6.20

一、计算机网络概述与体系结构
第1题：简述计算机网络的功能。
参考答案：

计算机网络主要有以下功能：

数据通信：计算机网络主要提供传真、电子邮件、电子数据交换（EDI）、远程登录和浏览等数据通信服务。

资源共享：凡是入网用户均能享受网络中各个计算机系统的全部或部分软件、硬件和数据资源，这是最本质的功能。

提高可靠性：网络中的每台计算机都可通过网络相互成为后备机。

分布处理：通过算法将大型的综合性问题交给不同的计算机同时进行处理。

第2题：网络协议的三要素是什么？各有什么含义？
参考答案：

网络协议的三要素是语法、语义、同步：

语法：数据与控制信息的结构或格式，即“怎么说”。

语义：需要发出何种控制信息、完成何种动作以及做出何种响应，即“说什么”。

同步：事件实现顺序的详细说明，即“何时说”。

第3题：试比较电路交换、报文交换和分组交换的主要优缺点。
参考答案：

交换方式 优点 缺点
电路交换 端对端通信质量因约定了通信资源而获得可靠保障，对连续传送大量数据效率高 建立连接时间长，线路利用率低
报文交换 线路利用率高 时延长，需要大缓存
分组交换 时延小，灵活性高，线路利用率高 需要额外的分组头信息，无连接时不保证有序到达
为什么网络主要使用分组交换？ 分组交换不需要预先建立连接，资源按需分配，对网络故障不敏感，更适合计算机通信的突发性特征。

第4题：OSI参考模型与TCP/IP体系结构有何不同？
参考答案：

层次数量不同：OSI/RM分为7层（物理层、数据链路层、网络层、运输层、会话层、表示层、应用层）；TCP/IP分为4层（网络接口层、网际层、运输层、应用层）。

对应关系：TCP/IP的网络接口层对应OSI的物理层和数据链路层；网际层对应网络层；运输层对应运输层；应用层对应会话层、表示层和应用层。

出现时间不同：TCP/IP的出现比OSI早约十年，技术上更成熟。

标准不同：OSI是国际化标准组织制定的理论模型，TCP/IP是事实上的工业标准。

第5题：简述C/S模型与P2P模型的主要区别。
参考答案：

C/S模型（客户-服务器） ：客户是服务请求方，服务器是服务提供方。客户端不需要特殊硬件和复杂的操作系统，服务器需要强大的硬件和操作系统。

P2P模型（对等方） ：两者没有客户端和服务器之分，每个节点既可以请求服务，也可以提供服务。

二、物理层
第6题：物理层接口有哪四大特性？
参考答案：

物理层描述与传输媒体的接口相关的四大特性：

机械特性：接口接线器的形状、尺寸、引脚数目和排列等。

电气特性：接口电缆各条线上出现的电压范围。

功能特性：某条线上出现的某一电平的电压表示何种意义。

过程特性（规程特性） ：对不同功能的各种可能事件的出现顺序。

第7题：简述曼彻斯特编码的特点。
参考答案：

曼彻斯特编码在每个比特的中间发生跳变，既传输数据又提供同步信号：

位周期中心的跳变代表数据（向上跳变代表0，向下跳变代表1，可反向定义）

自带同步时钟，无需额外同步信号

编码效率为50%（每个比特需要一个码元周期内的跳变）

三、数据链路层
第8题：数据链路层必须解决的三个基本问题是什么？
参考答案：

封装成帧：在数据前后分别添加首部和尾部来界定帧的边界。

透明传输：数据中若出现与帧界定符相同的比特组合，能正确传输（通过字节填充或零比特填充实现）。

差错控制：检测并处理传输错误（通过CRC等检错技术实现）。

第9题：简要说明CSMA/CD的工作原理。
参考答案：

CSMA/CD（载波监听多点接入/碰撞检测）是以太网的核心介质访问控制协议，其工作原理可概括为 “先听后说，边听边说，冲突停发，随机重发” ：

发送数据前首先侦听载波（载波检测）

如果网络（总线）空闲，发送站开始发送帧

如果网络（总线）被占用，发送站继续侦听并推迟发送

发送站在发送过程中侦听碰撞（碰撞检测）

如果检测到碰撞，发送站立即停止发送

每个卷入碰撞的站进入退避周期，等待随机时间后重发，直至发送成功

第10题：以太网交换机是如何通过自学习算法建立MAC地址表的？
参考答案：

交换机的自学习过程如下：

当交换机从某个端口收到一个帧时，读取源MAC地址

在MAC地址表中查找该源MAC地址：

若找不到，则将该MAC地址与进入端口号一起存入地址表

若已存在，则更新老化时间（刷新该条目的存活时间）

对于目的MAC地址：

若在地址表中找到，则按表转发到对应端口

若找不到，则向除进入端口外的所有端口泛洪（广播转发）

第11题：VLAN（虚拟局域网）的作用是什么？
参考答案：

VLAN的主要作用：

隔离广播域：限制广播帧的传播范围，减少广播风暴对网络的影响

提高安全性：不同VLAN之间默认不能直接通信，需要经过三层设备

简化网络管理：可以按部门、功能等逻辑划分，不受物理位置限制

提高网络性能：减少不必要的广播流量，提高带宽利用率

四、网络层
第12题：简述ARP协议和DNS协议的功能及区别。
参考答案：

ARP（地址解析协议） ：将IP地址解析为MAC地址（第二层地址），用于同一局域网内的通信。

DNS（域名系统） ：将域名解析为IP地址，用于整个互联网范围的通信。

主要区别：

对比项 ARP DNS
解析方向 IP→MAC 域名→IP
作用范围 同一局域网 整个互联网
工作层次 网络层/数据链路层 应用层
第13题：简述子网掩码的作用。
参考答案：

子网掩码用于区分IP地址中的网络号和主机号：

将子网掩码与IP地址进行按位与运算，即可得到网络地址

通过子网掩码可以判断两个IP地址是否属于同一子网

子网划分可以减少广播域、有效利用和规划IP地址

第14题：简述RIP和OSPF路由选择协议的主要区别。
参考答案：

对比项 RIP OSPF
算法类型 距离向量算法 链路状态算法
度量标准 跳数（最大15跳） 带宽/延迟等综合代价
适用范围 小型网络 大型网络
收敛速度 慢 快
路由更新 定期（30秒）广播 触发更新
第15题：路由器的主要作用是什么？它工作在OSI的哪一层？
参考答案：

路由器是网络层的核心设备，其主要作用：

路由选择：根据路由表为IP数据报选择从源到目的的最佳路径

分组转发：将数据从输入端口转发到合适的输出端口

连接不同网络：连接不同的局域网或广域网

隔离广播域：路由器不转发广播帧，可以隔离广播域

第16题：NAT（网络地址转换）的作用是什么？
参考答案：

NAT（网络地址转换）的主要作用：

将私有IP地址转换为公网IP地址，实现内网主机访问互联网

解决了IPv4地址短缺问题，让多个内网主机共享一个公网IP

提高了内部网络的安全性，外网无法直接访问内网主机

五、运输层
第17题：TCP和UDP的主要区别是什么？
参考答案：

对比项 TCP UDP
面向连接 是（面向连接） 否（无连接）
可靠性 可靠传输（确认、重传） 不可靠（尽力而为）
流量控制 有（滑动窗口） 无
拥塞控制 有 无
首部开销 20字节 8字节
适用场景 HTTP、FTP、SMTP DNS、视频流、实时通信
第18题：简述TCP三次握手建立连接的过程。
参考答案：

TCP通过三次握手建立连接：

第一次握手：客户端发送SYN=1的报文段，初始序号为seq=x，进入SYN_SENT状态

第二次握手：服务器收到后，发送SYN=1, ACK=1的报文段，seq=y, ack=x+1，进入SYN_RCVD状态

第三次握手：客户端收到后，发送ACK=1的报文段，seq=x+1, ack=y+1，双方进入ESTABLISHED状态

第19题：TCP拥塞控制包含哪几种算法？各有什么特点？
参考答案：

TCP拥塞控制包含四种算法：

慢开始：拥塞窗口从1开始，每收到一个ACK，窗口指数增长（1→2→4→8…）

拥塞避免：达到慢开始门限后，窗口线性增长（每次加1）

快重传：收到3个重复ACK立即重传，无需等待超时

快恢复：将慢开始门限减半后直接进入拥塞避免

第20题：简述TCP流量控制是如何实现的？
参考答案：

TCP通过滑动窗口机制实现流量控制：

接收方在TCP首部的窗口字段（rwnd） 中告知发送方自己当前可接收的数据量

发送方根据接收方通告的窗口大小限制已发送但未确认的数据量

接收方缓存即将溢出时，可通告窗口为0，暂停发送方发送

防止发送方发送过快导致接收方缓存溢出

六、应用层
第21题：FTP协议为什么需要使用两个TCP连接？
参考答案：

FTP使用两个TCP连接分别传送控制信息和数据：

控制连接（端口21）：用于传送命令和应答，持续整个会话期间

数据连接（端口20）：用于传送文件数据，每次文件传输时建立，传输完关闭

这种 “带外控制” 方式使得控制信息与数据信息分离，控制命令的传送不受数据传输的影响。

第22题：简述DNS域名解析的两种查询方式。
参考答案：

DNS域名解析有两种查询方式：

递归查询：本地域名服务器代替客户机向其他DNS服务器查询，直到得到最终结果

迭代查询：本地域名服务器依次向各级DNS服务器查询，各服务器返回下一级服务器的地址

第23题：HTTP协议中，持久连接与非持久连接有何区别？
参考答案：

非持久连接（HTTP/1.0）：每个Web对象（如图片、CSS、JS）单独建立一个TCP连接，每个对象传输完成后关闭连接，开销大。

持久连接（HTTP/1.1）：多个Web对象共用同一个TCP连接，一个连接可传输多个对象，减少了连接建立和释放的开销。

第24题：简述DHCP的作用及其工作原理。
参考答案：

DHCP（动态主机配置协议） 的作用是自动为网络中的主机分配IP地址（包括IP地址、子网掩码、默认网关、DNS服务器等），简化网络管理。

工作原理：

DHCP客户端在网络上广播DHCP Discover报文

DHCP服务器收到后提供（Offer） 一个可用的IP地址

客户端选择后请求（Request） 该地址

服务器确认（ACK） 分配，并设定租用期

租用期过半时，客户端需续约；租用期到了之后，服务器可收回该IP重新分配

七、网络安全
第25题：计算机网络安全的目标是什么？面临哪些主要威胁？
参考答案：

网络安全的目标：

保密性：信息不被未授权者访问

完整性：信息在传输和存储过程中不被篡改

可用性：合法用户能够正常访问资源

主要威胁：

被动攻击：截获（窃听）、流量分析

主动攻击：中断、篡改、伪造