第1章 计算机网络体系结构

§1.1 计算机网络概述

考点1 计算机网络定义和功能

题组闯关

1.在计算机网络中，可以没有的是 ( )。
A. 客户机
B. 服务器
C. 操作系统
D. 数据库管理系统

1.【参考答案】D
【解析】从物理上看，计算机网络由硬件、软件和协议组成。客户机是用户访问网络的出入口，是必不可少的硬件设备。服务器是提供服务、存储信息的设备，当然是必不可少的。只是，在 P2P 模式下，服务器不一定是固定的某台机器，但在网络中一定存在充当服务器角色的计算机。操作系统是最基本的软件。数据库管理系统用于管理数据库，在一个网络上，可能没有数据库系统，所以数据库管理系统是可以没有的。

2.近年来，“三网” 融合试点工作在我国多个城市陆续展开，这里所说的 “三网” 不包括的是 ( )。
A. 电信网络
B. 有线电视网
C. 无线传感网
D. 计算机网络

2.【参考答案】C
【解析】三网融合中的三网是指电信网、有线电视网、计算机网络。

3.计算机网络最突出的优点是 ( )。
A. 共享资源
B. 精度高
C. 运算速度高
D. 内存容量大

3.【参考答案】A
【解析】资源共享是计算机网络建立的主要目的，也是其最突出的优点。

真题实战

1.计算机网络最基本的功能的是 ( )。 【沈阳工业大学 2016 年】
Ⅰ. 差错控制 Ⅱ. 路由选择 Ⅲ. 分布式处理 Ⅳ. 传输控制
A.Ⅰ、Ⅱ、Ⅳ
B.Ⅰ、Ⅲ、Ⅳ
C.Ⅰ、Ⅳ
D.Ⅲ、Ⅳ

1.【参考答案】A
【解析】计算机网络最基本的功能是数据通信，包括连接控制、传输控制、差错控制、流量控制、路由选择和多路复用等子功能。选项 Ⅰ、Ⅱ、Ⅳ 都属于数据通信最基本的功能。选项 Ⅲ 是计算机网络的功能之一，但不是最基本的功能，所以选项 A 为正确答案。

2.Internet 网络体系结构具有良好扩充性的主要原因是它 ( )。 【四川大学 2012 年】
A. 基于星型结构，节点之间无依赖性
B. 基于环型结构，节点之间无依赖性
C. 基于树型结构，具有层次性和单向依赖性
D. 基于客户机 / 服务器结构，具有单向依赖性

2.【参考答案】C
【解析】在整个体系结构上，Internet 采用的是树型组织方式，最大的特点是具有层次性和单向依赖性，易于扩充。

考点2 计算机网络分类

题组闯关

1.在下列交换方式中，数据传输延迟最小的是 ( )。
A. 报文交换
B. 电路交换
C. 分组交换
D. 信元交换

1.【参考答案】B
【解析】本题考查 3 种交换方式的性能。选项中的信元交换是一种快速分组交换技术，它结合了电路交换技术延迟小和分组交换技术灵活的优点，主要应用于异步传输模式 ATM（Asynchronous Transfer Mode）；分组交换比报文交换时延小，而电路交换虽然建立连接的时延较长，但在数据传输时独占链路，实时性更好，传输时延最小。故选 B。

2.按照网络的拓扑结构对计算机网络进行划分，可以划分为 ( )。
A. 局域网和广域网
B. 环形网和总线网
C. 双绞线网和光纤网
D. 基带网和宽带网

2.【参考答案】B
【解析】本题考查网络的分类。根据不同的分类标准，可以对计算机网络进行不同的分类。选项 A 的分类依据是网络的地理（作用）范围，选项 B 的分类依据是网络的拓扑结构，选项 C 的分类依据是网络的传输介质，选项 D 的分类依据是通信方式。所以选项 B 为正确答案。

3.有 n 个节点的星型拓扑结构中，有 ( ) 条物理链路。
A. n - 1
B. n
C. n + 1
D. n + 2

3.【参考答案】A
【解析】值得注意的是，星型结构不是两两相连，也不是类似于五角星的结构，而是需要一个中枢点与其他的点相连，对于 n 个节点，减去一个中枢点，其他的就是连接线的个数，考生要注意细节知识点。

真题实战

1.目前的 100M/1000M 以太网是最常见的网络，它采用的拓扑结构是 ( )。 【南京大学 2016 年】
A. 树形拓扑
B. 星形拓扑
C. 总线拓扑
D. 环形拓扑

1.【参考答案】B
【解析】计算机网络从逻辑功能上可分为通信子网和资源子网两部分。其中通信子网的结构决定了网络的拓扑结构。早期的以太网采用总线结构，这是由当时的历史条件（技术和经济）决定的。现在，大规模集成电路以及专用芯片的发展使得星形结构的集中式网络可以做得既便宜又可靠，另外加上可靠性高且受干扰小的光纤在通信子网中的普遍使用，使得星形结构的集中式网络又成了 100M/1000M 以太网的首选拓扑。所以选项 B 为正确答案。

2.计算机网络可分为通信子网和资源子网，通信子网不包括 ( )。 【沈阳工业大学 2016 年】
A. 物理层
B. 数据链路层
C. 网络层
D. 运输层

2.【参考答案】D
【解析】考点为计算机网络的组成与分层结构。从功能组成上看，计算机网络可分为通信子网和资源子网两部分。通信子网包括 OSI 参考模型的最下面三层，即物理层、数据链路层和网络层。运输层向它上面的应用层提供通信服务，它属于面向通信部分的最高层，同时也是用户功能中的最低层。运输层向高层用户屏蔽了下面通信子网的细节（如网络拓扑、路由协议等），它使应用进程看见的就是好像在两个传输层实体之间存在的一条端到端的逻辑通信信道，因此在通信子网上没有运输层，运输层只存在通信子网以外的主机中。所以选项 D 为正确答案。

3.与总线型网络相比，星型网络的最大优点是 ( )。 【武汉大学 2012 年】
A. 易于管理
B. 可靠性强
C. 信道利用率高
D. 总体传输性能好

3.【参考答案】B
【解析】因为总线型网络中，总线单点故障会造成这个网络不通，故星型网络的可靠性更高，选 B。

§1.2 计算机性能指标

题组闯关

1.主机甲通过 1 个路由器（存储转发方式）与主机乙互联，两段链路的数据传输速率均为 5Mbps，主机甲分别采用报文交换和分组大小为 5kb 的分组交换向主机乙发送 1 个大小为 6Mb（1M = 10⁶）的报文。若忽略链路传播延迟、分组头开销和分组拆装时间，则两种交换方式完成该报文传输所需的总时间分别为（ ）。
A. 1200ms、1201ms
B. 2400ms、1201ms
C. 1201ms、1200ms
D. 2400ms、1200ms

1.【参考答案】B
【解析】题目忽略链路传播延迟、分组头开销和分组拆装时间，由题设可知，采用报文交换（不进行分组）时，由公式：发送时延 = 数据帧长度（b）/ 发送速率（b/s）可知，主机甲发送一个报文的时延是 6Mb/5Mbps = 1200ms，路由器转发此报文的时延也是 1200ms，完成报文传输共计 2400ms。当采用分组交换（进行分组）时，发送一个报文的时延是 5kb/5Mbps = 1ms，接收一个报文的时延也是 1ms，但是在发送第二个报文时，第一个报文已经开始接收。共计有 1200（6Mb/5kb）个分组，所以，总时间为发送报文的时间加上最后一个报文的接收时间，即 1200 + 1 = 1201ms。所以选项 B 为正确答案。

2.比特的传播时延与链路的带宽之间的关系是（ ）。
A. 没有关系
B. 反比
C. 正比
D. 无法确定

2.【参考答案】A
【解析】传播时延 = 信道长度 / 电磁波在信道上的传播速率，而链路带宽仅能衡量发送时延，所以说比特的传播时延与链路的带宽之间没有关系。故选 A。

3.设某段电路的传播时延是 10ms，带宽为 5Mbps，则该段电路的时延带宽积为（ ）。
A. 2×10⁴bit
B. 4×10⁴bit
C. 5×10⁴bit
D. 8×10⁴bit

3.【参考答案】C
【解析】时延带宽积是传播时延（s）和带宽（b/s）的乘积，即，时延带宽积 = 传播时延 × 带宽。链路的时延带宽积又称为以比特为单位的链路长度。将题中有关参数代入公式可知，时延带宽积 = 传播时延 × 信道带宽 = 10×10⁻³×5×10⁶bit = 5×10⁴bit，注意这里的单位换算。所以选项 C 为正确答案。

4.假设信号在媒体上的传播速度为 2×10⁸m/s，媒体的长度为 200km，则当数据率为 10Mb/s 时在该媒体中正在传播的比特数为（ ）。
A. 1000
B. 2000
C. 10000
D. 5000

4.【参考答案】C
【解析】媒体中正在传播的数据等于传播时延和数据率之积。传播时延等于媒体长度除以信号在媒体上的传播速率；将题中有关数据代入可知，传播时延 = 200km/（2×10⁸m/s） = 10⁻³s，媒体中正在传播的比特 = 10⁻³s×10Mb/s = 10000bit。所以选项 C 为正确答案。

5.（ ）不属于计算机网络常用的性能指标。
A. 带宽、吞吐量
B. 时延带宽积
C. 往返时间
D. 可扩展性

5.【参考答案】D
【解析】计算机网络常用的性能指标包括速率、带宽、吞吐量、时延、时延带宽积、往返时间（RTT）、利用率。

6.两个站点之间的距离是 20000km，信号在媒体上的传播速率为 1×10⁸m/s，线路的带宽是 10kbps，现在发送一个 3KB 的数据包，那么需要（ ）使得接收方收到数据。
A. 2.6s
B. 2.4s
C. 3.6s
D. 3.4s

6.【参考答案】A
【解析】数据发送的时延分为发送时延和传输延时。其中，发送时延 = 数据帧长度（b）/ 发送速率（b/s），传播时延 = 信道长度（s）/ 电磁波在信道上的传播速率（m/s）。在题目中数据帧长度为 3KB 即 3000×8bit，线路的带宽是 10kbps，即数据发送速率为 10×1000b/s，信道长度即两站点之间的距离为 20000km（即 20000×1000m），信号在媒体上的传播速率为 1×10⁸m/s。将这些数据代入计算公式，发送延时为 3000×8/10000 = 2.4（s）。传播延时为 20000000/100000000 = 0.2（s），所以总共需要 2.4s + 0.2s = 2.6s 来传输该数据包。所以选项 A 为正确答案。

真题实战

1.假设 OSI 参考模型的应用层欲发送 400B 的数据（无拆分），除物理层和应用层外其他各层在封装 PDU 时均引入 20B 的额外开销，则应用层的数据传输效率约为（ ）。 【全国统考 2017 年】
A. 80%
B. 83%
C. 87%
D. 91%

1.【参考答案】A
【解析】考点为 OSI 参考模型。OSI 参考模型共分 7 层，除物理层和应用层外，还剩 5 层。它们会向 PDU 引入 20B×5 = 100B 的额外开销。应用层是最顶层，因此其数据传输效率为 400B/（400 + 100）B = 80%，所以选项 A 为正确答案。

 

2.【参考答案】C
【解析】根据题意可知，分组携带的数据长度为 980B，文件长度为 980000B，需拆分为 1000 个分组，加上头部后，每个分组大小为 1000B，总共需要传送的数据量大小为 1000×1000B = 1MB。由于所有链路的数据传输速度相同，因此文件传输经过最短路径时所需时间最少，如题中图示最短路径为经过 2 个分组交换机。当 t = 1M×8/100Mbps = 80ms 时，H1 发送完最后一个 bit；注意这里 1MB 需要把字节换算为比特（1B = 8b），即 1MB = 1M×8b。由于传输延时，当 H1 发完所有数据后，其中最后一个分组需经过 2 个分组交换机的转发，在两次转发完成后，所有分组均到达目的主机。每次转发的时间为 t₀ = 1K×8b/100Mbps = 0.08ms，其中 1K×8b 为分组的大小。所以，在不考虑分组拆装时间和等待延时的情况下，当 t = 80ms + 2t₀ = 80.16ms 时，H2 接收完文件，即所需的时间至少为 80.16ms。故选项 C 为正确答案。

3.在链路上产生的时延称为 ( )。 【四川大学 2015 年】
A. 发送时延
B. 传输时延
C. 传播时延
D. 处理时延

3.【参考答案】C
【解析】本题主要考查传输时延和传播时延的区别，传输时延也称发送时延。可以用公交车的例子来打比方。传输时延好比公交车开到站台前，站台上等候该公交的乘客从第一个上车到最后一个上车结束所花的时间便是传输时延；而公交车载着乘客从这一站开到下一站的路上所花的时间就是传播时延。而在网络结构中，我们把数据发送到传播媒介上的过程便是乘客上车的过程；而数据通过电磁信号或光信号的形式在传播媒介上进行传播所花的时间便是传播时延。

§1.3 计算机网络体系结构

考点1 计算机网络体系结构

题组闯关

1.下列选项中，不属于对网络模型进行分层的目标的是 ( )。
A. 提供标准语言
B. 定义功能执行的方法
C. 定义标准界面
D. 增加功能之间的独立性

1.【参考答案】B
【解析】该题变相考查哪一项不属于网络体系结构描述的内容。计算机网络的各层及其协议的集合称为网络体系结构，网络体系结构是抽象的，它不应该包括各层协议及功能的具体实现细节（定义功能执行方法）。这些内部实现细节应该由工作人员完成，我们并不需要知道。所以选项 B 为正确答案。选项 A 和 C 能够促进标准化工作，选项 D 降低了整个问题的复杂度，都是分层的目标，也是分层结构的好处。

2.协议是指在 ( ) 之间进行通信的规则或约定。
A. 同一节点的上下层
B. 不同节点
C. 相邻实体
D. 不同节点对等实体

2.【参考答案】D
【解析】协议是为对等层实体之间进行逻辑通信而定义的规则的集合。

真题实战

1.下列关于网络体系结构的描述中正确的是 ( )。 【杭州电子科技大学 2017 年】
A. 网络协议中的语法涉及的是用于协调与差错处理有关的控制信息
B. 在网络分层体系结构中，n 层是 n + 1 层的用户，又是 n - 1 层的服务提供者
C. OSI 参考模型包括了体系结构、服务定义和协议规范三级抽象
D. OSI 和 TCP/IP 模型的网络层同时支持面向连接的通信和无连接通信

1.【参考答案】C
【解析】本题考查计算机网络体系结构与参考模型。网络协议三要素（语法、语义和时序）中的语法即数据与控制信息的结构或格式，包括数据格式、编码和信号电平等；语义则涉及需要发出何种控制信息、完成何种动作和做出何种响应。选项 A 混淆了语法和语义涉及的内容，所以错误。因为在网络分层结构中，中间层的实体不仅要使用相邻下一层的服务来实现自身的定义的功能，还要向相邻上一层提供本层的服务，即下层向相邻上层提供服务，即 n 层是 n - 1 层的用户，又是 n + 1 层的服务提供者，所以选项 B 错误。对于 OSI 参考模型，网络层支持面向连接和无连接通信，而 TCP/IP 模型中的网络层仅支持无连接通信，所以选项 D 错误。在 OSI 中，采用了三级抽象，即体系结构、服务定义和协议规范说明，所以选项 C 为正确答案。

2.OSI 模型中的实体指的是 ( )。 【四川大学 2015 年】
A. 实现各层功能的规则
B. 每一层中实现该层功能的软件或硬件
C. 上下层之间进行交互时所要的信息
D. 同一节点中，相邻两层相互作用的地方

2.【参考答案】B
【解析】实体是每一层中实现该层功能的软件和硬件，在发送端和接收端同一层次中的实体称为对等实体。协议包含了三个要素，分别是语法、语义和时序。该题是基本概念题，请考生不要混淆。

考点2 网络协议

题组闯关

1.在计算机网络中，要保证信息能够在计算机或终端之间正确地传送，必须按照 ( ) 来互相通信。
A. 信息交换方式
B. 网卡
C. 传输装置
D. 网络协议

1.【参考答案】D
【解析】在计算机网络中，为了使计算机或终端之间能够正确传送信息，必须按照网络协议来互相通信。

2.网络协议的主要三个要素中，不包括 ( )。
A. 语法
B. 同步
C. 规则
D. 语义

2.【参考答案】C
【解析】(1) 语义。语义是解释控制信息每个部分的意义。它规定了需要发出何种控制信息，以及完成的动作与做出什么样的响应。
(2) 语法。语法是用户数据与控制信息的结构与格式，以及数据出现的顺序。
(3) 时序。时序是对事件发生顺序的详细说明（也可称为 “同步”）。

真题实战

1.网络协议的主要要素为 ( )。 【桂林电子科技大学 2016 年】
A. 数据格式、编码、信号电平
B. 数据格式、控制信息、时序
C. 语法、语义、时序
D. 编码、控制信息、数据格式

1.【参考答案】C
【解析】考点为计算机网络协议。网络协议的三要素为语法、语义和同步（也称时序），所以选项 C 正确。选项 A 中的数据格式、编码和信号电平是协议语法的内容；选项 B 中的数据格式和控制信息是语法和语义内容的一部分；选项 D 中的编码属于语法的一部分，控制信息属于语义。选项 A、B 和 D 都是协议三要素的一部分内容，不全面，所以错误。

2.下列有关网络协议的描述，正确的是 ( )。 【武汉大学 2015 年】
A. 从网络的体系结构可以看出，一个协议是可以分层的
B. 协议是控制同一系统中两个对等实体进行通信的规则的集合
C. 协议数据单元就是报文或报文段
D. 简单地说，协议就是通信实体需要遵守的通信规则

2.【参考答案】D
【解析】一个协议只能存在于模型的某一层，不能出现在多层。协议是控制不同系统中两个对等实体进行通信的规则的集合。协议数据单元分别是：报文；报文段；分组；帧；bit 流。

考点 3 服务

题组闯关

1.( ) 不属于 Internet 服务质量（QoS）保证模型。
A. IntServ
B. MPLS/RSVP
C. IPSec
D. DiffServ

1.【参考答案】C
【解析】QoS 服务模型一共分为 3 种：
(1) best - Effort service 服务模型。它是一种单一的服务模型，也是最简单的服务模型，应用程序可以在任何时候发送任意数量的报文。网络尽最大可能发送这些报文，但是对于延时、可靠性不做保证，它是在互联网中默认的服务模型，其遵循先进先出的转发规则。
(2) IntServ 服务模型。IntServ 服务模型在使用网络资源时，需要提前申请，申请的过程是通过 RSVP（资源预留协议）完成的，应用程序会通过 RSVP 将需要的时延、带宽、丢包率等性能通知给其他节点，这些节点收到资源预留请求后，会根据用户的合法性、资源使用情况来决定是否预留资源。
这个服务模型的扩展性很差，实施起来比较困难，并且 RSVP 存在一定缺陷，所以限制了它的广发应用。
(3) Diffserv 服务模型。它可以满足不同的 QoS 需求，与 IntServ 不同，它不需要预留资源，网络不需要为每个端到端的流量进行维护。Diffserv 服务模型可以使用不同的方法来指定报文的 QoS，如报文的优先级、MAC 地址、源 IP 地址、目的 IP 地址等，网络可以通过这些信息来提供特定的服务（报文分类、流量整形等）。

2.( ) 不是面向连接的。
A. 虚电路
B. 基于电路交换的电话通信
C. X.25 协议网络层提供的服务
D. TCP/IP 协议簇网络层提供的服务

2.【参考答案】D
【解析】在通信和网络中，虚电路是由分组交换通信所提供的面向连接的通信服务。
TCP/IP 协议簇的网络层，就是 IP 层，提供无连接、尽力而为的服务。
X. 25 也是可靠的虚电路。

真题实战

计算机网络体系结构中，下层的目的是向上一层提供 ( )。 【重庆邮电大学 2019 年】
A. 协议
B. 服务
C. 规则
D. 数据包

真题实战

【参考答案】B
【解析】服务指由下层向相邻上层通过层间接口提供的功能调用，它是垂直的。在对等实体协议的控制下，使得本层能够向上一层提供服务，而要实现本层协议，还需要使用下面一层提供的服务。上层使用下层所提供的服务必须通过与下层交换一些命令来实现，这些命令在 OSI 中称为服务原语。所以选项 B 为正确答案。需要注意，服务是 “垂直的”，而协议是 “水平的”，即协议是控制对等实体之间通信的规则。协议与服务的关系是：在协议的控制下，上层对下层进行调用，下层对上层进行服务，上下层间用交换原语交换信息。

考点 4 接口

题组闯关

1.OSI 参考模型所涉及的三个主要概念是 ( )。
A. 子网、层次、端口
B. 广域网、城域网、局域网
C. 结构、模型、交换
D. 服务、接口、协议

1.【参考答案】D
【解析】本题考查对 OSI 模型的理解。OSI 模型，即开放系统互联参考模型，是国际标准化组织（ISO）提出的一个试图使各种计算机在世界范围内互连为网络的标准框架。OSI 模型采用分层的设计实现上述要求，每层采用不同的协议，下层为上层提供服务，上层通过下层提供的接口使用下层的服务。服务、接口、协议是 OSI 参考模型所涉及的三个主要概念，故选 D。

2.下列说法中，正确的是 ( )。
A. 网络层的协议是网络层内部处理数据的规定
B. 接口实现的是人与计算机之间的交互
C. 在应用层与网络层之间的接口上交换的是包
D. 上一层的协议数据单元就是下一层的服务数据单元

2.【参考答案】D
【解析】协议是不同系统的对应层的交往规则，涉及双方，只有一方时不成为协议。网络中的接口是指在一个系统内部相邻层之间的交往规则。网络中只对相邻层之间定义接口，不能跨层定义接口。
根据数据传送单位的变化规则，上一层交给下一层的数据，就是下一层的服务数据单元，加上协议控制信息后变成协议数据单元交给下一层，又变成下一层的服务数据单元。

真题实战

在 OSI 的术语中，同层实体交换的数据单元称为 ( )。 【重庆大学 2011 年】
A. 接口数据单元
B. 服务数据单元
C. 协议数据单元
D. 访问数据单元

【参考答案】C
【解析】同层实体交换的数据单元称为协议数据单元。在计算机网络中采用协议数据单元（PDU）来描述网络协议，采用的是二进制语言表示。网络体系结构中的每一层都有对应的 PDU。PDU 由控制部分（PCI）与数据部分（SDU）组成。

§1.4 OSI RM 模型

考点 1 物理层

题组闯关

1.在两个系统之间传递数据的过程中，下列选项中没有参与数据封装的是 ( )。
A. 表示层
B. 网络层
C. 数据链路层
D. 物理层

1.【参考答案】D
【解析】物理层以 0、1 比特流的形式透明地传输数据链路层递交的帧。网络层、表示层和应用层都把上层递交的数据加上首部，数据链路层把上层递交的数据加上首部和尾部，然后再递交给下层。物理层不存在下一层，自然也就不用封装。所以，选项 D 为正确答案。

2.当数据由端系统 A 传至端系统 B 时，不参与数据封装工作的是 ( )。
A. 物理层
B. 数据链路层
C. 应用层
D. 表示层

2.【参考答案】A
【解析】物理层的主要功能：为数据端设备提供传送数据通路、传输数据。所以物理层不参与数据封装工作。

真题实战

在对 OSI 参考模型中第 n 层与 n + 1 层关系的描述中，正确的是 ( )。 【四川大学 2018 年】
A. 第 n - 1 层为第 n 层提供服务
B. 第 n 层和 n + 1 层之间是相互独立的
C. 第 n 层利用 n + 1 层提供的服务为 n - 1 层提供服务
D. 第 n + 1 层为从 n 层接收的数据添加一个头部

【参考答案】A
【解析】在 OSI 参考模型中，每层完成一定的功能，每层都直接为其上层提供服务，并且所有层次都互相支持，而网络通信则可以自上而下（在发送端）或者自下而上（在接收端）双向进行。

考点 2 数据链路层

题组闯关

OSI 的七层协议体系结构中，自底向上各个层次的协议数据单元（PDU）分别为 ( )。
A. 比特流，帧，数据分组，报文段
B. 帧，报文段，数据分组，比特流
C. 比特流，数据分组，帧，报文段
D. 帧，数据分组，报文段，比特流

【参考答案】A
【解析】协议数据单元是指对等层之间传递的数据单位，我们需要识记各个层的 PDU，不要搞混。

真题实战

1.网络传输中对比特流进行封装成帧并保证透明传输，在 OSI 体系中是由哪一层实现 ( )。 【四川大学 2015 年】
A. 物理层
B. 数据链路层
C. 网络层
D. 传输层

【参考答案】B
【解析】数据链路层的 3 个基本问题：封装成帧；透明传输；差错检测。封装成帧（framing）就是在一段数据的前后分别添加首部和尾部，这样就构成了一个帧。接收端在收到物理层上交的比特流后，就能根据首部和尾部的标记，从比特流中识别帧的开始和结束。当传送的帧是用文本文件组成的帧时（文本文件中的字符都是从键盘上输入的），其数据部分显然不会出现 SOH 或 EOT 这样的帧定界控制字符。可见不管从键盘上输入什么字符都可以放在这样的帧中传输过去，因此这样的传输就是透明传输。他们都是数据链路层要考虑的问题，请考生注意模型中记忆各层的功能。

2.在 ISO/OSI 参考模型中，实现两个相邻结点间流量控制功能的是 ( )。 【全国统考 2022 年】
A. 物理层
B. 数据链路层
C. 网络层
D. 传输层

2.【参考答案】B
【解析】本题考查 OSI 模型中数据链路层的功能。实现两相邻节点间的流量控制是数据链路层的功能之一，传输层提供应用进程间的逻辑通信，即端到端的通信。网络层提供点到点的逻辑通信。

考点 3 网络层

题组闯关

1.路由器工作在 OSI 模型的哪 (些) 层 ( )。
A. 物理层和数据链路层
B. 物理层、数据链路层和网络层
C. 数据链路层和网络层
D. 网络层和传输层

1.【参考答案】B
【解析】路由器工作于网络层及以下 2 层，即物理层和数据链路层。由于路由器是以 IP 地址作为路由依据的，所以可以说路由器工作于网络层，但也会用到物理地址 MAC。

2.在 OSI 参考模型中，自下而上最后一个提供相邻节点间通信的层次是 ( )。
A. 网络层
B. 传输层
C. 会话层
D. 数据链路层

2.【参考答案】A
【解析】在 OSI 参考模型中，自下而上最后一个提供相邻节点间通信的层次是网络层。

真题实战

1.在 OSI 七层协议体系中，路由交换主要是下列哪一层的功能 ( )。 【南京大学 2017 年】
A. 网络层
B. 会话层
C. 传输层
D. 数据链路层

1.【参考答案】A
【解析】数据链路层提供节点到节点的服务（节点间的逻辑通信）；网络层提供主机到主机的服务（主机间的逻辑通信）；传输层提供端到端的服务（进程间的逻辑通信，端指的是端口号）。所以选项 A 为正确答案。

2.在 TCP/IP 参考模型中，由传输层相邻的下一层实现的主要功能是 ( )。 【全国统考 2021 年】
A. 对话管理
B. 路由选择
C. 端到端报文段传输
D. 节点到节点流量控制

2.【参考答案】B
【解析】本题考查网际层的功能。在 TCP/IP 模型中，传输层相邻的下一层为网际层，网际层所实现的功能是路由选择和分组转发。故本题答案为 B。

考点 4 传输层

题组闯关

1.在 OSI 模型中，以下哪个层次可以认为是通信子网和资源子网之间的中间层次 ( )。
A. 网络层
B. 数据链路层
C. 传输层
D. 会话层

1.【参考答案】C
【解析】传输层是资源子网与通信子网的界面和桥梁，它负责端到端的通信，既是七层模型中负责数据通信的最高层，又是面向网络通信的低三层和面向信息处理的最高三层之间的中间层，起承上启下的作用。

2.在 OSI 模型中，完成多路复用的是 ( )。
A. 数据链路层
B. 网络层
C. 传输层
D. 应用层

2.【参考答案】C
【解析】传输层是整个网络体系结构中的关键层次之一，主要负责向两个主机中进程之间的通信提供服务。由于一个主机同时运行多个进程，因此传输层具有复用和分用功能。传输层在终端用户之间提供透明的数据传输，向上层提供可靠的数据传输服务。传输层在给定的链路上通过流量控制、分段 / 重组和差错控制来保证数据传输的可靠性。传输层的一些协议是面向链接的，这就意味着传输层能保持对分段的跟踪，并且重传那些失败的分段。

真题实战

1.UDP 协议属于七层参考模型中的 ( )。 【北京邮电大学 2016 年】
A. 会话层
B. 传输层
C. 数据链路层
D. 互联网层

1.【参考答案】B
【解析】UDP 协议和 TCP 协议是传输层的两个重要协议，分别提供无连接服务和面向连接的服务。所以选项 B 为正确答案。

2.在 OSI 参考模型中，直接为会话层提供服务的是 ( )。 【全国统考 2014 年】
A. 应用层
B. 表示层
C. 传输层
D. 网络层

2.【参考答案】C
【解析】本题考点为 OSI 参考模型及其各层的主要功能，要求考生在理解的基础上记忆。服务是 “垂直的”，指由下层向相邻上层通过层间接口提供的功能调用。会话层的下一层是传输层，直接为会话层提供服务。所以选项 C 为正确答案。

3.在 OSI 参考模型中，自下而上第一个提供端到端服务的层次是 ( )。 【全国统考 2009 年】
A. 数据链路层
B. 传输层
C. 应用层
D. 会话层

3.【参考答案】B
【解析】本题考点为 OSI 参考模型及其各层的主要功能。在 OSI 参考模型中，传输层的目的是在源端与目的端之间建立可靠的端到端服务。端到端的通信是指运行在不同主机内的两个进程之间的通信，一个进程由一个端口号标识，所以称为端到端的逻辑通信。所以选项 B 正确。在 OSI 参考模型中，下一层向上一层提供服务，且所提供的服务的实现细节对上一层透明。选项 A 数据链路层将有差错的物理线路变为无差错的数据链路，主要负责传输线路上相邻节点之间的通信（即点到点通信），这里的节点包括了交换机和路由器等数据通信设备，这些设备不能称为端系统，所以 A 错。会话层利用下层传输层提供的端到端的服务，向相邻上层表示层提供它的增值服务。这种服务主要为表示层实体或用户进程建立并在连接上有序地传输数据，即会话（也称建立同步），会话层负责管理主机间的会话进程，所以选项 C 错。应用层作为 OSI 参考模型的最高层只面向用户提供服务，提供系统与用户的接口，所以选项 D 错。综上，选项 B 为正确答案。

考点 5 高层

题组闯关

1.在 OSI 参考模型中，下列功能需由应用层的相邻层实现的是 ( )。
A. 数据加密解密
B. 路由选择
C. 可靠传输
D. 拥塞控制

1.【参考答案】A
【解析】在 OSI 参考模型中，应用层是最高层，其相邻层是表示层。表示层关注的是所传递信息的语法和语义，提供统一的网络数据表示。为了使内部数据表示方式不同的计算机能够进行通信，表示层以抽象的方式定义它们所交换的数据结构和使用的标准编码方法。表示层管理这些抽象的数据结构，并允许定义和交换更高层的数据结构。数据的压缩、解压、加密、解密都在该层完成。因此选项 A 为正确答案。

2.使用浏览器访问 WWW 服务器上某公司的主页地址时，在该服务器上对数据进行封装和转换的步骤是 ( )。
A. 比特流、IP 分组、报文、帧、数据
B. 报文、数据、帧、IP 分组、比特流
C. 数据、IP 分组、报文、帧、比特流
D. 数据、报文、IP 分组、帧、比特流

2.【参考答案】D
【解析】本题考点为计算机网络分层结构及封装的概念。在网络分层结构中，应用层处于最高层，对应的是用户的数据，传输层首部 + 数据 = 报文；网络层首部 + 报文 = IP 分组；数据链路层的首部与尾部 + IP 分组 = 帧；帧到了物理层转换成比特。所以选项 D 为正确答案。注意，数据封装在数据链路层不仅要加首部还要加尾部，物理层处于最低层，不参与封装，以 0、1 比特流的形式透明地传输数据链路层递交的帧。

3.以下关于 OSI 参考模型的描述中，说法错误的是 ( )。
A. OSI 参考模型定义了开放系统的层次结构
B. OSI 参考模型定义了各层所包含的可能的服务
C. OSI 参考模型作为一个框架，协调组织各层协议的制定
D. OSI 参考模型定义了各层接口的实现方法

3.【参考答案】D
【解析】OSI 参考模型共七层，作为框架来协调组织各层协议的制定，定义了开放系统的层次结构，详细说明了各层所提供的服务及层与层之间的接口。但它并不涉及各层接口的具体实现。

4.一台网络打印机在打印时，突然收到一个错误的指令要打印从头回到本行的开始位置，这个差错发生在 OSI 模型中的 ( )。
A. 传输层
B. 表示层
C. 会话层
D. 应用层

4.【参考答案】D
【解析】应用层：给应用进程提供了访问 OSI 环境的手段。这个错误指令是由操作造成的错误指令。故选 D。

5.当进行文本文件传输时，可能需要进行数据压缩。在 OSI 模型中完成这一工作的是 ( )。
A. 应用层
B. 表示层
C. 会话层
D. 传输层

5.【参考答案】B
【解析】表示层对上层数据或信息进行转换，以保证一个主机应用层信息可以被另一个主机的应用程序理解。表示层的数据转换包括数据的加密与解密、压缩、格式转换等。

真题实战

1.OSI 参考模型的第五层（自下而上）完成的主要功能是 ( )。 【全国统考 2019 年】
A. 差错控制
B. 路由选择
C. 会话管理
D. 数据表示转换

1.【参考答案】C
【解析】OSI 参考模型自下而上的第五层是会话层，会话层主要是对会话过程的控制，完成的主要功能是会话管理与会话数据交换，所以选项 C 是正确答案。选项 A 差错控制是数据链路层的主要功能；选项 B 路由选择是网络层的主要功能；选项 D 数据表示转换是表示层的主要功能。

2.以下哪一项较好地定义了封装 ( )。 【南京大学 2013 年】
A. 对数据进行分段以便它在网络中连续地流动
B. 对数据进行压缩以便传输得更快
C. 对数据进行分组以便一些数据能放在一起
D. 把数据打包在一个特定的协议报头中

2.【参考答案】A
【解析】选项 A 选项更好地定义了封装，B 没有进行压缩，C 并非以便一些数据能放在一起，D 不是放在特定的协议报头中。概念分析题，往往都会有错误和瑕疵向考生展露出来，考生注意分辨即可。

3.以下说法中，关于计算机网络体系结构中 N 层 PDU 和 N + 1 层 SDU 的关系正确的是 ( )。 【武汉大学 2014 年】
①一个 N + 1 层的 SDU 可封装在一个 N 层的 PDU 中
②多个 N + 1 层的 SDU 可封装在一个 N 层的 PDU 中
③一个 N + 1 层的 SDU 可分片封装在多个 N 层的 PDU 中
A. ①
B. ①②
C. ①③
D. ①②③

3.【参考答案】D
【解析】PDU 由 SDU 和 PCI 组成，SDU 即服务数据单元，PCI 为控制信息部分。上层将数据分装传入下层以报文段的方式传递，N + 1 层的 SDU 单独也可以多个甚至分片封装到第 N 层的 PDU 中。

§1.5 TCP/IP 模型

考点 1 网络接口层

题组闯关

相对于 OSI 的七层参考模型的低四层，TCP/IP 协议集内对应的层次有 ( )。
A. 传输层、网际层（或网络层）、网络接口层和物理层
B. 传输层、网际层（或网络层）、网络接口层
C. 会话层、网际层（或网络层）、网络接口层和物理层
D. 传输层、网际层（或网络层）、数据链路层和物理层

【参考答案】B
【解析】本题是概念题。下面给出两种模型的结构和对应的协议

TCP/IP：

数据链路层：ARP，RARP

网际层：IP，ICMP，IGMP

传输层：TCP，UDP

应用层：Telnet，FTP，SMTP，SNMP

OSI：

物理层：802.3，802.5，FDDI

数据链路层：HDLC，PPP，IEEE 802.3/802.2，FDDI，ATM，IEEE 802.5/802.2

网络层：IP，IPX，AppleTalk DDP

传输层：TCP，UDP，SPX

会话层：RPC，SQL，NFS，NetBIOS，names，AppleTalk，ASP，DECnet，SCP

表示层：TIFF，GIF，JPEG，PICT，ASCII，HTML

应用层：FTP，WWW，Telnet，NFS，SMTP，SNMP

OSI 由下至上的四层分别是：物理层、数据链路层、网络层、传输层。对应在 TCP/IP 模型上为：数据链路层、网际层、传输层。其中，在 TCP/IP 模式中，数据链路层又叫作网络接口层，网络层又叫作网际层。值得注意的是在 TCP/IP 中没有物理层，这是一个非常重要的差异点，请考生在复习时注意区别两种协议的异同点，不要混淆。

真题实战

TCP/IP 模型由哪几个层次组成 ( )。 【河南师范大学 2014 年】
A. 网络接口层、网际层、传输层、应用层
B. 网络接口层、数据链路层、传输层、应用层
C. 物理层、数据链路层、网络层、传输层、会话层、表示层、应用层
D. 物理层、数据链路层、网络层

参考答案：A
解析：本题考查对 TCP/IP 模型层次的记忆。不同于开放系统互连参考模型 OSI/RM 的七层结构，TCP/IP 模型由四层构成：网络接口层、网际层、传输层、应用层。其中网络接口层对应 OSI/RM 中的物理层和数据链路层，应用层对应 OSI/RM 中的会话层，表示层和应用层。故选项 A 为正确答案。

考点 2 网络层

题组闯关

TCP/IP 体系结构中的 TCP 和 IP 所提供的服务分别为 ( )。
A. 链路层服务和互连网络层服务
B. 互联网网络层服务和传输层服务
C. 传输层服务和应用层服务
D. 传输层服务和互连网络层服务

参考答案：D
解析：本题考查 TCP/IP 模型的基本概念。TCP 对应的就是传输层，而 IP 层对应的就是互连网络层服务。

真题实战

1.TCP/IP 参考模型的网络层提供的是 ( )。 【全国统考 2011 年】
A. 无连接不可靠的数据报服务
B. 无连接可靠的数据报服务
C. 有连接不可靠的虚电路服务
D. 有连接可靠的虚电路服务

1.参考答案：A
解析：本题考点为 TCP/IP 参考模型。该题针对 TCP/IP 网络层提供的服务进行设计，选项中关于服务的关键区别为：有连接 / 无连接、可靠 / 不可靠和数据报服务 / 虚电路服务等，通过对后面网络层的详细学习可知，TCP/IP 的网络层向相邻上层传输层只提供简单灵活的、无连接的、尽最大努力交付的数据报服务。所以选项 C 和 D 错误。选项 A 和 B 的区别在于可靠与不可靠，考查 IP 首部，如果提供可靠的服务，那么至少应有序号和校验和两个字段，但是 IP 分组头中也没有（IP 首部中只有首部校验和 ），所以 IP 应该是不可靠的。也就是说，网络层不提供服务质量的承诺。故正确选项为 A。当然，考查 IP 分组头部时，也可以看到包含有源 IP 地址和目的 IP 地址（而没有虚电路编号 ），所以网络层采用的数据报服务。另外 IP 分组头部中也没有建立连接有关的字段，所以网络层是无连接的。注意，通常有连接、可靠的应用是由传输层的 TCP 实现的。综上，选项 A 为正确答案。

2.TCP/IP 体系结构中与 ISO/OSI 参考模型的第三层对应的是 ( )。 【重庆邮电大学 2013 年】
A. 网络接口层
B. 传输层
C. 互联层
D. 应用层

2.参考答案：C
解析：OSI 参考模型第三层为网络层。TCP/IP 体系结构中与 ISO/OSI 参与模型的第三层对应的是网际层，即互联网层。

考点 3 传输层

题组闯关

相对于 OSI 的七层参考模型的低四层，TCP/IP 协议集内对应的层次有 ( )。
A. 传输层、互联网层、网络接口层和物理层
B. 传输层、互联网层、网络接口层
C. 传输层、互联网层、ATM 层和物理层
D. 传输层、网际层、数据链路层和物理层

参考答案：B
解析：根据 TCP/IP 分层模型可知，其对应 OSI 低四层的分别是传输层、互联网层、网络接口层。

考点 4 应用层

题组闯关

TCP/IP 协议有多少层 ( )。
A. 3
B. 4
C. 5
D. 6

参考答案：B
解析：(1) 应用层。应用层是 TCP/IP 协议的第一层，是直接为应用进程提供服务的。
(2) 传输层。作为 TCP/IP 协议的第二层，传输层在整个 TCP/IP 协议中起到了中流砥柱的作用。且在传输层中，TCP 和 UDP 也同样起到了中流砥柱的作用。
(3) 网际层。网际层在 TCP/IP 协议中位于第三层。在 TCP/IP 协议中网际层可以进行网络连接的建立和终止以及 IP 地址的寻找等功能。
(4) 网络接口层。在 TCP/IP 协议中，网络接口层位于第四层。由于网络接口层兼并了物理层和数据链路层，所以网络接口层既是传输数据的物理媒介，也可以为网络层提供一条准确无误的线路。

§1.6 简答题

题组闯关

参考答案

(1)8.442s。

(2)108.342s。

(3)10.15s。

(4)1.15s。
解析：传送文件的总时间等于起始握手时间 + 发送时间 + 传输时间。

(1) 握手建立时间为 2 个起始的 RTT：100ms×2 = 200ms = 0.2s；发送时间：2000 KB÷2 Mbps = 16384000bit÷2000000 bit/s = 8.192s；传输时间：RTT÷2 = 100ms÷2 = 5ms = 0.05s。所以，总时间 = 0.2s + 8.192s + 0.05s = 8.442s。

(2) 总共发送 2000KB÷2KB = 1000 个分组，需要在上一小题答案的基础上再增加 999 个 RTT。传送文件的总时间 = 8.442s + 999×0.1s = 108.342s，所以总时间是 108.342s。

(3) 当带宽无限大时，发送时间为 0，那么文件传送总时间为延迟时间。要传送的文件共 2000KB÷2KB = 1000 个分组，等待时间 = (1000÷10 - 1) = 99 个 RTT。总的延迟时间即文件发送时间为 2RTT + 99RTT + 0.5RTT = 101.5RTT = 101.5×0.1s = 10.15s。

(4) 取 n = 9，有 1 + 2 + 4 + … + 2⁹ = 2¹⁰ - 1 = 1023。这样就可以发送所有的 1000 个分组，而且在第 9 次等待 RTT 后只需发送 (512 - 2³) 个分组就可以了。因此总共需要的时间为 2RTT + 9RTT + 0.5RTT = 11.5RTT。故，总的延迟时间即文件发送的总时间为 11.5×0.1s = 1.15s。

2.长度为 180 字节的应用层数据交给传输层传送，需加上 20 字节的 TCP 首部。再交给网络层传送，需加上 20 字节的 IP 首部。最后交给数据链路层的以太网传送，加上首部和尾部共 18 字节。

(1) 试求数据的传输效率。

(2) 若应用层数据长度为 1800 字节，数据的传输效率是多少？

2.参考答案

(1)75.6%。

(2)96.9%。
解析：数据的传输效率是指发送的应用层数据除以所发送的总数据（即应用数据加上各种首部和尾部的额外开销）。

(1) 数据长度为 180B（B 表示字节）时，帧长为：180B + 20B + 20B + 18B = 238B；数据传输效率 = 180B/238B = 75.6%。

(2) 数据长度为 1800B（B 表示字节）时，帧长为：1800B + 20B + 20B + 18B = 1858B；数据传输效率 = 1800B/1858B = 96.9% 。和 (1) 相比，传输效率明显提高。

3.假设信号在媒体上的传播速度为1×10^8m/s，媒体长度分别为：

(1) 20cm（网络接口卡）；

(2) 200m（局域网）；

(3) 100km（城域网）；

(4) 5000km（广域网）。
试计算出当数据率为 2Mb/s 和 10Gb/s 时在以上媒体中正在传播的比特数。

3.参考答案与解析

(1) 传播时延 = 0.2/(1×10⁸) = 2×10⁻⁹(s)，2Mb/s：比特数 = 2×10⁻⁹×2×10⁶ = 4×10⁻³；10Gb/s：比特数 = 2×10⁻⁹×1×10¹⁰ = 20。

(2) 传播时延 = 200/(1×10⁸) = 2×10⁻⁶(s)，2Mb/s：比特数 = 2×10⁻⁶×2×10⁶ = 4；10Gb/s：比特数 = 2×10⁻⁶×1×10¹⁰ = 20000。

(3) 传播时延 = 1×10³/(1×10⁸) = 1×10⁻⁵(s)，2Mb/s：比特数 = 1×10⁻⁵×2×10⁶ = 2000；10Gb/s：比特数 = 1×10⁻⁵×1×10¹⁰ = 1×10⁵。

(4) 传播时延 = 5×10³/(1×10⁸) = 5×10⁻²(s)，2Mb/s：比特数 = 5×10⁻²×2×10⁶ = 1×10⁵；10Gb/s：比特数 = 5×10⁻²×1×10¹⁰ = 5×10⁸。

4.在分组交换网中，设报文长度和分组长度分别为 x 和(p+h)（bit），其中 p 为分组的数据部分的长度，而 h 为每个分组所带的控制信息固定长度，与 p 的大小无关。通信的两端共经过 k 段链路。链路的数据率为 b（b/s），但传播时延和节点的排队时间均可忽略不计。若打算使总的时延为最小，问分组的数据部分长度 p 应取为多大？

真题实战

收发两端之间的传输距离为 1000km，信号在媒体上的传播速度为2×10^8m/s。试着计算以下两种情况的发送时延和传播时延。数据长度为10^7bit，数据发送速率为 100kb/s；数据长度为10^3bit，数据发送速率为 1Gb/s。通过以上计算可以得到何种结论？ 【沈阳农业大学 2017 年】