广东开放大学计算机网络（本）作业答案

广东开放大学计算机网络（本）学习笔记

主题：计算机网络基础与作业解析

目录

1. 课程概述与学习目标

2. 核心知识点总结

3. 作业题型与解题思路

4. 常见问题与典型例题解析

5. 学习建议与资源推荐

1. 课程概述与学习目标

课程性质：

广东开放大学计算机网络（本）课程是计算机科学与技术专业的核心课程，主要围绕计算机网络的基本原理、协议、架构及应用展开，涵盖OSI模型、TCP/IP协议、数据链路层、网络层、传输层、应用层等内容。

学习目标：

- 理解计算机网络的体系结构和核心概念。

- 掌握TCP/IP协议族的功能与工作机制。

- 分析网络层路由选择、IP地址划分及子网掩码计算。

- 熟悉传输层协议（TCP/UDP）的差异与应用场景。

- 学习应用层协议（HTTP、DNS、SMTP）的工作原理。

- 探讨网络安全、云计算与物联网等现代网络技术。

2. 核心知识点总结

2.1 OSI七层模型与TCP/IP四层模型

| OSI模型 | 功能 | TCP/IP模型对应层 |

|--||-|

| 物理层 | 数据传输的物理介质与信号 | 网络接口层 |

| 数据链路层 | 帧传输、错误检测与MAC地址 | 网络接口层 |

| 网络层 | IP地址、路由选择与分组转发 | 网际层 |

| 传输层 | 端到端通信、流量控制与错误恢复 | 传输层 |

| 会话层 | 建立、管理和终止会话 | —— |

| 表示层 | 数据格式转换、加密与压缩 | —— |

| 应用层 | 向用户提供网络服务（如HTTP、FTP） | 应用层 |

2.2 TCP/IP协议族关键协议

- IP协议：负责寻址与路由，定义IP地址格式（IPv4/IPv6）。

- ICMP协议：用于网络诊断（如`ping`命令）。

- ARP协议：将IP地址映射为MAC地址。

- TCP协议：面向连接、可靠传输，支持流量控制与拥塞控制。

- UDP协议：无连接、不可靠传输，适用于实时性要求高的场景（如视频通话）。

- HTTP/HTTPS：Web应用的核心协议，HTTPS通过SSL/TLS加密传输。

2.3 IP地址与子网划分

- IPv4地址：32位二进制，分为A/B/C类地址。

- 子网掩码：用于划分网络号与主机号，例如`255.255.255.0`表示24位网络号。

- CIDR（无类域间路由）：允许灵活分配IP地址，如`192.168.1.0/24`。

- 子网划分步骤：

1. 确定所需子网数与主机数。

2. 计算所需主机位与子网位。

3. 写出子网掩码与各子网的IP范围。

2.4 传输层与应用层

- TCP三次握手：

1. 客户端发送SYN包。

2. 服务器回复SYN-ACK包。

3. 客户端发送ACK包，连接建立。

- HTTP请求与响应流程：

```plaintext

客户端 → GET /index.html HTTP/1.1

服务器 → 200 OK + 文件内容

```

- DNS解析流程：域名 → IP地址的转换过程（递归查询与迭代查询）。

3. 作业题型与解题思路

3.1 选择题与判断题

解题关键：

- 熟记OSI模型各层功能与协议对应关系。

- 区分TCP与UDP的特性（如可靠性、开销、应用场景）。

- 掌握IP地址分类与子网掩码计算规则。

例题：

> 问题：以下协议中，属于传输层的是？

> A. IP B. TCP C. HTTP D. ARP

> 答案：B（TCP）

3.2 简答题

解题关键：

- 结构化回答，分点说明。

- 重点突出核心概念与流程，例如：

- 简述OSI模型的分层结构：按七层模型逐层描述功能。

- 比较TCP与UDP的差异：从连接性、可靠性、开销等方面对比。

3.3 分析计算题

例题：

> 问题：将IP地址`192.168.10.0`划分为4个子网，每个子网至少容纳50台主机，写出子网掩码及各子网的可用IP范围。

> 解题步骤：

> 1. 确定主机位：50台主机需`log2(50+2)=6`位主机位（主机号范围0-62）。

> 2. 计算子网位：4个子网需`2`位子网位（`2^2=4`）。

> 3. 子网掩码：原地址为`24`位，新增子网位后总掩码为`24+2=26`，即`255.255.255.192`。

> 4. 子网划分：

> - 子网1：`192.168.10.0/26`，可用IP：`192.168.10.1~192.168.10.62`

> - 子网2：`192.168.10.64/26`，可用IP：`192.168.10.65~192.168.10.126`

> - 子网3：`192.168.10.128/26`，可用IP：`192.168.10.129~192.168.10.190`

> - 子网4：`192.168.10.192/26`，可用IP：`192.168.10.193~192.168.10.254`

3.4 应用层协议分析

例题：

> 问题：描述HTTP协议的请求与响应过程，并说明HTTPS如何实现加密传输。

> 解答：

> - HTTP流程：客户端发送请求（如GET），服务器返回状态码（如200 OK）及内容。

> - HTTPS加密：通过SSL/TLS协议，使用非对称加密（如RSA）协商对称密钥，后续通信用对称加密（如AES）加密数据。

4. 常见问题与典型例题解析

4.1 疑难点解析

- 问题：为什么TCP需要三次握手而不用两次？

解答：防止已失效的连接请求突然传到服务器，导致错误建立连接。

- 问题：子网掩码`255.255.255.0`对应的网络号是什么？

解答：若IP为`192.168.1.5`，则网络号为`192.168.1.0`。

4.2 典型例题

例题：

> 问题：某网络使用`172.16.0.0/20`的地址块，问该网络最多可划分为多少个子网？每个子网最多有多少主机？

> 解答：

> - 子网划分：`/20`表示前20位为网络号，剩余12位中，子网位为`20-16=4`位（假设借用4位），则