广州开放大学计算机网络期末考试试卷与参考答案

以下是一份针对广州开放大学计算机网络课程的期末复习笔记，涵盖核心知识点、常见题型及参考答案，供参考学习：

计算机网络复习笔记

一、核心知识点总结

1. 网络基础概念

- OSI参考模型：共7层，从下到上为物理层、数据链路层、网络层、传输层、会话层、表示层、应用层。

- TCP/IP参考模型：共4层，从下到上为网络接口层、网络层（IP协议）、传输层（TCP/UDP）、应用层（HTTP、FTP等）。

- 网络拓扑结构：总线型、星型、环型、树型、网状型等。

- IP地址分类：

- IPv4地址：分为A、B、C、D、E类，常用的是A（0.0.0.0-127.255.255.255）、B（128.0.0.0-191.255.255.255）、C（192.0.0.0-223.255.255.255）类。

- IPv6地址：128位，格式为`2001:0db8:85a3:0000:0000:8a2e:0370:7334`，支持更灵活的地址分配。

2. 数据链路层

- MAC地址：48位，用于局域网设备唯一标识。

- 以太网协议：CSMA/CD（载波侦听多路访问/冲突检测），适用于共享介质环境。

- VLAN（虚拟局域网）：通过划分逻辑网络隔离广播域，提升安全性。

- 交换机与集线器：

- 集线器（HUB）：工作在物理层，广播式转发。

- 交换机（Switch）：工作在数据链路层，根据MAC地址学习和转发。

3. 网络层

- IP协议：负责逻辑寻址和路由选择。

- 子网划分：

- 子网掩码：用于区分网络地址和主机地址（如`255.255.255.0`表示24位网络前缀）。

- CIDR（无类别域间路由）：支持可变长子网掩码，格式为`192.168.1.0/24`。

- 路由协议：

- RIP：基于距离向量的路由协议。

- OSPF：基于链路状态的路由协议，支持动态路由。

- NAT（网络地址转换）：将私有IP地址转换为公有IP地址，实现内网设备访问外网。

4. 传输层

- TCP与UDP的区别：

- TCP：面向连接、可靠传输、流量控制、延迟较高。

- UDP：无连接、不可靠传输、低延迟、适用于实时应用（如视频通话）。

- TCP三次握手：

1. 客户端发送SYN报文。

2. 服务器回复SYN-ACK报文。

3. 客户端发送ACK报文，连接建立。

- 滑动窗口协议：用于流量控制和拥塞避免。

5. 应用层

- 常见应用层协议：

- HTTP：超文本传输协议，用于网页浏览（默认端口80）。

- HTTPS：HTTP over SSL/TLS，加密传输（默认端口443）。

- DNS：域名系统，将域名转换为IP地址。

- FTP：文件传输协议（控制端口21，数据端口20）。

- SMTP：简单邮件传输协议（端口25）。

- Web服务：客户端-服务器模型，基于HTTP/HTTPS通信。

6. 网络安全

- 常见攻击类型：DDoS、中间人攻击、病毒、木马、钓鱼。

- 安全措施：

- 防火墙：过滤非法流量。

- 加密技术：对称加密（如AES）、非对称加密（如RSA）、哈希算法（如SHA-256）。

- SSL/TLS：用于HTTP加密。

- PKI（公钥基础设施）：管理数字证书和密钥。

- 入侵检测系统（IDS）：监控网络流量，检测异常行为。

7. 云计算与物联网

- 云计算服务模型：

- IaaS：基础设施即服务（如AWS EC2）。

- PaaS：平台即服务（如Google App Engine）。

- SaaS：软件即服务（如Office 365）。

- 物联网（IoT）：通过传感器和设备实现万物互联，关键技术包括ZigBee、LoRa、MQTT协议。

8. 其他重要概念

- TCP/IP协议栈：端到端通信的核心协议。

- IP分片：当IP数据包超过网络MTU时，由路由器分片，目的端重组。

- DNS缓存：本地缓存和服务器缓存加速域名解析。

- 无线网络：Wi-Fi（802.11标准）、蓝牙、5G等。

二、常见题型与参考答案

1. 选择题

题目1：OSI模型中，负责端到端通信的是哪一层？

答案：传输层。

题目2：以下哪种协议属于无连接协议？

答案：UDP。

题目3：IPv6地址的长度是（ ）位？

答案：128位。

2. 简答题

题目1：简述TCP三次握手的过程。

答案：

1. 客户端发送SYN报文（SYN=1，seq=x）。

2. 服务器回复SYN-ACK报文（SYN=1，ACK=1，seq=y，ACK=x+1）。

3. 客户端发送ACK报文（ACK=1，seq=x+1，ACK=y+1），连接建立。

题目2：什么是子网掩码？举例说明其作用。

答案：

子网掩码用于区分IP地址中的网络地址和主机地址。例如，IP地址`192.168.1.10`和子网掩码`255.255.255.0`表示该地址的前24位为网络地址，后8位为主机地址，同一网络内的设备地址范围为`192.168.1.1`到`192.168.1.254`。

题目3：列举三种网络安全措施。

答案：

防火墙、加密技术（如SSL/TLS）、入侵检测系统（IDS）、数字证书（PKI）。

3. 计算题

题目：将IPv4地址`192.168.1.0`划分为4个子网，每个子网需要支持至少30台主机，写出子网掩码和每个子网的可用主机范围。

答案：

- 需要的子网位数：`2^2 = 4`子网，因此子网掩码为`255.255.255.192`（26位网络前缀）。

- 每个子网可用主机数：`2^6 - 2 = 62`（满足需求）。

- 子网划分结果：

- 子网1：`192.168.1.0/26`，可用主机`1-62`。

- 子网2：`192.168.1.64/26`，可用主机`65-126`。

- 子网3：`192.168.1.128/26`，可用主机`129-190`。

- 子网4：`192.168.1.192/26`，可用主机`193-254`。

4. 综合应用题

题目：设计一个小型局域网，要求包含两个子网，分别连接办公区和服务器区，每个子网需支持至少50台设备，并说明子网划分方案。

答案：

- 使用`192.1

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