华中师范大学2020计算机网络开卷考试试题解析

"这是一份华中师范大学2019-2020学年的计算机网络开卷考试试卷，包含了问答题、计算题和综合题，涵盖了子网划分、IP地址使用、网络设备功能、协议原理等多个计算机网络的核心知识点。" 计算机网络是信息技术领域的基础学科，这份试卷涉及到的知识点广泛且深入，下面将对这些知识点进行详细阐述： 1. 子网划分：在题目中，要求在C类网段（如192.168.10.0）中划分5个子网，每个子网至少容纳20台主机。解答此题需计算满足条件的最小子网位数，即2^(n-2) >= 5 * 20，得出n=5，因此应使用的子网掩码是255.255.255.224。 2. IP地址使用：题目询问了127.0.0.1和192.168.1.1的使用场景。127.0.0.1是环回地址，不用于互联网通信；192.168.1.1通常是私有IP地址，不能直接在互联网上使用，要上网需通过路由器的NAT转换。 3. MAC与IP地址：以太网卡通常具有唯一的MAC地址，但可以配置多个IP地址，实现虚拟网络接口。 4. 网络四要素：包括硬件（如计算机、路由器等）、软件（如操作系统、协议栈等）、协议（如TCP/IP协议族）和连接介质（如电缆、无线信号）。 5. 第三层交换机与路由器：第三层交换机在数据包转发上速度较快，主要处理IP层，而普通路由器还处理更高层次的协议，如应用层，适合在网络边界使用。 6. NAPT（Network Address Port Translation）：它结合了NAT和端口转换，允许多个内部主机共享一个公共IP地址上网，同时隐藏内部网络结构。 7. traceroute/tracert原理：这两个工具通过发送具有不同TTL（Time To Live）值的数据包，追踪数据包从源到目的地经过的路由器节点，以了解网络路径。 8. TCP与UDP比较：TCP是面向连接的，提供可靠、有序且无丢失的数据传输，而UDP是无连接的，速度快但不保证数据可靠性。 计算题部分涉及IP地址的网络号计算、路由聚合以及路由选择，需要熟悉IP地址的二进制表示和子网掩码的运算规则。 综合题可能涉及网络拓扑分析，如何通过集线器或交换机转发数据包，以及MAC地址的学习和理解。 这份试卷全面检验了学生对计算机网络理论和实践的理解，包括网络层次模型、IP地址管理、路由选择、网络诊断工具的使用以及网络设计的基本原则。掌握这些知识点对于理解和操作现代网络系统至关重要。