2021年面试之计算机网络.docx

计算机网络之面试常考
整顿一下计算机网络某些面试常考点，参照书籍：《计算机网络》第五版 谢希仁那本，但愿对人们有所协助
OSI，TCP/IP，五层合同体系构造，以及各层合同
OSI分层      （7层）：物理层、数据链路层、网络层、传播层、会话层、表达层、应用层。
TCP/IP分层（4层）：网络接口层、             网际层、运送层、                           应用层。
五层合同     （5层）：物理层、数据链路层、网络层、运送层、                           应用层。

每一层合同如下：
物理层：RJ45、CLOCK、IEEE802.3    （中继器，集线器，网关）
数据链路：PPP、FR、HDLC、VLAN、MAC  （网桥，互换机）
网络层：IP、ICMP、ARP、RARP、OSPF、IPX、RIP、IGRP、（路由器）
传播层：TCP、UDP、SPX
会话层：NFS、SQL、NETBIOS、RPC
表达层：JPEG、MPEG、ASII
应用层：FTP、DNS、Telnet、SMTP、HTTP、WWW、NFS

每一层作用如下：
物理层：通过媒介传播比特,拟定机械及电气规范（比特Bit）
数据链路层：将比特组装成帧和点到点传递（帧Frame）
网络层：负责数据包从源到宿传递和网际互连（包PackeT）
传播层：提供端到端可靠报文传递和错误恢复（段Segment）
会话层：建立、管理和终结会话（会话合同数据单元SPDU）
表达层：对数据进行翻译、加密和压缩（表达合同数据单元PPDU）
应用层：容许访问OSI环境手段（应用合同数据单元APDU）

 IP地址分类
A类地址：以0开头，      第一种字节范畴：0~127（1.0.0.0 - 126.255.255.255）；
B类地址：以10开头，    第一种字节范畴：128~191（128.0.0.0 - 191.255.255.255）；
C类地址：以110开头，  第一种字节范畴：192~223（192.0.0.0 - 223.255.255.255）；
10.0.0.0—10.255.255.255， 172.16.0.0—172.31.255.255， 192.168.0.0—192.168.255.255。（Internet上保存地址用于内部）
IP地址与子网掩码相与得到主机号

ARP是地址解析合同，简朴语言解释一下工作原理。
1：一方面，每个主机都会在自己ARP缓冲区中建立一种ARP列表，以表达IP地址和MAC地址之间相应关系。
2：当源主机要发送数据时，一方面检查ARP列表中与否有相应IP地址目主机MAC地址，如果有，则直接发送数据，如果没有，就向本网段所有主机发送ARP数据包，该数据包涉及内容有：源主机IP地址，源主机MAC地址，目主机IP地址。
3：当本网络所有主机收到该ARP数据包时，一方面检查数据包中IP地址与否是自己IP地址，如果不是，则忽视该数据包，如果是，则一方面从数据包中取出源主机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MAC地址写入ARP响应包中，告诉源主机自己是它想要找MAC地址。
4：源主机收到ARP响应包后。将目主机IP和MAC地址写入ARP列表，并运用此信息发送数据。如果源主机始终没有收到ARP响应数据包，表达ARP查询失败。
广播发送ARP祈求，单播发送ARP响应。

各种合同
ICMP合同：因特网控制报文合同。它是TCP/IP合同族一种子合同，用于在IP主机、路由器之间传递控制消息。
TFTP合同：是TCP/IP合同族中一种用来在客户机与服务器之间进行简朴文献传播合同，提供不复杂、开销不大文献传播服务。
HTTP合同：超文本传播合同，是一种属于应用层面向对象合同，由于其简捷、迅速方式，合用于分布式超媒体信息系统。
DHCP合同：动态主机配备合同，是一种让系统得以连接到网络上，并获取所需要配备参数手段。
NAT合同：网络地址转换属接入广域网(WAN)技术，是一种将私有（保存）地址转化为合法IP地址转换技术，
DHCP合同：一种局域网网络合同，使用UDP合同工作，用途：给内部网络或网络服务供应商自动分派IP地址，给顾客或者内部网络管理员作为对所有计算机作中央管理手段。

描述：RARP
RARP是逆地址解析合同，作用是完毕硬件地址到IP地址映射，重要用于无盘工作站，由于给无盘工作站配备IP地址不能保存。工作流程：在网络中配备一台RARP服务器，里面保存着IP地址和MAC地址映射关系，当无盘工作站启动后，就封装一种RARP数据包，里面有其MAC地址，然后广播到网络上去，当服务器收到祈求包后，就查找相应MAC地址IP地址装入响应报文中发回给祈求者。由于需要广播祈求报文，因而RARP只能用于具备广播能力网络。

TCP三次握手和四次挥手全过程
三次握手：
第一次握手：客户端发送syn包(syn=x)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，必要确认客户SYN（ack=x+1），同步自己也发送一种SYN包（syn=y），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SYN＋ACK包，向服务器发送确认包ACK(ack=y+1)，此包发送完毕，客户端和服务器进入ESTABLISHED状态，完毕三次握手。
握手过程中传送包里不包括数据，三次握手完毕后，客户端与服务器才正式开始传送数据。抱负状态下，TCP连接一旦建立，在通信双方中任何一方积极关闭连接之前，TCP 连接都将被始终保持下去。
四次握手
与建立连接“三次握手”类似，断开一种TCP连接则需要“四次握手”。
第一次挥手：积极关闭方发送一种FIN，用来关闭积极方到被动关闭方数据传送，也就是积极关闭方告诉被动关闭方：我已经不 会再给你发数据了(固然，在fin包之前发送出去数据，如果没有收到相应ack确认报文，积极关闭方依然会重发这些数据)，但是，此时积极关闭方还可 以接受数据。
第二次挥手：被动关闭方收到FIN包后，发送一种ACK给对方，确认序号为收到序号+1（与SYN相似，一种FIN占用一种序号）。
第三次挥手：被动关闭方发送一种FIN，用来关闭被动关闭方到积极关闭方数据传送，也就是告诉积极关闭方，我数据也发送完了，不会再给你发数据了。
第四次挥手：积极关闭方收到FIN后，发送一种ACK给被动关闭方，确认序号为收到序号+1，至此，完毕四次挥手。

 在浏览器中输入www.百度.com后执行所有过程
  1、客户端浏览器通过DNS解析到www.百度.comIP地址220.181.27.48，通过这个IP地址找到客户端到服务器途径。客户端浏览器发起一种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、在客户端传播层，把HTTP会话祈求提成报文段，添加源和目端口，如服务器使用80端口监听客户端祈求，客户端由系统随机选取一种端口如5000，与服务器进行互换，服务器把相应祈求返回给客户端5000端口。然后使用IP层IP地址查找目端。
  3、客户端网络层不用关系应用层或者传播层东西，重要做是通过查找路由表拟定如何到达服务器，期间也许通过各种路由器，这些都是由路由器来完毕工作，我不作过多描述，无非就是通过查找路由表决定通过那个途径到达服务器。
  4、客户端链路层，包通过链路层发送到路由器，通过邻居合同查找给定IP地址MAC地址，然后发送ARP祈求查找目地址，如果得到回应后就可以使用ARP祈求应答互换IP数据包当前就可以传播了，然后发送IP数据包到达服务器地址。

TCP和UDP区别？
TCP提供面向连接、可靠数据流传播，而UDP提供是非面向连接、不可靠数据流传播。
TCP传播单位称为TCP报文段，UDP传播单位称为顾客数据报。
TCP注重数据安全性，UDP数据传播快，由于不需要连接等待，少了许多操作，但是其安全性却普通。

TCP相应合同和UDP相应合同
TCP相应合同：
（1） FTP：定义了文献传播合同，使用21端口。
（2） Telnet：一种用于远程登陆端口，使用23端口，顾客可以以自己身份远程连接到计算机上，可提供基于DOS模式下通信服务。
（3） SMTP：邮件传送合同，用于发送邮件。服务器开放是25号端口。
（4） POP3：它是和SMTP相应，POP3用于接受邮件。POP3合同所用是110端口。
（5）HTTP：是从Web服务器传播超文本到本地浏览器传送合同。
UDP相应合同：
（1） DNS：用于域名解析服务，将域名地址转换为IP地址。DNS用是53号端口。
（2） SNMP：简朴网络管理合同，使用161号端口，是用来管理网络设备。由于网络设备诸多，无连接服务就体现出其优势。
（3） TFTP(Trival File Transfer Protocal)，简朴文献传播合同，该合同在熟知端口69上使用UDP服务。

DNS域名系统，简朴描述其工作原理。
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。客户机发送每条查询信息涉及三条信息：涉及：指定DNS域名，指定查询类型，DNS域名指定类别。基于UDP服务，端口53. 该应用普通不直接为顾客使用，而是为其她应用服务，如HTTP，SMTP等在其中需要完毕主机名到IP地址转换。

面向连接和非面向连接服务特点是什么？
面向连接服务，通信双方在进行通信之前，要先在双方建立起一种完整可以彼此沟通通道，在通信过程中，整个连接状况始终可以被实时地监控和管理。
       非面向连接服务，不需要预先建立一种联系两个通信节点连接，需要通信时候，发送节点就可以往网络上发送信息，让信息自主地在网络上去传，普通在传播过程中不再加以监控。

TCP三次握手过程？为什么会采用三次握手，若采用二次握手可以吗？
答：建立连接过程是运用客户服务器模式，假设主机A为客户端，主机B为服务器端。
（1）TCP三次握手过程：主机A向B发送连接祈求；主机B对收到主机A报文段进行确认；主机A再次对主机B确认进行确认。
（2）采用三次握手是为了防止失效连接祈求报文段突然又传送到主机B，因而产生错误。失效连接祈求报文段是指：主机A发出连接祈求没有收到主机B确认，于是通过一段时间后，主机A又重新向主机B发送连接祈求，且建立成功，顺序完毕数据传播。考虑这样一种特殊状况，主机A第一次发送连接祈求并没有丢失，而是由于网络节点导致延迟达到主机B，主机B觉得是主机A又发起新连接，于是主机B批准连接，并向主机A发回确认，但是此时主机A主线不会理睬，主机B就始终在等待主机A发送数据，导致主机B资源挥霍。
（3）采用两次握手不行，因素就是上面说实效连接祈求特殊状况。

端口及相应服务？
服务
端标语
服务
端标语
FTP
21
SSH
22
telnet
23
SMTP
25
Domain(域名服务器)
53
HTTP
80
POP3
110
NTP（网络时间合同）
123
MySQL数据库服务
3306
Shell或 cmd
514
POP-2
109
SQL Server
1433

IP数据包格式
IP数据报由首部 和数据 两某些构成。首部由固定某些和可选某些 构成。首部固定某些有20字节。可选某些长度变化范畴为1——40字节。固定某些字段：
TCP数据报格式？

源端口
目端口
序号
确认序号
数据偏移
保存
URG
ACK
PSH
RST
SYN
FIN
窗口
检查和
紧急指针
选项和填充
数据

字段名
字节（Byte）
字段名
字节（Byte）
源端口
2
目端口
2
序号
4
确认号
4，是盼望收到对方下一种报文段数据第一种字节序号
数据偏移
4bit 指出TCP报文段数据起始处距离TCP报文段起始有多远
保存
6bit
紧急比特URG

确认比特ACK
只有当ACK=1时，确认号字段才有效
推送比特PSH

复位比特RST

同步比特SYN

终结比特FIN

窗口
2
检查和
2 （涉及首部和数据两某些，同步还要加12字节伪首部进行校验和计算）
选项
长度可变（范畴1——40）

一种TCP报文段分为首部和数据两某些。首部由固定某些和选项某些构成，固定某些是20字节。TCP首部最大长度为60。首部固定某些字段：

TCP12字节伪首部：
源IP地址（4）
目IP地址（4）
0 (1)
6(1) 代表这是TCP，IP合同中提到过
TCP长度（2）

TCP数据报格式？
顾客数据报UDP由首部和数据某些构成。首部只有8个字节，由4个字段构成，每个字段都是两个字节。

字段名
字节
字段名
字节
源端口
2
目端口
2
长度
2
检查和
2 （检查首部和数据，加12字节伪首部）

UDP12字节伪首部：
源IP地址（4）
目IP地址（4）
0 (1)
17(1) 代表这是UDP
UDP长度（2）

以太网MAC帧格式？
前导码
前定界符
目地址
源目地址
长度字段
数据字段
校验字段
7B
1B
6B
6B
2B
46-1500
4B

理解互换机、路由器、网关概念，并懂得各自用途
1）互换机
在计算机网络系统中，互换机是针对共享工作模式弱点而推出。互换机拥有一条高带宽背部总线和内部互换矩阵。互换机所有端口都挂接在这条背 部总线上，当控制电路收到数据包后来，解决端口会查找内存中地址对照表以拟定目MAC（网卡硬件地址）NIC（网卡）挂接在哪个端口上，通过内部 互换矩阵迅速将数据包传送到目端口。目MAC若不存在，互换机才广播到所有端口，接受端口回应后互换机会“学习”新地址，并把它添加入内部地址表 中。
互换机工作于OSI参照模型第二层，即数据链路层。互换机内部CPU会在每个端口成功连接时，通过ARP合同学习它MAC地址，保存成一张 ARP表。在此后通讯中，发往该MAC地址数据包将仅送往其相应端口，而不是所有端口。因而，互换机可用于划分数据链路层广播，即冲突域；但它不 能划分网络层广播，即广播域。
互换机被广泛应用于二层网络互换，俗称“二层互换机”。
互换机种类有：二层互换机、三层互换机、四层互换机、七层互换机分别工作在OSI七层模型中第二层、第三层、第四层盒第七层，并因而而得名。
2）路由器
路由器（Router）是一种计算机网络设备，提供了路由与转送两种重要机制，可以决定数据包从来源端到目端所通过 路由途径（host到host之间传播途径），这个过程称为路由；将路由器输入端数据包移送至恰当路由器输出端(在路由器内部进行)，这称为转 送。路由工作在OSI模型第三层——即网络层，例如网际合同。
路由器一种作用是连通不同网络，另一种作用是选取信息传送线路。 路由器与互换器差别，路由器是属于OSI第三层产品，互换器是OSI第二层产品(这里特指二层互换机)。
3）网关
网关（Gateway），网关顾名思义就是连接两个网络设备，区别于路由器（由于历史因素，许多关于TCP/IP 文献曾经把网络层使用路由器（Router）称为网关，在今天诸多局域网采用都是路由来接入网络，因而当前普通指网关就是路由器IP），经常在家 庭中或者小型公司网络中使用，用于连接局域网和Internet。 网关也经常指把一种合同转成另一种合同设备，例如语音网关。
在老式TCP/IP术语中，网络设备只提成两种，一种为网关（gateway），另一种为主机（host）。网关能在网络间转递数据包，但主机不能 转送数据包。在主机（又称终端系统，end system）中，数据包需通过TCP/IP四层合同解决，但是在网关（又称中介系 统，intermediate system）只需要到达网际层（Internet layer），决定途径之后就可以转送。在当时，网关 （gateway）与路由器（router）还没有区别。
在当代网络术语中，网关（gateway）与路由器（router）定义不同。网关（gateway）能在不同合同间移动数据，而路由器（router）是在不同网络间移动数据，相称于老式所说IP网关（IP gateway）。
网关是连接两个网络设备，对于语音网关来说，她可以连接PSTN网络和以太网，这就相称于VOIP，把不同电话中模仿信号通过网关而转换成数字信号，并且加入合同再去传播。在到了接受端时候再通过网关还原成模仿电话信号，最后才干在电话机上听到。
对于以太网中网关只能转发三层以上数据包，这一点和路由是同样。而不同是网关中并没有路由表，她只能按照预先设定不同网段来进行转发。网关最重要一点就是端口映射，子网内顾客在外网看来只是外网IP地址相应着不同端口，这样看来就会保护子网内顾客。