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2024年 408 计算机网络 第 35 题

计算机网络2024年选择题2分

题目

如下图所示的支持 VLAN 划分的交换机,已按端口划分了 3 个 VLAN,部分端口连接主机的 IP 地址和 MAC 地址如图中所示,ARP 表结构为 <IP 地址,MAC 地址,TTL>,下列选项中,不会出现在 H4 的 ARP 表中的是( )。

2024 真题第 35 题:交换机三 VLAN 划分与七主机连接

结构(文字版):一台以太网交换机(图中灰色矩形为交换机,标有"交换机"二字)按端口划分了 3 个 VLAN,由两条竖向虚线把上下两排端口同步切成左、中、右三块:

  • VLAN 1(左半区):上排前 4 个端口 + 下排前 4 个端口
    • H1(IP 192.168.3.91,MAC 00-3E-C2-39-12-B5)接在 VLAN 1 内
    • H2(IP 192.168.3.81,MAC 00-18-A2-3B-36-21)接在 VLAN 1 内
    • H3(IP 192.168.3.125,MAC 00-E5-78-4A-09-B2)接在 VLAN 1 内
    • H4(IP 192.168.3.12,MAC 00-35-6A-B1-4C-92)接在 VLAN 1 内
  • VLAN 2(中间区):占用中间约 3 个端口
    • H5(IP 192.168.3.251,MAC 00-1A-39-5B-E4-45)接在 VLAN 2 内
  • VLAN 3(右半区):占用右侧约 3 个端口
    • H6(IP 192.168.3.129,MAC 00-08-6E-05-A7-82)接在 VLAN 3 内
    • H7(IP 192.168.3.190,MAC 00-51-48-C9-63-A3)接在 VLAN 3 内

题目询问主机 H4 的 ARP 表中不会出现哪一条记录。

错因

A

把 H1(192.168.3.91)误以为不在 H4 同一个 VLAN——可能没仔细看图,认为 H1 在最左上、H4 在下方就属于不同分区。实际看 VLAN 1 的边界(左侧两条竖虚线之间),H1、H2、H3、H4 都接在 VLAN 1 内。H4 与 H1 同子网(192.168.3.0/24)且同 VLAN,H4 主动 ping H1 或被 H1 ping 时,H4 会通过 ARP 解析得到 H1 的 MAC 并写入 ARP 表。

B

同 A 思路:误判 H2 不在 VLAN 1 内。实际 H2(192.168.3.81)也在 VLAN 1,与 H4 同子网同 VLAN,可以正常 ARP 解析,H4 的 ARP 表中出现 H2 的条目。

C

同 A 思路:误判 H3 不在 VLAN 1 内。实际 H3(192.168.3.125)也在 VLAN 1,与 H4 同子网同 VLAN,H4 的 ARP 表中出现 H3 的条目。

总解析

第一步:确认每台主机所在的 VLAN

按图中两条竖虚线划分:

VLAN主机
VLAN 1(左)H1, H2, H3, H4
VLAN 2(中)H5
VLAN 3(右)H6, H7

H4 在 VLAN 1。

第二步:判断 ARP 表中可能的条目

ARP 表的语义是"远端 IP → 远端 MAC" 的解析缓存——主机 H4 想给某台主机发以太网帧时,先用 ARP 协议把对方 IP 解析成 MAC,结果写入本地 ARP 表(带 TTL)。

H4 的 ARP 表里可能出现的条目:

主机IP/MAC 是否会进 H4 的 ARP 表原因
H1, H2, H3可能出现与 H4 同 VLAN 同子网,H4 与之通信时通过 ARP 解析获得
H5, H6, H7❌ 不会出现跨 VLAN,ARP 请求无法到达对方所在 VLAN(:但题目选项里未出现这三台,不影响判断)
H4 自己永远不会出现主机不会把自己的 IP/MAC 写进自己的 ARP 表——ARP 解析的对象永远是"别人",自己的 MAC 自己直接知道,不需要查表

第三步:核对选项

选项 D 的 IP / MAC 正是 H4 自己(192.168.3.12, 00-35-6A-B1-4C-92),与图中 H4 的网卡信息完全一致。任何主机的 ARP 表里都不会出现自己——这是 ARP 表的本质决定的。

A、B、C 的 IP/MAC 分别是 H1、H2、H3,都与 H4 同 VLAN 同子网,有可能出现在 H4 的 ARP 表中(取决于 H4 是否曾与之通信过、TTL 是否过期)。

最终答案是 D(H4 自身的条目,不会出现)

编者注(生僻术语):ARP 表与"路由表""MAC 转发表"经常混淆——

  • ARP 表(主机维护):记录"远端 IP → 远端 MAC",用于发出帧前的目的 MAC 解析。
  • 路由表(主机/路由器维护):记录"目的网络 → 下一跳",用于决定包发往哪个出接口/网关。
  • MAC 转发表(交换机维护):记录"MAC → 端口",用于交换机转发帧到正确端口。

主机自己的 MAC 不会出现在自己的 ARP 表里(不需要解析),但出现在交换机的 MAC 转发表里(交换机需要知道"这个 MAC 在哪个端口")。本题问的是 H4 的 ARP 表,所以答 D。

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