此基于这三层通信协议构成的网络通常被称为通信网络或通信子网。
【试题10分析】答案：A。RIP是最早的路由协议之一，现在仍然在广泛使用。它是内部网关协议中的距离矢量路由协议，该协议属于网络层协议。
TCP是传输层中面向连接的、可靠的协议。
FTP是文件传输协议，它是应用层协议，用于提供文件传输服务，基于传输层的TCP协议。
X.21是对公用数据网中的同步式终端DTE与线路终端DCE间接口的规定。主要是对如下两个功能进行了规定。
·与其他接口一样，对电气特性、连接器形状、相互连接电路的功能特性等的物理层进行了规定。
·为控制网络交换功能的网控制步骤，定义了网络层的功能。
在专用线连接时只使用物理层功能，而在线路交换数据网中，则使用物理层和网络层两个功能。
【试题11分析】答案：C。通过IP包传送的ICMP信息主要用于涉及网络操作或错误操作的不可达信息。ICMP包发送是不可靠的，所以主机不能依靠接收ICMP包解决任何网络问题。
ICMP的主要功能如下。
·通告网络错误。比如，某台主机或整个网络由于某些故障不可达。如果有指向某个端口号的TCP或UDP包没有指明接收端，这也由ICMP报告。
·通告网络拥塞。当路由器缓存太多包，由于传输速度无法达到它们的接收速度，将会生成“ICMP源结束”信息。对于发送者，这些信息将会导致传输速度降低。当然，更多的ICMP源结束信息的生成也将引起更多的网络拥塞，所以使用起来较为保守。
·协助解决故障。ICMP支持Ech功能，即在两个主机间一个往返路径上发送一个包。ping是一种基于这种特性的通用网络管理工具，它将传输一系列的包，测量平均往返次数并计算丢失百分比。
·通告超时。如果一个IP包的TTL降低到零，路由器就会丢弃此包，这时会生成一个ICMP包通告这一事实。Traceroute是一个工具，它通过发送小TTL值的包及监视ICMP超时通告可以显示网络路由。
根据MAC地址查找对应的IP地址是RARP协议的功能。把公网的IP地址转换为私网的IP地址是NAT的功能。备选项D是拼凑的备选项。
【试题12分析】答案：B。TCP和UDP是TCP/IP协议中的两个传输层协议，它们使用IP路由功能把数据包发送到目的地，从而为应用程序及应用层协议（包括HTTP、SMTP、SNMP、FTP和Telnet）提供网络服务。TCP提供的是面向连接的、可靠的数据流传输，而UDP提供的是非面向连接的、不可靠的数据流传输。TCP报头格式如图8-10所示。如果不计任选字段，它通常是20个字节。
图8-10 TCP报头格式
UDP首部的各字段及UDP报头格式如图8-11所示。
图8-11 UDP首部各字段及UDP报头格式
因此，顺序号包含在TCP头中而不包含在UDP头中。
【试题13分析】答案：B。TCP头部格式如图8-12所示。
图8-12 TCP头部格式
除了“可选项”之外共有5行，20个字节。
【试题14分析】答案：A。TCP属于传输层协议，它可以支持多种应用层协议。应用层协议访问TCP服务的访问点是端口号，不同的端口号用于区分不同的应用进程。例如HTTP协议对应的端口号是80，FTP对应的端口号是20和21。
【试题15分析】答案：A。Telnet协议的功能是远程登录。通过Telnet终端可以登录到远程主机，进行配置和管理，前提是必须知道远程端主机名或IP地址以及远程登录账号。Telnet命令的一般格式为“telnet Hostname/IP地址”。例如，在Windows的“运行”窗口中输入“Telnet192.168.1.23”，再结合正确的账户名和口令，就可以登录到IP地址为192.168.1.23的主机进行配置了。
【试题16分析】答案：采用电路交换方式时，在通信开始之前要先建立通路，在通信结束之后还要释放链路。在整个通信进行的过程中，通信信道由参与通信的用户独享，即使某个时刻没有信息在信道上传递，其他用户也不能使用此信道。采用这种交换方式，可以保证用户的通信带宽，时延较短；但线路的利用率不高。现在广泛使用的电话通信网络中使用的就是电路交换技术。分组是指包含用户数据和协议头的块，每个分组通过网络交换机或路由器被传送到正确目的地。一条信息可能被划分为多个分组，每个分组在网络中独立传输，并且可能沿不同路由到达目的地。一旦属于同一条信息的所有分组都到达了目的地，就可以将它们重装，形成原始信息，传递给上层用户。这样的过程就被称为分组交换。
【试题17分析】答案：（1）各层功能明确。即每一层的划分都应有它自己明确的、与其他层不同的基本功能。这样在某层的具体实现方法或功能发生变化时，只要保持与上、下层的接口不变，就不会对其他各层产生影响。
（2）层间接口清晰。应尽量减少跨过接口的通信量。
（3）层数适中。层数应足够多，以避免不同的功能混杂在同一层中，但也不能太多，否则体系结构会过于庞大，增加各层服务的开销。
（4）网络中各节点都具有相同的层次，不同节点的同等层具有相同的功能。
【试题18分析】答案：TCP为应用程序提供可靠的通信连接，适合于一次传输大批数据的情况。并适用于要求得到响应的应用程序。
UDP提供了无连接通信，不对传送的数据报提供可靠性保证。适合于一次传输少量数据的情况，传输的可靠性由应用层负责。
【试题19分析】答案：资源子网是网络中实现资源共享功能的设备及其软件的集合。负责全网的数据处理，向网络用户提供各种网络资源与网络服务。由用户的主机和终端组成。主机通过高速通信线路与通信子网的通信控制处理器相连接。
【试题20分析】答案：OSI参考模型对系统体系结构、服务定义和协议规范3方面进行了描述。它定义了一个由物理层、数据链路层、网络层、运输层、会话层、表示层和应用层组成的七层模型，用以进行进程间的通信，并作为一个框架来协调各层标准的制定。OSI参考模型的服务定义描述了各层所提供的服务，以及层与层之间的抽象接口和交互用的服务原语；OSI参考模型各层的协议规范精确地定义了应当发送何种控制信息以及应该通过何种过程对此控制信息进行解释。
TCP/IP体系结构采用了4层结构，每一层都使用它的下一层所提供的服务来完成本层的功能。这4层从下往上依次是网络接口层、网络层、传输层和应用层。
TCP/IP模型和OSI参考模型的目的和实现的功能都一样，本质上来讲它们都采用了分层结构，并在层间定义了标准接口，上层使用下层提供的服务，但下层提供服务的方式对上层来说是透明的；在对等层间采用协议来实现相应的功能。这两种模型在层次划分上也有相似之处。
但这两种模型的提出是相互独立的，出发点也不同，因此在使用上有很大的不同。OSI参考模型理论比较系统、全面，对具体实施有一定的指导意义，但是和具体实施还有很大的差别，要完整地实现OSI参考模型所规定的所有功能是非常困难的；TCP/IP模型则是在实践中逐步发展而来的。TCP/IP和互联网的发展相辅相成，现在不仅在Internet中，在局域网中也开始应用TCP/IP。但是由于TCP/IP由实际应用发展而来，缺乏统一的规划，层次划分并不十分清晰和确定，在今后的发展过程中可能还会有所调整。