Relax1000 计算机网络 · 第1章 绪论 · 解析

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第1章 绪论

本章 37 题；解析册印刷页 256-261。

速对答案（原书）： CAACC ADBBA DBCDD CCDBB ABCBB DADBB CDCAB B(CDA)

Q1

速对表原值： C

详细解析标注： C

选项 A 描述的是多任务操作系统的特性，而非计算机网络的定义，故错误。选项B 仅指出了物理连接，这是网络的组成部分，但不是对网络的完整和准确描述。网络不仅仅是物理链路的集合，还包括了协议和其他软硬件。选项 C 是对计算机网络的准确定义，计算机网络有三个基本要素：自治计算机、互连、集合体。选项 D 描述的是计算机网络的主要功能之一（资源共享）。

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Q2

速对表原值： A

详细解析标注： A

计算机网络建立的两个最基本和最主要的功能是数据通信（实现用户间的信息交换）和资源共享（使网络中的硬件资源、软件资源、数据资源等能被多个用户共享）。提高可靠性和处理能力可以通过网络实现（如分布式系统、计算机集群），但并非所有网络最主要的功能，故 B 错误。分布式处理与负载均衡是基于网络发展起来的应用和技术，属于网络功能的应用和扩展，故 C 错误。信息检索和集中管理也是网络提供的应用功能，但不是最核心和主要的功能，故 D 错误。

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Q3

速对表原值： A

详细解析标注： A

从工作方式的角度划分，计算机网络通常被分为边缘部分和核心部分。边缘部分由所有连接到互联网上、供用户直接使用的主机组成。这部分是用户进行网络应用和通信的地方。核心部分由大量网络和连接这些网络的路由器组成，其主要任务是为边缘部分提供高效、可靠的数据传输服务。

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Q4

速对表原值： C

详细解析标注： C

局域网（LAN）覆盖范围小（几米到几公里），通常用于一栋楼、一个办公室或一个园区，传输速率高，误码率低。城域网覆盖范围介于 LAN 和 WAN 之间，通常覆盖一个城市。广域网 (WAN）覆盖范围大，通常跨越国家或地区。个人区域网 (PAN)覆盖范围非常小，通常指个人设备之间的连接。题目中，仅覆盖一栋办公楼的网络显然是局域网。

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Q5

速对表原值： C

详细解析标注： C

总线型拓扑结构使用一条公共的传输介质（总线）作为所有站点的共享通信线路。当一个站点发送数据时，信号会沿总线向两个方向传播，所有连接在总线上的其他站点都能接收到这个信号。

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Q6

速对表原值： A

详细解析标注： A

发送时延（也称传输时延）是将分组的所有比特发送至物理链路所需的时间，计算公式为：发送时延=分组长度/信道带宽。因此，它与分组长度直接相关。传播时延是电磁波或光信号在信道中传播一定距离所需的时间，计算公式为 传播时延 = 链路长度/信号传播速率，它与分组长度无关。处理时延是路由器或交换机处理分组（如检查头部、查路由表）所需的时间，一般较小且不直接由整个分组长度决定。排队时延是分组在网络设备（如路由器）的输出队列中等待被发送到下一跳所需的时间，取决于网络拥塞情况。本题选 A。

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Q7

速对表原值： D

详细解析标注： D

为了使链路在第一个比特到达接收端时仍处于发送状态（即链路被“充满”），发送方需要发送的数据量至少等于链路的“带宽时延积”。带宽时延积=带宽×单向传播时延，为1000000 比特。这意味着当发送方发送了 1000000 比特后，第一个比特刚好到达接收端。如果发送的数据量小于此值，则发送方会在第一个比特到达前就已发送完毕，导致链路空闲。

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Q8

速对表原值： B

详细解析标注： B

吞吐量是指单位时间内成功通过信道的实际数据量。该用户同时进行的活动包括下载（视频 20Mbps + 网页 2Mbps = 22Mbps）和上传（文件 5Mbps）。这些活动占用的总带宽为22Mbps + 5Mbps = 27Mbps。由于用户的链路带宽为 100Mbps，足以支持当前的通信需求，因此实际吞吐量即为用户当前所有活动的总速率。

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Q9

速对表原值： B

详细解析标注： B

H1 有 两 条 链 路 可 以 到 达 H2 ， 即 H1→R1→R2→R4→H2 和H1→R1→R3→R4→H2。路径 R1→R2→R4 的吞吐量受限于其中链路的最低带宽，最大可传输流量为20Mb/s。同理，路径 R1→R3→R4 的最大可传输流量也为 20Mb/s。由于允许负载均衡，路由器 R1 可以同 时 向 这 两 条 并 行 路 径 转 发 数 据 。 因 此 ， 从 R1 到 R4 的 总 带 宽 为 两 条 路 径 带 宽 之 和20Mb/s+20Mb/s=40Mb/s。整个 H1 到 H2 的端到端路径的最大吞吐量由最窄的环节决定，H1→R1 链路容量为 100Mb/s，R1→R4 并行链路总容量为 40Mb/s，R4→H2 链路容量为 100Mb/s，则 H1 到 H2 的最大吞吐量为 min(100 Mb/s, 40 Mb/s, 100 Mb/s) = 40 Mb/s。

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Q10

速对表原值： A

详细解析标注： A

H1 到 R1 链路中，主机 H1 的接口速率为 10Mb/s，H1 到 R1 的线路带宽为100Mb/s，路由器 R1 的接口速率 50Mb/s，此链路的实际容量受限于三者中的最小值，即主机 H1 的接口速率，为 10Mb/s，同理，R4 到 H2 的链路实际容量也为 10Mb/s。中间并行路径中，数据流在 R1 处可通过R2和R3 两条路径进行负载均衡。路径R1→R2→R4 的容量为 min(R1出口速率，链路带宽，R2接口速率, ..., R4 入口速率) = min(50, 100, 50, ...) = 50Mb/s。同理，路径 R1→R3→R4 和 R1→R3→R4 的容量也为 50Mb/s。因此，中间并行链路段的总容量为两条路径之和 50Mb/s + 50Mb/s = 100Mb/s。则 H1到 H2 的最大吞吐量为 min{10Mb/s，100Mb/s，10Mb/s}=10Mb/s。

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Q11

速对表原值： D

详细解析标注： D

网络体系结构是计算机网络各层次及其协议的集合。它描述的是网络中层次的数量、各层的名称及功能、各层向其上层提供的服务以及相邻层之间的接口规范，但不包括具体的硬件(如计算机的操作系统类型)实现细节。

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Q12

速对表原值： B

详细解析标注： B

在分层结构中，每一层(第 N 层)都利用其下一层(第 N-1 层)提供的服务来构建本层的功能，并向其上一层(第 N+1 层)提供服务。对等层实体(远程第 N 层)之间是通过第 N 层协议进行通信，而不是直接提供服务。

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Q13

速对表原值： C

详细解析标注： C

OSI 参考模型分为七层：应用层、表示层、会话层、运输层、网络层、数据链路层、物理层。（法律标准）TCP/IP 分为四层：应用层、运输层、网际层、网络接口层。（事实标准）

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Q14

速对表原值： D

详细解析标注： D

从第N+1层传递到第N层的数据单元是第N+1层的协议数据单元(PDU)，该PDU作为第 N 层的服务数据单元(SDU)被处理。第 N 层会在这个 SDU 上加上本层的协议控制信息(PCI)，形成第 N 层的 PDU。而接口数据单元 IDU 则是相邻层接口上体现的数据单元，N-IDU=N-SDU（N+1-PDU）+接口控制信息 ICI。PDU 是网络中实际传输的数据格式，IDU 则是为了描述层与层之间接口如何交互的抽象概念。

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审计旁注（非原文）：定义歧义

跨相邻层接口实际传递的是 IDU，其中 (N+1)-PDU 在第 N 层被视为 N-SDU。原题把接口传递单位和数据内容混写，D 只能视为按内容作答；王道 2027 第27页 [block: b_27_17] 对 PDU（对等层传送）与 SDU（相邻层交换）的定义与此边界一致。

Q15

速对表原值： D

详细解析标注： D

协议数据单元 PDU 由服务数据单元 SDU 和协议控制信息 PCI 组成，在各层间传输数据时，第 n 层的 SDU 加上第 n 层的 PCI 组成第 n 层的 PDU，同时作为第 n-1 层的 SDU。一个甚至多个 n+1 层的 SDU 可以封装到一个 n 层的 PDU，也可以封装到多个 n 层的 PDU 中，因此答案为 D。

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Q16

速对表原值： C

详细解析标注： C

在分层体系结构中，服务访问点(SAP)是相邻两层之间服务原语(请求、指示、响应、确认)交换的逻辑接口。第 N 层的 SAP 是第 N+1 层能够访问第 N 层所提供服务的地方。PDU 是协议数据单元，SDU 是服务数据单元，对等实体是通信双方相同层次中的实体。

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Q17

速对表原值： C

详细解析标注： C

在分层网络体系结构中，服务访问点（SAP）是相邻两层之间发生交互的逻辑接口。上层实体通过 SAP 来请求下层实体提供的服务。可以将其通俗地理解为下层向上层暴露的“地址”或“标识符”，用于区分不同的服务使用者。端口号是传输层（TCP 或 UDP）使用的地址，网络层通过 IP 地址将数据报送到目的主机后，传输层需要根据端口号将数据交付给主机上正确的应用进程（例如，80 端口通常对应 HTTP 服务进程，25 端口对应 SMTP 服务进程）。因此，应用层的进程通过端口号来使用传输层提供的服务，端口号是传输层的 SAP。

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Q18

速对表原值： D

详细解析标注： D

在 OSI 参考模型中，对于相邻的两层，第 N+1 层实体通过服务访问点 SAP 将一个接口数据单元 IDU（interface data unit）传递给第 N 层实体。N-IDU 由服务数据单元 N-SDU（service data unit）和接口控制信息 ICI（interface controlinformation）组成。为了传递 SDU，第 N 层实体可能将SDU 分为若干段，每一段加上一个报头后作为独立的协议数据单元 PDU（protocol data unit）传送出。简单地说，SDU 就是同一结点内层与层之间交换的数据单元，而 PDU 就是不同结点的对等层实体之间交换的数据单元。

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Q19

速对表原值： B

详细解析标注： B

第 n 层的 PDU 对应 n-1 层的 SDU，OSI 模型的下四层自下而上分别为物理层、数据链路层、网络层、传输层，对应的 PDU 为比特流、数据帧、数据分组、报文段，故下三层的 SDU 分别为数据帧、数据分组、报文段。

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Q20

速对表原值： B

详细解析标注： B

协议：控制两个对等实体（或多个实体）进行通信的规则的集合。其他术语补充如下：

• 实体：任何接受或发送信息的硬件或软件进程。在许多情况下，实体就是一个特定的软件模块。

• 对等实体：收发双方相等层次中的实体。

• 服务： 在协议的控制下，两个对等实体间的通信使得本层能够向上一层提供服务 要实现本层协议，还需要使用下面一层提供的服务。 协议是水平的，即协议是控制对等实体之间通信的规则。但是服务是垂直的。即服务是由下层向上层通过层间接口提供的 并非在一个层内完成的全部功能都称为服务。只有那些能够被上一层实体看的见的功能才叫服务。

• 服务原语：上层使用下层所提供的的服务必须通过与下层交换一些命令。

• 服务访问点（SAP）：服务访问点用于在同一系统中相邻两层的实体交换信息的逻辑接口，用于区分不同的服务类型。

• 协议数据单元 PDU：对等层次之间传送的数据包称为该层的协议数据单元 PDU。

• 服务数据单元 SDU：同一系统内，层与层之间交换的数据包称为服务数据单元。 多个 SDU 可以合成为一个 PDU；一个 SDU 也可以划分为几个 PDU。

• 接口数据单元IDU：对于相邻的两层，第N+1层实体通过服务访问点SAP将一个接口数据单元IDU（interface data unit）传递给第 N 层实体 在 OSI 参考模型中，当相邻高层的实体把（IDU）传到低层实体后，被低层实体视为（SDU）

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Q21

速对表原值： A

详细解析标注： A

网络协议的三个基本要素是语法、语义和同步(或时序)。语法规定了数据与控制信息的结构或格式，以及编码方式。语义定义了协议元素(如控制信息、地址等)的含义。同步规定了事件的执行顺序和速率匹配。通信双方所交换数据的格式、编码以及控制信息的结构属于语法的一部分。

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Q22

速对表原值： B

详细解析标注： B

语义规定了协议元素（如报文段、控制信息）的含义以及在特定情况下应执行的动作。当接收方收到失序报文段时，重复发送 ACK 这一行为，是在解释“如何处理失序”以及“该行为的目的是什么”（即期望对方重传）。这涉及到对协议行为含义的规定，属于语义范畴。

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Q23

速对表原值： C

详细解析标注： C

同步（或时序）规定了事件发生的顺序。TCP 三次握手过程详细描述了建立连接时客户端和服务器之间交换报文的先后顺序（SYN 段的发送、SYN+ACK 段的响应、ACK 段的最终确认），这是对事件顺序的规定。

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Q24

速对表原值： B

详细解析标注： B

原始数据长度为 500B，经过运输层、网际层和网络接口层之后，长度为500+20+20+18=558B。则应用层数据传输效率为 500/558，约等于 89.6%。

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Q25

速对表原值： B

详细解析标注： B

假设原始数据长度为 X，则经过运输层后加上 TCP 首部，长度为 X+20。同理，又经过网际层，长度为 X+20+20。随后经过网络接口层，添加以太网帧头和帧尾，长度变为X+20+20+18。若应用层数据传输效率为 80%，则 X/(X+20+20+18)=80%，计算可得原始数据长度 X 为232B。

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Q26

速对表原值： D

详细解析标注： D

物理层是 OSI 模型的最底层，它直接与传输介质交互，负责将数据链路层传来的帧（比特序列）转换为电信号、光信号或无线电信号在物理介质上传输，它本身不再对数据进行封装（即不添加物理层首部或尾部）。

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Q27

速对表原值： A

详细解析标注： A

10Base-T 中“T”的含义是双绞线，传输媒体不属于网络体系结构，故叙述 I 错误。路由器会采用主动丢包策略，这表明网络层参与拥塞控制，故叙述 III 错误。

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Q28

速对表原值： D

详细解析标注： D

OSI 参考模型自下而上分为七层：物理层、数据链路层、网络层、运输层、会话层、表示层和应用层。第七层是应用层。应用层是用户与网络的接口，为特定类型的网络应用提供访问OSI 参考模型环境的手段。

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Q29

速对表原值： B

详细解析标注： B

TCP/IP 模型的运输层主要包含两个重要协议，即 TCP 和 UDP。TCP 提供面向连接的、可靠的字节流服务。UDP 提供无连接的、尽最大努力交付的、不可靠的数据报服务。因此，运输层同时提供这两种类型的服务。

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Q30

速对表原值： B

详细解析标注： B

OSI 参考模型中的表示层（第 6 层）主要功能是处理两个通信系统中交换信息的表示方式。它向上层提供一种公共的数据表示格式，负责数据的转换（如不同编码系统间的转换）、压缩/解压缩以及加密/解密等，以确保应用层能够正确识别和处理数据。

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Q31

速对表原值： C

详细解析标注： C

在 OSI 模型中，运输层（第 4 层）的下一层是网络层（第 3 层）。网络层的主要任务是通过路由选择算法为分组在源主机和目的主机之间选择一条合适的路径，并进行转发，从而实现主机到主机的通信。因此，运输层可以直接从网络层获得路由和转发服务。

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Q32

速对表原值： D

详细解析标注： D

网络层，OSI 网络层标准支持提供面向连接（如虚电路服务）和无连接（如数据报服务）两种类型的服务。而 TCP/IP 模型的网际层（IP 协议）核心是提供无连接的、尽力而为的数据报服务。因此，选项 A 和 C 中关于 OSI 网络层“只”或“仅”提供面向连接服务的说法是错误的。传输层，OSI 运输层仅支持面向连接服务，而 TCP/IP 运输层支持面向连接（TCP）和无连接服务（UDP）。

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Q33

速对表原值： C

详细解析标注： C

OSI 参考模型的物理层和数据链路层对应到 TCP/IP 参考模型的网络接口层，OSI参考模型的应用层、表示层、会话层对应到 TCP/IP 参考模型的应用层。

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Q34

速对表原值： A

详细解析标注： A

数据通过网络的路径选择由网络层负责。

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Q35

速对表原值： B

详细解析标注： B

当第 N 层实体从第 N+1 层接收数据时，这部分数据是第 N 层需要为其提供服务的对象，因此被称为第 N 层的服务数据单元 (SDU)。第 N 层实体为了实现本层协议的功能，会为这个 SDU 添加一些控制信息，如地址、序号、差错控制字段等，这些控制信息被称为协议控制信息(PCI)。第 N 层的 SDU 与第 N 层的 PCI 组合在一起，就构成了第 N 层的协议数据单元 (PDU)。

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Q36

速对表原值： B

详细解析标注： B

表示层的下一层是会话层。会话层主要功能包括：建立、管理、维持、恢复和终止会话；对话控制；在长数据传输过程中设置同步点，故障后从同步点恢复传输。B 选项是表示层的功能，答案选 B。

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Q37

速对表原值： (CDA)

详细解析标注： ①C ②D ③A

TCP/IP 参考模型的网络接口层负责处理与物理网络连接相关的所有细节，例如将网际层传递下来的 IP 数据报封装成特定物理网络（如以太网、Wi-Fi）所要求的帧格式进行传输。网际层负责在源主机和目的主机之间进行数据报的路由和转发，向上层的运输层（TCP 或UDP）提供主机到主机的逻辑通信服务。应用层包含了各种用户直接使用的网络应用程序及其协议。

原页版面片段（图表、公式或字体缺映射时以此为准）

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