计算机考研复试计算机网络超全篇.docx
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计算机考研复试计算机网络超全篇
1、什么是互联网OSI模型？
OSI（OpenSystemInterconnection）是指开放式系统互联参考模型。
在我们的平常使用的计算机网络中存在众多体系结构，
如IBM公司的SNA（系统网络体系结构）和DEC公司的DNA（DigitalNetworkArchitecture）数字网络体系结构等。
由于体系太多，为了能够解决不同网络之间的互联问题，国际标准化组织制定了这个OSI模型。
OSI将网络通信工作分为七层，由高到低依次为物理层、数据链路层、网络层、传输层、会话层、表示层和应用层。
OSI模型结构图
二、数据如何各层之间传输？
物理层，数据链路层，网络层属于OSI模型的低三层，负责创建网络通信连接的链路，传输层，会话层，表示层和应用层是OSI模型的高四层，具体负责端到端的数据通信。
每层完成一定的功能，每层都直接为其上层提供服务，并且所有层次都互相支持，而网络通信则可以自上而下（在发送端）或者自下而上（在接收端）双向进行。
当然，并不是所有通信都是要经过OSI的全部七层，如物理接口之间的转接，只需要物理层中进行即可；而路由器与路由器之间的连接则只需网络层以下的三层。
三、各层的作用是什么？
各自包括哪些就应用？
1.物理层。
物理层规定了激活、维持、关闭通信端点之间的机械特性、电气特性、功能特性以及过程特性。
物理层为上层协议提供了一个传输数据的物理媒体。
属于物理层定义的典型规范包括：
EIA/TIARS-232、EIA/TIARS-449、V.35、RJ-45等。
2.数据链路层。
数据链路层在不可靠的物理介质上提供可靠的传输。
数据链路层的作用包括：
物理地址寻址、数据的成帧、流量控制、数据的检错、重发等。
数据链路层协议的代表包括：
SDLC、HDLC、PPP、STP、帧中继等。
3.网络层。
网络层负责对子网间的数据包进行路由选择。
网络层还可以实现拥塞控制、网际互连等功能。
网络层协议的代表包括：
IP、IPX、RIP、OSPF等。
4.传输层。
传输层是第一个端到端，即主机到主机的层次。
传输层负责将上层数据分段并提供端到端的、可靠的或不可靠的传输。
此外，传输层还要处理端到端的差错控制和流量控制问题。
传输层协议的代表包括：
TCP、UDP、SPX等。
5.会话层。
会话层管理主机之间的会话进程，即负责建立、管理、终止进程之间的会话。
会话层还利用在数据中插入校验点来实现数据的同步。
6.表示层。
表示层对上层数据或信息进行变换以保证一个主机应用层信息可以被另一个主机的应用程序理解。
表示层的数据转换包括数据的加密、压缩、格式转换等。
7、应用层。
应用层为操作系统或网络应用程序提供访问网络服务的接口。
应用层协议的代表包括：
Telnet、、SNMP等。
四、在各层之间，数据是以什么单位进行传输的？
这个问题比较有意思，数据在各层之间的单位都是不一样的，在物理层数据的单位称为比特（bit）；在数据链路层，数据的单位称为帧（frame）；
在网络层，数据的单位称为数据包（packet）；传输层，数据的单位称为数据段（segment）。
传输层之上统称为报文。
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一、TCP握手协议
在TCP/IP协议中，TCP协议提供可靠的连接服务，采用三次握手建立一个连接。
第一次握手：
建立连接时，客户端发送syn包（syn=j）到服务器，并进入SYN_SEND状态，等待服务器确认；
第二次握手：
服务器收到syn包，必须确认客户的SYN（ack=j+1），同时自己也发送一个SYN包（syn=k），即SYN+ACK包，此时服务器进入SYN_RECV状态；
第三次握手：
客户端收到服务器的SYN＋ACK包，向服务器发送确认包ACK（ack=k+1），此包发送完毕，客户端和服务器进入ESTABLISHED状态，完成三次握手。
完成三次握手，客户端与服务器开始传送数据，在上述过程中，还有一些重要的概念：
未连接队列：
在三次握手协议中，服务器维护一个未连接队列，该队列为每个客户端的SYN包（syn=j）开设一个条目，该条目表明服务器已收到SYN包，并向客户发出确认，正在等待客户的确认包。
这些条目所标识的连接在服务器处于Syn_RECV状态，当服务器收到客户的确认包时，删除该条目，服务器进入ESTABLISHED状态。
Backlog参数：
表示未连接队列的最大容纳数目。
SYN-ACK重传次数服务器发送完SYN－ACK包，如果未收到客户确认包，服务器进行首次重传，等待一段时间仍未收到客户确认包，进行第二次重传，如果重传次数超过系统规定的最大重传次数，
系统将该连接信息从半连接队列中删除。
注意，每次重传等待的时间不一定相同。
半连接存活时间：
是指半连接队列的条目存活的最长时间，也即服务从收到SYN包到确认这个报文无效的最长时间，该时间值是所有重传请求包的最长等待时间总和。
有时我们也称半连接存活时间为Timeout时间、SYN_RECV存活时间。
二、TCP/IP4层模型以及每层主要功能描述如下：
应用层（ApplicationLayer）
TCP/IP组中的应用层综合了OSI应用层、表示层以及会话层的功能。
因此，在TCP/IP结构中，传输层以上的任何过程都称之为应用。
在TCP/IP中，使用套接字（socket）和端口描述应用程序通信路径。
大多数应用层协议与一个或多个端口号相关联。
传输层（TransportLayer）
TCP/IP结构中包含两种传输层协议。
其一传输控制协议（TCP），确保信息传输过程。
其二用户数据报协议（UDP），直接传输数据报，而不需要提供端对端可靠校验。
两种协议对应不同的应用具有各自功能。
网络层（NetworkLayer）
TCP/IP网络层中的主要协议是网际协议（IP）。
所有网络层以下或以上的各层通信在跨越TCP/IP协议栈时，都必须通过IP完成。
此外，网络层还包含部分支持性协议，如ICMP，实施和管理路由过程。
网络访问层（NetworkAccessLayer）
在TCP/IP结构中，网络访问层由数据链路层和物理层合并而成。
TCP/IP网络访问层并没有重新定义新标准，而是有效利用原有数据链路层和物理层标准。
很多RFC中描述了IP如何使用数据链路协议并作为其接口界面，如以太网、令牌环、FDDI、HSSI和ATM等。
物理层中规定了硬件通信属性，但它不直接作为网络层及以上层的TCP/IP协议的接口。
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1、计算机网络的两级构成
通信子网：
物理通信线路和网络互连设备
资源子网：
用户机和服务器
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2、接口、协议和服务
接口：
下层向上层提供的原语操作
协议：
同一层之间，通信双方进行信息交换必须遵守的规则
服务：
不同层之间交换信息必须遵守的规则
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3、OSI七层模型
自顶向下：
应用层：
提供网络应用协议
表示层：
为用户提供数据转换和表示服务
会话层：
为用户提供会话控制服务（安全认证）
传输层：
为用户提供端到端的数据传输服务
网络层：
控制通信子网原点到目的点的数据传输（Packet）
数据链路层：
在有差错的物理线路上提供无差错的数据传输（Frame）
物理层：
在物理线路上传输原始的二进制数据位
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4、TCP/IP五层模型
自顶向下：
应用层
传输层：
提供端到端的数据传输服务TCP和UDP
网络层：
控制通信子网原点到目的点的IP包传送
数据链路层：
同OSI
物理层：
同OSI
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5、OSI模型和TCP/IP模型异同比较
相同点：
都有相同的五层，这五层功能相似
不同点：
1）OSI有七层，TCP/IP有五层（有的说是四层）
2）OSI在网络层支持无连接（UDP）和面向连接的通信（TCP），传输层仅有面向连接的通信9（TCP）
TCP/IP在网络层仅有无连接的通信（UDP），传输层支持两种传输模式（TCP、IP）
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6、请你详细地解释一下IP协议的定义，在哪个层上面？
主要有什么作用？
TCP与UDP呢？
IP协议（InternetProtocol）又称互联网协议，是支持网间互连的数据报协议，它与TCP协议（传输控制协议）一起构成了TCP/IP协议族的核心。
它提供网间连接的完善功能，包括IP数据报规定互连网络范围内的IP地址格式。
IP是网络层协议，工作在数据链路层的上面。
IP协议的作用就是向传输层（TCP层）提供统一的IP包，即将各种不同类型的MAC帧转换为统一的IP包，并将MAC帧的物理地址变换为全网统一的逻辑地址（IP地址）。
这样，这些不同物理网络MAC帧的差异对上层而言就不复存在了。
正因为这一转换，才实现了不同类型物理网络的互联。
TCP和UDP都是传输层协议.
TCP（TransmissionControlProtocol，传输控制协议）是面向连接的协议,在收发数据前，必须和对方建立连接。
UDP（UserDataProtocol，用户数据报协议）是与TCP相对应的协议。
它是面向非连接的协议，它不与对方建立连接，而是直接就把数据包发送过去
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7、请问交换机和路由器各自的实现原理是什么？
分别在哪个层次上面实现的？
1）路由器可以进行路由转发（就是连接两个不同网段，为两段做翻译）。
交换机不可以进行路由转发（连接数个相同网段的不同主机，减少网内冲突，隔离冲突域）。
增加网速用的
集线器（HUB）和交换机的功能相似，但是不能隔离冲突域，所以是共享带宽。
2）因为以上，所以路由器不可以转广播包，可以隔离广播域。
3）交换机工作在数据链路层，路由器工作在网络层
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1、OSI（OpenSystemInterconnect）：
开放系统互联，是一个七层的计算机网络模型，分别为：
物理层、数据链路层、网络层、传输层、会话层、表示层和应用层。
TCP/IP（TransmissionControlProtocol/InternetProtocol）：
传输控制协议/因特网互联协议，是一个四层的计算机网络模型，分别为：
网络接口层、网络层、传输层和应用层。
结合OSI和TCP/IP产生了一个五层结构，分别为：
物理层、数据链路层、网络层、传输层和应用层。
Internet就是采用的TCP/IP协议。
2、集线器工作在OSI模型的物理层，网卡工作在OSI模型的物理层，交换机工作在数据链路层，路由器工作在网络层。
3、机器A的IP地址为202.96.128.130，子网掩码为255.255.255.128，则该IP地址的网络号为202.96.128（利用IP地址和子网掩码求与运算），主机号为130。
4、ARP是地址解析协议，简单语言解释一下工作原理。
答：
（1）首先，每个主机都会在自己的ARP缓冲区中建立一个ARP列表，以表示IP地址和MAC地址之间的对应关系。
（2）当源主机要发送数据时，首先检查ARP列表中是否有对应IP地址的目的主机的MAC地址，如果有，则直接发送数据，如果没有，就向"本网段"的所有主机发送ARP数据包，该数据包包括的内容有：
源主机IP地址，源主机MAC地址，目的主机的IP地址。
（3）当本网络的所有主机收到该ARP数据包时，首先检查数据包中的目的主机IP地址是否是自己的IP地址，如果不是，则忽略该数据包，
如果是，则首先从数据包中取出源主机的IP和MAC地址写入到ARP列表中，如果已经存在，则覆盖，然后将自己的MAC地址写入ARP响应包中，告诉源主机自己是它想要找的MAC地址。
（4）源主机收到ARP响应包后。
将目的主机的IP和MAC地址写入ARP列表，并利用此信息发送数据。
如果源主机一直没有收到ARP响应数据包，表示ARP查询失败。
广播发送ARP请求，单播发送ARP响应。
5、DNS（DomainNameSystem）域名系统，简单描述其工作原理。
答：
当DNS客户机需要在程序中使用名称时，它会查询DNS服务器来解析该名称。
客户机发送的每条查询信息包括三条信息：
包括：
指定的DNS域名，指定的查询类型，DNS域名的指定类别。
基于UDP服务，端口53.该应用一般不直接为用户使用，而是为其他应用服务，如HTTP，SMTP等在其中需要完成主机名到IP地址的转换。
6、TCP和UDP的区别？
答：
TCP提供面向连接的、可靠的数据流传输，而UDP提供的是非面向连接的、不可靠的数据流传输。
TCP传输单位称为TCP报文段，UDP传输单位称为用户数据报。
TCP注重数据安全性，UDP数据传输快，因为不需要连接等待，少了许多操作，但是其安全性却一般。
7、网关的作用？
答：
通过它可以访问外网。
8、ipconfig的作用是什么？
答：
显示当前TCP/IP配置的信息。
9、运行netshare返回的结果是什么？
答：
列出共享资源相关信息。
10、netuse和netuser分别指什么？
答：
netuser是对用户进行管理，如添加删除网络使用用户等。
netuse是对网络设备进行管理。
11、如何查看当前系统开放的服务？
答：
在命令提示符下执行netservices命令。
Windows下是用netstart
12、除以上的命令，列出一些其他的命令？
答：
taskkill：
用于结束至少一个进程
tasklist：
用于显示在本地或远程计算机上运行的所有进程
netview：
显示计算机列表
netstat：
显示网络连接、路由表和网络接口信息
ftp：
telnet：
13、关掉以下服务会出现什么情况？
答：
关掉AutomaticUpdates：
则不能自动更新
关掉PlugandPlay：
则会导致USB不能使用
关掉RemoteRegistryService：
远程用户不能修改计算机上的注册表设置
关掉ComputerBrowser：
则会无法维护网络上计算机的最新列表以及提供这个列表给请求的程序。
14、端口及对应的服务？
答：
服务
端口号
服务
端口号
FTP
21
SSH（加密远程登录服务）
22
telnet（远程登录服务）
23
SMTP（简单邮件传输协议）
25
Domain（域名服务器）
53
HTTP（超文本传输协议）
80
POP3（邮局协议）
110
NTP（网络时间协议）
123
MySQL数据库服务
3306
Shell或cmd
514
POP-2
109
SQLServer
1433
SNMP
15、ICMP协议？
答：
ICMP是InternetControlMessageProtocol，因特网控制报文协议。
它是TCP/IP协议族的一个子协议，用于在IP主机、路由器之间传递控制消息。
控制消息是指网络通不通、主机是否可达、路由器是否可用等网络本身的消息。
这些控制消息虽然并不传输用户数据，但是对于用户数据的传递起着重要的作用。
ICMP报文有两种：
差错报告报文和询问报文。
16、TFTP协议？
简单文件传输协议
答：
TrivialProtocol，是TCP/IP协议族中的一个用来在客户机与服务器之间进行简单文件传输的协议，提供不复杂、开销不大的文件传输服务。
17、HTTP协议？
答：
HTTP超文本传输协议，是一个属于应用层的面向对象的协议，由于其简捷、快速的方式，适用于分布式超媒体信息系统。
18、DHCP协议？
答：
动态主机配置协议，是一种让系统得以连接到网络上，并获取所需要的配置参数手段。
19、详细解释一下IP协议的定义，在哪个层上面，主要有什么作用？
TCP和UDP呢？
答：
IP协议是网络层的协议，它是为了实现相互连接的计算机进行通信设计的协议，它实现了自动路由功能，即自动寻径功能。
TCP是传输层的协议，它向下屏蔽IP协议的不可靠传输的特性，向上提供一种面向连接的、可靠的点到点数据传输。
TCP在可靠性和安全性上等更有保证。
UDP也是传输层协议，它提供的是一种非面向连接的，不可靠的数据传输，这主要是有些应用需要更快速的数据传输，比如局域网内的大多数文件传输都是基于UDP的。
UDP在传输速率上更快，开销更小。
20、请问交换机和路由器分别的实现原理是什么？
分别在哪个层次上面实现的？
答：
交换机用于局域网，利用主机的MAC地址进行数据传输，而不需要关心IP数据包中的IP地址，它工作于数据链路层。
路由器识别网络是通过IP数据包中IP地址的网络号进行的，所以为了保证数据包路由的正确性，每个网络都必须有一个唯一的网络号。
路由器通过IP数据包的IP地址进行路由的（将数据包递交给哪个下一跳路由器）。
路由器工作于网络层。
由于设备现在的发展，现在很多设备既具有交换又具有路由功能，两者的界限越来越模糊。
21、Internet上保留了哪些IP地址用于内部？
答：
10.0.0.0172.16.到172.31192.168.0.到192.168.255。
22、ipconfig/all用于查看申请的本机IP地址
ipconfig/release用于释放IP
ipconfig/renew用于重新向DHCP服务器申请IP。
23、ADSL使用的是频分多路复用技术。
24、网桥的作用
答：
网桥是一个局域网与另一个局域网之间建立连接的桥梁。
25、防火墙的端口防护是指？
答：
指通过对防火墙的端口开关的设置，关闭一些非必需端口，达到一定安全防护目的的行为。
26、IP数据包的格式？
TCP和UDP数据报的格式？
及头部常见的字段？
答：
（1）一个IP数据报由首部和数据两部分组成。
首部由固定部分和可选部分组成。
首部的固定部分有20字节。
可选部分的长度变化范围为1——40字节。
固定部分的字段：
字段名
位数（bit）
字段名
位数
版本
4Ipv4
首部长度
4（表示的最大数为15个单位，一个单位表示4字节）
服务类型
8以前很少用
总长度
16（首部和数据部分的总长度，因此数据报的最大长度为65535字节，即64KB，但是由于链路层的MAC都有一定的最大传输单元，因此IP数据报的长度一般都不会有理论上的那么大，如果超出了MAC的最大单元就会进行分片）
标识
16（相同的标识使得分片后的数据报片能正确的重装成原来的数据报）
标志
3（最低位MF=1表示后面还有分片，MF=0表示这是若干个数据报片的最后一个中间位DF=0才允许分片）
片偏移
片偏移指出较长的分组在分片后，某片在原分组中的相对位置，都是8字节的偏移位置
生存时间
数据报在网络中的生存时间，指最多经过路由器的跳数
协议
8（指出该数据报携带的数据是何种协议，以使得目的主机的IP层知道应将数据部分上交给哪个处理程序）如ICMP=1IGMP=2TCP=6EGP=8IGP=9UDP=17Ipv6=41OSPF=89
首部校验和
这个部分只校验首部，不包括数据部分，计算方法：
将首部划分为多个16位的部分，然后每个16位部分取反，然后计算和，再将和取反放到首部校验和。
接收方收到后按同样的方法划分，取反，求和，在取反，如果结果为零，则接收，否则就丢弃
源地址
32
目的地址
32
（2）一个TCP报文段分为首部和数据两部分。
首部由固定部分和选项部分组成，固定部分是20字节。
TCP首部的最大长度为60。
首部固定部分字段：
字段名
字节（Byte）
字段名
字节（Byte）
源端口
2
目的端口
2
序号
4
确认号
4，是期望收到对方的下一个报文段的数据的第一个字节的序号
数据偏移
4bit指出TCP报文段的数据起始处距离TCP报文段的起始处有多远
保留
6bit
紧急比特
确认比特ACK
升级会员 