计算机网络面试总结（1）
数据链路层：
在tcp/ip协议族中存在主要有三个目的：1.为ip模块发送和接收数据、2.为arp模块发送arp请求和接收arp应答、3为rarp模块发送rarp请求和接收rarp应答
协议单元：帧
帧格式：目的地址mac地址、源地址mac地址、类型承载通信的数据协议、fcs帧校验序列
mtu指某一层上所能通过的最大数据包大小，如果ip层要传输的数据比数据链路层mtu大，那需要进行分片。当通信双方需要经过许多网络时，重要的通信路径中最小的mtu也叫做路径MTU，
ARP协议：将ip地址转换为mac地址，RARP反向解析将mac转为ip
他们使用相同的报文格式
arp协议解析：1.首先每台主机都会有一个arp列表存在于arp缓存区中，表示ip地址与mac地址的对应关系。需要发送数据包时先检查列表中是否存在对应关系，有直接发，没有就本地广播arp请求，查询mac地址
2.网络中所有主机收到该请求后查询自己ip地址是否与数据包ip地址一致，不相同忽略，相同则将发送端mac地址和IP地址添加到自己的列表中，若arp列表中已存在该地址则覆盖，然后向源主机发送响应包
3.源主机收到响应包将ip地址和mac地址添加入列表，然后传输数据。没收到则查询失败
RARP工作过程：1.发送一个本地的rarp广播包，附带自身mac地址请求收到该包的rarp服务器分配一个IP地址
2.rarp服务器收到请求后检查自己列表，寻找mac对应的ip，没有就忽略
3.存在对应关系，则向源主机发送一个响应数据包，并将ip地址提供给对方使用
4.源主机收到响应数据包则利用ip地址进行通信，没有就初始化失败
网络层：主要实现点对点的通信，跨越多种数据链路层
ip协议：ip地址是在连接到网络中所有主机所识别出的通信地址，ip地址32位，实际上ip地址由网卡决定，ip地址分为ABCD四类
A：1.0.0.0 ~126.0.0.0
B：128.0.0.0~191.255.255.255
C：192.0.0.0~223.255.255.255
D：保留地址，不指向特定网络，多用于多播中
E：为将来使用作保障
全0位地址对应当前主机、全1位地址对应是当前子网的广播地址
其中生存时间指每经过一个路由器转发生存时间减1，单位是跳数，占8位，比如为1则只能在局域网中传播
ip面向无连接，即使对端主机，数据包任然发出，所以会产生冗余，主要为了简化和提速
版本：决定了ip协议的版本号，通信双方版本号必须一致，常用ipv4
首部长度：决定了首部的长度，占四位最大则为1111，15*4表示60字节，如果首部的长度不是4的整数倍会进行可选字段填充，最常用的首部长度为0101即20字节
区分服务：没有被使用过
总长度：表示首部和数据之和的总长度，占16位那么数据报最大长度为2^16-1=65535字节
总长度不能超过ip层下方数据链路层的mtu
标识：占16位，每产生一个数据包加1，分片后原来的标识字段会被复制，最后相同的标识字段所在的数据报重装成原来的数据报
标志：占3位其中2位有意义，最低为MF为1表示后面还有分片，为0表示最后一个分片中间位DF为1表示不能分片
片偏移：13位，分片后某片在原分组中相对位置
协议：指出携带协议种类
首部校验和：只检测首部，不检测数据，因为首部可能发生一些变化
源地址：32位
目的地址：32位
IP分片和组装：在不同数据链路中，最大传输单位MTU不同，以太网帧不够mtu大小则填充，超过则分片，对分片的数据16位标识都一样，组装后依据标识判断，顺序通过片偏移来保证，片偏移为0就是首部，下一个偏移为当前偏移加总长度。
路由表：
destination：目的地址
gateway：网关 0.0.0.0表示不需要经过网关当前目标地址与本机相同
flags：u表示活动的，g表示需要经过网关
ICMP协议：控制协议，用于主机路由器之间传递控制信息。控制信息：网络是否可达，路由是否可用等网络本身的消息。常被用与ping、trace等中
一个新搭建好的网络，往往需要先进行一个简单的测试，来验证网络是否畅通；但是IP协议并不提供可靠传输。如果丢包了，IP协议并不能通知传输层是否丢包以及丢包的原因
icmp协议基于ip协议，但并不是传输层，归于网络层
一个ICMP报文：ip报头至少20字节、icmp报头至少8字节、icmp报文，ip报头中协议为1时就表示这是一个icmp报文
CMP报文分为两大类：一是通知出错原因、二是查询诊断
相应请求报文（类型为8）、应答报文（类型为0）：在ping中就有应用。一台主机向一个节点发送一个类型值为8的报文，如果没有异常，则返回应答报文
目标不可达（类型为3）在路由器或者主机不能传递数据时使用
源抑制报文（类型为4）：充当一个控制流量的角色，通知主机减少数据报流量
超时报文（类型为11）：代码字段值为0表示传输超时，代码字段值为1表示分段重组超时
时间戳请求报文（类型为13）应带报文（类型为14）用于测试两主机之间来回传输一次的时间
