计算机网络复习汇总

理论题总结汇总：

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1、数据交换的三种方式：电路交换、报文交换、分组交换。

分组交换的好处：高效灵活迅速可靠（1）资源利用率高：分组交换避免了电路交换中存在的资源浪费现象，时间片可以被分配给多个用户。（2）灵活性强：分组交换实现了对带宽的共享，能够支持不同速率的设备之间通信，同时还允许延迟敏感应用获得更好的服务质量。
（3）可靠性高：分组交换采用可靠的重传机制，能够保证数据传输的可靠性和完整性。

2、计算机网络的性能指标：

速率、带宽、吞吐量、时延、时延带宽积、往返时间RTT、利用率

3、协议的定义：

协议即通信双方的约定，为进行网络中的数据交换而建立的规则、标准或约定称为网络协议。
协议的三要素：语法、语义、同步

4、OSI七层的体系结构分别是哪七层：

物理层、数据链路层、网络层、运输层、会话层、表示层、应用层

5、TCP/IP的四层体系结构分别是哪四层：

链路层、网际层IP、运输层、应用层

6、五层协议的体系结构是哪五层：

物理层、数据链路层、网络层、运输层、应用层

五层各层的主要功能和代表性协议：

（1）物理层：负责描述计算机与网络媒介之间的接口标准，如光纤、同轴电缆等，代表协议为IEEE802.3。（2）数据链路层：负责通过物理层传输数据，并管理数据在网络中的流动，以及物理地址的寻址等，代表协议为Ethernet。（3）网络层：负责确定数据的传输路径，并控制数据包的转发，以及实现不同网络之间的互连，代表协议为IP协议。（4）传输层：负责提供端到端的可靠传输和面向连接的数据传输服务，代表协议为TCP和UDP。（5）应用层：负责处理特定的应用程序细节，并向用户显示所需的信息，代表协议有HTTP、FTP等。

这五层的代表性的中间设备是哪些和这些设备的作用、特点：

物理层设备：转发器、中继器、集线器、网线。集线器的特点：（1）使用电子器件来模拟实际电缆线的工作，因此整个系统仍然像一个传统的以太网那样运行。
（2）使用集线器的以太网在逻辑上仍是个总线网，各工作站使用的还是CSMA/CD协议，并共享逻辑上的总线。（3）很像一个多接口的转发器，工作在物理层。（4）它还有门芯片，进行自适应串音回波抵消，减少了近端串音。
链路层设备：网桥、交换机。网桥和交换机的作用：（1）对收到的帧根据其MAC帧的目的地址进行转发和过滤（2）扩展以太网（3）隔离通信。以太网交换机的特点：（1）实质上是个多接口网桥。通常有十几个或更多的接口。（2）每个接口都直接与-个单台主机或另一个以太网交换机相连，并且一般都工作在全双工方式。（3）以太网交换机具有并行性。能同时连通多对接口，使多对主机能同时通信。相互通信的主机都独占传输媒体，无碰撞地传输数据。
简述交换机对数据帧的处理过程，分析不同通信情况下交换机对数据帧的不同处理方法：交换机在处理数据时，首先会将接收到的数据帧进行解包，然后根据帧头中的目标地址信息，将数据转发到特定的端口或者广播到所有端口。根据不同通信情况，交换机的数据帧处理方法会有所不同：（1）同一局域网内部通信：交换机会直接将数据帧转发到目标主机所连接的端口上。（2）不同局域网之间通信：交换机会将数据帧转发到与目标主机所连接的网关所在的端口上。（3）广播通信：交换机会把数据帧广播到所有连接的端口上，以便让所有主机都能收到。

网络层设备：路由器。路由器的作用和特点：路由器是计算机网络中的核心设备，主要用于连接不同的网络并转发数据包，确保网络间的通信。它根据数据包的目标IP地址选择最佳路径进行转发，起到网络互联的作用。路由器还具备网络地址转换（NAT）功能，使得多个设备可以共享一个公网IP地址与互联网通信。此外，路由器支持多种路由协议，能够智能选择最优路径，确保数据高效传输。它还可以提供基本的安全管理功能，如防火墙、VPN支持和流量控制，以保护网络免受外部攻击并优化网络性能。现代路由器还集成了无线接入功能，支持Wi-Fi连接，成为家庭和企业网络的中心设备。

网络层以上设备：网关。

分析比较组建网络的两种重要设备，路由器和交换机，从工作层次、在网络通信中的作用等方面：

交换机主要工作在数据链路层，负责同一网络内部设备之间的通信，转发基于MAC地址的数据帧，适用于局域网。它提供高速、低延迟的连接。
路由器工作在网络层，负责连接不同网络，转发基于IP地址的数据包，适用于网络之间的互联，提供更复杂的流量控制和安全管理功能。

7、为什么要使用信道复用技术？信道复用技术有哪些？

是为了提高链路利用率。常见的信道复用技术有:频分复用、时分复用、统计时分复用、波分复用、码分复用

8、数据链路层的三个基本问题：封装成帧、透明传输、差错检验

这三个基本问题为什么都要加以解决：因为封装成帧：数据封装成帧以便有效传输。 透明传输：字节填充使在传输过程中不会对数据进行修改损坏。差错控制：通过crc循环冗余来检测纠正传输中的错误，确保数据的正确性。

9、数据链路与链路有何区别？链路连通了和数据链路连通了有什么区别？

链路是从一个节点到相邻节点的一段物理路线。数据链路则是在链路的基础上增加了一些必要的硬件和软件。 区别：前者关注物理层，后者关注数据传输的可靠性和格式。

10、网络适配器的作用是什么？网络适配器工作在哪一层？

网络适配器的作用是连接计算机和网络，并通过网络发送和接收数据，进行数据串行传输和并行传输的转换。 工作在数据链路层

11、CSMA/CD协议意思是载波监听多点接入/碰撞检测，(他是总线型、半双工通信）

为什么要进行碰撞检测？答：因为信号传播时延对载波监听产生了影响
CSMA/CD协议的工作进程：发送前先监听，边发送边监听，一旦发现总线上出现了碰撞，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。因此，每一个站在自己发送数据之后的一小段时间内，存在着遭遇碰撞的可能性。以太网上各站点都平等地争用以太网信道。

12、请简述IEE802.3以太网采用的介质访问控制协议的工作原理

（1）首先发送数据之前检测是否有冲突，如果有冲突，持续检测。若无冲突，发送数据。在发送数据时也要一直检测，若发送数据过程中没有发生冲突，发送成功。（2）若发送中有碰撞冲突，等待一段时间且停止数据发送，然后回到第一步。

13、划分VLan是什么及其好处

vlan虚拟局域网：将一个物理的局域网划分成多个虚拟的局域网。好处优点：改善了性能、简化了管理、降低了成本、改善了安全性。（划分广播域，增强局域网的安全性，提高健壮性，灵活构建工作组。）

14、互联网路由选择协议：

如何实现路由选择功能的：互联网中的路由选择功能是通过路由协议来实现的，路由协议可以在网络中传递路由信息，并使用这些信息计算最佳路径，以将数据包从源地址传输到目的地址。
路由选择协议分两个类别是哪两个：内部网关协议和外部网关协议
每个类别的任务及其代表性协议、区别：
内部网关协议：主要用于同一个自治系统内部的路由选择，它只关心AS内部的拓扑结构和路径选择问题，代表协议有OSPF、RIP、IGRP、EIGRP、IS-IS。
外部网关协议：主要用于不同自治系统之间的路由选择，它涉及到多个自治系统之间的拓扑结构和路径选择问题，代表协议有BGP

15、面对通信需求，合适的协议和技术：

ARP：地址解析协议，将IP地址解析成物理地址。通过此协议，设备能够知道如何将数据从一个IP地址正确传送到另一个设备的物理地址
ICMP：网际控制报文协议，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差错报告报文、ICMP询问报文。（比如ip报文找不到路由，路由器会丢弃报文并通知源主机）
NAT:技术是一种将私有IP地址转换为公有IP地址的网络技术，通过在NAT设备上维护地址映射表，实现内部网络与外部网络的数据通信。可以为私有IP地址提供访问公共网络的通道，使得内部网络的主机可以与公共网络上其他主机进行通信，同时保护了内部网络的私有IP地址不会被外部网络获取和攻击。（比如学校内部主机想访问互联网上的资源，比如内部采用私有IP地址但是内网主机有访问互联网的需求，比如问在专网上使用专用地址的主机如何与互联网上的主机通信–使用网络地址转化NAT）
VPN：虚拟专用网，VPN（虚拟专用网络）通过加密技术、隧道协议和身份验证机制，在不安全的公共网络中创建一个安全的通信通道。它主要依赖于协议如IPsec、SSL/TLS、L2TP等，通过加密传输保护数据的机密性和完整性，确保数据在互联网上不被窃取或篡改。VPN的作用包括提供远程安全访问，允许远程用户或分支机构通过互联网安全连接到企业网络；保障跨地域的通信，帮助企业实现全球范围的虚拟局域网（LAN）；绕过地理限制和审查，保护用户隐私；以及降低跨区域连接的成本，取代传统的专线网络。通过这些功能，VPN有效提升了网络安全性，支持灵活的远程工作和高效的企业资源共享。

16、TCP三报文握手建立连接的过程包括三个阶段：

客户端发起连接请求（SYN）；服务器接收到请求并回复确认（SYN/ACK）；客户端收到确认后回复确认（ACK）。

分析比较面向连接和无连接服务的不同：

TCP采用三次握手方式建立连接，可以保证通信双方都具有发消息和收消息的能力，从而提高了连接的可靠性和安全性。相比之下，无连接服务不需要建立连接，消息的发送者不知道是否能够到达接收者，因此通信的可靠性较差。

TCP四报文挥手建立连接的过程包括四个阶段：

客户端发送FIN，请求关闭连接。服务器确认FIN，发送ACK。服务器发送FIN，请求关闭连接。客户端确认FIN，发送ACK。

四次挥手的必要性：

四次挥手的设计是为了确保通信双方都能够完全关闭连接，并且确保双方的数据都能够传输完毕。特别是在全双工通信中，连接的关闭需要双方都同意。四次挥手保证了以下几个关键点：单向关闭、数据传输完成可以安全关闭连接、避免数据丢失。通过四次挥手，TCP协议能够可靠地确保连接的完整关闭，避免资源泄漏或数据丢失。

17、TCP采用的拥塞算法有哪些？判断网络发生拥塞的事件有哪些？

拥塞算法有四个：慢开始、拥塞避免、快恢复、快重传
事件：丢包、重复ACK、超时、延迟增大、网络带宽下降
18、TCP协议的发送能力是如何确定的，受哪些因素的影响？
TCP协议的发送能力主要由发送窗口大小决定，它控制了发送方可以在未收到确认的情况下最多发送的数据量。TCP的发送能力是接收窗口和拥塞窗口的最小值。
影响因素：受到网络条件、带宽、延迟、丢包情况等多种因素的影响。

19、TCP协议有自动重传机制，请写出引起TCP重传报文的传输异常情况

数据包丢失、ACK丢失、超时、乱序、网络拥塞、数据包损坏。
20、TFTP协议利用UDP协议传输文件，UDP是不可靠的，但TFTP却能可靠的传输文件，它是如何做到的？18、TCP协议有自动重传机制，请写出引起TCP重传报文的传输异常情况：
TFTP 通过在应用层实现确认和重传机制来弥补 UDP 的不可靠性。具体来说：确认机制（ACK）：每个数据包都需要收到对方的确认，确保数据已成功接收。超时重传：如果发送的数据包未得到确认，TFTP 会在超时后自动重传该数据包。数据顺序：TFTP 对每个数据块进行编号，保证数据按顺序到达，并在丢失时重传缺失的数据块。这些机制让 TFTP 能够在 UDP 上实现可靠的数据传输。

19、为什么需要使用MIME内容类型？举出一个MIME内容类型的例子，并说明其含义。

MIME（多用途互联网邮件扩展）内容类型用于指示消息或文件的格式，以便接收方正确处理。它让邮件、网页等能够传输不同类型的内容（如文本、图像、音频等）。
例如：text/html 含义：表示内容是 HTML 格式的文本，用于网页显示。
使用 MIME 类型，系统能根据内容类型做出正确的处理和显示。

20、通过DHCP获得的IP地址等参数有一个租用期，为什么要有租用期？

DHCP 的租用期是为了有效管理IP地址的分配。由于IP地址是有限的，租用期可以确保在设备不再使用时，地址能够被回收并分配给其他设备，从而避免地址浪费并提高网络资源的利用率。

21、序号的含义是什么？

序号字段值指的是本报文段所发送的数据的第一个字节的序号。给字节流的字节按序编号，确保数据按序传输和正确接收实现可靠传输。

22、确认号的含义是什么？

期望收到对方下一个报文段的第一个数据字节的序号，确认号为N代表到序号N-1为止所有的数据都已正确收到。

23、接收窗口字段的含义与功能

接收窗口含义：接收窗口是指接收方可以接收的最大数据量。作用：进行流量控制避免拥塞。

24、分析比较TCP协议和UDP协议的区别。根本不同点

TCP是面向连接的、可靠的、流量控制的协议，保证数据的顺序、完整性和可靠传输，适用于对可靠性要求高的应用。
UDP是无连接的、不可靠的协议，不保证数据的顺序和完整性，适用于对实时性要求高、能够容忍丢包的应用。
扩展知识：各自的特点：
UDP的主要特点是：（1）无连接：（2） 尽最大努力交付：（3）面向报文：（4）无拥塞控制，(5）支持一对一、一对多、多对一和多对多的交互通信：(6） 首部开销小（只有四个字段：源端口、目的端口、长度和检验和）。
TCP 的主要特点是：(1）面向连接：(2） 每一条TCP 连接只能是点对点的（一对一）；（3） 提供可靠交付的服务；（4)提供全双工通信；(5）面向字节流。

25、端口的作用是什么？分哪几类？为什么要使用端口号？使用熟知端口号的目的？

端口作用：端口是网络通信中用于区分不同服务和应用程序的标识符。它通过与IP地址结合，帮助操作系统和应用程序识别数据流的目标应用程序或服务。
端口号分为两大类：（1）服务器端使用的端口号，又分为熟知端口号或者全球同样端口号和登记端口号。（2）客户端使用的端口号，又叫作短暂端口号。
为什么要使用端口号：端口号的使用使得同一IP地址下能同时运行多个服务，避免数据流混淆，确保不同应用程序能够正确接收和发送数据。
使用熟知端口号目的：熟知端口号的目的在于帮助网络管理员、开发人员或安全人员快速识别和管理服务，确保网络的正常运行和安全防护。

26、除了Web服务，因特网上还有哪些常用的公共服务，要求至少写出3种服务名称，并阐述其主要服务内容、使用的应用层协议和运输层协议。

除了 Web 服务，因特网上还有以下常用的公共服务：FTP（文件传输协议）主要服务内容：用于在计算机之间传输文件。应用层协议：FTP运输层协议：TCPSMTP（简单邮件传输协议）
主要服务内容：用于发送电子邮件。应用层协议：SMTP 运输层协议：TCP
DNS（域名系统）主要服务内容：将域名解析为IP地址。应用层协议：DNS运输层协议：UDP这些服务通过不同的协议支持网络中数据的传输和管理。

27、域名服务系统DNS四种类型及其功能作用：

根域名服务器：作为整个DNS系统的起点，指引查询到顶级域服务器。
顶级域名服务器:这些域名服务器负责管理在该项级域名服务器注册的所有二级域名。当收到DNS查询请求时，就给出相应的回答。
权限域名服务器:负责一个区的域名服务器。当一个权限域名服务器还不能给出最后的查询回答时，就会告诉发出查询请求的DNS客户，下一步应当找哪一个权限域名服务器)
本地域名服务器:起着代理的作用，会将该报文转发到上述的域名服务器的等级结构中。

28、当前计算机网络面临的安全威胁主要包括哪些？

一是网络攻击行为增加，例如黑客攻击、恶意软件、拒绝服务攻击等，这些攻击行为可能导致网络瘫痪、数据泄露和财产损失；
二是安全漏洞，包括软件漏洞和硬件漏洞等，黑客利用这些漏洞进行攻击或窃取敏感信息；
三是网络诈骗，例如钓鱼网站、虚假广告等，损害个人和企业的信用和财产。
解决威胁的措施：从技术手段方面，网络安全防御应该采取多种技术手段，例如网络防火墙、入侵检测系统、反病毒软件等，以保障网络的安全和稳定。
从非技术手段方面，应该加强对网络安全的管理和监管。例如，政府可以发布相关法律法规，对违规行为进行处罚，促进企业开展网络安全的自我管理和自我约束；同时，还可以通过加强宣传教育、提升员工安全意识等方式，增强广大公众和企业的网络安全防范意识。

原文地址：https://blog.csdn.net/m0_72900498/article/details/144804263

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