考研之路

章节测：应用层

覆盖章节：应用层；涉及传输层的 TCP 建连与 RTT、网络层的广播地址。

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 1~22 题：单项选择题

1. 下列关于客户服务器模型与 P2P 模型的说法，正确的是（ ）

A. C/S 模型中，通信只能由服务器主动发起 B. P2P 模型中，每个结点既是客户又是服务器 C. P2P 模型中必须有一台始终在线的中央服务器负责转发所有数据 D. C/S 模型中服务器与客户的角色可以随时互换

2. 对比 C/S 与 P2P 架构，下列说法错误的是（ ）

A. C/S 架构的可扩展性受服务器性能与接入带宽限制 B. P2P 架构具有自扩展性：用户越多，系统提供的上载能力越强 C. P2P 架构便于集中管理与版权控制 D. C/S 架构存在服务器单点故障问题

3. DNS 中，主机通常把域名查询首先发送给（ ）

A. 根域名服务器 B. 顶级域名服务器 C. 本地域名服务器 D. 权限域名服务器

4. 某权限域名服务器收到它所管辖区域之外域名的查询（迭代查询方式），它应当（ ）

A. 代替请求者继续向下级服务器追问，直到得到最终答案 B. 返回它所知的最佳答案（如下一个应查询的服务器地址） C. 丢弃该查询报文 D. 将查询转发给根服务器并负责收集答案

5. 关于递归查询与迭代查询，408 标准组合是（ ）

A. 主机→本地服务器用迭代，本地→根用递归 B. 主机→本地服务器用递归，本地→根/TLD/权限用迭代 C. 全程递归 D. 全程迭代

6. DNS 资源记录中，类型为 MX 的记录用于（ ）

A. 域名到 IPv4 地址的映射 B. 指定区域的权限域名服务器 C. 别名到规范域名的映射 D. 指定区域的邮件服务器

7. 某资源记录为 (foo.com, dns.foo.com, NS)，其 Value 字段的含义是（ ）

A. foo.com 的 IPv4 地址 B. 管理 foo.com 区域的权限域名服务器的主机名 C. foo.com 的邮件服务器 D. foo.com 的规范域名

8. 关于 DNS 使用的运输层协议，正确的是（ ）

A. 查询与区域传送都用 UDP B. 查询与区域传送都用 TCP C. 查询通常用 UDP，区域传送用 TCP D. 查询通常用 TCP，区域传送用 UDP

9. 主机解析域名时，本地域名服务器缓存中已有该域名的有效记录，则（ ）

A. 本地服务器仍需向根服务器查询一次以确认 B. 解析直接在本地服务器完成，不再向外查询 C. 本地服务器必须向权限服务器验证记录是否有效 D. 主机必须绕过本地服务器直接查询根服务器

10. FTP 主动模式下，控制连接与数据连接的端口分别是（ ）

A. 21 与 20 B. 20 与 21 C. 都是 21 D. 都是 20

11. 下列关于 FTP 的叙述中，错误的是（ ）

A. 控制连接在整个会话期间一直保持打开 B. 数据连接仅在传输文件或目录列表时临时建立 C. 控制信息与数据在同一条连接中混合传送 D. 被动模式下数据连接由客户端主动发起，服务器端口不再是 20

12. 电子邮件系统的组成三要素是（ ）

A. 用户代理、邮件服务器、邮件协议 B. 发送方、接收方、邮件服务器 C. 浏览器、邮件服务器、SMTP D. 用户代理、SMTP、POP3

13. 一封邮件从发送方用户代理到接收方用户代理，按顺序使用的协议是（ ）

A. SMTP、SMTP、POP3 B. POP3、SMTP、SMTP C. SMTP、POP3、SMTP D. SMTP、POP3、IMAP

14. 关于 POP3 与 IMAP 的区别，正确的是（ ）

A. 两者都是推协议，只是端口不同 B. POP3 将邮件下载到本地后默认从服务器删除，IMAP 的邮件保留在服务器上并支持状态同步 C. IMAP 下载后默认删除服务器副本，POP3 保留 D. POP3 基于 TCP 110，IMAP 基于 UDP 143

15. 用户通过浏览器网页版邮箱给另一位使用 Outlook 的用户发信，下列说法正确的是（ ）

A. 全程都使用 HTTP B. 浏览器与邮件服务器之间用 HTTP，邮件服务器之间用 SMTP C. 浏览器直接用 SMTP 把邮件推给对方服务器 D. 对方用 Outlook 收信时也使用 HTTP

16. 关于 MIME，正确的说法是（ ）

A. MIME 是 SMTP 的替代协议，运行在 SMTP 之下 B. MIME 定义了非 ASCII 内容的编码规则，编码结果仍以 ASCII 交给 SMTP 传送 C. 使用 MIME 后邮件服务器之间改用 HTTP 传输 D. MIME 只能用于图片，不能传中文

17. HTTP 请求报文中，方法 GET 与 POST 的本质区别是（ ）

A. GET 不能携带任何参数，POST 能携带参数 B. GET 的参数附在 URL 中，POST 的数据放在实体主体中 C. GET 基于 UDP，POST 基于 TCP D. GET 用于读取资源，POST 只用于修改服务器配置

18. 某浏览器请求一个曾访问过的页面，代理缓存中副本的日期是 9 月 1 日，代理向原始服务器发出的请求报文中应包含（ ）

A. Cookie: 9月1日 B. If-Modified-Since: 9月1日 C. Connection: close D. Host: If-Modified-Since

19. HTTP 状态码 304 的含义与出现条件是（ ）

A. 服务器内部错误，出现在条件 GET 失败时 B. 资源永久移动，出现在请求方法错误时 C. 资源未修改，出现在条件 GET 验证通过时，响应无实体主体 D. 未找到资源，出现在 URL 错误时

20. HTTP 报文首部行之后必须紧跟一个（ ）

A. 状态行 B. 空行（CR LF） C. 实体主体 D. 校验和字段

21. DHCP Discover 报文的源 IP 地址与目的 IP 地址分别是（ ）

A. 客户机 MAC 地址、255.255.255.255 B. 127.0.0.1、255.255.255.255 C. 0.0.0.0、255.255.255.255 D. 0.0.0.0、服务器单播地址

22. DHCP 的 DORA 四步中，客户机以广播方式发送 Request 的原因是（ ）

A. 客户机不知道自己的 MAC 地址 B. 客户机此时尚无正式 IP，且需让所有提案服务器都知道选择结果，未中选者可收回地址 C. 广播比单播传输速度快 D. DHCP 规定四步必须全部使用广播，Request 不是例外

第 23~25 题：综合应用题

23. 主机 m.abc.com 要访问 www.xyz.com.cn，其本地域名服务器缓存中没有相关记录（忽略否定缓存）。设定采用 408 标准查询组合。请逐步回答：

（1）m.abc.com 发出的第一份查询报文发往哪台服务器？该跳是什么查询方式？传输层用什么协议、目的端口多少？ （2）本地域名服务器随后依次向哪几类服务器发起查询？逐跳说明每台服务器返回什么（最终 IP，还是"去问谁"） （3）最终由哪台服务器给出 www.xyz.com.cn 的权威答案？答案如何回到主机？解析完成后本地服务器做什么？ （4）若 m.abc.com 稍后再次解析同一域名，流程有何不同？

24. 某页面由 1 个基本 HTML 文件和 4 个引用图片对象组成，客户端与服务器之间的 RTT 为 80 ms，忽略对象传输时延与服务器处理时延。问：

（1）采用 HTTP/1.0 非持久连接，从输入 URL 到页面完整显示共需多少时间？给出公式化分解 （2）采用 HTTP/1.1 持久连接（非流水线），共需多少时间？ （3）采用 HTTP/1.1 持久连接（流水线），共需多少时间？ （4）若（1）中客户端与服务器间还需先完成一次未缓存的 DNS 解析（DNS 查询往返恰为 1 个 RTT），总时间又为多少？

25. 服务器向 NN 个对等方分发大小为 FF 的文件。服务器上载速率 usu_s，第 ii 个对等方上载速率 uiu_i、下载速率 did_i。

（1）写出客户-服务器架构最小分发时间的下界公式，并解释每一项对应的瓶颈 （2）写出 P2P 架构最小分发时间的下界公式，说明为什么用户增多时 P2P 优势越来越大 （3）代入数值：F=1F = 1 Gbit，us=30u_s = 30 Mbit/s，N=60N = 60，每个对等方 ui=2u_i = 2 Mbit/s、di=20d_i = 20 Mbit/s，求两种架构的分发时间下界（结果取整）

答案与解析

选择题答案速查

1234567891011
BCCBBDBCBAC
1213141516171819202122
AABBBBBCBCB

1. B｜考点：C/S 与 P2P 模型辨析｜难度：易｜错因提醒：A 反了——C/S 中通信由客户主动发起，服务器被动等待；C 错在 P2P 数据不经过中央服务器中转（BT 的 Tracker 只管索引）；D 错在 C/S 角色固定，一台主机可同时跑两种进程，但进程角色不互换。

2. C｜考点：两架构对比｜难度：易｜错因提醒：P2P 分散、难监管、存在搭便车问题，"便于集中管理"是 C/S 的特点。审题要抓"错误的是"。

3. C｜考点：DNS 查询入口｜难度：易｜错因提醒：主机首先问的永远是本地域名服务器（ISP/校园网提供），根服务器只被本地服务器访问，不直接服务普通主机。

4. B｜考点：迭代查询定义｜难度：中｜错因提醒：迭代查询下服务器只给"最佳答案"（下一个该问谁），不代跑腿；A 是递归查询的行为，题干已明确迭代。

5. B｜考点：递归/迭代组合惯例｜难度：易｜错因提醒：408 标准说法"主机→本地递归，本地→根/TLD/权限迭代"；C/D 是题目可另行设定的特殊情形，不是默认组合。

6. D｜考点：资源记录类型表｜难度：易｜错因提醒：A→地址、NS→权限服务器、CNAME→别名转真名、MX→邮件服务器，四类必须一一对应，常混考 A 与 NS。

7. B｜考点：NS 记录四元组｜难度：中｜错因提醒：NS 记录的 Value 是权限服务器的主机域名（不是 IP，要拿 IP 还需再查一条 A 记录），这是选择题细节陷阱。

8. C｜考点：DNS 运输层协议｜难度：中｜错因提醒：查询报文短小、用 UDP 53；区域传送数据量大且要可靠，用 TCP 53。端口同为 53、协议不同，别记混。

9. B｜考点：DNS 缓存｜难度：易｜错因提醒：缓存记录在 TTL 内有效，命中即直接返回，不再逐级查询；"否定回答"（域名不存在）同样可缓存。

10. A｜考点：FTP 端口｜难度：易｜错因提醒：控制 21、数据 20（主动模式）；TFTP 是 UDP 69，三者容易互相干扰。

11. C｜考点：FTP 两大特点｜难度：中｜错因提醒：控制信息走专用控制连接带外传送，不与数据混流——"带外"正是 FTP 的标志性特点，C 恰好说反。

12. A｜考点：邮件系统组成三要素｜难度：易｜错因提醒：三要素 = 用户代理 + 邮件服务器 + 协议；协议只是三要素之一，D 以偏概全。

13. A｜考点：邮件协议路径｜难度：中｜错因提醒：两段发送（UA→发送服务器、发送服务器→接收服务器）都是 SMTP 推，最后一段读邮件才是 POP3 拉。记"发信推到底、收信自己拉"。

14. B｜考点：POP3 与 IMAP 对比｜难度：中｜错因提醒：POP3 TCP 110、IMAP TCP 143，都是 TCP 拉协议，A/D 都错在协议方向或运输层；区分点在邮件驻留位置与多设备同步。

15. B｜考点：基于 Web 的邮件流程｜难度：中｜错因提醒：Web 邮件只改变"最后一公里"（浏览器↔服务器用 HTTP），服务器之间仍是 SMTP；对方用 Outlook 收信走 POP3/IMAP，不用 HTTP。

16. B｜考点：MIME 概念｜难度：中｜错因提醒：MIME 扩展而非替代 SMTP：非 ASCII 内容先按 MIME 编码（如 Base64）转成 ASCII，再交 SMTP 传送，管道本身不变。

17. B｜考点：GET 与 POST｜难度：易｜错因提醒：GET 也能携带参数（附在 URL 上），A 过绝对；两者都基于 TCP，C 无中生有。

18. B｜考点：条件 GET 构成｜难度：中｜错因提醒：条件 GET = GET 方法 + If-Modified-Since 首部；Cookie 是用户状态机制，与缓存验证无关，别把两个"补丁"混为一谈。

19. C｜考点：状态码分类｜难度：易｜错因提醒：304 属于 3xx（需进一步动作），只在条件 GET 验证"未修改"通过时出现，响应无实体主体——这正是省带宽的原理；301 才是永久移动，404 是找不到。

20. B｜考点：HTTP 报文格式｜难度：易｜错因提醒：首部行后必须有一个空行（CR LF）标志首部结束，之后才是可选的实体主体；没有空行，服务器无法判断首部边界。

21. C｜考点：DHCP Discover 地址｜难度：中｜错因提醒：客户机尚无 IP，源填 0.0.0.0，目的是受限广播 255.255.255.255；MAC 地址不出现在 IP 字段（A 混淆层次）；广播报文经链路层以 FF-FF-FF-FF-FF-FF 的 MAC 帧投递，全网段 DHCP 服务器都能收到。

22. B｜考点：DORA 第三步为何广播｜难度：中｜错因提醒：双重原因——客户机还没正式 IP 不敢用单播，且要广播选择结果让落选服务器收回地址；"全程必须广播"不准确（续租、后续通信走单播）。

第 23~25 题解析

23.｜考点：DNS 域名解析完整流程｜难度：中｜完整分步如下：

（1）第一份查询报文发往本地域名服务器（m.abc.com 的配置中默认服务器）。该跳是递归查询（"请给我最终答案，你负责跑腿"）。传输层用 UDP，目的端口 53。

（2）本地服务器缓存未命中，代替主机逐级迭代查询，共三跳：

  • ①本地 → 根域名服务器：根不知道 www.xyz.com.cn，但知道 cn 顶级域归谁管，返回 cn 顶级域名服务器的地址（"去问它"，不解析到底）
  • ②本地 → cn 顶级域名服务器：TLD 知道 xyz.com.cn 区域已授权给谁，返回该权限域名服务器的地址
  • ③本地 → 权限域名服务器（管 xyz.com.cn 区）：持有权威记录，返回最终 IP 地址

（3）最终答案由权限域名服务器给出。本地服务器把 IP 返回主机，同时将映射写入自身缓存（带 TTL）；主机也可缓存。

（4）再次解析时本地服务器缓存命中，直接返回 IP，全程不再向根/TLD/权限服务器发任何查询——这就是缓存对根服务器压力的削减。

错因提醒：第一跳的递归与后续迭代的位置最易答反；根服务器"只指路不给答案"是硬结论。

24.｜考点：HTTP 页面加载时间计算｜难度：中｜分解：T=1T = 1 RTT（TCP 建连）+1+ 1 RTT（HTML 请求返回）++ 引用对象开销，n=4n = 4，RTT = 80 ms。

（1）非持久：每个对象重新建连，开销 22 RTT × 4=84 = 8 RTT

T1=(2+2×4)×80=10×80=800 msT_1 = (2 + 2 \times 4) \times 80 = 10 \times 80 = 800\ \text{ms}

（2）持久非流水线：建连只发生一次，每个对象仅 1 RTT 往返

T2=(2+4)×80=6×80=480 msT_2 = (2 + 4) \times 80 = 6 \times 80 = 480\ \text{ms}

（3）持久流水线：HTML 到手后 4 个请求一次发出，响应连续到达，合计再 1 RTT

T3=(2+1)×80=3×80=240 msT_3 = (2 + 1) \times 80 = 3 \times 80 = 240\ \text{ms}

（4）加未缓存 DNS 解析：T=T1+1 RTT=800+80=880T = T_1 + 1\ \text{RTT} = 800 + 80 = 880 ms。

错因提醒：①非持久漏算每个对象的建连 RTT（答 480 ms）；②非流水线多算建连（答 880 ms）；③流水线把 HTML 并入流水线（答 2 RTT=160 ms）——必须先拿到 HTML 才知道有哪些引用对象。

25.｜考点：P2P 与 C/S 分发时间模型｜难度：难｜

（1）C/S 架构：

DC/S≥max⁡{NFus, Fdmin⁡}D_{C/S} \geq \max\left\{\frac{NF}{u_s},\ \frac{F}{d_{\min}}\right\}

第一项：服务器上载链路要送出 NN 份共 NFNF bit，服务器带宽是总量瓶颈，随 NN 线性恶化；第二项：最慢对等方的下载链路要收满 FF bit，是个体瓶颈。

（2）P2P 架构：

DP2P≥max⁡{Fus, Fdmin⁡, NFus+∑i=1Nui}D_{P2P} \geq \max\left\{\frac{F}{u_s},\ \frac{F}{d_{\min}},\ \frac{NF}{u_s + \sum_{i=1}^{N} u_i}\right\}

第三项中分母含全体对等方的上载能力：每个新用户的加入既增加需求（分子 NN 增）也增加供给（分母 ∑ui\sum u_i 增），因此总分发时间随 NN 增长远慢于线性，这就是"自扩展性"；而 C/S 中 usu_s 固定，NN 越大第一项越大。

（3）代入：F=1 000F = 1\,000 Mbit，N=60N = 60，us=30u_s = 30 Mbit/s，ui=2u_i = 2、di=20d_i = 20 Mbit/s。

  • C/S：NF/us=60×1 000/30=2 000NF/u_s = 60 \times 1\,000 / 30 = 2\,000 s；F/dmin⁡=1 000/20=50F/d_{\min} = 1\,000/20 = 50 s；取最大 DC/S=2 000D_{C/S} = 2\,000 s
  • P2P：us+∑ui=30+60×2=150u_s + \sum u_i = 30 + 60 \times 2 = 150 Mbit/s；NF/150=60 000/150=400NF/150 = 60\,000/150 = 400 s；另两项分别为 1 000/30≈331\,000/30 \approx 33 s、5050 s；取最大 DP2P=400D_{P2P} = 400 s

结论：400400 s 对 2 0002\,000 s，P2P 快 5 倍。

错因提醒：P2P 公式是三项取最大，不是相加；别忘了 F/usF/u_s（服务器至少要发出一份）与 F/dmin⁡F/d_{\min}（最慢下载方）两项；单位统一成 Mbit/Mbit/s 再算，避免 Gbit 换算失误。