计算机网络必背名词解释&&简答题汇总

发布时间 2023-12-06 20:23:34作者: 3cH0_Nu1L

计算机网络必背名词解释&&简答题汇总

计算机网络-名词解释合集

第一章 绪论

1.计算机网络安全:计算机网络安全是指利用网络管理控制和技术措施,保证在一个网络环境里,数据的保密性、完整性及可使用性受到保护。计算机网络安全包括两个方面,即物理安全和逻辑安全。物理安全指系统设备及相关设施受到物理保护,免于破坏、丢失等。逻辑安全包括信息的完整性、保密性和可用性。

2.《中华人民共和国网络安全法》是为了保障网络安全,维护网络空间主权和国家安全、社会公共利益,保护公民、法人和其他组织的合法权益,促进经济社会信息化健康发展,制定的法律。该法由全国人民代表大会常务委员会于2016年11月7日表决通过,自2017年6月1日起施行。

3.破坏计算机信息系统罪,是指违反国家规定,对计算机信息系统功能或计算机信息系统中存储、处理或者传输的数据和应用程序进行破坏,或者故意制作、传播计算机病毒等破坏性程序,影响计算机系统正常运行,后果严重的行为。法律依据为《中华人民共和国刑法》第二百八十六条。

4.三网即电信网络、有线电视网络和计算机网络。

5.计算机网络向用户提供的最重要的功能有两个:①连通性②共享。

6.网络(network)由若干个结点(node)和连接这些结点的链路(link)组成。这些结点可以是计算机、集线器、交换机或路由器等。

7.网络可以通过路由器(集线器、交换机)互连起来,这样就构成了一个覆盖范围更大的网络,即互联网(互连网)。因此,互联网是“网络的网络(network of networks)”。

8.因特网(Internet)是世界上最大的互联网络(用户数以亿计,互连的网络数以百万讲)。习惯上大家把连接在因特网上的计算机都称为主机(host)。

9.计算机(可简称为网络)网络把许多计算机连接在一起,而互联网则把许多网络连接在一起。因特网是世界是最大的互联网。

10.1969年美国国防部创建第一个分组交换网ARPANET最初只是一个单个的分组交换网,所有要连接在ARPANET上的主机都直接与就近的结点交换机相连。

11.1983年TCP/IP协议成为ARPANET上的标准协议,使得所有使用TCP/IP协议的计算机都能利用互连网相互通信,因而人们就把1983年作为因特网的诞生时间。1990年ARPANET正式宣布关闭,因为它的实验任务已经完成。

12. internet(互联网或互连网)是一个通用名词,它泛指由多个计算机网络互连而成的网络。在这些网络之间的通信协议(即通信规则)可以是任意的。

13. Internet(因特网)是一个专用名词,它指当前全球最大的、开放的、由众多网络相互连接而成的特定计算机网络,它采用TCP/IP协议作为通信的规则,且其前身是美国的ARPANET。

14.ISP(Internet Service Provider)就是因特网服务提供者的英文缩写。从1993年开始,由美国政府资助的NSFNET逐渐被若干个商用的因特网主干网替代,而政府机构不再负责因特网的运营,而是让各种ISP来运营。

  ISP又常译为因特网服务提供商。

15.因特网现在采用存储转发的分组交换技术,以及三层ISP结构。

16.因特网按工作方式可划分为边缘部分与核心部分。工机在网络的边缘分部,其作用是进行信息处理。路由器在网络的核心部分,其作用定按存储转发方式进行分组转换。

17.计算机通信是计算机中的进程(运行着的程序)之间的通信。计算机网络采用的通信方式是C/S方式和P2P方式。

18.C/S客户服务器都是指通信中所涉及的两个应用进程。客户是服务请求方,服务器是服务提供方。

19.按作用范围不同,计算机网络划分为PAN:个域网、LAN:局域网、MAN:城域网、WAN:广域网

20.计算机网络中最常用的性能指标是:速率、带宽、吞吐量、时延(发送时延、传送时延、处理时延、排队时延)和信道(或网络)利用率。

21.网络协议即协议,是为进行网络中的数据交换而建立的规则。计算机网络的各层协议及其协议的集合,称为网络的体系结构。

22.协议是控制两个对等实体(或多个实体)进行通信的规则集合。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。使用本层服务的实体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实体是透明的。“透明”是一个很重要的术语。它表示:某一个实际存在的事物看起来却好像不存在一样。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”,服务是由下层向上层通过层间接口提供的。

23. 0SI/RM(Open Systems Interconnection Reference Model),简称为OSI,即著名的开放系统互连基本参考模型。得到最广泛应用的不是法律上的国际标准OSI,而是非国际标准TCP/IP。TCP/IP就常被称为事实上的国际标准。

24.计算机网络的各层及其协议的集合,称为网络的体系结构(architecture),换种说法,计算机网络的体系结构就是这个计算机网络及其构件所应完成的功能的精确定义。需要强调的是:这些功能空间是用何种硬件或软件完成的,则是一个遵循这种体系结构的实现(implementation)的问题。体系结构的英文名词architecture的原意是建筑学或者建筑的设计和风格。它和一个具体的建筑物的概念很不相同。例如我们可以走进一个明代的建筑物中,但却不能走进一个明代的建筑风格之中。同理,我们也不能把一个具体的计算机网络说成是一个抽象的网络体系结构。总之,体系结构是抽象的,而实现则是具体的,是真正在运行的计算机硬件和软件。

25.应用层:体系结构最高层。这里的进程就是指正在运动的程序。应用层协议很多,如支持万维网的HTTP协议,支持电子邮件的SMTR通义,支持文件传送的FTP协议等。

26.运输层:任务是负责向两个主机中进程之间的通信提供服务,由于一个主机可同时运行多个进程,因此运输层有复用和分用的功能。复用就是多个应用层进程可同时使用下面运输层的服务;分用则是运输层把收到的信息分别交付给上面应用层中的相应的进程。运输层两种协议:传输控制协议TCP(面向连接的,数据传输的单位是报文段,能够提供可靠的交付);用户数据报协议UDP(无连接的,数据传输的单位是用户数据报,不保证提供可靠的交付,只能提供“尽最大努力交付”)。

27.网络层:负责为分组交换网上的不同主机提供通信服务,在发送数据时,网络层把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。在TCP/IP体系中,由于网络层使用IP协议,因此分组也叫IP数据报,或简称为数据报;网络层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,能够通过网络中的路由器找到目的主机。因特网由大量的异构网络通过路由器相互连接起来,其主要的网络层协议是无连接的网际协议IP和许多种路由选择协议,因此因特网的网络层也叫网际层或IP层。

28.数据链路层:简称链路层,主机和路由之间或两个路由之间,即点对点的数据传输需要专门的链路层的协议,链路层将网络层交下来的IP数据报组装成帧和必要控制信息。

29.物理层:物理层上所传数据的单位是比特。物理层任务就是透明地传送比特流。

第二章 物理层

1.物理层(physical layer),物理层的主要任务是确定与传输媒体的接口有关的一些特性,如机械特性、电气特性、功能特性和过程特性。

2.一个数据通信系统可分为三大部分,即源系统、传输系统和目的系统。源系统包括源点(或源站、信源)和发送器,目的系统包括接收器和终点(或目的站,或信宿)。

3.通信的目的是传送消息,如话音、文字、图像等都是消息。数据是运送消息的实体,信号则是数据的电气的或电磁的表现。

4.根据信号中代表消息的参数的取值方式不同,信号可分为模拟信号(或连续信号)和数字信号(或离散信号)。代表数字信号不同离散数值的基本波形称为码元。

5.从通信双方信息交互的方式可以划分为单向通信(或单工通信)、双向交替通信(或半双工通信)和双向同时通信(或全双工通信)。

6.数字数据转换成数字信号的过程称为编码,而将数字数据转换成模拟信号的过程称为调制。

7.来自信源的信号叫做基带信号。信号要在信道上传输就要经过调制。调制有基带调制和带通调制之分。最基本的带通调制方法有①调幅AM②调频FM③调相PM。还有更复杂的调制方法,如正交振幅调制。

8.要提高数据在信道上的传输速率,可以使用更好的传输媒体,或使用先进的调制技术。但数据传输速率总不可能被任意的提高。

9.并行传输与串行传输。在并行传输中,使用多根并行的数据线一次同时传输多个比特;在串行传输中,使用一根数据线传输数据,一次传输1个比特,多个比特需要一个接一个依次传输。

10.信道(channel)信道是传送信息的物理性通道。信息是抽象的,但传送信息必须通过具体的媒质。例如二人对话,靠声波通过二人间的空气来传送,因而二人间的空气部分就是信道。邮政通信的信道是指运载工具及其经过的设施。

11.数字信号常用编码:归零制,不归零制,曼彻斯特编码,差分曼彻斯特编码。

12.在数字通信中上述三种方法相应的称为

①移幅键控法ASK②移频键控法FSK③移相键控法PSK

13.传输媒体可分为两大类,即①导引型传输媒体(双绞线,同轴电缆,光缆)。②非导引型传输媒体(无线或红外或大气激光)。

常用的绞合线的类别、带宽和典型应用

绞合线类别

带宽(MHz)

典型应用

3

16

低速网络:模拟电话

4

20

短距离的10BASE-T以太网

5

100

10BASE-T以太网;某些100BASE-T快速以太网

5E(超5类)

100

100BASE-T快速以太网;某些1000BASE-T吉比特以太网

6

250

1000BASE-T吉比特以太网:ATM网络

7

600

只使用STP,可用于10吉比特以太网

无论是哪种类别的双绞线,误差都随频率的升高而增大。使用更粗的导线可以降低衰减,但增加了导线的价格和重量。信号应当有足够大的振幅,以便在噪声干扰下能够在接收端正确地被检测出来,双绞线。双绞线的最高速率与数字信号的编码方法有很大的关系。

14.常用的信道复用技术有频分复用FDM(Frequency Division Multiplexing),时分复用TDM(Time Division Multiplexing),统计时分复用STDM(Statistic TDM)集中器(concentrator)常使用这种统计时分复用,码分复用(Code Division Multiplexing)和波分复用WDM(Wavelength Division Multiplexing光的频分复用)。

15.最初在数字传输系统中使用的传输标准是脉冲编码调制PCM。现在高速的数字传输系统使用同步光纤网SONET(Synchronous Optical Network)(美国标准)或同步数字系列SDH(Synchronous Digital Hierarchy)(国际标准)。

16.为了达到更高的信息传输速率,必须采用技术上更为复杂的多元制的振幅相位混合调制方法。例如,正交振幅调制QAM(Quadrature Amplitue Modulation)。

17.用户到因特网的宽带接入方法有:ADSL(Asymmetric Digital Subscriber Line)非对称数字用户线,HFC(Hybrid Fiber Coax)光纤同轴混合网,FTTx(即光纤到……),以及无线宽带上网。

18. FTTx(根据ONU的位置不同,现在已有很多种不同的FTTx,FTTH、FTTC、FTTZ、FTTB、FTTF、FTTO、FTTD)

第三章 数据链路层 

1.链路(link)就是从一个结点到相邻结点的一段物理链路。数据链路(data link)则是在链路的基础上增加了一些必要的硬件(如网络适配器)和软件(如协议的实现)。

2.链路(link)就是从一个结点到相邻结点的一段物理链路。而中间许多没有任何其他的交换结点。在进行数据通信是时,两个计算机之间的通信路径往往要经过许多段这样的链路。可见链路只是一条路径的组成部分。数据链路(data link)则是另一个概念。这是因为当需要在一条线路上传送数据时,除了必须有一条物理线路外,还必须有一些必要的通信协议来控制这些数据的传输。若把实现这些协议的硬件和软件加到链路上,就构成了数据链路。这样的数据链路就不再是简单的物理链路而是一条逻辑链路了。现在最常用的方法是使用网络适配器(如拔号上网使用拔号适配器,以及通过以太网使用局域网适配器)作为这些协议的硬件和软件。一般的适配器都包括了数据链路层和物理层这两层功能。早期的数据通信协议曾叫通信规(procedure)。因此,数据链路层,规程和协议是同义语。帧是点对点信道的数据链路层的协议数据单元。

3.数据链路层使用的信道主要有点对点信道和播信道两种。

4.差错检测。现实的通信链路都不会窒息想的。这就是说,比特在传输过程中可能会产生差错:1可能会变成0,0可能会变成1。这就叫做比特差错。

5.误码率BER(Bit Error Rate)是衡量数据在规定时间内数据传输精确性的指标。误码的产生是由于在信号传输中,衰变改变了信号的电压,致使信号在传输中遭到破坏,产生误码。噪音、交流电或闪电造成的脉冲、传输设备故障及其他因素都会导致误码(比如传送的信号是1,而接收到的是0;反之亦然)。

6.循环冗余检验CRC(Cyclic Redundancy Check)是一种检错方法,而FCS是添加在数据后面的冗余码,在检错方法上可以选用CRC,但也不选用CRC。仅使用检错还不能实现可靠传输。

7.点对点协议PPP(Point-to-Point Protocol),PPP协议的主要特点如下:①简单②封装成帧③透明性④多种网络层协议和多种类型链路,PPP协议能够在同一条物理链路上同时支持多种网络层协议(如IP、IPX等)的运行,以及能够在多种类型的链路上运行。例如,串行的或并行的,同步的异步的,低速的或高速的,电的或光的点对点链路。⑤差错检测(error detection)⑥检测连接状态⑦最大传送单元⑧网络层地址协商

8.点对点协议PPP是数据链路层使用的最多的一种协议,它的特点是简单;只检测差错,

而不是纠正差错;不使用序号,也不进行流量控制;可同时支持多种网络层协议。

9.PPPoE是为宽带上网的主机使用的链路层协议。

10.停止等待协议能够在不可靠的传输网络上实现可靠的通信。每发送完一帧就停止发送,等待对方的确认。在收到确认后再发送下一帧。帧需要进行编号。在停止等待协议中,若接收方收到重复帧,就丢弃该帧,但同时也要发送确认。

11.超时重传是指中要超过了一段时间仍然没有收到确认,就重传前面发送过的帧(认为刚才发送的帧丢失了)。因此每发送完一帧需要设置一个超时充电器,其重传时间应比数据在帧传输的平均往返时间更第一些。这种自动重传方式常称为自动重传请求ARQ。

12.局域网最主要的特点是:网络作为一个单位所拥有,且地理范围和站点数目均有限。在局域网刚刚出现时,局域网比广域网具有较高的数据率、较低的时延和较小的误码率。但随着光纤技术在广域网中普遍使用,现在广域网也具有很高的数据率和很低的误码率。局域网具有如下主要优点:①具有广播功能,从一个站点很可能方便的访问全网。②便于系统的扩展和逐渐的演变,各设备的位置小灵活调整和改变。③提高了系统的可靠性(reliability)、可用性(availabijiry)和生存性(survivability)。

13.共享通信媒体资源的方法有两种:一种是静态划分信道(各种复用技术);另一种是动态媒体接入控制,又称为多点接入(随机接入或受控接入)。

14.为了使数据链路层能更好地适应多种局域网标准,IEEE802委员会把局域网的数据链路层拆成两个子层,即逻辑链路控制LLC(Logical Link Control)子层和媒体接入控制MAC(Medium Access Control)子层。但现在LLC子层已成为历史。

15.计算机与外界局域网的连接是通过通信适配器(adapter)。适配器醒来是在主机箱内插入的一块网络接口板(或者在笔记本电脑中插入一块PCMCIA卡)。这种接口板又称为网络接口卡NIC(Nework Interface Card)或简称为“网卡”。目前的计算机主板都已经嵌入这种适配器,不再使用单独的网卡。在适配器上装有处理器和存储器(包括RAM和ROM)。计算机的硬件地址就在适配器的ROM中。以太网的适配器有过滤功能,它只接收单播帧,或广播帧,或多播帧。

16.以太网采用无连接的工作方式,对发送的数据帧不进行编号,也不要求对方发回确认。目的站收到的有差错帧就把它丢弃,其他什么也不做。

17. CSMA/CD协议。以太网采用的协议是具有冲突检测的载波监听多点接入CDMA/CD (Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection)。协议的要点是发送

前先监听,检测到信道空闲就发送数据,同时边发送边监听,一旦发现了总线上出现了碰撞,就立即停止发送。然后按照退避算法等待一段随机时间后再次发送。每一个站在自己发送数据后的一小段时间内,存在着遭遇碰撞的可能性。以太网上的各站点都平等地争用以太网信道。

18.以太网的MAC层。在局域网中,硬件地址又称为物理地址或MAC地址。在所有计算机系统的设计中,标识系统(identification system)是一个核心问题。在标识系统中,地址就是为识别某个系统的一个非常重要的标识符。在讨论地址问题时,最常见的就是如下定义:“名字指出我们所要寻找的那个资源,地址指那个资源在何处,路由告诉我们如何到达该处。”这个非形式的定义固然很简单,但有时却不够准确。严格地讲,名字应当与系统的所在地无关。这就像我们每一个人的名字一样,不随我们所处的地点而改变。但是802标准为局域网规定了一种48位的全球地址(一般简称为“地址” ),是指局域网上的每一台计算机中固化在适配器的RQM中的地址。

因此,有以下两种情况:

①假定连接在局域网上的一台计算机的运配器坏了而我们更换了一个新的适配器,那么这台计算机的局域网的“地址”也就改变了,虽然这台计算机的地理位置一点也没有变化,所接入的局域网也没有任何改变。

②假定我们把位于南京的某局域网上的一台笔记本电脑携带到北京,并连接在北京的某局域网上。虽然这台笔记本电脑的地理位置改变了,但只要电脑中的适配器不变,那么该电脑的北京的局域网中的“地址”和它在南京的局域网中的“地址”一样。

19.以太网的硬件地址,即MAC地址,实际上就是适配器地址或适配器标识符,与主机所在的地点无关。源地址和目的地址都是48位长。

20.由此可见,局域网上的某个主机的“地址”根本不能告诉我们这台主机位于什么地方。因此严格的讲,局域网的“地址”应当是每一个站的“名字”或标识符。不过计算机的名字通常都是比较适合人记忆的不太长的字符串,而这种48位二进制的“地址”却很不像一般计算机名字。现在人们还是习惯于把这种48位的“名字”称为“地址”。请注意,如果连接在局域网上的主机或路由器安装有多个适配器,那么这样的主机或路由器就有多个“地址”。更准确些说,这种48位“地址”应当是某个接口的标识符。

21.使用集线器可以在物理层扩展以太网(扩展后的以太网授权是个网络)。

22.扩展的以太网:在物理层扩展的以太网(光纤带来的时延很小,并且带宽很高,使用这种方法可以很容易地使主机和几公里以外的集线器相连接);在数据链路层扩展的以太网(两个以太网通过网桥连接起来后,就成为一个覆盖范围更大的以太网,而原来每个以太网可以称为一个网段segment,网桥的接口称为端口port这和运输层的端口是两个不同的概念,网桥是通过内部的接口管理软件和网桥协议实体来完成上述操作的)

23.使用网桥可以在数据链路层扩展以太网(扩展后的以太网授权是个网络)。网桥在转发帧时不改变帧的源地址。

使用网桥可以带来以下好处:①过滤通信量,增大吞吐量②扩大物理范围,因而也增加了整个以太网工作站的最大数目。③提高了可靠性。④可互连不同物理层、不同MAC 子层和不同速率(如10Mbit/s和100Mbit/s以太网)的以太网。

当然网桥也有一些缺点:①增加了时延。②在MAC子层并没有流量控制功能。③网桥只适合于用户数不太多(不超过几百个)和通信量不太大的以太网,否则有时还会因传播过多的广播信息而产生网络拥塞。这就是所谓的广播风暴。

24.目前使用最多的网桥是透明网桥(tranparent bridge)。“透明”是指局域网上的站点并不知道所发送的帧将经过哪几个网桥,因为网桥对各站来说是看不见的。透明网桥是一种即插即用设备,其标准是IEEE802.1D。透明网桥使用了一个支撑树(spanning tree)算法。

25.关于路由器、交换机、网桥、中维器、集线器对冲突域和广播域的隔离情况如下表,请考生记住此表

设备名称

所在层次

是否隔离冲突域

是否隔离广播域

路由器

网络层

交换机、网桥

数据链路层

中继器、集线器

物理层

26.交换式集线器常称为以太网交换机或第二层交换机(工作在数据链路层)。它是一个多接口的网桥,而每个接口都直接与某台单主机或另一个集线器相连。以太网交换机能同时连接许多对的接口,使每一对相互通信的主机都能像独占通信媒体那样,无碰撞的传输数据。

27.高速以太网有100BASE-T、吉比特以太网和10Gbit/s以太网。100BASE-T快速以太网的特点是传输速率高、沿用了10BASE-T的MAC协议、可以采用共享式或交换式连接方式、适应性强、经济性好。

28.无线局域网的标准是IEEE的802.11系列。使用802.11系列协议的局域网,又称为Wi-Fi。802.11无线以太网标准使用星形拓扑,其中心叫做接入点AP,它是基本服务内的基站。

29. IEEE 802.11是现今无线局域网通用的标准,它是由国际电机电子工程学会(IEEE)所定义的无线网络通信的标准。虽然有人将Wi-Fi与802.11混为一谈,但两者并不一样。在以下标准中,使用最多的应该是802.11n标准,工作在2.4GHz频段,可达600Mbps (理论值)。

30.802.11无线以太网在MAC层使用CSMA/CA协议,以尽量减少碰撞发生的概率。不能使用CSMA/CD协议的原因是因为在无线局域网中无法实现碰撞检测。在使用CSMA/CA的同时,还使用停止等待协议。

31.802.11标准规定,所有的站在完成发送后,必须再等待一段时间间隔才能发送下一帧。帧间间隔的长短取决于该站要发送的帧的优先级。

32.在802.11无线局域网的MAC帧首部中有一个持续期零段,用来填入在本帧结束后还要占用信道多少时间(以微秒为单位)。

33.802.11标准允许要发送数据的站对信道通行预约,即在发送数据帧之前要先发送请求发送RTS帧。在收到响应允许发送ETS帧后,就可发送数据帧。

34.无线局域网络英文全名:Wireless Local Area Networks;简写为:WLAN。它是相当便利的数据传输系统,它利用射频(Radio Frequency;RF)的技术,使用电磁波,取代旧式碍手碍脚的双绞铜线(Coaxial)所构成的局域网络,在空中进行通信连接,使得无线局域网络能利用简单的存取架构让用户透过它,达到“信息随身化、便利走天下”的理想境界。

35.2006年2月,SEE-Mesh和Wi-Mesh联合提出802.11s草案及其参考体系结构802.11s 草案标准:拓扑发现、路径选择与转发、信道定位、安全、流量管理和网络管理。网状网络带来一些新的术语。网状网架构将网状网节点定义为支持网状网服务的节点,支持接入点服务以及网状网服务的网状网节点叫做网状网接入点,连接在有线网络上的网状网节点的变体叫做网状网门户。

第四章 网络层

1.TCP/IP协议可以为各式各样的应用提供服务(所谓的everything over IP),同时TCP/IP 协议也允许IP协议在各式各样的网络构成的互联网上运行(所谓的IP over everything)。

2.TCP/IP体系中的网络层向上只提供简单灵活的、无连接的、尽最大努力交付的数据报服务。网络层不提供服务质量的承诺,不保证分组交付的时限,所传送的分组可能出错、丢失、重复和失序。进程之间的通信的可靠性由运输层负责。

3.IP网是虚拟的,因为从网络层上看,IP网好像是一个统一的、抽象的网络(实际上是异构的)。IP层抽象的互联网屏蔽了下层网络很复杂的细节,使我们能够使用统一的、抽象的IP地址处理主机之间的通信问题。

4.在互联网上的交付有两种:在本网络上的直接交付(不经过路由器)和到其他网络的间接交付(经过至少一个路由器,但最后一次一定是直接交付)。

5.虚电路VC(Virtual Cirtuit),虚电路表示这只是一条逻辑上的连接,分组都沿着这条逻辑连接按照存在转发方式传送,并不是真正建立一条物理连接。请注意,电话交换的电话通信是建立了一条直接的连续。因为分组交换的虚连接和电路交换的连接只是类似,但并不完全一样。

6.网际协议IP是TCP/IP体系中最主要的协议之一,也是最重要的因特网标准协议之一。与IP配套使用的还有四个协议:地址解析协议ARP、逆地址解析协议RARP、网际控制报协议ICMP、网际组管理协议IGMP。

7.在市场上总有多种不同的性能、不同网络协议的网络,供不同的用户选用。从一般来讲,将网络互连起来要使用一些中间设备,根据中间设备所在的层次,可以有以下不同的中间设备:

①物理层使用的中间设备叫做转发器(repeater)。

②数据链路层使用的中间设备叫做网桥或转发器(bridge)。

③网络层使用的中间设备叫做路由器(router)。

④在网络层上使用的中间设备叫做网关(gateway)。用网关连接两个不兼容的系统需要在高层进行协议转换。

8.TCP/IP体系在网络互连上采集的做法是在网络层(即IP层)采用了标准化协议,但相互连接的网络则可以是异构的。

9.IP地址的编址方法共经过了以下三个历史阶段:①分类的IP地址。②子网的划分。③构成超网。

10.一个IP地址在整个因特网范围内是唯一的。分类的IP地址包括:A类,B类和C类地址(单播地址),以及D类地址(多播地址)。E类地址未使用。

11.分类的IP地址由网络号字段(指明网络)和主机号字段(指明主机)组成。网络号字段最前面的类别位指明IP地址的类别。

12.IP地址是一种分等级的地址结构。IP地址管理机构在分配IP地址时只分配网络号,而剩下的主机号则由得到该网络号的单位自动分配。路由器只根据目的主机所连接的网络号来转发分组。

13.IP地址标志一台主机(或路由器)和一条链路的接口。多归属主机同时连接到两个或更多的网络上,这样的主机同时具有两个或更多的IP地址,其网络号必须是不同的。由于一个路由器至少应当连接到两个网络,因为一个路由器至少应当有两个不同的IP 地址。

14.按照因特网的观点,用转发器或网桥连接起来的若干个局域网仍为一个网络。

15.物理地址是数据链路层和物理层使黑的地址,而IP地址是网络层和以上各层使用的地址,是一种逻辑地址(用软件实现的),在数据链路层看不见数据报的IP地址。

16.IP数据报分为首部和数据两部分。首部的前一部分。是固定长度,共20字节,是所有IP数据报必须具有的(源地址、目的地址、总长度等重要字段都在固定首部中)。一些长度可变的可选的字段放在固定首部的后面。

17. IP首部中的生存时间字段给出了IP数据报在因特网中所能经过的最大路由器数,可防止IP数据报在互联网中无限制地兜圈子。

18.IP地址与硬件地址。在局域网中,由于硬件地址已固化在网上的ROM中,因此常常将硬件地址称为物理地址。因为局域网的MAC帧中的源地址和目的地址都是硬件地址,因此硬件地址又称为MAC地址。物理地址、硬件地址和MAC地址常常作为同义词。但应注意,有时,如在X.25网中,计算机的硬件地址并不是固化在ROM中。

19.IP地址放在IP数据报的首部,而硬件地址则放在MAC帧的首部。在网络层和网络层以上使用的是IP地址,而数据链路层以下使用的是硬件地址。

20.地址解析协议ARP。在实际应用中,我们经常会遇到这样的问题:已经知道了一个机器(主机或路由器)的IP地址,需要找出其相应的物理地址;或反过来,已经知道了物理地址,需要找出相应的IP地址。地址解析协议ARP和逆地址解析协议RARP就是用来解决这样的问题的,ARP的高速缓存可以大大减少网络上的通信量。

21.每一个主机都设有一个ARP高速缓存(ARP cache),里面有本局域网上的各主机和路由器的IP地址到硬件地址的映射表,这些都是该主机目前知道的一些地址。

22.在因特网中,我们无法根据硬件地址寻找到在某个网络上的某台主机。因此,从IP地址到硬件地址的解析是非常必要的。

23.由于全世界存在着各式各样的网络,它们使用不同的硬件地址。要使这些异构网络能够互相通通信就必须进行非常复杂的硬件地址转换工作,因此由用户或用户主机来完成这项工作几乎是不可能的事。但统一的IP地址把这个复杂的问题解决了。连接到因特网的主机只需拥有统一的IP地址,它们之间的通信就像连接在同一个网络上那样简单方便,因为调用ARP的复杂过程都是由计算机软件自动进行的,并不需要用户参与。因此在虚拟的IP网络上用户IP地址进行通信给广大计算机来了了很大的方便。

24.无分类域间路由选择CIDR是解决IP地址紧缺的一个好方法。CIDR记法把IP地址后面加上斜线“/”,然后写上前缀所占的位数。前缀(或网络前缀)用来指明网络,前缀后面的部分是后缀,用来指明主机。CIDR把前缀都相同的连续的IP地址组成一个“CIDR地址块”。IP地址的分配都以CIDR地址块为单位。

25.CIDR的32位地址掩码(或子网掩码)由一串1和一串0组成,而1的个数就是前缀的长度。只要把IP地址和地址掩码逐位进行“逻辑与(AND)运算,很容易就得出网络地址。

  A类地址的默认地址掩码是255.0.0.0

  B类地址的默认地址掩码是255.255.0.0

  C类地址的默认地址掩码是255.255.255.0。

26.路由聚合(把许多前缀相同的地址用一个来代替)有利于路由表中的项目,减少路由器之间的路由选择信息的交换,从而提高整个因特网的性能。

27.IP数据报的首部并不知道源主机或上的主机所连接的网络是否进行了子网的划分。这是因为32位的IP地址本身以及数据报的首部都没有包含任何有关子网划分的信息。因此必须另外想办法,这就是使用子网掩码(subnet mask)。使用subnet mask的好处就是:不管网络有没有划分子网,只要把subnet mask和IP地址进行“与”运算(AND),就立即得出网络地址来。在路由器处理到来的分组时就可采用同样的算法。划分子网增加了灵活性,但却减少了能够连接在网络上的主机总数。

28.无分类编址CIDR(构造超网)(Classless Inter-Domain Routine, CIDR"sider")。CIER主要特点有两个:①CIDR消除了传统的ABC类地址以及划分子网的概念,因而可以更加有效地分配IPv4地址空间,并且可以在新的IPv6使用之前宿州因特网的规模继续增长。②CIDR把网络前缀都相同的IP地址组成一个”CIDR地址块“。

29.网际控制报协议ICMP。为了更有效地转发LP数据报和提高交付成功的机会,在网际层使用了网际控制报文协议ICMP(Internet Control Message Protocol)。

30.因特网的路由选择协议的几个基本概念:

1.理想的路由算法应具有以下几个特点:

①算法必须是正确的和完整的。

②算法在计算上应简单。

③算法能够适应通信量和网络拓扑的变化,这就是说,要有自适应性。

④算法应具有稳定性。

⑤算法应是公平的。⑥算法应是最佳的。所谓“最佳”只能是相对于某一种特定要求下得出的较为合理的选择而已;

2.分层次的路由选择协议。在目前的因特网中,一个大的ISP就是一个自治系统。这样因特网就把路由选择协议划分为以下两大类。

①内部网关协议IGP(Interior Gateway Protocol)。即在一个自治系统内部使用的路由选择协议,而这与互联网中的其他自治系统选用的路由选择协议无关。目前,这类路由选择协议使用得最多,如RIP路由信息协议(Routing Information Protocol)和OSPF开放最短路径优先(Open Shortest Path First)协议。

②外部网关协议EGP(External Gateway Protocol)。目前,使用最多的外部网关协议是BGP边际网关协议的版本4(BGP-4)。

31.路由器的构成。整个路由器的构成可划分为两大部分:路由选择部分和分组转发部分。路由选择部分也叫控制部分,其核心部分是路由选择处理机。分组转发部分是重点,它由三个部分构成:交换结构(switching fabric又称为交换组织,它的作用就是根据转发表forwarding table对分组进行处理,将某个输入端口进入的分组从一个合适的输出端口转发出去。交换结构本身就是一种网络,但这种网络完全包含在路由器之中,因此交换结构可看成是路由器中的网络)、一组输入端口和一组输出端口(请注意这里的端口就是硬件接口)。

32.“转发”和“路由选择”是有区别的。在互联网中,“转发”就是路由器根据转发表把收到的IP数据报从路由器合适的端口转发出去。“转发”仅仅涉及一个路由器。但“路由选择”则涉及很多路由器,因为路由表则是许多路由器协同工作的结果,这些路由器相互交换信息时,目的是生成路由表,再从二由表导出转发表。若采用自适应路由选择算法,则当网络拓扑变化时,路由表现转发表都能够自动更新。在讨论路由选择的原理时,往往不去区分转发表和路由表的区别,而可以笼统地都使用路由表这一名词。一个路由器的输入端口和输出端口就做在路由器的线路接口卡上。

33.自治系统AS就是在单一的技术管理下的一组路由器。一个AS对其他AS表现出的是一个单一的和一致的路由选择策略。

34.路由选择协议有两大类:内部网关协议(自治系统内部的路由选择协议),如RIP和OSPF;外部网关协议(或自治系统之间的路由选择协议),如BGP-4。

35.RIP是分布式的基于距离向量的路由选择协议,只适用于小型互联网。RIP按固定的时间间隔和相邻路由器交换信息。交换的信息是自己当前的路由表,即到本自治系统中所有网络的(最短)距离,以及到每个网络应经过的下一跳路由器。

36.OSPF是分布式的链路状态协议,适用于大型互联网。OSPF只在链路状态发生变化时,才用向本自治系统中的所有路由器,用洪泛法发送与本路由器相邻的所有路由器的链路状态信息。

37.BGP-4是不同AS的路由器之间交换路由信息的协议,是一种路径向量路由选择协议,BGP力求寻找一条能够到达目的的网络(可达)且比较好的路由(不兜圈子),而并非要寻找一条最佳路由。

38.网际控制报文协议ICMP是IP层的协议。ICMP报文作为IP数据报的数据,加上首部后组成IP数据报发送出去。使用ICMP并不是实现了可靠传输。ICMP允许主机或路由器报告差错情况和提供有关异常情况的报告。ICMP报文的各类有两种,即ICMP差错报告报文和ICMP询问报文。

39.因特网中的多播。能够运行多播协议的路由器称为多播路由器(multicast router)。多播路由器当然也可以转发普通的单播IP数据报。

40.多播主干网MBONE(Multicast Backbone On the Internet),MBONE可以把分组传播给地点分散但属于一个组的许多主机。现在多播主干网已经有相当大的规模。在因特网上进行多播就叫做IP多播。多播地址只能用于目的地址,而不能用于源地址。此外,对多播数据不产生ICMP差错报文。因此在PING命令后面键入多播地址,将永远不会收到响应。

41.与单播相比,在一对多的通信中,IP多播可大大节约网络资源。IP多播D类IP地址。IP多播需要两种协议。IGMP(网际组管理协议Internet Group Management Protocol)和多播路由选择协议。

42.虚拟专用网VPN(Virtual Private Network)利用公用的因特网作为本机构各专用网之间的通信载体。VPN内部因特网的专用地址。一个VPN至少要有一个路由器具有合法的全球IP地址,这样才能和本系统的另一个VPN通过因特网进行通信。所有通过因特网传送的数据都必须经过加密。

43.要解决IP地址耗尽的问题,最根本的方法就是采用具有更大的地址空间的新版本的IP 协议,即下一代的网际协议IPv6(IPng)。

44.IPv6所带来的主要变化是:①更大的地址空间(采用128位地址)②灵活的首部格式。③改进的选项。④支持即插即用。⑤支持资源的预分配。⑥IPv6首部改为8字节对齐。

45.IPv6数据报以在基本首部的后面允许有零个或多个扩展首部,再后面就是数据。所有的扩展首部和数据合起来叫做数据报的有效载荷或净负荷。

46.IPv6数据报的目的地址可以是以下三种基本类型地址之一:单播、多播和任播。

47.IPv6地址使用冒号十六进制记法。

48.向IPv6过渡只能采用逐步演进的办法,必须使新安装的IPv6系统能够向后兼容。向IPv6过渡可以使用双协议栈或使用隧道技术。

第五章 传输层

1.传输层(运输层):从通信和信息处理的角度看,运输层向它上面的应用层提供端到端通信服务,它属于面向通信部分的最高层,同时也是用户功能中的最低层。当位于网络边缘部分的两台主机使用网络核心部分的功能进行端到端的通信时,只有主机的协议栈才有运输层,而网络核心分部中的路由器在转发分组时都只用到下三层的功能。

2.从IP层来说,通信的两端是两个主机。IP数据报的首部明确地标志了这两个主机的IP 地址。然后严格的讲,两个主机进行通信实际上就是两个主机中的应用进程互相通信。

3.运输层的一个很重要的功能就是复用(multiplexing)和分用(demultiplexing)。这里的“复用”是指在发送方不同的应用进程都可以使用同一个运输层协议传送数据(当然要加上适当的首部),而“分用”是指接收方的运输层在剥去报的首部后能够把这些数据正确交付到目的应用进程。

4.运输层提供应用进程间的逻辑通信,也就是说,运输层之间的通信并不是真正在两个运输层之间直接传送数据。运输层向应用层屏蔽了下面网络的细节(如网络拓扑、所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信道。“逻辑通信”的意思是:运输层之间的通信好像是沿水平方向传送数据。但事实上这两个运输层之间并没有一条水平方向的物理连接。

5.网络层为主机之间提供逻辑通信,而运输层为应用进程之间提供端到端的逻辑通信。

6.因特网的运输层协议:

①用户数据报协议UDP(User Datagram Protocol)。

②传输控制协议TCP(Transmission Control Protocol)。

它们都有复用和分用。当运输层采用面向连接的TCP协议时,尽管下面的网络是不可靠的(只提供尽最大努力的服务),但这种逻辑通信信道就相当于一条全双工通信的可靠信道。当运输层采用无连接的UDP协议时,这种逻辑通信信道仍然是一条不可靠的信道。

7.按照OSI的术语,两个对等运输实体在通信时值拳数据单位叫做运输协议数据单元TPDU (Transport Protocol Data Unit)。但在因特网中,则根据所使用的协议是TCP或UDP,分别称之为TCP报文段(segment)或UDP报文或用户数据报。

8.运输层的复用与分用。用户层所有的应用进程之间都可以通过运输层再传送到IP层,这就是复用。运输层从IP层收到数据后必须交付给指明的应用进程,这就是分用。运输层要能正确地将数据交付给指定应用进程,就必须给每个应用进程赋予一个明确的标志。在TCP/IP网络中,使用一种与操作系统无关的协议端口号(protocol port number)简称端口号来实现对通信应用进程的标志。端口用一个16位端口号进行标志。但端口号只具有本地意义。在因特网不同计算机中相同的端口号是没有联系的,并且TCP和UDP端口号之间也没有必然联系。在逻辑上,三元组(IP地址、运输层协议、端口号)唯一标识了因特网中一的一个通信进程。

9.运输层用一个16位端口号来标志一个端口。端口号只具有本地意义,它只是为了标志本地计算机应用层中的各个进程在和运输层交互时的层间的接口。在因特网的不同计算机中,相同的端口号是没有关联的。

10.两台计算机中的进程要互相通信,不仅要知道对方的IP地址(为了找到对方的计算机),而且还要知道对方的端口号(为了找到对方计算机中的应用进程)。

11.运输层的端口号共分为下面的三类:服务器使用的端口号(0~1023指派给熟知端口well-known port,1024~49151是登记端口。客户端暂时使用的端口号(动态端口,其数值为49151~65535)。

12.用户数据报协议UDP(User Datagram Protecol)在某些方面有其特殊的优点,例如:

①UDP是无连接的,即发送数据之前不需要建立连接(当然发送数据结束时也没有连接可释放),因此减少了开销和发送数据之前的时延。

②UDP使用尽最大努力进行交付,即不保证可靠交付,同时也不需要使用流量控制和拥塞控制,因此主机不需要维持具有许多参数的、复杂的连接状态表。

③由于UDP没有拥塞控制,因此网络中出现的拥塞不会使源主机的发送速率降低。

④UDP是面向报文的。

⑤UDP支持一对一、一对多、多对一和多对多的交互通信。

⑥用户数据报只有8个字节(只有4个字段:源端口、目的端口、长度和检测)的首部开销,比TCP的20个字节的首部要短得多。

13.传输控制协议TCP(Transmission Control Protocol)最主要的几个特点:

①TCP是面向连接的运输层协议。

②每一条TCP只能有两个端点,即每一条TCP连接只能是点对点的(一对一)。

③TCP提供可靠交付的服务。也就是说,通过TCP连接传送的数据,无差错、不丢失、不重复,并且按顺序到达。

④TCP提供全双工通信。

⑤面向字节流。

14.TCP用主机的IP地址加上主机上的端口号作为TCP连接的端点。这样的端点叫做套接字(socket)或插口。套接字用(IP地址:端口号)来表示。

15.TCP报文段首部的前20个字节是固定的,后面有4N字节是根据需要而增加的选项( N 是整数)。在一个TCP连接中传送的字节流中的每一个字节都按顺序编号。首部中的序号字段值则指的是本报文段所发送的数据的第一个字节的序号。

16.TCP首部的确认号是期望收到对方下一段报文段的第一个数据字节的序号。若确认号为N,则表明:到序号N-1为止所有的数据都已经正确收到。

17.TCP首部中的窗口字段指出了现在允许对方发送的数据量。窗口值并非固定不变。

18.TCP使用滑动窗口机制。发送窗口里面的序号表示允许发送的序号。发送窗口后沿的部分表示已发送且已收到了确认,而发送窗口前沿的前面部分表示不允许发送的。发送窗口后沿的变化情况有两种可能,即不动(没有收到新的确认)和前移(收到了新的确认)。发送窗口前沿通常是不断向前移动

19.拥塞控制原理。当网络中出现太多的分组时,网络的性能开始下降。这种情况称为拥塞(congestion)。拥塞是分组交换中一个非常重要的问题。如果网络中的负载(load),即发送到网络中的数量,超过了网络的容量,即网络中能处理的分组数量,那么在网络中就可能发生拥塞。所谓雅塞拉制(congestion control)就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。

20.拥塞控制的任务是防止过多的数据注入到网络中,使网络能够承受现有的网络负载。这是一个全局性的问题,涉及各方面的行为,包括所有的主机、所有的路由器、路由器内部的存储转发处理过程,有及与降低网络传输性能有关的所有因素。

21.从控制论的角度出发,拥塞控制可以分为开环控制和闭环控制两大类。

22.流量控制只与特定点对点通信的发送方和接收方之间的流量有关。它是任务是,确保一个快速的发送方不会持续地以超过接收方接收能力的速率发送数据,以防止接收方来不及处理数据。

23.流量控制就是让发送方的发送速率不要太快,要让接收方来得及接收。

24.在某段时间,若对网络中某一资源的需求超过了该资源所能提供的可用部分,网络性能就要变坏。这种情况叫做拥塞。拥塞控制就是防止过多的数据注入到网络当中,这样可以使网络中的路由器或链路不致过载。

25.流量控制是一个端到端的问题,是接收端抑制发送端发送数据的速率,以便使接收端来得及接收。拥塞控制是一个全局性的过程,涉及所有主机、所有的路由器,以及与降低网络传输性能有关的所有因素。

26.为了进行拥塞控制,TCP的发送方要维持一个拥塞窗口cwnd的状态变量。拥塞窗口的大小取决于网络的拥塞程序,并且动态地在变化。发送方让自己的发送窗口取为拥塞窗口和接收方的接收窗口中较小的一个。

27.运输连接有三个阶段,即建立连接、数据传送和连接释放。

28.主动发起TCP连接建立的是客户进程,而被动等待的是连接建立的是服务器进程。TCP的连接建立采用三次联络机制。服务器要确认客户的连接请求,然后,客户要对服务器的确认进行确认。

29.TCP的连接释放采用四次联络机制。任何一方都可以在数据传送结束后发出连接释放的通知,待对方确认后就进入半关闭状态。当另一方也没有数据再发送时,则发送连接释放通知,对方确认后就完全关闭了TCP连接。

第六章 应用层

1.网络应用程序体系结构:①客户/服务体系结构(Client/Server,C/S)。②对等体系结构(Peer-to-Peer,P2P)。

2.应用层协议(application-layer protocol)是为了解决某一类应用问题,而问题的解决又是通过位于不同主机中的多个应用进程之间的通信和协同工作来完成的。应用层规定了应用进程在通信时所遵循的协议。应用层的许多协议都是基于客服/服务器方式的。客户是服务请求方,服务器是服务提供方。

3.选择运输层协议(因特网中的运输层主要有两个协议:TCP和UDP)。

4.域名系统DNS(Domain Name System)并不是直接和用户打交道的网络应用。相反DNS 是为其他各种网络应用提供一种核心服务,即名字服务,用来把计算机的名字转换为对应的IP地址。因此,我们首先讨论许多网络应用都要使用的域名系统。域名到IP地址的转换是由若干个域名服务器程序完成的。这种域名剧IR地址的转换过程叫域名解析。除了进行主机名到IP地址的转换外,DNS还提高了一些重要的服务:①主机别名。有些主机的主机名比较复杂,可以为该主视取个简单易记的别名。应用程序可以调用DNS 来获得主机别名对应的规范主机名人不是别名的主机名)。②负载分配。③反向域名解析。

5.域名系统DNS是因特网使用的命名系统,用来把便于人们使用的机器名字转换为IP地址。DNS是一个联机分布式数据库系统,并采用客服服务器方式。

6.域名到IP地址的解析,是由分布在因特网上的许多域名服务器程序(即域名服务器)共同完成的。因特网采用层次树状结构的命名方法,任何连接在因特网上的主机或路由器,都有一个唯一的层次结构名字,即域名。域名只是个逻辑概念,并不代表计算机所在的物理地点。域名中的点和点分十进制IP地中的点无关。

7.域名服务器。可划分为以下四种不同类型:①根域名服务器。②顶级域名服务器(即TLD服务器)。③权限域名服务器,负责管理某个区的域名服务器。④本地域名服务器。

8.域名服务器中广泛地使用了高速缓存(即高速缓存域名服务器)。高速缓存用来存放最近查询过的域名,以及何处获得域名映射信息的记录。由于使用了高速缓存,大多数名字都可以在本地进行解析,仅少量解析需要在因特网上通信。

9.万维网WWW (World Wide Web)。并非某种特殊的计算机网络。万维网是一个大规模的、联机式的信息储藏所,现在经常只用一个英文字Web来表示万维网。万维网利用见面之间的链接(或称为超链接,即到另一个见面的指针),将不同网站的网页链接成一张逻辑上的信息网,从而用户可以方便地从因特网上的一个站点访问另一个站点,主动的按需获取丰富的信息。万维网是一个分布式的超媒体(hypermedia)系统,它是超文本(hypertext)系统的扩充。超文本是带有链接的文本,而这种链接或超链(hyperlink),不过一般都使用更简洁的名词“链接”。

10.万维网的客户程序向因特网中的服务器程序发出请求,服务器程序向客户程序送回客户所要的万维网文档。在客户主窗口上显示出的万维网文档称为页面。

11.万维网使用统一资源定位符URL来标志万维网上的各种文档。URL一般形式由以下四个部分组成:〈协议〉;//<主机>:<端口>/<路径>

12.万维网的客户程序与服务器程序之间进行交互所使用的协议是超文本传送协议HTTP。HTTP使用TCP连接进行可靠的传送。但HTTP协议本身是无连接的、无状态的。HTTP/1.1协议使用了持续连接(分为非流水线方式和流水线方式)。

13.万维网使用超文本标记语言HTML来显示各种万维网页面。

14.万维网静态文档是指在文档创作完毕后就存放在万维网服务器中,在被用户浏览的过程中,内容不会改变。动态文档是指文档的内容是在浏览器访问万维网服务器时才由应用程序动态创建的。活动文档技术可以使浏览器屏幕连续更新。

15.代理服务器(proxy sever)又称为万维网缓存(万维网cache)。在服务器上记录用户信息:Cookie。

16.一个电子邮件(e-mail)系统有三个主要组成构件,即用户代理、邮件服务器、以及邮件协议(包括邮件发送协议,如简单邮件传送协议SMTP,和邮件读取协议,如POP3)。用户代理和邮件服务器都要运行这两种协议。

17.SMTP协议用于从用户代理到邮件服务器以及在邮件服务器之间的邮件传送。但用户代理从邮件服务器读取邮件时,则要使用POP3(或IMAP)协议。

18.基于万维网的电子邮件使用户能使用浏览器来收发电子邮件。用户浏览器和邮件服务器之间的邮件传送使用HTTP协议,而在邮件服务器之间邮件的传送使用SMTP协议。

19.文件传送协议FTP使用TCP可靠的运输服务来传送文件。FTP使用客户服务器方式。一个FTP服务器进程可同时为多个客户进程提供服务。FTP的服务器进程有两大部分组成:一个主进程,负责接受新的请求;另外有若干个进程,负责处理单个请求。

20.在进行文件传输时,FTP的客户和服务器之间要建立两个并行的TCP连接:控制连接和数据连接。FTP客户所发出的传送请求,通过控制连接发送给服务器端的控制过程,但控制连接并不用来传送文件。实际用于传输文件的是数据连接。

21.邮局协议POP是一个非常简单、但功能有限的邮件读取协议。现在使用的POP3是1996年公布的RFC1939,它已经成为因特网的正式标准。POP3可简称为POP。POP3有两种工作方式:下载删除方式和下载并保留方式。

22.通用因特网邮件扩充MIME,主要包括以下三部分内容:①五个新的邮件的首部字段,它们可包含在邮件首部中。这些字段提供了有关邮件主体的信息。②定义了许多邮件内容的格式,对多媒体邮件的表示方法进行了标准化。③定义了传送编码,可对任何内容进行转换,而不会被邮件系统改变。

23.动态主机配制协议:DHCP(Dynamic Host Configuration Protocol),称为即插即用连网(plug-and-play networking)。

24.使用P2P文件共享时,把文件划分为很多等长的小数据块进行分发,可加快文件分发的速度。使用查询洪泛可有效的减少网络中的查询流量。案例:BitTorrent。

25.常用的多媒体网络应用:①流式存储音频>视频(又称为流媒体),是一些经过压缩并存储在服务器中的文件,客户端可以通过因特网边下载边播放这些文件,也就是我们所说的音频/视频点播。所谓“流式”是指可以在下载文件的同时连续播放该文件。②流式实况音频/视频,又称为音频/视频直播,类似为传统的广播电台和电视台播放的音频和视频节目,区别在于它们是通过因特网来传输的。这样的应用包括因特网广播电台和因特网电视。③实时交互音频/视频。因特网电话和因特网视频会议。

26.要使用多媒体应用的性能,可以使用①音频视频压缩技术。②时延抖动消除技术。③丢失分组恢复技术。

27.运行在UDP之上的实时传输协议RTP(Real-time Transport Protocol),能够使UDP 传输多种格式的多媒体数据,并加上序号、时间戳和同步源标识符。

28.媒体服务器使用基于UDP的流媒体传输协议(如RTP)来传输音频/视频数据。实时流协议RSTP是一种带外控制协议,用来控制流式媒体的传送,但其本身并不直接传送流式媒体数据。

29.SIP是一个简单实用的实时交互协议,能够定位用户、建立、管理和终止多媒体会话,并支持双方、多方或多播会话,但不强调特定的编解码器和多媒体传输协议。

计算机网络 - 简答题合集

1.什么是计算机网络?计算机网络有哪些性能指标?

答:

(1)计算机网络,是指将地理位置不同的具有独立功能的多台计算机及其外部设备,通过通信线路连接起来,在网络操作系统,网络管理软件及网络通信协议的管理和协调下,实现资源共享和信息传递的计算机系统。

简单来说:计算机网络就是一些相互连接的、以共享资源为目的的、自治的计算机的集合。

(2)性能:①速率:主机在数字信道上传送数据位数的速率(单位:b/s, kb/s, Mb/s, Gb/s)

②带宽:数字信道传送的最高数据率(单位:同上)

③吞吐量:单位时间内通过某个网络的数据量(单位:同上)

④时延:包括发送时延、传播时延、处理时延、排队时延

⑤时延带宽积:它等于传播时延和带宽的乘积

⑥往返时间(RTT, Round-Tr ip Time):从发送方发送数据开始,到发送方接收到接收方确认

⑦利用率:包括信道利用率等于有数据通过时间和(有+无)数据通过时间的比值;网络利用率等于信道利用率的加权平均值

2.0SI/RM(Open System Interconnection Reference Model)模型分层

OSI中的七

每层完成的功能

TCP/IP对应协议

TCP/IP协议

应用层

文件传输、电子邮件、文件

服务、虚拟终端。即所有能

产生网络流量的程序

HTTP(80)、TELNET、

FTP(数据20端口、

控制21端口)、DNS

应用层

表示层

数据格式化,数据加密、解

密,数据解压缩

(在TCP/IP协议四

层中没有)

会话层

解除、建立和别的结点之间

的联系

(在TCP/IP协议四

层中没有)

传输层

提供端到端的接口,可靠

或者不可靠传输,流量控

TCP、UDP

传输层

网络层

为数据包选择最佳路径,拥

塞控制

IP、ICMP、IGMP、ARP

网络层

数据链路层

为网络层提供可靠的连接

服务,帧为基本单位,帧的

开始和结束,透明传输,差

PPP、SLIP、CSLIP、

网络接口层

物理层

接口标准,电气标准,如何

在物理链路上传输得更快

IEEE802、IEEE802.2

区别如下:

①OSI/RM模型有三个明确的核心概念,a.协议b.服务c.接口,而TCP/IP没有明确的区分;

②0SI/RM模型是在协议发明之前设计的,而TCP/IP是在协议出现之后设计的;

③一个更在的区别在于OSI/RM模型有7层,而TCP/IP只有4层;

④0SI/RM的网络层同时支持无连接和面向连接的通信,但是在传输层上只支持面向连接的通信,而TCP/IP模型的网络层上只有一种无连接通信模式,但是在传输层上同时支持两种通信模式。

3.解释一下网络体系结构,它的实现和理论有什么区别?

答:

网络体系结构是指通信系统的整体设计,它为网络硬件、软件、协议、存取控制和拓扑提供标准。网络体系统结构采用分层结构,各层之间相互独立、较易维护、灵活性好。国际标准化组织制定了OSI/RM标准,该标准采用了七层结构应用层、表示层、会话层、传输层、网络层、数据链路层、物理层。七层协议体系结构既复杂又不实用,但其概念清楚,体系结构理论较完整。而TCP/IP却成为了事实上的标准,它采用了四层结构即应用层、传输层、网络层和网络接口层。

4.【重点】OSI,TCP/IP,五层协议的体系结构,以及各层协议

OSI分层(7层):物理层、数据链路层、网络层、传输层、会话层、表示层、应用层。

TCP/IP分层(4层):网络接口层、网际层、运输层、应用层。

五层协议(5层):物理层、数据链路层、网络层、运输层、应用层。

每一层的协议如下:物理层:RJ45、CLOCK、IEEE802.3(中继器,集线器)

数据链路:PPP、FR、HDLC、VLAN、MAC(网桥,交换机)

网络层:IP、ICMP、ARP、RARP、OSPF、IPX、RIP、IGRP、(路由器)

传输层:TCP、UDP、SPX

会话层:NFS、SQL、NETBIOS、RPC

表示层:JPEG、MPEG、ASII

应用层:FTP、DNS、Telnet、SMTP、HTTP、WWW、NF8

每一层的作用如下:物理层:通过媒介传输比特,确定机械及电气规范(比特Bit)

数据链路层:将比特组装成帧和点到点的传递(帧Frame)

网络层:负责数据包从源到宿的传递和网络互连(包PackeT)

传输层:提供端到端的可靠报文传递和错误恢复(段Segment)

会话层:建立、管理和终止会话(会话协议数据单元SPDU)

表示层:对数据进行翻译、加密和压缩(表示协议数据单元PPDU)

应用层:允许访问OSI环境的手段(应用协议数据单元APDU)

5.物理层的解决的问题是什么?

答:

物理层解决如何在连接各种计算机的传输媒体上传输数据比特流,而不是值具体的传输媒体。物理层的主要任务描述为确定传输媒体的接口的一些特性,即:①机械特性:例如接口形状,大小,引线数目。②电气特性:例如规定电压范围(-5V到+5V)。③功能特性:例如规定-5V表示0,+5V表示1。④过程特性:也称规程特性,规定建立连接时各个相关部件的工作步骤。

6.什么是码元?什么是码元长度?

答:

在数字通信中常常用时间间隔相同的符号来表示一位二进制数字。这样的时间间隔内的信号称为二进制码元,而这个间隔被称为码元长度。

7.波特和比特的区别与联系?

答:

比特率:在数字信道中,比特率是数字信号的传输速率,它用单位时间内传输的二进制代码的有效位(bit)数来表示,其单位为每秒比特数bit/s(bps)。

波特率:波特率指数据信号对载波的调制速率,它用单位时间内载波调制状态改变次数来表示,其单位为波特(Baud)。

波特率与比特率的关系为:比特率=波特率X单个调制状态对应的二进制位数。

显然,两相调制(单个调制状态对应1个二进制位)的比特率等于波特率;四相调制(单个调制状态对应2个二进制位)的比特率为波特率的两倍;八相调制(单个调制状态对应3个二进制位)的比特率为波特率的三倍;依次类推。

波特率与比特率有如下的换算关系:

1 Baud = log2M ( bit/s)

其中M是信号的编码级数。也可以写成:Rbit=Rbaud log 2M

上式中:Rbit-比特率, Rbaud-波特率。

一个信号往往可以携带多个二进制位,所以在固定的信息传输速率下,比特率往往大于波特率。换句话说,一个码元中可以传送多个比特。例如,M=16,波特率为9600时,数据传输率(比特率)为38.4kbit/s。

8.什么是信道?信道有哪几种通信方式?

答:

信道一般表示向一个方向传送信息的媒体。所以咱们说平常的通信线路往往包含一条发送信息的信道和一条接受信息的信道。

分类:①模拟信道:传送模拟信号的信道②数字信道:传送数字信号的信道。

模拟信号:连续信号,例如:话音信号和广播信号

数字信号:离散信号,二进制代码0、1组成的信号

单工通信-只能有一个方向的通信而没有反方向的交互

半双工通信-通信的双方都可以发送信息,但双方不能同时发送(当然也就不能同时接收)全双工通信-通信的双方可以同时发送和接收信息

9.什么是基带信号?什么是宽带信号?

答:

基带信号:将数字信号1或0直接用不同的电压来表示,然后送到电路上去传输。宽带信号:将基带信号调制后形成的频分复用模拟信号。由于基带信号经过调制,其频谱移动到较高的频率处。由于每一路基带信号的频谱都被移动到不同的频段上,因此合在一起后并不会互相干扰,这样可以在一条电缆中传送多路的数字信号,因而提高了线路的利用率。

10.简述一下奈奎斯特定理(奈氏准则)和香农定理

答:

奈氏准则:在任何信道中,码元的传输速率是有上限的,如果超过此上限,就会出现严重的码间串扰问题(接收端收到的信号的波形失去了码元之间的清晰界限),使接收端对码元的完全正确识别成为不可能。如果信道的频带越宽,也就是能够通过的信号高频分量越多,那么就可以用更高的速率传送码元而不出现码间串扰。

香农定理:给出了带宽受限且有高斯白噪声干扰的信道的极限、无差错的数据传输速率C 可以表达为C=W·log₂(1+S/N)(单位:b/s)W:信道带宽S:信道内所传信号的平均功率N:信道内部的高斯噪声功率。表明:信道的带宽或信道中的信噪比越大,则信息的极限传输速率就越高,只要信息传输速率低于信道的极限信息传输速率,就一定可以找到某种方法来实现无差错的传输。

11.中继器,集线器,交换机,网桥,网关,路由器的功能作用,区别是什么?

答:

①中继器:物理层,适用于完全相同的两类网络的互连,主要功能是通过对数据信号的重新发送或者转发,来扩大网络传输的距离。中继器与集线器的区别:区别在于集线器能够提供多端口服务,也称为多口中继器。

②集线器:物理层,它没有智能处理能力,对它来说,数据只是电流而已,当一个端口的电流传到集线器中时,它只是简单地将电流传送到其他端口,至于其他端口连接的计算机接收不接收这些数据,它就不管了,用于信号的放大和连接多个终端。

③交换机:第二层(即数据链路层),它要比集线器智能一些,对它来说,有多个端口以用于连接各个主机,网络上的数据就是物理地址MAC地址的集合,它能分辨出帧中的源MAC 地址和目的MAC地址,因此可以在任意两个端口间建立联系,转发数据较快,但是交换机并不懂得IP地址,它只知道MAC地址。

④网桥:数据链路层,网桥(Bridge)像一个聪明的中继器,网桥是一种对帧进行转发的技术,根据MAC分区块,可隔离碰撞。网桥将网络的多个网段在数据链路层连接起来。

⑤网关:应用层,网关在传输层上以实现网络互连,是最复杂的网络互连设备,仅用于两个高层协议不同的网络互连。网关的结构也和路由器类似,不同的是互连层。网关既可以用于广域网互连,也可以用于局域网互连。

⑥路由器:第三层(即网络层),它比交换机还要“聪明”一些,它能理解数据中的IP地址,如果它接收到一个数据包,就检查其中的IP地址,如果目标地址是本地网络的就不理会,如果是其他网络的,就将数据包转发出本地网络,安全性高,使用逻辑地址(IP地址),转发数据较慢。

12.什么是数据链路层?它有哪两种信道类型?

答:

链路:是一条点到点的物理线路段,中间没有任何其他点,一条链路只是一条通路的组成部分。数据链路:除了物理线路外,还必须有通信协议来控制这些数据的传输。若把实现这些协议的硬件和软件加到链路上,就构成了数据链路。

①点对点信道:使用一对一的点对点通信。全世界用的最多的就是PPP协议(Point-to-Point Protocol),用户计算机和ISP(Internet Service Provider)进行通信时所使用的数据链路层协议,电话机通信用的就是这个协议。

②广播信道:使用一对多的广播通信方式,因此过程比较复杂。广播信道上连接的主机很多,因此必须使用专用的共享信道协议来协调这些主机的数据发送。

数据链路层有三个基本问题:

①封装成帧:在一段数据的前后分别添加首部和尾部,这样就构成了一个帧,接收端在收到物理层上交的比特流后,就能根据首部和尾部的标记,从接收到的比特流中识别帧的开始和结束。

②透明传输:由于帧的开始和结束的标记是使用特定的控制字符比如首部用SOH,尾部用EOT 标记,如果数据本身就含有这些特定字符就会出现帧定界的错误。传送时,帧的数据部分不会出现帧定界的控制字符,这样的传输就是透明传输。

③差错检验:传输过程中可能出现比特差错,比如1可能会变成0,而0可能变成1,或者出现了帧丢失、帧重复、帧失序等问题。

13.在计算机通信中为什么需要对接收的数据进行校验?

答:在计算机通信中,可能是点对点通信或者是广播方式通信,具有发送端设备和接收端设备。在整个通信网络或通信线路里面,存在有该设备需要的数据、其他设备需要的数据、干扰所产生的信号(如果不处理,可能也会被当成正常数据进行处理)。同时,由于接地不好或者干扰源的问题(例如电焊机、变频器、中频炉等),可能使部分数据被干扰,数据不完整或者错误。如果这些错误或不完整的数据被执行,就可能使设备产生误动作,造成设备损坏、生产损失,甚至人身伤害。因此,就需要对这些数据进行处理,进行校验。

14.怎么解决透明传输的问题?怎么进行差错检验?

答:

解决方法:字节填充,发送端的数据链路层在数据中出现控制字符“SOH”和“EOT”的前面插入一个转义字符“ESC”,而在接收端的数据链路层再将数据送往网络层之前删除这个插入的转义字符,如果转义字符也出现在数据中,那么在转义字符的前面再插入一个转义字符,当接收端收到连续的两个转义字符时,就删除最前面的一个。

差错检验:循环冗余检验CRC

设需要发送的信息为M=1010001101,产生多项式对应的代码为P=110101,R=5。P是6位数,故在M后加5个0(规定M后面加的0数量比P的位数少一位),然后对P做模2除法运算,得余数r(x)对应的代码:01110。故实际需要发送的数据是101000110101110。当接收方收到数据后,用收到的数据对P(事先约定的)进行模2除法,就是101000110101110再除以P,若余数为0,则认为数据传输无差错;若余数不为0,则认为数据传输出现了错误,由于不知道错误发生在什么地方,因而不能进行自动纠正,一般的做法是丢弃接收的数据。

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15.在计算机网络中有哪几种常用的数据校验方式?

答:

①奇偶校验:根据被传输的一组二进制代码中“1”的个数是奇数或偶数来进行校验。通常专门设置一个奇偶校验位,存放代码中“1”的个数为奇数还是偶数。若用奇校验,则奇偶校验位为奇数,表示数据正确。若用偶校验,则奇偶校验位为偶数,表示数据正确。

②CRC校验(循环冗余校验码):略

③LRC校验:LRC校验用于ModBus协定的ASCII模式,这各校验比较简单,通讯速率较慢,它在ASCII协议中使用,检测了消息域中除开始的冒号及结束的回车换行号外的内容。它仅仅是把每一个需要传输的数据字节迭加后取反加1即可。

④格雷码校验:格雷码是一种无权码,也是一种循环码。是指任意两组相邻的代码之间只有一位不同,其余为都相同。

⑤校验和:校验一组数据项的和是否正确。通常是以十六进制为数制表示的形式。如果校验和的数值超过十六进制的FF,也就是255。

⑥异或校验:BCC校验其实是奇偶校验的一种,但也是经常使用并且效率较高的一种。所谓BCC校验法,就是在发送前和发送后分别把BCC以前包括ETX字符的所有字符按位异或后,按要求变换(增加或去除一个固定的值)后所得到的字符进行比较。相等即认为通信无错误,不相等则认为通信出错。

16.网络层的作用是什么?

答:

在数据链路层提供的两个相邻端点之间的数据帧的传送功能上,进一步管理网络中的数据通信,将数据设法从源端经过若干个中间节点传送到目的端,从而向运输层提供最基本的端对端的数据传送服务。通俗点就是添加源IP和目标IP地址。

17.什么是ARP协议?它的工作原理是什么?

答:(1)ARP(Address Resolution Protocol)即地址解析协议,用于实现从IP地址到MAC地址的映射,即询问目标IP对应的MAC地址。

(2)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。

⑤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。

18.传输层的作用是什么?

答:

作用:传输层为它上面的应用层提供通信服务。

在OSI七层参考模型中,传输层是面向通信的最高层,也是用户功能的最底层。

传输层两大重要的功能:复用和分用。

复用:在发送端,多个应用进程公用一个传输层;

分用:在接收端,传输层会根据端口号将数据分派给不同的应用进程。

和网络层的区别:

网络层为不同主机提供通信服务,而传输层为不同主机的不同应用提供通信服务。

网络层只对报文头部进行差错检测,而传输层对整个报文进行差错检测。

19.什么是UDP(用户数据报协议)?

答:

UDP只在IP数据报服务的基础上增加了少量的功能:

复用与分用、对整个报文的差错检测。

①UDP是无连接的:通信前不需要建立连接,通信结束也无需释放连接。

②UDP是不可靠的:它是尽力而为交付,不能确保每一个数据报都送达。

③UDP是面向报文的:所谓『面向报文』就是指:UDP数据传输的单位是报文,且不会对数据作任何“拆分”和“拼接”操作。

a.在发送端,应用程序给传输层的UDP什么样的数据,UDP不会对数据进行切分,只增加一个UDP头并交给网络层

b.在接收端,UDP收到网络层的数据报后,去除IP数据报头部后遍交给应用层,不会作任何拼接操作。

④UDP没有拥塞控制:UDP始终以恒定的速率发送数据,并不会根据网络拥塞情况对发送速率作调整。这种方式有利有弊。

a.弊端:网络拥塞时有些报文可能会丢失,因此UDP不可靠。

b.优点:有些使用场景允许报文丢失,如:直播、语音通话,但对实时性要求很高,此时UDP还是很有用武之地的。

⑤UDP支持一对一、一对多、多对多、多对一通信;而TCP只支持一对一通信。

⑥UDP首部开销小,只有8字节;而TCP头部至少由20字节,相比于TCP要高效很多。

20.什么是点对点和端对端通信?

答:

(1)OSI七层模型中的物理层、数据链路层和网络层是面向网络通信的低三层,为网络环境中的主机提供点对点通信服务。这种通信是直接相连的节点对等实体的通信,它只提供一台机器到另一台机器之间的通信,不会涉及到程序或进程的概念。同时点到点通信并不能保证数据传输的可靠性,也不能说明源主机与目的主机之间是哪两个进程在通信。

(2)端到端通信建立在点到点通信的基础上,是经点到点通信更高一级的通信方式,完成应用程序(进程)之间的通信。OSI参考模型中的传输层功能的裨是最终完成端到端的可靠连接。“端”是指用户应用程序的“端口”,端口号标识了应用层中不同的进程,多个进程的数据传递通过不同的端口完成。

从本质上说,端到端通信的通信子网为网络环境中的主机,而传输层为网络中的主机提供端到端的通信,即计算机程序到程序之间的通信,使源端和目的端主机上的对等实体可以进行会话。

21.TCP/IP网络协议的核心是什么,如何引出“over everything”和“everything over?”

答:

TCP/IP协议的核心是TCP、UDP和IP协议

分层次画出具体的协议来表示TCP/IP协议族,它的特点是上下两头大而中间小:应用层和网络接口都有很多协议,而中间的IP层很小,上层的各种协议都向下汇聚到一个IP协议中。这种很像沙漏计时器形状的TCP/IP协议族表明:TCP/EP协议可以为各种各样的应用提供服务(everything over ip)同时TCP/IP协议包含FPP协议在各种各样的网络构成的互联网上运行(IP over everything)。

22.TCP三次握手和四次挥手的全过程

答:

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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=x)到服务器,并进入SYN_SEND状态,等待服务器确认;SYN:同步序列编号(Synchronize Sequence Numbers)

第二次握手:服务器收到SYN包,必须确认客户的SYN(ack=x+1),同时自己也发送一个SYN包(SYN=y),即SYN+ACK包,此时服务器进入SYN_RECV状态;

第三次握手:客户端收到服务器的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,完成三次握手。

完成三次握手,客户端与服务器开始传送数据。

握手过程中传送的包里不包含数据,三次握手完毕后,客户端与服务器才正式开始传送数据。理想状态下,TCP连接一旦建立,在通信双方中的任何一方主动关闭连接之前,TCP连接都将被一直保持下去。

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四次挥手:

与建立连接的“三次握手”类似,断开一个TCP连接则需要“四次握手”。

第一次挥手:主动关闭方发送一个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受数据。

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。

23.TCP的三次握手过程?为什么会采用三次握手,若采用二次握手可以吗?

答:建立连接的过程是利用客户服务器模式,假设主机A为客户端,主机B为服务器端。

(1)TCP的三次握手过程:主机A向B发送连接请求;主机B对收到的主机A的报文段进行确认;主机A再次对主机B的确认进行确认。

(2)采用三次握手是为了防止失效的连接请求报文段突然又传送到主机B,因而产生错误。失效的连接请求报文段是指:主机A发出的连接请求没有收到主机B的确认,于是经过一段时间后,主机A又重新向主机B发送连接请求,且建立成功,顺序完成数据传输。考虑这样一种特殊情况,主机A第一次发送的连接请求并没有丢失,而是因为网络节点导致延迟达到主机B,主机B以为是主机A又发起的新连接,于是主机B同意连接,并向主机A发回确认,但是此时主机A根本不会理会,主机B就一直在等待主机A发送数据,导致主机B的资源浪费。

(3)采用两次握手不行,原因就是上面说的实效的连接请求的特殊情况。

24.为什么说TCP协议传输是可靠的?

答:

TCP的可靠性表现在:它向应用层提供的数据是无差错的、有序的、无丢失的,简单的说就是:TCP最终递交给应用层的数据和发送者发送的数据是一模一样的。

TCP采用了流量控制、拥塞控制、连续ARQ等技术来保证它的可靠性。

PS:网络层传输的数据单元为『数据报』,传输层的数据单元为『报文段』,但为了方便起见,可以统称为『分组』。

25.TCP的拥塞控制与流量控制的功能和区别?

答:

(1)拥塞控制: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。拥塞控制所要做的都有一个前提:网络能够承受现有的网络负荷。拥塞控制是一个全局性的过程,涉及到所有的主机、路由器,以及与降低网络传输性能有关的所有因素。

(2)流量控制:指点对点通信量的控制,是端到端的问题。流量控制所要做的就是抑制发送端发送数据的速率,以便使接收端来得及接收。

26.比较一下TCP与UDP协议?

答:

TCP与UDP都是传输层的协议。

(1)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。

(2)TCP传输单位称为TCP报文段,UDP传输单位称为用户数据报。

(3)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。

TCP对应的协议和UDP对应的协议

TCP对应的协议:

①FTP:定义了文件传输协议,使用21端口。

②Telnet:一种用于远程登陆的端口,使用23端口,用户可以以自己的身份远程连接到计算机上,可提供基于DOS模式下的通信服务。

③SMTP:邮件传送协议,用于发送邮件。服务器开放的是25号端口。

④POP3:它是和SMTP对应,POP3用于接收邮件。POP3协议所用的是110端口。

⑤HTTP:是从Web服务器传输超文本到本地浏览器的传送协议。

UDP对应的协议:

①DNS:用于域名解析服务,将域名地址转换为IP地址。DNS用的是53号端口。

②SNMP:简单网络管理协议,使用161号端口,是用来管理网络设备的。由于网络设备很多,无连接的服务就体现出其优势。

③TFTP(Trivial File Transfer Protocol),简单文件传输协议,该协议在熟知端口69上使用UDP服务。

27.DNS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。

28.DNS(Domain Name System域名系统)的递归查询与迭代查询分别是什么?

答:

(1)递归查询:一般客户机和服务器之间属递归查询,即当客户机向DNS服务器发出请求后,若DNS服务器本身不能解析,则会向另外的DNS服务器发出查询请求,得到结果后转交给客户机;(2)迭代查询(反复查询):一般DNS服务器之间属迭代查询,如:若DNS2不能响应DNS1的请求,则它会将DNS3的IP给DNS2,以便其再向DNS3发出请求;举例:比如学生问老师一个问题,王老师告诉他答案,这之间的叫递归查询。这期间也许王老师也不会,这时王老师问张老师,这之间的查询叫迭代查询。

29.【重点】在浏览器中输入 http://www.baidu.com/ 后执行后发生了什么?

答:

(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,我不作过多的描述,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。

30.面向连接和非面向连接的服务的特点是什么?

答:

面向连接的服务,通信双方在进行通信之前,要先在双方建立起一个完整的可以彼此沟通的通道,在通信过程中,整个连接的情况一直可以被实时地监控和管理。非面向连接的服务,不需要预先建立一个联络两个通信节点的连接,需要通信的时候,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,一般在传输的过程中不再加以监控。

31.P2P网络编程的特点是什么?

答:

P2P(对等网络,是一种有别于传统C/S客户/服务器式的分布式网络)直接将人们联系起来,让人们通过互联网直接交互。P2P使得网络上的沟通变得容易、更直接共享和交互,真正地消除中间商。P2P就是人可以直接连接到其他用户的计算机、交换文件,而不是像过去那样连接到服务器去浏览与下载。

在所有的P2P应用中,对等节点首先必须能够彼此发现对方,一旦能够找到提供P2P服务的计算机节点,就可以直接与它通信。例如,计算机A要下载某个MP3文件x,首先需要发现拥有文件x的P2P计算机节点,而后直接和该计算机节点通信,完成文件传输。P2P应用程序应该包括三个阶段:发现,连接和通信。发现阶段负责定位对等节点的网络位置;连接阶段负责在对等节点之间建立网络连接;而通信阶段负责在对等节点传输数据。

32.什么是IP地址?它有哪些分类?

答:

IP地址是IP协议提供的一种统一的地址格式,它为互联网上的每一个网络和每一台主机分配一个逻辑地址,以此来屏蔽物理地址的差异。

A类地址:以0开头,第一个字节范围:0˜126 (1.0.0.0-126.255.255.255);

B类地址:以10开头,第一个字节范围:128~191(128.0.0.0-191.255.255.255);

C类地址:以110开头,第一个字节范围:192~223(192.0.0.0-223.255.255.255);

10.0.0.0-10.255.255.255;1 72.16.0.0- 172.3 1.255.255;192 .1 68.0.0-192.168.255.255。(Internet上保留地址用于内部)IP地址与子网掩码相与得到网络号

33.IPv4和IPv6的区别?如何实现二者的互通?

答:

(1)IPv4中规定IP地址长度为32,即有2~32-1个地址;而IPv6中IP地址的长度为128,即有2^128-1个地址。

(2)拥有更小的路由表:IPv6的地址分配一开始就遵循聚类(Aggregation)的原则,这使得路由器能在路由表中用一条记录(Entry)表示一片子网,大大减小了路由器中路由表的长度,提高了路由器转发数据包的速度。

(3)增强的组播(Multicast)支持以及对流的支持(Flow-control):这使得网络上的多媒体应用有了长足发展的机会,为服务质量(QoS)控制提供了良好的网络平台。

(4)加入了对自动配置(Auto-configuration)的支持:这是对DHCP协议的改进和扩展,使得网络(尤其是局域网)的管理更加方便和快捷。

(5)更高的安全性:在使用IPv6网络中用户可以对网络层的数据进行加密并对IP报文进行校验,这极大的增强了网络安全。

34.结合Internet,说说有连接服务和无连接的服务?

答:

①面向连接服务具有连接建立、数据传输和连接释放这三个阶段。面向连接服务是在数据交换之前,必须先建立连接。当数据交换结束后,则必须终止这个连接。在传送数据时是按序传送的,是可靠交付。面向连接服务比较适合于在一定期间内要向同一日的地发送许多报文的情况。

②无连接服务,两个实体之间的通信不需要先建立好一个连接,因此其下层的有关资源不需要事先进行预定保留。这些资源将在数据传输时动态地进行分配。无连接服务的优点是灵活方便和比较迅速。但无连接服务不能防止报文的丢失、重复或失序。是一种不可靠的服务。这种服务常被描述为“尽量大努力支付”。

35.子网掩码和默认网关的作用是什么?

答:

①子网掩码只有一个作用,就是将某个IP地址划分成网络地址和主机地址两部分。子网掩码不能单独存在,它必须结合IP地址一起使用。

②默认网关的作用:因为通常来说,一个稍微复杂点儿的网络不可能只有一个子网,而是由多个不同子网组成的。经过不同子网间的网络通讯必须要经过网关。网关的作用就是起到信息转发作用。

36.通信分为哪两种?

答:分为同步和异步通信两种。

①同步通信是一种比特同步通信技术,要求发收双方具有同频同相的同步时钟信号,只需在传送报文的最前面附加特定的同步字符,使发收双方建立同步,此后便在同步时钟的控制下逐位发送/接收。

②异步通信在发送字符时,所发送的字符之间的时隙可以是任意的。但是接收端必须时刻做好接收的准备(如果接收端主机的电源都没有加上,那么发送端发送字符就没有意义,因为接收端根本无法接收)。发送端可以在任意时刻开始发送字符,因此必须在每一个字符的开始和结束的地方加上标志,即加上开始位和停止位,以便使接收端能够正确地将每一个字符接收下来。

37.网络的分类有哪些?传送介质有哪些?

答:

分类:

(1)从作用范围:①广域网②局域网③城域网④互联网

(2)从使用范围:①公用网:一般是国家的邮电部门建造的网络。

②专用网:一般一个单位专用的网络。

(3)从拓扑结构分类:①星型网络②网状网络③总线网络④令牌环网络⑤树形网络传送介质:网络传输介质是网络中发送方与接收方之间的物理通路,它对网络的数据通信具有一定的影响。常用的传输介质有:双绞线、同轴电缆、光纤、无线传输媒介。

38.电路与分组交换的区别及各自的优缺点是什么?

答:

电路交换:由于电路交换在通信之前要在通信双方之间建立一条被双方独占的物理通路(由通信双方之间的交换设备和链路逐段连接而成)。因而有以下优缺点。

优点:

①由于通信线路为通信双方用户专用,数据直达,所以传输数据的时延非常小。

②通信双方之间的物理通路一旦建立,双方可以随时通信,实时性强。

③双方通信时按发送顺序传送数据,不存在失序问题。

④电路交换既适用于传输模拟信号,也适用于传输数字信号。

⑤电路交换的交换的交换设备控制均较简单。

缺点:

①电路交换的平均连接建立时间对计算机通信来说嫌长。

②电路交换连接建立后,物理通路被通信双方独占,即使通信线路空闲,也不能供其他用户使用,因而信道利用低。

③电路交换时,数据直达,不同类型、不同规格、不同速率的终端很难相互进行通信,也难以在通信过程中进行差错控制。

分组交换:分组交换采用存储转发传输方式,但将一个长报文先分割为若干个较短的分组,然后把这些分组(携带源、目的地址和编号信息)逐个地发送出去,因此分组交换除了具有报文的优点外,与报文交换相比有以下优缺点:

优点:

①加速了数据在网络中的传输。因为分组是逐个传输,可以使后一个分组的存储操作与前一个分组的转发操作并行,这种流水线式传输方式减少了报文的传输时间。此外,传输一个分组所需的缓冲区比传输一份报文所需的缓冲区小得多,这样因缓冲区不足而等待发送的机率及等待的时间也必然少得多。

②简化了存储管理。因为分组的长度固定,相应的缓冲区的大小也固定,在交换结点中存储器的管理通常被简化为对缓冲区的管理,相对比较容易。

③减少了出错机率和重发数据量。因为分组较短,其出错机率必然减少,每次重发的数据量也就大大减少,这样不仅提高了可靠性,也减少了传输时延。

④由于分组短小,更适用于采用优先级策略,便于及时传送一些紧急数据,因此对于计算机之间的突发式的数据通信,分组交换显然更为合适些。

缺点:

①尽管分组交换比报文交换的传输时延少,但仍存在存储转发时延,而且其结点交换机必须具有更强的处理能力。

②分组交换中的每个分组都要加上源、目的地址和分组编号等信息,这将增大传送的信息量,一定程度上降低了通信效率,增加了处理的时间,使控制复杂,时延增加。

③当分组交换采用数据报服务时,可能出现失序、丢失或重复分组,分组到达目的结点时,要对分组按编号进行排序等工作,增加了麻烦。若采用虚电路服务,虽无失序问题,但有呼叫建立、数据传输和虚电路释放三个过程。

39.什么是Wi-Fi技术?有哪几种加密方式?

答:

“Wi-Fi”常被写成“WiFi”或“Wifi”,但是它们并没有被Wi-Fi联盟认可。它是一种短程无线传输技术,能够在数百英尺范围内支持互联网接入的无线电信号。

①WEP(有线等效加密)——采用WEP64位或者128位数据加密。

②WPA-PSK[TKIP]——采用预共享密钥的Wi-Fi保护访问,采用WPA-PSK标准加密技术,加密类型为TKIP。

③WPA2-PSK[AES]——采用预共享密钥的Wi-Fi保护访问(版本2),采用WPA2-PSK标准加密技术,加密类型为AES。

④WPA-PSK[TKIP]+ WPA2-PSK[AES]——允许客户端使用WPA-PSK[TKIP]或者WPA2-PSK [AES]。