章节测：网络层

覆盖章节：网络层；涉及数据链路层的 MAC 帧背景。

建议用时 90 分钟，先做后看解析；错题当日登记进错题本。除标注外均为模拟题。答案与解析统一在文末。

第 1~24 题：单项选择题

1. 采用数据报服务的网络中，下列说法正确的是（）

A. 通信前必须先建立网络层连接 B. 各分组独立选路，可能失序到达 C. 分组传输的可靠性由网络（路由器）负责保证 D. 分组中携带虚电路号而非完整目的地址

2. IPv4 首部中"首部长度"字段的计量单位与最小取值是（）

A. 1 B、20 B. 4 B、5 C. 8 B、2 D. 4 B、1

3. 某分片的片偏移字段值为 100，则该分片数据部分的起始字节对应原数据报数据部分的第几字节（从 0 计）？（）

A. 100 B. 200 C. 800 D. 1000

4. 关于 IPv4 首部中的 TTL 字段，正确的处理是（）

A. 限制分组可经过的交换机数量 B. 路由器每转发一次减 1，减为 0 时丢弃分组并向源点发送 ICMP 时间超过报文 C. 以秒为单位计时，超时丢弃 D. 只在目的主机检查

5. 关于 IPv4 首部校验和，正确的是（）

A. 校验范围是首部和数据部分 B. 只校验首部，且每经过一个路由器都要重新计算 C. 只在源端计算一次，途中不重算 D. IPv6 保留了首部校验和机制

6. IP 地址 130.24.0.8 按分类编址属于哪一类？其网络号为多少位？（）

A. A 类、8 位 B. B 类、16 位 C. C 类、24 位 D. B 类、14 位

7. 下列地址中，属于公有（可在公网路由）地址的是（）

A. 10.1.1.1 B. 172.32.1.1 C. 192.168.1.1 D. 172.20.1.1

8. 一个子网掩码为 255.255.255.224 的网络，最多可容纳的主机数是（）

A. 62 B. 30 C. 14 D. 32

9. 主机 IP 为 10.1.12.67，掩码 255.255.255.192，其所在子网的网络地址是（）

A. 10.1.12.0 B. 10.1.12.64 C. 10.1.12.96 D. 10.1.12.128

10. 承上题，该子网的广播地址与可用主机数是（）

A. 10.1.12.127、62 B. 10.1.12.128、64 C. 10.1.12.191、62 D. 10.1.12.255、254

11. 主机 H1：192.168.1.10/25，主机 H2：192.168.1.130/25，两主机接在同一台交换机上。下列判断正确的是（）

A. 两者属于同一网段，H1 可直接 ARP 解析 H2 的 MAC 后通信 B. 两者前 24 位相同（192.168.1），故可直接通信 C. 两者属于不同子网，必须经路由器（或三层交换）转发才能通信 D. 两者无法通信

12. 某路由器路由表：① 10.0.0.0/8 → 下一跳 A；② 10.1.0.0/16 → 下一跳 B；③ 10.1.2.0/24 → 下一跳 C；④ 0.0.0.0/0 → 下一跳 D。收到目的地址为 10.1.2.5 的分组，转发依据是（）

A. 表项①，前缀最短查得快 B. 表项②，与网络号 16 位精确匹配 C. 表项③，按最长前缀匹配原则 D. 表项④，默认路由兜底

13. 某路由器连接 194.24.0.0/24、194.24.1.0/24、194.24.2.0/24、194.24.3.0/24 四个网络，向外部聚合通告的最合适地址块是（）

A. 194.24.0.0/24 B. 194.24.0.0/22 C. 194.24.0.0/21 D. 194.24.0.0/23

14. 关于 ARP 请求，下列说法正确的是（）

A. 以单播发出，帧类型字段为 0x0800 B. 以广播发出（目的 MAC 为 FF-FF-FF-FF-FF-FF），被封装它的以太网帧类型为 0x0806 C. 以组播发出，目的 IP 为 224.0.0.1 D. ARP 请求和应答都以广播发出

15. 主机 H1（IP 为 a，掩码 /24）向处于另一网络的主机 H2（IP 为 b）发送分组，默认网关为 G。H1 发出的以太网帧的目的 MAC 地址是（）

A. H2 的 MAC 地址 B. G 的 MAC 地址 C. FF-FF-FF-FF-FF-FF D. a 所在网段 DHCP 服务器的 MAC 地址

16. 主机首次接入网络发送 DHCP DISCOVER 报文时，该报文的源 IP、目的 IP 与承载协议是（）

A. 本机 IP、服务器 IP、TCP B. 0.0.0.0、255.255.255.255、UDP C. 127.0.0.1、255.255.255.255、UDP D. 0.0.0.0、255.255.255.255、ICMP

17. 下列哪种情况下，不应发送 ICMP 差错报告报文？（）

A. 收到 TTL 将减为 0 而被丢弃的分组 B. 收到的分组本身是 ICMP 差错报告报文 C. 收到无法交付的分组 D. 收到首部字段存在错误的分组

18. ping 程序探测连通性所使用的协议与报文是（）

A. TCP 连接建立报文 B. UDP 高端口探测报文 C. ICMP 回送请求与回送应答报文 D. ICMP 时间超过报文

19. traceroute（tracert）能逐跳发现路径，其原理是（）

A. 向路径上每台路由器发送路由表请求 B. 依次发送 TTL = 1, 2, 3, … 的分组，各跳路由器因 TTL 耗尽返回 ICMP 时间超过报文 C. 依靠 ARP 请求逐跳询问路由器 D. 使用 ICMP 改变路由报文收集路径信息

20. 下列关于 IPv6 的说法中，错误的是（）

A. 基本首部固定长度为 40 B B. 取消了首部校验和字段 C. 分片可以由中间路由器进行，以提高转发灵活性 D. 地址长度为 128 位

21. 下列 IPv6 地址的压缩表示中，合法的是（）

A. 2001:0db8::0001 B. 2001::0db8::1 C. ::aaaa::1 D. 2001:0db8:0:0:0:0:0:（缺组）

22. 两个 IPv6 孤岛之间只有 IPv4 骨干网互连，若采用"将 IPv6 分组封装在 IPv4 分组中穿越骨干"的方案，该过渡技术属于（）

A. 双协议栈 B. 隧道技术 C. 协议翻译（NAT-PT） D. 代理 ARP

23. 关于 RIP、OSPF、BGP，下列说法错误的是（）

A. RIP 使用 UDP 传送，端口 520 B. OSPF 直接用 IP 数据报传送 C. BGP-4 使用 TCP 传送，端口 179 D. OSPF 和 RIP 都用洪泛法向本自治系统中的所有路由器发送信息

24. 关于路由器与以太网交换机，正确的是（）

A. 两者都能隔离冲突域和广播域 B. 路由器根据目的 MAC 地址查表转发 C. 路由器隔离冲突域和广播域，交换机只隔离冲突域、不隔离广播域 D. 交换机可互联异构网络（如以太网与广域网）

第 25~30 题：综合应用题

25.（分片计算） 一个 IP 数据报总长度为 4000 B，首部为 20 B。它经过一条 MTU = 1500 B 的链路。求：分片数、每片的数据长度、总长度、标识、MF 标志与片偏移（列出表格），并给出验算。

26.（子网划分设计，VLSM） 某单位分到地址块 192.168.72.0/24，四个部门主机数分别为 100、50、25、10。按变长子网掩码从大到小分配，给出每个部门的网络地址（含前缀）、广播地址、可用主机范围，并说明剩余地址块。

27.（路由聚合设计） 某 ISP 拥有 192.168.16.0/24 ~ 192.168.31.0/24 共 16 个连续 C 类地址块。

（1）将其聚合为一条路由并给出二进制推演；（2）该聚合地址块共包含多少个 /24 块、共多少个地址？（3）若 ISP 内部另对 192.168.23.0/24 有更具体的需求（如分流到另一出口），对外应如何同时通告？外部路由器对目的地址为 192.168.23.200 的分组按什么原则选路？

28.（RIP 距离向量迭代） 拓扑如下（链路上数字为代价，均为直连路由器间一跳）：

（1）写出 R1 的距离向量从初始到收敛的逐轮演化表（各路由器同步更新，基于邻居上一轮向量）；（2）收敛后 R1 到 R4、R5 的距离与下一跳各是什么？（3）若 R2—R4 链路断开，稳定后 R1 到 R4、R5 的距离与下一跳又是什么？

29.（跨网段通信综合） 拓扑与初始条件：H1（IP 192.168.1.5/24，MAC $M_1$ ）— 路由器 R（接口 f0：192.168.1.1，MAC $R_1$ ；接口 f1：192.168.2.1，MAC $R_2$ ）— H2（IP 192.168.2.7/24，MAC $M_2$ ）。H1、H2 的默认网关分别指向 R 的对应接口；所有 ARP 缓存初始为空。H1 首次向 H2 发送一个 IP 分组。

（1）H1 如何判断该分组需交给默认网关？写出计算；（2）到 H2 收到分组为止，共发生几次 ARP 请求？各在哪个局域网、解析谁的 MAC？（3）填写下表（H1→H2、H2→H1 回程各两跳）：

链路段	源 IP	目的 IP	源 MAC	目的 MAC
H1→R
R→H2
H2→R
R→H1

（4）R 转发该分组时，IPv4 首部中哪些字段会发生变化？（5）若将 H2 的 IP 误配为 192.168.1.200（掩码不变），H1 直接 ping 它，会发生什么？

30.（路由表与最长前缀匹配） 某路由器的路由表如下：

目的网络	掩码（前缀）	下一跳 / 接口
0.0.0.0	/0	R_a，接口 0
192.168.0.0	/16	R_b，接口 1
192.168.32.0	/24	R_c，接口 2
192.168.31.0	/24	直连，接口 3

依次到达目的地址为 ① 192.168.32.1、② 192.168.31.200、③ 192.168.40.9、④ 10.0.0.1 的四个分组，各按哪条表项转发？说明每步的匹配计算。另外：若要把 192.168.32.0/24 与 192.168.33.0/24 两块合并通告，聚合结果是什么？

答案与解析

选择题

1. B

考点标签：网络层服务（虚电路与数据报）
难度：易
解析：数据报服务无连接、每分组独立选路、可能失序；可靠性由端系统（运输层）负责；不携带虚电路号，携带完整目的地址。
错因提醒：A、C、D 均为虚电路服务特征，混淆两套服务体系即全错。

2. B

考点标签：IPv4 首部字段
难度：易
解析：首部长度 4 bit，单位 4 B，取值 5~~15 对应 20~~60 B。
错因提醒：与片偏移单位（8 B）、总长度单位（1 B）区分。

3. C

考点标签：片偏移计算
难度：易
解析：片偏移单位 8 B，起始字节 $=100\times8=800$ 。
错因提醒：直接选 100 的考生漏了单位换算；这是命题人最爱设的坑。

4. B

考点标签：TTL
难度：易
解析：TTL 限制的是经过的路由器跳数，逐跳减 1，为 0 丢弃并回 ICMP 时间超过；traceroute 正是利用此机制。
错因提醒：TTL 是"跳数"不是"秒"，历史名字 Time To Live 易误导。

5. B

考点标签：首部校验和
难度：易
解析：只校验首部；因 TTL 逐跳变化，每台路由器需重算。IPv6 取消首部校验和。
错因提醒："校验范围含数据"与"只算一次"都是高频错选。

6. B

考点标签：分类编址
难度：易
解析：第一字节 130 落在 128~191，B 类；B 类网络号 16 位（网络号 14 位 + 类别位 2，408 记"16 位网络号"的口径以教材"网络号字段 16 bit"为准）。
错因提醒：D 选项 14 位是"可分配网络数 $2^{14}$ "的记忆残留，注意口径统一。

7. B

考点标签：私有地址范围
难度：中
解析：私有块为 10/8、172.16.0.0~172.31.255.255（/12）、192.168/16。172.32 落在私有范围之外，是公有地址。
错因提醒："172 开头就是私有"是最常见误记，私有 B 类只到 172.31。

8. B

考点标签：主机数计算
难度：易
解析：/27， $2^5-2=30$ 。
错因提醒：忘减网络地址与广播地址会得 32（D）。

9. B

考点标签：网络地址计算（五步套路）
难度：中
解析：/26 块大小 64， $67 = 1\times64+3$ ，落在 [64,128) 块内，网络地址 10.1.12.64。
错因提醒：不按块对齐、按"取前三个字节"得 A 是 /24 思维定式。

10. A

考点标签：广播地址与可用主机数
难度：中
解析：块 [64,128) 的广播地址为 127；可用 10.1.12.65~126，共 62 台。
错因提醒：广播地址是"本块最后一个地址"，不是 255。

11. C

考点标签：同网段判断
难度：中
解析：/25 下 10 的网络为 192.168.1.0，130 的网络为 192.168.1.128，不同子网，须经路由器；虽物理同交换机，链路层直连不等于网络层同网。
错因提醒：B 选项用 /24 思维判断 /25 配置，是典型审题偏差。

12. C

考点标签：最长前缀匹配
难度：中
解析：①②③④ 全部匹配 10.1.2.5，按最长前缀选 /24 表项，下一跳 C。
错因提醒：默认路由永远最后兜底；匹配多条时选最具体的，不是"最先查到的"。

13. B

考点标签：路由聚合
难度：中
解析：0~3 的第三字节为 000000xx，公共前缀 22 位，聚合为 194.24.0.0/22；/23 只盖两块，/21 会多盖 4 个不属于己的块。
错因提醒：聚合"恰好覆盖"即可，过度聚合（/21）会吸引别人的流量。

14. B

考点标签：ARP 请求与封装
难度：易
解析：ARP 请求目的 MAC 全 1 广播、应答单播；ARP 被封装在以太网帧中，帧类型 0x0806（IP 为 0x0800）。
错因提醒：D 混淆请求/应答方式；A 混淆帧类型字段值。

15. B

考点标签：跨网段 ARP
难度：中
解析：跨网段通信时 H1 解析的是默认网关 G 的 MAC，帧交付给 G，由 G 逐跳转发。
错因提醒：选 A 是"ARP 解析目的主机"的思维定式；ARP 只在同一个局域网内有效。

16. B

考点标签：DHCP 报文
难度：中
解析：客户机尚无地址，源 0.0.0.0，目的受限广播 255.255.255.255；DHCP 基于 UDP（67/68）。
错因提醒：DHCP 是应用层协议跑在 UDP 上，选 ICMP/D 属协议层次混淆。

17. B

考点标签：ICMP 差错报告发送限制
难度：中
解析：对 ICMP 差错报告报文本身不再发差错报告（防风暴）；A、C、D 分别对应时间超过、终点不可达、参数问题。
错因提醒：完整清单还有"对非首片分片、组播分组、特殊地址不发"，常作多选式干扰。

18. C

考点标签：ping 原理
难度：易
解析：ping 直接使用 ICMP 回送请求/应答，不经过 TCP/UDP。
错因提醒：ping 是命令不是协议，协议是 ICMP。

19. B

考点标签：traceroute 原理
难度：中
解析：TTL=1 的分组在第一跳被丢并回 ICMP 时间超过，TTL=2 命中第二跳……逐跳点名；终点返回应答或端口不可达表示到达。
错因提醒：A、C 无此机制；D 的改变路由用于提示主机优化下一跳，与路径发现无关。

20. C

考点标签：IPv6 首部特点
难度：中
解析：IPv6 分片只能由源主机进行（分片信息放分片扩展首部），路由器不分片。
错因提醒：A、B、D 都是正确表述，本题选"错误"项，注意审题方向。

21. A

考点标签：IPv6 地址压缩
难度：中
解析：2001:0db8::0001 合法（全 0 串压缩一次，前导 0 可保留也可省）；B、C 中 :: 出现两次非法；D 最后一组缺失，格式不完整。
错因提醒：零压缩规则的核心是"全零连续组、整个地址至多一次"。

22. B

考点标签：IPv6 过渡技术
难度：易
解析：IPv6 over IPv4 封装穿越，是隧道技术的定义。
错因提醒：双栈要求设备同时支持两套栈；翻译是两边协议不同时的首部转换。

23. D

考点标签：三大路由协议承载与机制
难度：中
解析：洪泛 LSA 是 OSPF 的做法；RIP 只与相邻路由器周期性交换整张路由表。
错因提醒：RIP/UDP、OSPF/IP、BGP/TCP 三组对应关系必须整体记忆，D 是把 OSPF 特征安到 RIP 头上。

24. C

考点标签：网络层设备与链路层设备对比
难度：易
解析：路由器工作在网络层，隔离冲突域与广播域；交换机按 MAC 转发，只隔离冲突域。
错因提醒：A 高估交换机；互联异构网络是路由器（三层）的能力。

综合应用题

25.

考点标签：IPv4 分片计算
难度：中
解析：数据部分 $4000-20=3980$ B；每片数据 $\le 1500-20=1480$ B（1480 为 8 的倍数）。 $3980=1480+1480+1020$ ，共 3 片。标识三片相同（设为 X）：

分片	数据长度	总长度	标识	MF	片偏移
1	1480 B	1500 B	X	1	$0/8=0$
2	1480 B	1500 B	X	1	$1480/8=185$
3	1020 B	1040 B	X	0	$2960/8=370$

验算： $370\times8+1020=3980$ ✓；最后一片 MF=0 ✓。

错因提醒：片偏移只对数据部分计数且除以 8；"总长度=每片自身首部+自身数据"，别填 4000。

26.

考点标签：VLSM 子网划分设计
难度：难
解析：按需求从大到小切 /24 块， $h=\lceil\log_2(H+2)\rceil$ ：

部门	需求 H	h	前缀	网络地址	广播地址	可用范围
甲（100 台）	100	7（ $2^7=128\ge102$ ）	/25	192.168.72.0/25	192.168.72.127	.1~.126
乙（50 台）	50	6（64≥52）	/26	192.168.72.128/26	192.168.72.191	.129~.190
丙（25 台）	25	5（32≥27）	/27	192.168.72.192/27	192.168.72.223	.193~.222
丁（10 台）	10	4（16≥12）	/28	192.168.72.224/28	192.168.72.239	.225~.238

剩余：192.168.72.240/28（.240~.255）可留作扩展。每个块起点都按块大小（128/64/32/16）对齐。

错因提醒：忘加 2（网络+广播地址）会把丁算成 $h=4$ 勉强对但丙可能算成 /27 边界错乱；从小到大分配容易留碎片且块不对齐，标准做法是从大到小。

27.

考点标签：CIDR 路由聚合设计
难度：中
解析：（1）取第三字节边界逐位核对：16 = 0001 0000，31 = 0001 1111，前 4 位（0001）相同、后 4 位自由变化，故公共前缀 $16+4=20$ 位。聚合结果：192.168.16.0/20（覆盖 192.168.16.0 ~ 192.168.31.255）。（2）/20 相对 /24 短 4 位，包含 $2^4=16$ 个 /24 块；共 $2^{32-20}=2^{12}=4096$ 个地址。（3）同时通告 192.168.16.0/20（粗）与 192.168.23.0/24（细）。外部路由器对 192.168.23.200 同时命中两条，按最长前缀匹配选 /24 的更具体路由——这正是 CIDR"长前缀覆盖短前缀"的常规玩法。
错因提醒：16~~31 恰是"低 4 位自由"的块，前缀应为 /20；若给的是 17~~32 这类不整齐的范围则不能聚合成一个块。二进制逐位核对是唯一可靠方法，别背"16 个 C 类= /20"的死结论。

28.

考点标签：RIP/距离向量迭代
难度：难
解析：（1）初始：R2 = {R1:1, R4:1}，R3 = {R1:1, R4:2}（均只知直连）。R1 的演化：

轮次	R2	R3	R4	R5
初始	1	1	∞	∞
第 1 轮	1	1	2（经 R2）	∞
第 2 轮	1	1	2	3（经 R2）
第 3 轮	1	1	2	3（不变，收敛）

推演：第 1 轮 R4 = min(1+R2 的 R4=1, 1+R3 的 R4=2) = 2；此时 R2、R3 初始向量尚无 R5，故 R5 仍 ∞。第 2 轮，R2 第 1 轮已学到 R5=2（经 R4），故 R5 = min(1+2, 1+3) = 3 经 R2。（2）收敛后：R1→R4 距离 2、下一跳 R2；R1→R5 距离 3、下一跳 R2。（3）R2—R4 断开后，路径只剩 R1—R3—R4（R3 到 R4 代价 2）：R4 = 1+2 = 3，下一跳 R3；R5 = 1+2+1 = 4，下一跳 R3。

错因提醒：同步迭代必须用邻居"上一轮"的向量，别边算边用本轮新值；注意本题代价非全 1，R3—R4 边是 2，选路必须逐边比较而不是数跳数。

29.

考点标签：跨网段通信综合（ARP + IP + MAC 变化）
难度：难
解析：（1）H1 用自己的掩码 /24 分别计算：源网络 $192.168.1.5\ \text{AND}\ 255.255.255.0 = 192.168.1.0$ ；目的网络 $192.168.2.7\ \text{AND}\ 255.255.255.0 = 192.168.2.0$ 。两者不同 → 非本网段 → 交给默认网关 192.168.1.1。（2）共 2 次 ARP 请求（到 H2 收到为止）：① H1 在 192.168.1.0/24 网广播 ARP 请求，解析网关 192.168.1.1 的 MAC（得 $R_1$ ）；② R 在 192.168.2.0/24 网广播 ARP 请求，解析 192.168.2.7 的 MAC（得 $M_2$ ）。（H2 的回程分组到达 R 时，R 的 f1 口 ARP 缓存已含 $M_2$ ，H2 若无网关 MAC 也需一次 ARP 解析 192.168.2.1，但那是收到分组之后的事。）（3）表格：

链路段	源 IP	目的 IP	源 MAC	目的 MAC
H1→R	192.168.1.5	192.168.2.7	$M_1$	$R_1$
R→H2	192.168.1.5	192.168.2.7	$R_2$	$M_2$
H2→R	192.168.2.7	192.168.1.5	$M_2$	$R_2$
R→H1	192.168.2.7	192.168.1.5	$R_1$	$M_1$

核心结论：源/目的 IP 端到端不变，源/目的 MAC 逐跳替换。（4）TTL 减 1；首部校验和随之重算。其余字段（含源/目的 IP、标识）不变。（5）H1 用 /24 掩码计算：192.168.1.200 与自己同属 192.168.1.0/24 → H1 不找网关，直接在本地局域网 ARP 广播解析 192.168.1.200 的 MAC；H2 在另一物理网络，收不到该 ARP 请求，无人应答，ARP 解析失败，分组发不出去，通信失败。这是"掩码一致但物理跨网"的经典错配场景。

错因提醒：第（3）问最易把 R→H2 段的源 MAC 写成 $M_1$ 或 $R_1$ ——MAC 只在本链路有效；第（5）问的陷阱在于"同网段"由发送方掩码决定，与实际拓扑无关。

30.

考点标签：路由表匹配与聚合
难度：中
解析： ① 192.168.32.1：AND /16 得 192.168.0.0 命中表 2；AND /24 得 192.168.32.0 命中表 3；最长前缀 → 表 3（192.168.32.0/24），下一跳 R_c、接口 2。 ② 192.168.31.200：命中 /16 与 192.168.31.0/24，最长前缀 → 表 4，直连接口 3。 ③ 192.168.40.9：命中 /16，不命中两个 /24（40 ≠ 32、31）→ 表 2，下一跳 R_b。 ④ 10.0.0.1：与 192.168/16 不匹配 → 仅命中 默认路由表 1，下一跳 R_a。聚合：32=00100000、33=00100001，第三字节前 7 位相同 → 192.168.32.0/23（覆盖 32.0~33.255）。
错因提醒：匹配必须"掩码 AND 结果等于表项目的网络"才算命中，不能只看前缀长度；④ 不能因为"没匹配"而答丢弃——默认路由就是兜底，只有连默认路由都没有才丢弃并回 ICMP 终点不可达。

#章节测：网络层

#第 1~24 题：单项选择题

#第 25~30 题：综合应用题

#答案与解析

#选择题

#综合应用题

章节测：网络层

第 1~24 题：单项选择题

第 25~30 题：综合应用题

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选择题

综合应用题