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計算機網絡學習總結(用于考研複試)

聽說标紅的常考。自己整理的哈,有錯誤還請各位大哥指正!

第一章-概述

  1. 1.       電路 封包 分組 交換優缺點

電路交換

優點:有序 時延小 實時性強

缺點:線路獨占 靈活性差(故障問題) 建立連接配接時間長

封包交換

優點:無需連接配接 使用率高 動态配置設定線路

缺點:轉發延時 要求較大緩存空間

分組交換

優點:無需連接配接 使用率高 簡化存儲管理

缺點:仍有延時 需額外資訊 可能失序

分組交換要點:存儲轉發技術,将封包段劃分成一個個分組,加上資訊發送給路由器,路由器進行檢查及轉發。

  1. 2.       計算機網絡都有哪些類别/分類?

按作用範圍劃分:廣域網,城域網,區域網路,個人區域網

按使用者劃分:公用網,如電信公司,專用網,如軍隊 銀行等

按采用的交換技術劃分:電路 封包 分組交換網

  1. 3.       網際網路的組成

(1)    邊緣部分:由主機組成。用來進行資料通信和資源共享。

通信方式: C/S和P2P,差別見5

(2) 核心部分:由路由器組成。為邊緣部分提供服務

工作方式:路由器轉發分組,路由器之間不斷地交換路由資訊

  1. 4.       邊緣部分的通信方式特點:

C/S:服務與被服務的關系,分别是服務請求方和服務提供方,都要使用核心部分提供的服務,雙向通信

P2P:不區分服務請求方和提供方。任意一對計算機稱為對等的實體。

  1. 5.       協定與服務有何差別?有何關系?

協定是對等實體進行通信的規則的集合。

服務是由下層向上層提供的,是"垂直的"。

關系:協定使得本層能夠向上層提供服務。協定的實作需使用下層所提供的服務

  1. 6.       TCP/IP四個層次及其功能:

網絡接口層:包括實體層(透明傳輸比特流,規定與傳輸媒體接口的一些特性,包括機械,電氣,功能,過程特性),資料鍊路層(封裝成幀 透明傳輸 差錯檢測)

網際層:(路由選擇 分組轉發 異構網絡互聯)

傳輸層:(可差留用?--TCP/IP提供可靠傳輸,UDP盡最大努力傳遞,差錯控制,流量控制,複用分用)

應用層:(直接為使用者程序提供服務)

  1. 7.       OSI/IOS七層及其功能:

物鍊網輸 同上

會話層:建立管理和終止會話

表示層:處理交換資訊的表示方式,如資料壓縮,加密解密

應用層:直接為使用者程序提供服務

  1. 8.       OSI和TCP/IP異同

同:都展現分層結構 下層服務上層

都有網絡 傳輸 應用層

異:層數 7和4

       支援連接配接不同

       應用規模不同

  1. 9.       為什麼要分層:

①    把問題劃分成較小的易于處理的問題。

②    某一層協定的改變不會影響其他層次的協定。

第二章-實體層

  1. 14.  為什麼要使用信道複用技術?常用的信道複用技術有哪些?

使得許多使用者共用一個共享信道來進行通信

頻分 時分,波分,碼分

第三章-數鍊層

  1. 15.  資料鍊路層的三個基本問題(封裝成幀、透明傳輸和差錯檢測)為什麼都必須加以解決?

封裝成幀即加首部和尾部,接收端收到後能根據首尾部的标記,識别幀的開始和結束。

透明傳輸”就是上層交下來的資料,不管是什麼形式的比特組合,都必須能夠正确傳送。

差錯檢測:若不檢測,則會使錯誤的資料仍在在網絡中傳送,浪費網絡資源。

  1. 16.  PPP協定的三個組成部分:

網絡控制協定;鍊路控制協定;一個将IP資料報封裝到串行電路的方法。

  1. 17.  PPP 協定的主要特點是什麼?為什麼 PPP 不使用幀的編号? PPP 适用情況?為什麼 PPP 協定不能使資料鍊路層實作可靠傳輸?

1)特點:(1) 簡單:(2) 封裝成幀: (3) 透明傳輸(4)隻差錯檢測不可靠傳輸(無序号和确認機制)(5)隻支援點對點和全雙工

2)因為幀的編号是為了出錯時可以有效地重傳,而 PPP 并不需要實作可靠傳輸。

3) 适用線路品質不太差的情況下。如果通信線路太差,傳輸頻頻出錯(就丢棄),使資料的傳輸效率低,必須靠上層的協定才能保證資料正确傳輸。

4)資料鍊路層的主要任務是盡可能傳輸,正确與否是上層關心的問題。

  1. 以太網媒體通路控制的工作原理:即CSMA/CD協定工作原理。

載波偵聽:用電子技術檢測總線上有無信号

多點接入:接在一根總線上

碰撞檢測:邊發送邊監聽

以太網媒體通路控制的工作流程:先聽後發,邊聽邊發,沖突停發,随機重發

  1. 二進制指數退避算法:

①    确定争用期2t(兩倍傳播時延)

②    定義參數k=min【重傳次數,10】

③    随機取r=【 0,1,…,2^k-1】,重傳時間=2tr

④    重傳16次仍失敗則丢棄

  1. 以太網使用的 CSMA/CD 和TDM 相比優缺點如何?

網絡負荷較輕時, CSMA/CD 協定很靈活,哪個站想發送就可以發送,而且發生碰撞的機率很小。而此時TDM效率就比較低,配置設定到的時隙也浪費了。

負荷很重時, CSMA/CD 協定引起的碰撞很多,效率大大降低。而 TOM 的效率就很高。

  1. 21.  中繼器 交換機 路由器等互連網絡的中間裝置

分别工作在實體層 資料鍊路層 網絡層。

隔離沖突域 廣播域情況:××;√×;√√。

前兩個隻是擴大了網絡 而路由器可以進行異構網絡互聯和路由選擇。

集線器均分帶寬,而交換機獨占帶寬。

  1. 22.  以太網交換機有何特點?用它怎樣組成虛拟區域網路(VLAN)?原理

1)多端口的網橋。獨占帶寬。通過自學習算法建立轉發表。

2)VLAN是邏輯上的區域網路,每一個 VLAN 的幀都有一個明确的辨別符,指明發送這個幀的工作站屬于哪一個 VLAN 。

3)原理即自學習算法的原理:①檢測從該端口來的幀的源位址和目的位址,②與查找表對比,a若目的位址對應轉發端口與收到幀的端口相同則丢棄,b不同則轉發,c若轉發表中沒有目的位址對應的轉發端口,則泛洪。③記錄源位址與該端口的映射。

  1. 23.  交換機和路由器連接配接的網絡

交換機連接配接的若幹LAN仍是一個網絡(即網絡号一樣)(同一個廣播域 無法隔離廣播域)

同一時刻隻能一對主機通信

路由器可連接配接不同的LAN,不同的WAN或把LAN和WAN互聯起來,隔離廣播域

第四章-網絡層

  1. 24.  "盡最大努力傳遞" (best effort delivery)都有哪些含義?

不保證一定無差錯,不保證按時,按序,不重複。但是保證不故意丢棄 IP 資料報。

  1. 25.  ARP解決同一個區域網路上的IP位址和MAC位址映射問題

不在同一個區域網路的主機通信需要通過路由器 ,主機A隻能ARP到其連接配接的路由器的MAC位址,然後轉發給路由器 剩下的交給路由器來完成。

  1. 26.  資料報和虛電路比較

連接配接與否 是否有序 是否有單點故障問題  分别攜帶目的位址和虛電路号 分别按照虛電路号和随機選擇路由轉發

  1. 27.  MAC位址和IP位址差別 為什麼要使用兩種不同位址

MAC是實體位址即硬體位址,物鍊層使用

IP位址是邏輯位址,網絡及其上層使用

使得MAC位址不同的各主機能在異構網絡中使用IP位址進行通信

  1. 28.  與 IP 協定配套使用的還有四個協定:

1)ARP:位址解析協定--解決IP 位址和硬體位址的映射問題。

工作過程:①A先在ARP高速緩沖中查找,有則直接寫入MAC幀,将MAC幀發往該硬體位址。②無則廣播ARP請求,③目的主機收到後,向A響應ARP請求。

無需ARP情況:

ARP緩存中已有該IP位址;廣播分組;

2)  RARP:逆位址解析協定--使隻知道自己硬體位址的主機能夠知道其 IP 位址

工作過程:①主機從網卡上讀取MAC位址,②然後發送RARP請求的廣播資料包,RARP伺服器為其配置設定IP位址,③主機收到回複後便可使用該IP位址進行通信。

3)  ICMP:網際控制封包協定(報告差錯或異常來提高傳遞成功的機會)

4)  IGMP:網際組管理協定

  1. 29.  網絡層提供兩種類型的服務

資料報服務和虛電路服務

  1. 31.  RIP工作流程

對相鄰路由器X發來的資訊,将下一跳改成X,跳數加一。若:

無該表項,加入

有則判定下一跳是否為X,若是則更新 不是則選跳數min的保留

  1. 32.  RIP協定工作原理 RU-UDP協定來傳輸

用于自治系統内的内部網關協定。基于距離向量算法,選擇跳數最少的路徑。

隻和相鄰路由交換資訊。适用小型網際網路

固定時間間隔交換資訊

  1. 33.  OSPF協定工作原理 OI-IP協定來傳輸

用于自治系統内的内部網關協定。基于鍊路狀态算法,選擇代價最低的路徑。

和所有路由器交換資訊。适用大型網際網路

當鍊路狀态發生變化時,才向所有路由器泛洪發送此資訊

  1. 34.  BGP協定工作原理 BT-TCP協定來傳輸

用于自治系統間的邊界網關協定。基于路徑向量算法 選擇較好路由 非最佳。

  1. 35.  VPN含義,優缺點,工作流程(virtual private network)--隧道技術

采用 TCP/IP 技術和公用的網際網路作為本機構各專用網間的通信載體,使一個機構中分布在不同場所的主機能像使用一個本機構的專用網那樣進行通信的專用網叫做VPN

優點:比建造專用網便宜

缺點:需要比較複雜的技術。

  1. 36.  什麼是 NAT? NAT 的優點和缺點有哪些?

網絡位址轉換。

優點:可通過 NAT 路由器使專用網内部的使用者和網際網路連接配接。

缺點:①必須由專用網内的主機發起。

②當 NAT 路由器隻有一個全球 IP 位址時,專用網内最多隻有一個主機可以接入網際網路。

第五章-傳輸層

  1. 37.  試舉例說明有些應用程式願意采用不可靠的 UDP, 而不願意采用可靠的 TCP 。

在網際網路上傳輸實時資料的分組時,有可能會出現差錯甚至丢失。如果利用 TCP進行重傳,那麼時延就會大大增加。是以甯可丢失少量分組,也不要等待太晚到達的分組。

  1. TCP、UDP協定的特點:

TCP:使用前建立連接配接,使用後釋放連接配接。提供可靠傳遞(按時按序不重複)。面向位元組流。

UDP特點:無連接配接;盡最大努力傳輸;面向封包。

  1. 39.  TCP建立連接配接的三次握手(2 4 3)

SYN=1 seq=x         

SYN=1 seq=y ACK=1 ack=x+1

       seq=x+1 ACK=1 ack=y+1

  1. 為什麼要三次握手:

主要的目的就是雙方确認自己與對方的發送與接收是正常的。

第一次握手:隻有接收方确認了自己接收正常,對方發送正常。

第二次握手:發送方确認自己發送、接收正常,對方發送、接收正常。

第三次握手:接收方才可以确認:自己發送、接收正常。對方發送、接收正常。

如果不使用三次握手,若有一個滞留在網絡中的 SYN 封包段,現在突然傳送到 B 了。B 就以為 A 現在請求建立 TCP 連接配接,就配置設定資源,等待 A 傳送資料。但 A 并沒有想要建立 TCP 連接配接,也不會向 B 傳送資料。浪費了B的資源。

如果使用三封包握手,那麼 B 在收到 A 發送的陳舊的 SYN 封包段後,就向 A 發送 SYN

封包段,當 A收到 B 的 SYN 封包段時,從确認号就可得知不應當理睬這個 SYN 封包段

這時, A 發送複位封包段。B 收到 A 的 複位封包段後,就知道不能建立 TCP 連接配接,不會等待 A 發送資料了。

  1. 41.  斷開TCP連接配接的四次揮手(2 3 4 3)

FIN=1 seq=x           

      seq=y ACK=1 ack=x+1

FIN=1 seq=u ACK=1 ack=x+1

       seq=x+1 ACK=1 ack=u+1

  1. 42.  為什麼要4次揮手

發送方發送完資料後會通知接收方釋放連接配接,接收方确認後發送方進入半關閉狀态。當接收方也沒有資料要發送的時候,則發出連接配接釋放的通知,對方确認後才完全關閉了TCP連接配接。

  1. 43.  連接配接釋放的四次握手中,在 ESTABLISHED 狀态下, B 能否先不發送 ack = x + I 的确認?(因為 B 在後面要發送的連接配接釋放封包段中,仍有 ack = x + I 這一資訊 。 )

如果 B 不再發送資料了,可以把兩個封包段(确認和連接配接釋放)合為一個,即隻發送 FIN +ACK 封包段。但如果 B 還有資料要發送,那就不行,因為 A 遲遲收不到确認,就會以為剛才發送的 FIN 封包段丢失了,就逾時重傳這個 FIN 封包段,浪費網絡資源。

  1. 44.  擁塞控制和流量控制差別:發送視窗的大小取決于流量控制還是擁塞控制?

擁塞:整個網絡對發送端施加的擁塞控制。是一個全局性的過程。

流量:接收端對發送端施加的流量控制,以保證自己來得及接收。(停止等待協定和滑動視窗協定)

發送視窗的上限值= Min{接收視窗,擁塞視窗}

  1. 45自動重傳請求(ARQ)

它通過使用确認和逾時這兩個機制,在不可靠服務的基礎上實作可靠的資訊傳輸。如果發送方在發送後一段時間之内沒有收到确認幀,它就會重新發送。

ARQ包括停止-等待ARQ和連續ARQ(包括後退N幀ARQ和請求重傳ARQ)

  1. 46連續ARQ

是滑動視窗技術和請求重傳技術的結合,當視窗尺寸開到足夠大時,幀可以持續流動。

後退N幀ARQ:按序接受;累計确認;逾時重傳所有發送但未被接受的幀。

請求重傳ARQ:來者不拒;非累計确認;逾時隻重傳出錯幀。

  1. 47.  擁塞控制的四種算法:

1)慢開始算法:

先令擁塞視窗=1,即一個最大封包段長度MSS,每收到一個封包段的确認後 cwnd+1,經過一個RTT傳輸輪次,cwnd就會加倍,到規定門限時改用擁塞避免算法。

作用:逐漸增大cwnd,可使分組注入網絡速率更加合理。

2)擁塞避免算法

每經過一個RTT,發送方的cwnd+1(加法增大)

作用:防止擁塞視窗 cwnd 增長過大引起網絡擁塞,

3)快重傳

接收方收到一個失序的封包段後,就立即發出重複确認,不等累計确認。發送方連續收到3個備援ACK時直接重傳,不等逾時

4) 快恢複

把慢開始門限設為出現擁塞時cwnd的一半。并将cwnd 設為該值,然後開始執行擁塞避免算法。

擁寒控制流程如下:

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  1. 48.  網絡擁塞的處理:

逾時:不論在慢開始階段還是擁塞避免階段,隻要出現逾時,就把慢開始門限值設為出現擁塞時cwnd的一半,然後擁塞視窗置1,開始慢開始算法

備援ACK:用快重傳和快恢複,把慢開始門限設為出現擁塞時cwnd的一半。并将擁塞視窗設為該值,然後開始執行擁塞避免算法。

一般出現逾時用慢開始和擁塞避免,出現備援ACK用快重傳和快恢複

  1. 49 . UDP 和 IP 的不可靠程度是否相同?請加以解釋 。

相同之處:都是無連接配接,不可靠的協定。他們首部都有檢驗和字段,當檢驗出有差錯時,就丢棄。

但UDP 使用者資料報的檢驗和檢驗首部和資料部分,而IP資料報的檢驗和僅檢驗首部。

第六章-應用層

50. 狀态碼:

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51. HTTP和HTTPS的差別

https協定需要到ca申請證書,需要一定費用。

HTTP 是超文本傳輸協定,資訊是明文傳輸,HTTPS 則是使用SSL技術的加密傳輸協定。

HTTP 和 HTTPS 使用的是完全不同的連接配接方式,前者的端口号是80,後者是443。

http的連接配接簡單,是無狀态的;HTTPS協定比http協定安全。

52. 在浏覽器中輸入url位址到顯示首頁的過程/點選超連結後發生的事件

1)浏覽器分析URL。2)向DNS請求域名解析,DNS解析出IP位址3)建立TCP連結4)浏覽器發出HTTP請求,伺服器響應HTTP請求5)釋放TCP連接配接6)浏覽器顯示資訊。

53. ARP 和 DNS 是否有些相似?它們有何差別?

形式上都是主機發送出請求,

DNS 是應用層協定,它請求将網際網路上的某個主機的域名解析為IP 位址。

ARP 是網絡層協定,它請求将以太網上的某個主機或路由器的IP 位址解析為 MAC位址

54. HTTP 協定的主要特點?

是一個應用層協定

使用可靠的運輸協定 TCP

既支援持久連接配接又支援非持久連接配接

無狀态即不保留記錄

雙向傳輸

  1. 55.  DNS(域名系統)工作原理以及高速緩存的作用:

有遞歸查詢和遞歸與疊代相結合方式

①遞歸查詢:客戶機向本地域名伺服器遞歸查詢->本地域名向根域名遞歸查詢->根域名向頂級域名->頂級域名向權限域名,最後傳回結果給主機。

②遞歸與疊代相結合:客戶機向本地域名伺服器遞歸查詢,若無緩存->本地域名向根域名疊代查詢() 要麼給出IP要麼給出下一步應當查詢哪個頂級域名->本地域名向頂級域名疊代查詢(.com)->本地域名向權限域名疊代查詢(abc.com),最後傳回結果給主機. 若是xyz.acb.com則需再通路一次權限域名伺服器

作用:提高 DNS 查詢效率,并減輕根域名伺服器的負荷和減少網際網路上的 DNS 查詢封包

數量

56. 域名系統的主要功能是什麼?域名系統中的本地域名伺服器、根域名伺服器、頂級域名伺服器以及權限域名伺服器有何差別?

是網際網路使用的命名系統,用來把便于人們記憶的主機名轉換為IP 位址。

本地域名伺服器離使用者較近

根域名伺服器是最高層次的域名伺服器。

頂級域名伺服器負責管理在該頂級域名伺服器注冊的所有二級域名。

權限域名伺服器是負責一個區的域名伺服器

57. 電子郵件中的SMTP POP3,WWW中的HTTP都使用TCP連接配接,DNS使用UDP連接配接

假定要從已知的 URL 獲得一個網際網路文檔。若該網際網路伺服器的 IP 位址開始

時并不知道。試問:除 HTTP 外,還需要什麼應用層協定和運輸層協定?

應用層協定:DNS 。運輸層協定:UDP (DNS 使用)和 TCP (HTTP 使用)

  1. 58.  HTTP請求文檔時間:

必不可少:1RTT建立連接配接,1RTT擷取頁面資訊

非持久連接配接:每個對象引用都還要經曆2個RTT

持久連接配接:非流水線:引用個數*1RTT

                流水線:1RTT包攬所有的引用

  1. 電子郵件的最主要的組成部件。使用者代理 UA 的作用是什麼?

使用者代理(UA)、郵件伺服器,郵件發送協定和讀取協定(SMTP POP3 )

使用者代理 UA (User Agent)就是使用者與電子郵件系統的接口 ,通常是一個程式。

UA功能:撰寫,顯示,處理和通信的功能。

  1. 60.  基于網際網路的電子郵件系統有什麼特點?在傳送郵件時使用什麼協定?

隻要能上網,在打開浏覽器就可以收發電子郵件,顯然非常友善.

從使用者的浏覽器發送到某個郵件伺服器時,不是使用 SMTP 協定,而是使用HTTP 協定。電子郵件在郵件伺服器之間傳送時,仍然是使用 SMTP 協定。

收件人從郵件伺服器讀取發件人發來的郵件時,是使用 HTTP協定,而不是POP3

  1. 61.  動态主機配置協定DHCP使用的情況,以及工作過程

當一台計算機加入到一個新的網絡時,就需要運作 DHCP 協定來擷取這台計算機的 IP 位址。

用戶端廣播DHCP發現封包,DHCP服務端廣播DHCP提供封包,用戶端廣播DHCP請求封包,服務端廣播DHCP确認封包

源目的IP:0.0.0.0  255.255.255.255

  1. 62.  名詞解釋

ARP:位址解析協定,由IP得MAC

FDM:頻分複用 通信過程中始終占用同一頻帶通信

CDM:碼分複用

WWW(web網際網路):分布式,聯機式的資訊存儲空間,①資源由URL辨別 ②并通過HTTP傳給使用者 ③用HTML描述網頁上的各種資訊

HTTP:超文本傳輸協定 從伺服器傳輸超文本到本地浏覽器

VLAN:虛拟區域網路 邏輯上的裝置 邏輯上在一個網段上

PDU:協定資料單元 PDU=SDU+PCI 對等層次傳輸的資料機關

網絡體系結構:網絡各層及其協定的集合

全雙工通信:雙方同時發送和接收資訊

Ethernet:以太網 普遍應用的區域網路技術

IGP:内部網關協定 自治系統内交換路由資訊

BGP:邊界網關協定 系統間交換

DHCP:動态主機配置協定 動态申請IP

ICMP:網際控制封包協定 分為ICMP差錯報告封包和ICMP詢問封包

作用:報告差錯情況,提高傳遞成功的機會

IGMP:網際組管理協定

CIDR:無分類域間路由選擇 變長子網路遮罩基礎上消除ABC類網絡劃分

packet switching:分組交換 以分組為機關 使用存儲轉發機制通信

AS:自治系統,單一技術管理下的一組路由器

TTL:生存時間值

ISP:網際網路服務提供商

預設路由:路由表中沒有比對網絡時,選擇預設路由。(這條路由一般連接配接另一個路由器)