复试问题整理(3.2 计网)

1.什么是物联网

物联网的英文名称为"The Internet of Things” ,简称:IOT。物联网通过传感器、射频识别技术、全球定位系统等技术,实时采集任何需要监控、连接、互动的物体或过程,采集其声、光、热、电、力,位置等各种需要的信息,通过各类可能的网络接入,实现物与物、物与人的实时信息传递,实现对物和过程的智能化感知、识别和管理。它被称为继计算机、互联网之后世界信息产业发展的第三次浪潮。物联网也被视为互联网的应用拓展。

2.计算机网络的模型

OSI模型 开放系统互连参考模型
七层,低三层是通信子网,高三层称为资源子网
应用层 |表示层|会话层|传输层|网络层|数据链路层|物理层

TCP/IP模型
应用层|传输层|网际层|网络接口层

二者异同
同:
1.都采用分层的体系结构,将复杂的问题分为多个相对简单的问题。
2.都是基于独立的协议栈的概念。 协议栈是指网络中各层协议的总和
3.都解决异构网络的互联。
不同:
1.OSI的设计精确地定义了服务,协议,接口的概念,这与面向对象设计思想吻合。但是TCP/IP在这三个概念上没有细分。
2.OSI的设计是先于协议的,通用性良好,TCP/IP是有协议的,所以无法通用。
3.OSI参考模型在网络层支持面向连接和无连接的通信,在传输层只支持面向连接的。而TCP/IP模型,认为可靠性是由端到端负责的,所以在网际层只有无连接的协议,但是在传输层有面向连接和无连接的。

3.简述系统结构 ??????
4.简述应用层协议
DNS(Domain Name System)域名系统

是因特网用来命名的系统。将便于人们记忆的含有特定含义的主机名映射成便于机器处理的IP地址,协议运行在UDP之上,端口号为53。
主要分为三个部分层次域名空间、域名服务器、解析器。

层次域名空间:采用树状的命名方法,这样可以使得每一次连接在因特网上的路由器或主机,都有一次唯一的层次结构的名字。如 www.zjut.edu.cn

域名服务器:被设置成一个分布式的数据库系统,一个服务器管辖的范围就叫做区。每个区设置相应的域名服务器。每个区设置相应的的权限域名服务器,用来保存该区中所有主机的域名到IP地址的映射。没有一个域名服务器拥有整个因特网上的映射,但是它们存有本服务器链接到其他服务器上的信息,当自己的找不到时,有办法去别的服务器上寻找。
域名到到IP地址的解析就是在域名服务器上完成的。主要有四种类型的域名服务器:根域名服务器,顶级域名服务器,授权(权限)域名服务器,本地域名服务器。
根域名服务器:当本地域名服务器无法实现转化的时候,首先求助于根,根会告诉它去哪个顶级域名服务器中找。
顶级域名服务器:
授权域名服务器:是被上一级授权对域名进行解析的服务器。每一个主机都要在授权域名服务器上登记,所以它总是能够完成对自己管辖的主机的域名转化。
本地域名服务器:每一个ISP都可以拥有一个本地域名服务器。当一个主机发出域名查询请求的时候,查询请求报文就会被发给本地域名服务器。
域名解析主要有两种方式,一是迭代方式,二是递归查询。

** DNS 服务器的作用与原理**
作用:把域名转换为 ip 地址
原理:当某个应用进程需要把主机名解析为 ip 地址时,向本s地域名服务器发送DNS请求。如果本地缓存中没有该记录,就以 DNS 客户的身份,把待解析的域名放在请求报文中,以 UDP 数据报方式发给根域名服务器发出解析请求,查找域名后,将查询结果返回,并放入本地缓存中。向本地查询时使用递归,向根域名服务器,顶级域名服务器,权限域名服务器通常使用迭代。

FTP(file transfer protocol)文件传输协议

使用TCP可靠的传输服务,使用客户服务器模型。使用两个并行的TCP连接,一个是控制连接(端口号21),一个是数据连接(端口号20)

电子邮件系统

主要由三部分组成:用户代理,邮件服务器,邮件传输协议。
用户代理:用户与电子邮件系统的接口,给用户一个友好的接口来发送和接受邮件。
邮件服务器:用来发送和接受邮件,以及给客户提供邮件情况的反馈。邮件服务器既可以为客户也可以作为服务器。
协议:主要包括SMTP和POP3。
1)SMTP简单邮件传输协议
是一个邮件传输协议。使用TCP传输(因为要确保信息的的可靠传输)。它总是在两个SMTP服务器之间建立,不会有中间的邮件服务器。
2)POP3 邮局协议
是一个邮件读取协议。使用TCP传输。
电子邮件的发送过程
1.发信人调用用户代理写好内容,然后使用SMTP协议发送到发送方邮件服务器上。发送方邮件服务器将邮件放入缓存。
2.发送方邮件服务器上的SMTP客户端进程发现有待发送的邮件,就向接收方服务器中的SMTP服务器进程发送TCP连接请求
3.TCP连接建立之后,使用SMTP协议将邮件发送到给SMTP服务器进程。
4.运行在接收方的SMTP服务器进程将邮件放入收信人的邮箱
5.当收信人打算收信时,调用用户代理,使用POP3协议将邮件从接收方服务器中取回。

WWW万维网

万维网是一个资料空间,里面一样有用的东西称为一样资源。
1)统一资源定位符URL
URL用来标识网上的各种文档。相当于一个文件名在网络上范围上的拓展。
2)超文本传输协议HTTP
HTTP是一个基于请求与响应模式的、无状态的、应用层的协议,常基于TCP的连接方式。无连接的含义是限制每次连接只处理一个请求。服务器处理完客户的请求,并收到客户的应答后,即断开连接。采用这种方式可以节省传输时间。无状态:HTTP协议是无状态协议。无状态是指协议对于事务处理没有记忆能力。缺少状态意味着如果后续处理需要前面的信息,则它必须重传。
持久连接与非持久连接的区别:持久连接就是在万维网发送了响应后仍然保持这个连接,使得当前客户和服务器传输后续的请求和相应报文。
** cookie 的作用**
HTTP 是无状态的,同一个用户多次访问时,服务器并不记得曾经访问过的这个用户,也不记得为该客户服务过多少次。称为 HTTP 的无状态特性,使得服务器更容易支持大量并发的 HTTP 请求。在实际应用中,通常使用 cookie 加数据库的方式来跟踪用户的活动。 Cookie 是一个存贮在用户主机的文本文件,WEB 服务器根据 cookie 就能从数据库中查询到该用户的活动记录,进而执行个性化的活动

3)超文本标记语言HTML
使用约定的语言来对页面上的信息进行描述。

DHCP动态主机配置协议
用于给主机动态地分配IP地址,提供了即插即用的机制。是基于UDP的。
交换过程如下:
1)DHCP客户机广播"DHCP发现"消息,试图找到网络中的DHCP服务器,服务器获得一个IP地址(0.0.0.0)
2)DHCP服务器收到"DHCP发现"报文之后,就向网络中广播“DHCP提供"消息,其中包括提供给客户机的IP地址和相关信息
3)客户机收到后,如果接受,就广播“DHCP请求"消息,向服务器请求提供IP地址。
4)DHCP服务器广播"DHCP确认",将IP地址分配给客户机

两种网络应用模型
1.客户/服务器(client/server C/S):总是有一个打开的服务器,服务于许多来自
其他客户机的主机请求 客户机一般不需要特殊的硬件和复杂的操作系统,而服务器上运行的软件则是专门用来提供某种服务的程序,可同时处理多个远程和本地用户的要求
2.P2P(peer to peer)模型:网络中的内容不再仅仅存储在中心服务器上,每个节点都有上传下载的功能,其权利与义务大体是对等的。

5.简述数据链路层协议:
  • 数据链路层最重要的作用就是通过数据链路层协议,在不太可靠的物理链路上实现可靠的数据传输。一般使用确认和超时重传机制。
    滑动窗口机制中的三种可靠传输协议
    1)停止-等待协议:发送方发送一帧之后,收到对方的应答信号之后才继续发送下一帧
    2)后退N帧协议(GBN):发送方可以不停地发送帧,当接收方检测出失序的信息帧之后,要求发送方重发最后一个正确的信息帧之后的所有帧。
    3)选择重传协议(SR):可以避免那些已经正确到达接收端的数据帧。每一个发送缓冲区都有一个计时器,一旦超时,就重传。或者接收方怀疑帧出错,就会发送一个否定帧(NAK)要求进行重传。

随机访问介质访问控制(MAC)子层协议
用来决定广播信道中信道分配的协议。
1)ALOHA随机接入系统:不进行任何检测就发送,没有收到确认就重发。
2)CSMA载波侦听多路访问(Carry Sense Multiple Access):
1.1-坚持CSMA:发送之前先侦听信道,空闲则一定发送,忙则继续侦听。
2.P-坚持CSMA :发送之前侦听信道,如果空间,以P几率发送,忙则等待一个时隙后侦听。
3.非坚持CSMA:发送之前侦听,如果空闲就发送,如果忙则放弃,等待一个随机时间后重复。
3)CSMA/CD:有线连接的局域网。先听后发,边听边发,冲突停发,随机重发。显然无法进行全双工通信。随机重发,是使用二进制指数退避算法来决定时间。
4)CSMA/CA:无线局域网使用,在发送数据前,先广播通知其他节点,让其它节点在规定时间内不要发送数据来避免碰撞。

信道划分介质访问控制
多路复用:通过在一条介质上同时携带多个传输信号的方法来提高传输系统的利用率
频分多路复用(FDM):将基带信号调到不同的频率载波上再进行叠加形成一个复合
信号的多路复用技术(充分利用的传输介质的带宽,效率高,系统成熟,实现容易)
时分多路复用(TDM):将一条物理信路按时间分成若干个时间片,轮流的分配给多
个信号使用
波分多路复用(WDM):光的频分多路复用
码分多路复用(CDM):不同的编码来区分各路原始信号的一种复用方式

两种广域网的数据链路层控制协议
1)PPP协议:面向字节的点对点协议。是不可靠的传输机制。
通过拨号或专线方式建立点对点连接发送数据,使其成为各种主机,网桥,路由器之间连接的一种共同解决方案。
包括:
1链路控制协议 LCP:一种扩展链路控制协议,用于建立,配置,测试和管理数
据链路。
2网络控制协议 NCP:PPP 允许同时采用多种网络层协议
3一个将 IP 数据报封装到串行链路的方法。

2)HDLC协议:面向比特的高级数据链路控制协议。因为使用了确认和重传机制,所以是可靠的传输机制。

数据链路层形成帧的方式
要组帧的原因是,这样在出错时,可以只重发出错的帧。
组帧方式主要有4种:
1)字符计数法:在帧头部使用一个计数字段来标明帧内字符数(怕计数字段出错)
2)字符填充的首尾定界符法:使用特定字符来标志开头和结尾
3)比特填充的首尾标志法:01111110来标志一个帧的开始和结束。若在信息中有5个连续的1,则自动插入一个0.
4)违规编码法:如曼彻斯特编码:将0编码为高低,1编码为低高,则低低和高高就是违规的。以这个为头尾。

1工作在物理层的设备:放大器和中继器,处理的对象是信号。
2工作在数据链路层的设备:
网桥:将两个或多个以太网连接起来。处理的对象是帧。
以太网交换机:多端口网桥。将网络分割成小的冲突域。

Internet协议簇是一个协议簇的总称,其本身并不是任何协议。一般有文件传输协议、电子邮件协议(SMTP,POP3)、超文本传输协议、通信协议(TCP/IP)

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