计算机网络

1、 TCP 协议和 UDP 协议的区别有哪些？

①TCP 属于面向连接的协议， UDP 属于面向无连接的协议；
②TCP 可以保证数据可靠、有序的传输，可以进行流量控制， UDP 无法实现；
③TCP 协议有效载荷小于 UDP 协议（基于 MSS 计算）, UDP 性能高于 TCP ;
④TCP 一般用于可靠的，对延时要求不高的应用， UDP 一般应用于小数据量或对延时敏感的应用；

2、简述 OSI 七层模型中传输层、网络层、数据链路层的功能和它们进行数据封装时头部信息。

(1）传输层：服务点编址、分段与重组、连接控制、流量控制、差错控制，封装源端口、目的端口；
(2）网络层：为网络设备提供逻辑地址：进行路由选择、分组转发；封装源 IP 、目的 IP 、协议号；
(3）数据链路层：组帧、物理编址、流量控制、差错控制、接入控制；封装源 MAC 、目的 MAC 、帧类型。

3、IP 地址与 MAC 地址的区别是什么

(1) IP 地址是网络层逻辑地址， MAC 地址是数据链路层物理地址；
(2) IP 地址用于表示网络中某设备或节点的身份（网络位、主机位）（本网段唯一）;
(3) MAC 地址用于表示某设备或节点在本以太网链路中的物理地址（全局唯一）;
(4) IP 地址由32位， MAC 由48位组成：
(5)IP 地址可区别不同网段， MAC 地址无法进行区分。

4、交换机和路由器的区别？

工作层次：交换机工作在数据链路层，路由器工作在网络层。
寻址方式：交换机根据MAC地址寻址，路由器根据IP地址寻址。
转发速度不同：交换机转发速度快，路由器转发速度相对较慢。

5、ARP 协议的工作原理

在 TCP / IP 协议中， A 给 B 发送 IP 包时，在 A 不知道 B 的 MAC 地址的情况下， A 就广播一个 ARP 请求包，请求包中填有 B 的IP(192.168.1.2)，以太网中的所有计算机都会接收这个请求，而正常的情况下只有 B 会给出 ARP 应答包，包中就填充上了 B 的 MAC 地址，并回复给 A 。 A 得到 ARP 应答后，将 B 的 MAC 地址放入本机缓存，便于下次使用。

6、 TCP 三次握手的过程

基于 TCP 协议传输数据之前，为确认连接正常，会通过三次握手来建立虚连接，连接建立完成后オ能进行数据的传输。
三次握手的过程如下：
首先由发起端发送连接请求；当接受方收到连接请求后，如果同意建立连接会回复应答报文；然后发送方收到此应答报文，会发送对此应答报文的确认信息。
通过这种三次握手的过程来在数据发送的初期建立连接，保障数据的正常传输

7、请问端口号的作用是什么？请问当一台客户端主机访问互联网某服务器的 WEB 服务时，传输层封装的源端口、目的端口分别是什么？

(1）传输层端口号的作用是用于区分上层应用层的不同应用服务进程的。
(2）客户端向服务器端发数据时，源端口为大于1024随机端口，如1150，目的端口为服务器WEB 服务端口，如80。
(3）当服务器端向客户端发数据时，源端口为80，目的端口为1150。

8、请问有类路由协议(RIPv1)和无类路由协议(RIPv2)有什么区别？

(1）原理：有类路由协议发送路由更新信息时不包含子网掩码信息；无类路由协议包含。
(2）处理：有类路由协议路由器收到无法识别的更新信息时，只能按照标准的 A 、 B 、 C 类子网信息进行处理；无类路由协议能够从路由信息中识别其子网信息。
(3）后果：有类路由协议不支持不连续的变长子网路由；无类路由协议支持 VLSM，无类路由协议能够更灵活进行子网划分应用，节约 IP 地址资源

9、请问距离矢量协议(RIP)和链路状态协议(OSPF)有什么区别？

(1）距离矢量路由协议向邻居发送路由信息；(2）距离矢量路由协议定时更新路由信息；
(3）距离矢量路由协议将本机全部路由信息做为更新信息；
(4）链路状态路由协议同全网扩散链路状态信息；
(5）链路状态路由协议当网络结构发生变化立即发送更新信息；
(6）链路状态路由协议只发送需要更新的信息。

10、简述 TCP / IP 网络模型从下至上由哪五层组成，分别说明各层时主要功能是什么

(1）物理层。物理层的任务就是透明地传送比特流。
(2）数据链路层。在发送数据时，数据链路层的任务是将在网络层交下来的 IP 数据报组装成帧，在两个相邻结点间的链路上传送以帧为单位的数据。
(3）网络层。网络层负责为分组交换网上的不同主机提供通信。在发送数据时，网络层将运输层产生的报文段或用户数据报封装成分组或包进行传送。网络层的另一个任务就是要选择合适的路由，使源主机运输层所传下来的分组能够交付到目的主机。
(4）运输层。运输层的任务就是负责主机中两个进程之间的通信。
(5）应用层。应用层确定进程间通信的性质以满足用户的需要。

11、试阐述服务和协议的概念，及其相互之间的关系。

①协议是控制两个对等实体进行通信的规则的集合。在协议的控制下，两个对等实体间的通信使得本层能够向上一层提供服务。要实现本层协议，还需要使用下面一层所提供的服务。
②协议的实现保证了能够向上一层提供服务。本层的服务用户只能看见服务而无法看见下面的协议。下面的协议对上面的服务用户是透明的。
③协议是“水平的”，即协议是控制对等实体之间通信的规则。但服务是“垂直的”，即服务是由下层向上层通过层间接口提供的。另外，并非在一个层内完成的全部功能都称为服务，只有那些能够被高一层看得见的功能才能称之为“服务”。

12、什么是地址转换协议 ARP

由于 IP 地址有32bit而局域网的硬件地址是48bit，它们之间不存在简单的映射关系。此外，在一个网络上可能经常会有主机加入或撤出，更换网卡也会使主机的硬件地址改变。可见，在主机中应存放一个从IP地址到硬件地址的映射表，并且这个映射表还必须能够经常动态更新。 ARP 很好地解决了这些问题。它是解决同一个局域网的主机或路由器的IP地址和硬件地址的映射问题，这种过程自动进行，主机的用户对此是不知道的。

13、说明网桥、中继器和路由器各自的主要功能，以及分别工作在网络体系结构的哪一层。

网桥：网桥工作在数据链路层，它根据 MAC 帧的目的地址对收到的帧进行转发，具有过滤帧的功能。
中继器：中继器工作在物理层。中继器又叫转发器，其作用是消除信号由于经过一长段电缆而造成的失真和衰减。使信号的波形和强度达到所要求的指标。它通过对数据信号的重新发送或者转发、完成信号的复制、调整和放大，来扩大网络的传输距离。
路由器：路由器工作在网络层。路由器是一种具有多个输入端口和多个输出端口的专用计算机，其任务是转发分组。也就是说，将路由器某个输入端口收到的分组，按照分组要去的目的地，将该分组从某个合适的输出端口转发给下一跳路由器。

14、计算机网络采用层次结构模型有什么好处

(1）各层之间是独立的
(2) 灵活性好
(3）结构上可分割
(4）易于实现和维护
(5) 能促进标准化工作

15、什么是子网掩码？255.255.255.0代表什么意思。

子网掩码是一个网络或一个子网的重要属性。子网掩码长32bit，由一串1和跟随的一串0组成，其中的1对应于 IP 地址中的网络号和子网号，而0对应 IP 地址中的主机号。将子网掩码逐比特和 IP 地址进行“与”运算就可得出网络地址。可用于判断目的主机或源主机连接的网络是否进行子网的划分。
255.255.255.0代表 C 类地址的默认子网掩码。如果一个网络不划分子网，则该网络的子网掩码就使用默认子网掩码。

16、简述 DHCP 、 DNS 的含义及作用。

DHCP 为动态主机配置协议。它提供了一种机制，称为即插即用连网。这种机制允许一台计算机加入新的网络和获取 IP 地址而不用手工参与。 DHCP 对运行客户软件和服务器软件的计算机都适用，它给运行服务器软件而位置固定的计算机指派一个永久地址，而当这计算机重新启动时其地址不变。
DNS 为域名系统，它是一个联机分布式数据库系统，采用客户服务器方式。 DNS 使大多数名字都在本地解析，仅少量解析需要在因特网上通信，因此系统效率很高。由于 DNS 是分
式系统，即使单个计算机出了故障，也不会妨碍整个系统的正常运行。计算机的用户是间接而非直接适用域名系统。

17、简述 CSMA / CD 的工作原理。

CSMA / CD 是以太网采用的一种特殊的协议，即载波监听多点接入／碰撞检测。多点接入说明这是总线型网络，许多计算机以多点接入的方式连接在一根总线上。协议的实质是载波监听和碰撞检测。
载波监听是指每一个站在发送数据之前先要检测一下总线上是否有其它计算机在发送数据，如果有，则暂时不要发送数据，以免发生碰撞。碰撞检测就是计算机边发送数据边检测信道上的信号压力大小。当几个站同时在总线上发送数据时，总线上的信号电压摆动值将会增大。当一个站检测到的信号电压摆动值超过一定的门限值时，就认为总线上至少有两个站同时在发送数据，表明产生了碰撞，此时信号产生严重失真，无法从中恢复出有用信息，因此要立即停止发送，以免浪费网络资源，需要等待一段随机时间后重新发送。

18、试说明 IP 地址与物理地址的区别。为什么要使用这两种不同的地址。

(1）在 IP 层抽象的互联网上只能看到 IP 数据报。(2）虽然在 IP 数据报首部有源站 IP 地址，但路由器只根据目的站的 IP 地址的网络号进行路由选择。
(3）在具体的物理网络的链路层，只能看见 MAC 帧。
(4）尽管互连在一起的网络的硬件地址体系各不相同，但 IP 层抽象的互联网却屏蔽了下层这些很复杂的细节。只要我们在网络层上讨论问题，就能够使用统一的、抽象的 IP 地址研究主机和主机或路由器之间的通信。
IP 地址不能直接用来进行通信。这是因为 IP 地址只是主机在抽象的网络层中的地址。若要将网络层中传送的数据报交给目的主机，还要传到数据链路层转变成 MAC 帧后才能发送到实际的网络上，因此，不管网络层使用的是什么协议，在实际网络的链路上传送数据帧时，最终还是必须使用硬件地址。

19.TCP四次挥手的过程？

第一次挥手：主动关闭方发送个 FIN ，用来关闭主动方到被动关闭方的数据传送，也就是主动关闭方告诉被动关闭方：我已经不会再给你发数据了（当然，在 fin 包之前发送出去的数据，如果没有收到对应的 ack 确认报文，主动关闭方依然会重发这些数据），但是，此时主动关闭方还可以接收数据。
第二次挥手：被动关闭方收到 FIN 包后，发送一个 ACK 给对方，确认序号为收到序号＋1（与 SYN 相同，一个 FIN 占用一个序号）。
第三次挥手：被动关闭方发送一个 FIN ，用来关闭被动关闭方到主动关闭方的数据传送，也就是告诉主动关闭方，我的数据也发送完了，不会再给你发数据了。
第四次挥手：主动关闭方收到 FIN 后，发送一个 ACK 给被动关闭方，确认序号为收到序号+1，至此，完成四次挥手。

20.访问一个网页的过程？（在浏览器中输入 http://www.baidu.com/后执行后发生了什么？）

(1）客户端浏览器通过 DNS 解析到http://www.baidu.com/的 IP 地址：220.181.27.48,通过这个 IP 地址找到客户端到服务器的路径。客户端浏览器发起一个 HTTP 会话到220.161.27.48，然后通过 TCP 进行封装数据包，输入到网络层。
(2）在客户端的传输层，把 HTTP 会话请求分成报文段，添加源和目的端口，如服务器使用80端口监听客户端的请求，客户端由系统随机选择一个端口如5000，与服务器进行交换，服务器把相应的请求返回给客户端的5000端口。然后使用 IP 层的 IP 地址查找目的端。
(3）客户端的网络层不用关心应用层或者传输层的东西，主要做的是通过查找路由表确定如何到达服务器，期间可能经过多个路由器，这些都是由路由器来完成的工作，无非就是通过查找路由表决定通过那个路径到达服务器。
(4）客户端的链路层，包通过链路层发送到路由器，通过邻居协议查找给定 IP 地址的 MAC 地址，然后发送 ARP 请求查找目的地址，如果得到回应后就可以使用 ARP 的请求应答交换的 IP 数据包现在就可以传输了，然后发送 IP 数据包到达服务器的地址。