计算机网络学习框架

计算机网络体系结构图

一、物理层

1、物理层主要任务是什么？

1、为数据端设备提供传送数据的通路
2、传输数据，物理层要形成适合数据传输需要的实体，为数据传送服务。
3、完成物理层的一些管理工作。

2、常用的信道复用技术有哪些？

答：频分复用、时分复用、码分复用、统计时分复用

3、用户到互联网的宽带接入方法包括那些？

答：ADSL、LAN、FTTH、PON 。

二、数据链路层

1、什么是链路？什么是数据链路？

链路：有线通信时，链路指两个节点之间的物理线路，如电缆或光纤。无线电通信时，链路指基站和终端之间传播电磁波的路径空间。水声通信时链路指换能器和水听器之间的传播声波的路径空间。
数据链路：在数据通信网中，按一种链路协议的技术要求连接两个或多个数据站的电信设施，称为数据链路，简称数据链。

2、数据链路层使用的信道有哪些？

答：点对点信道和广播信道

3、数据链路层的三个基本问题是什么？

答：封装成帧、透明传输、差错检测

4、点对点协议PPP的特点是什么？

答：PPP协议是一种点对点串行通信协议。
PPP具有处理错误检测、支持多个协议、允许在连接时刻协商IP地址、允许身份认证等功能。
PPP是一种多协议成帧机制，它适合于调制解调器、HDLC位序列线路、SONET和其它的物理层上使用。它支持错误检测、选项协商、头部压缩以及使用HDLC类型帧格式（可选）的可靠传输。

5、网络适配器（网卡）的作用是什么？

答：数据的封装与解封、链路管理、编码与译码

三、网络层

1、TCP/IP体系中的网络层向上提供哪些服务？

答：虚电路服务和数据报服务

2、为什么说IP网是虚拟的？

答：当提供服务的主机M宕机后，服务会切换到备用主机S继续对外提供服务。而这一切用户是感觉不到的，在这种情况下系统对客户端提供服务的IP地址就会是一个虚拟IP，当主机M宕机后，虚拟IP便会漂浮到备机上，继续提供服务。

3、在互联网上信息的交付有哪些？

答：直接交付和间接交付

4、地址解析协议ARP的作用是什么？

答：针对一台具体的主机，把一个IP地址映射成网络适配器的硬件地址。

5、解决IPv4地址紧缺的办法?

答：改用IPv6

6、“转发”和“路由选择”的区别是什么？

转发：分组在单一的路由器的一条输入链路中，由路由器将该分组移动到合适的输出链路
路由选择：一个网络中，分组从发送方到接收方时，所采用的路径

7、路由选择协议有哪些？

答：这些路由选择协议可分为有路由选择协议，例如静态路由、RIP类路由选择协议和无类路由选择协议、IGRP、RIPv2、EIGRP、OSPF和BGP等。

8、简述RIP协议的特点及适用范围？

RIP 协议的特点是：

(1)仅和相邻路由器交换信息。
(2)路由器交换的信息是当前本路由器所知道的全部信息，即自己的路由表。
(3)按固定的时间间隔交换路由信息。
范围限制在15跳(15度)之内

9、简述OSPF协议的特点及路由选择算法？

答：OSPF采用组播形式收发报文，这样可以减少对其它不运行OSPF路由器的影响。
OSPF支持无类型域间选路（CIDR）。
OSPF支持对等价路由进行负载分担。
OSPF支持报文加密。

10、简述BGP-4协议？

答：BGP是为TCP／IP互联网设计的外部网关协议，用于多个自治域之间。
在最新的BGp4中，还可以将相似路由合并为一条路由。

11、简述网际控制报文协议ICMP的作用？

答：报告IP数据报传送中的差错

12、什么是VPN？

答：VPN的英文全称是“Virtual Private Network”，翻译过来就是“虚拟专用网络”。顾名思义，虚拟专用网络我们可以把它理解成是虚拟出来的企业内部专线。它可以通过特殊的加密的通讯协议在连接在Internet上的位于不同地方的两个或多个企业内部网之间建立一条专有的通讯线路，就好比是架设了一条专线一样，但是它并不需要真正的去铺设光缆之类的物理线路。这就好比去电信局申请专线，但是不用给铺设线路的费用，也不用购买路由器等硬件设备。

四、运输层

网络层和应用层之间关系

答：网络层为主机之间提供逻辑通信，运输层为应用进程之间提供端到端的逻辑通信。运输层向应用层屏蔽了下面网络的细节（如网络拓扑、采用的路由选择协议等），它使应用进程看见的就是好像在两个运输层实体之间有一条端到端的逻辑通信信道。

1、分别说明运输层两个协议：TCP和UDP的作用？

TCP(传输控制协议)：

(1)提供IP环境下的数据可靠传输(一台计算机发出的字节流会无差错的发往网络上的其他计算机，而且计算机A接收数据包的时候，也会向计算机B回发数据包，这也会产生部分通信量)，有效流控，全双工操作(数据在两个方向上能同时传递)，多路复用服务，是面向连接，端到端的传输;
(2)面向连接：正式通信前必须要与对方建立连接。事先为所发送的数据开辟出连接好的通道，然后再进行数据发送，像打电话。
(3)TCP支持的应用协议：Telnet(远程登录)、FTP(文件传输协议)、SMTP(简单邮件传输协议)。TCP用于传输数据量大，可靠性要求高的应用。

UDP(用户数据报协议，User Data Protocol)

(1)面向非连接的(正式通信前不必与对方建立连接，不管对方状态就直接发送，像短信，QQ)，不能提供可靠性、流控、差错恢复功能。UDP用于一次只传送少量数据，可靠性要求低、传输经济等应用。
(2) UDP支持的应用协议：NFS(网络文件系统)、SNMP(简单网络管理系统)、DNS(主域名称系统)、TFTP(通用文件传输协议)等。

2、什么是端口？

答："端口"是英文port的意译，可以认为是设备与外界通讯交流的出口。端口可分为虚拟端口和物理端口，其中虚拟端口指计算机内部或交换机路由器内的端口，不可见。例如计算机中的80端口、21端口、23端口等。物理端口又称为接口，是可见端口，计算机背板的RJ45网口，交换机路由器集线器等RJ45端口。

3、TCP的主要特点是什么？

答：面向连接的传输；端到端的通信；高可靠性，确保传输数据的正确性，不出现丢失或乱序；全双工方式传输；采用字节流方式，即以字节为单位传输字节序列；紧急数据传送功能。

4、UDP的主要特点是什么？

答：无连接；尽最大努力交付；面向报文；无拥塞控制；支持一对一、一对多、多对一和多对多的交互通信；首部开销小（只有四个字段：源端口、目的端口、长度、检验和）。

5、简述停止等待协议？超时重传？连续ARQ（自动重传请求）？

“停止等待”：就是每发送完一个分组就停止发送，等待对方的确认。在收到确认后再发送下一个分组。
“超时重传”：只要超过一段时间后仍没有收到确认，就认为刚发送的分组丢失，因而重传前面发送过的分组。
这种可靠传输协议称为自动重传请求ARQ（Automatic Repeat reQuest）,可以在不可靠的传输网络上实现可靠的通信。

6、什么是流量控制？

答：流量控制就是让发送方的发送效率不要太快，要让接收方来得及接收

7、什么是拥塞控制？TCP拥塞控制采用的算法有哪些？

答：拥塞控制是防止过多的数据注入到网络中，这样可以使网络中的路由器或链路不致过载。拥塞控制的算法有四种：慢开始. 拥塞避免. 快重传和快恢复。

8、简述TCP建立连接过程以及TCP连接释放过程？

TCP连接过程：

（1）服务端通过socket，bind和listen准备好接受外来的连接，此时服务端状态为Listen
（2）客户端通过调用connect来发起主动连接，导致客户端TCP发送一个SYN（同步）字节，告诉服务器客户将在（待建立的）连接中发送的数据的初始序列号，客户端状态为SYN_SENT。
（3）服务器确认（ACK）客户的SYN，并自己也发送一个SYN，它包含服务器将在同一连接中发送数据的初始序列号。
（4）客户端确认服务的ACK和SYN，向服务器发送ACK，客户端状态ESTABLISHED
（5）服务器接收ACK,服务器状态ESABLISHED

TCP连接中止过程：

（1）某端首先调用close，成为主动关闭端，向另一端发送FIN分节，表示数据发送完毕，此时主动关闭端状态FIN_WAIT_1；
（2）接收到FIN的是被动关闭端，FIN由TCP确认，先向主动关闭端发送ACK，作为一个文件结束符传递给接收端应用进程（放在已排队等候该应用进程接收到的任何其他数据之后），因为FIN的接收意味着接收端应用进程在相应连接无额外数据可接收，接收端状态CLOSE_WAIT；主动关闭端接收到ACK状态变为FIN_WAIT_2；
（3）一段时间后，接收端接收到这个文件结束符的应用进程调用close关闭套接字，向主动关闭端发送FIN，接收端状态为LAST_ACK；
（4）主动关闭端确认FIN，状态变为TIME_WAIT，并向接收端发送ACK，接收端接收到ACK关闭TCP，而主动关闭端一段时间后也关闭TCP；

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计算机网络体系结构图

一、物理层

1、物理层主要任务是什么？

2、常用的信道复用技术有哪些？

3、用户到互联网的宽带接入方法包括那些？

二、数据链路层

1、什么是链路？什么是数据链路？

2、数据链路层使用的信道有哪些？

3、数据链路层的三个基本问题是什么？

4、点对点协议PPP的特点是什么？

5、网络适配器（网卡）的作用是什么？

三、网络层

1、TCP/IP体系中的网络层向上提供哪些服务？

2、为什么说IP网是虚拟的？

3、在互联网上信息的交付有哪些？

4、地址解析协议ARP的作用是什么？

5、解决IPv4地址紧缺的办法?

6、“转发”和“路由选择”的区别是什么？

7、路由选择协议有哪些？

8、简述RIP协议的特点及适用范围？

9、简述OSPF协议的特点及路由选择算法？

10、简述BGP-4协议？

11、简述网际控制报文协议ICMP的作用？

12、什么是VPN？

四、运输层

1、分别说明运输层两个协议：TCP和UDP的作用？

2、什么是端口？

3、TCP的主要特点是什么？

4、UDP的主要特点是什么？

5、简述停止等待协议？超时重传？连续ARQ（自动重传请求）？

6、什么是流量控制？

7、什么是拥塞控制？TCP拥塞控制采用的算法有哪些？

8、简述TCP建立连接过程以及TCP连接释放过程？

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