计算机网络复习

1. 计算机网络和分布式计算机系统的区别?
两者在计算机硬件连接、系统拓朴结构和通信控制等方面基本都是一样的,它们都具有通信和资源共享的功能。
区别关键在于:

分布式计算机系统是在分布式计算机操作系统支持下,进行分布式数据库处理的,也就是说各互联的计算机可以互相协调工作,共同完成一项任务,多台计算机上并行运行,且具有透明性——用户不知道数据、资源的具体位置,整个网络中所有计算机就像是一台计算机一样;
计算机网络却不具备这种功能,计算机网络系统中的各计算机通常是各自独立进行工作的
2. 波特和比特的区别?
波特是码元传输的速率单位,说明每秒传多少个码元。码元传输速率也称为码元速率、调制速率、波形速率或符号速率。
比特是信息量的单位,与码元的传输速率“波特”是两个完全不同的概念。
但是,信息的传输速率“比特/秒”与码元的传输速率“波特”在数量上却有一定的关系。

3. TCP/IP网络协议的核心是什么,如何引出“over everything”和“everything over?”
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/IP协议可以为各种各样的应用提供服务(everything over ip) 同时TCP/IP协议也允许IP协议在各种各样的网络构成的互联网上运行(IP over everything)。
everything over IP: everything 均以 IP 为基础,以后的网络中的设备都用 IP(现在的电话网络就不是)。【over:以…为基础】
IP over everything: 在现在的电通信网过渡到光通信网的过程中,IP、ATM、WDM 会配合使用,渐渐过渡,即是 IP over everything。【over:凌驾于…之上】

4. 电路交换、报文交换、分组交换区别

若传输的数据量很大,而且传送时间远大于呼叫时间,则采用电路交换较为合适;当端到端的通路有很多段链路组成时,采用分组交换较为合适。

从提高整个网络的信道利用率上看,分组交换优于电路交换。

注:报文交换是以“报文”为单位的,分组交换是以“分组”为单位的,所以速度快。

5. IPv4 和 IPv6 的区别
IPv4 地址长度为 32 bit,而 IPv6 地址长度为 128 bit,地址增大了 2128 / 232 = 296 倍。
灵活的 IP 报文头部格式。使用一系列固定格式的扩展头部取代了 IPv4 中可变长度的选项字段。

IPv6 中选项部分的出现方式也有所变化,使路由器可以简单路过选项而不做任何处理,加快了报文处理速度
IPv6 简化了报文头部格式,字段只有 7 个,加快报文转发,提高了吞吐量
提高安全性。身份认证和隐私权是 IPv6 的关键特性。
支持更多的服务类型
允许协议继续演变,增加新的功能,使之适应未来技术的发展。
6. TCP的拥塞控制与流量控制的功能和区别?
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。

流量控制:
指点对点通信量的控制,是端到端的问题。
【匹配速率】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。

7. 集线器,路由器和交换机有什么区别.
集线器工作在第一层(即物理层),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。
交换机工作在第二层(即数据链路层),它要比集线器智能一些,对它来说,网络上的数据就是 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,但是交换机并不懂得 IP 地址,它只知道 MAC 地址。
路由器工作在第三层(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。
8. P2P 网络编程的特点
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 模型的思想是整个网络中的传输内容不再被保存在中心服务器上,每个节点都同时具有下载、上传的功能,其权利和义务都是大体对等的。

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。

9. DNS 的递归查询与迭代查询
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。
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 ,此时叫迭代查询!

10. 什么是码元?什么是码元长度?
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。

11. 计算机网络的接入类型都有哪些?
局域网、城域网、广域网和互联网

宽带、无线

12. 中继器,集线器,交换机,网桥,网关,路由器的功能作用,区别到底是什么?

物理层:中继器(Repeater)和集线器(Hub)。用于连接物理特性相同的网段,这些网段,只是位置不同而已。Hub 的端口没有物理和逻辑地址。

逻辑链路层:网桥(Bridge)和交换机(Switch)。用于连接同一逻辑网络中、物理层规范不同的网段,这些网段的拓扑结构和其上的数据帧格式,都可以不同。Bridge和Switch的端口具有物理地址,但没有逻辑地址。

网络层:路由器(Router)。用于连接不同的逻辑网络。Router的每一个端口都有唯一的物理地址和逻辑地址。

应用层:网关(Gateway)。用于互连网络上,使用不同协议的应用程序之间的数据通信,目前尚无硬件产品。

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。
集线器:物理层,基本功能信息分发,它把一个端口接收的所有信号向所有端口分发出去。一些集线器在分发之前将弱信号重新生成。
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。

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。【将两个LAN连起来,根据MAC地址来转发帧,可以看作一个“低层的路由器”。】

交换机:数据链路层,是一种基于MAC地址识别,能完成封装转发数据包功能的网络设备。可以理解为高级的网桥,他有网桥的功能,但性能比网桥强。交换机和网桥的细微差别就在于:交换机常常用来连接独立的计算机,而网桥连接的目标是 LAN,所以交换机的端口较网桥多。

路由器:网络层,用于连接多个逻辑上分开的网络,几个使用不同协议和体系结构的网络;具有判断网络地址和选择路径的功能,过滤和分隔网络信息流。路由器的主要工作就是为经过路由器的每个IP数据包寻找一条最佳传输路径,并将该数据有效地传送到目的站点。 路由器的基本功能是,把数据(IP报文)传送到正确的网络。

网关:网关(Gateway)又称网间连接器、协议转换器。网关在网络层以上实现网络互连,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。网关既可以用于广域网互连,也可以用于局域网互连。 通过字面意思解释就是网络的关口。从技术角度来解释,就是连接两个不同网络的接口,比如局域网的共享上网服务器就是局域网和广域网的接口。

13. TCP建立连接

TCP建立连接,三次握手,它需要三步完成。在TCP的三次握手中,发送第一个SYN的一端执行的是主动打开。

而接收这个SYN并发回下一个SYN的另一端执行的是被动打开。

第一次握手:【检查Server是否能正常通信】 建立连接时,客户端发送SYN包(SYN = 1)到服务器,并进入SYN_SENT状态,等待服务器确认;SYN:同步序列编号(Synchronize Sequence Numbers)。
第二次握手:【Server回访,测试Client是否能正常通信】 服务器收到SYN包,必须确认客户的SYN(ack = 客户端的初始序列号 x + 1),同时自己也发送一个SYN包(SYN = 1),即SYN + ACK包,此时服务器进入SYN_RECV状态;
注:该步骤ack表示需要客户端发送第x+1个字节了

第三次握手:【Client收到确认,告知Server可正常通信】 客户端收到服务器的SYN+ACK包,向服务器发送确认包ACK(ack = 服务器的初始序列号y + 1),此包发送完毕,客户端和服务器进入ESTABLISHED(TCP连接成功)状态,完成三次握手。
如果服务器没有收到客服端的ACK,会超时重传自己的SYN请求,一直到收到服务端的ACK为止

14. ARP 协议过程
ARP 协议是“Address Resolution Protocol”(地址解析协议)的缩写。在局域网中,网络中实际传输的是“帧”,帧里面是有目标主机的 MAC 地址的。在以太网中,一个主机要和另一个主机进行直接通信,必须要知道目标主机的 MAC 地址。但这个目标 MAC 地址是如何获得的呢?它就是通过地址解析协议 ARP 获得的。所谓“地址解析”就是主机在发送帧前将目标 IP 地址转换成目标 MAC 地址的过程。 ARP 协议的基本功能就是通过目标设备的 IP 地址,查询目标设备的 MAC 地址,以保证通信的顺利进行

ARP(AddressResolutionProtocol)是地址解析协议,是一种将IP地址转化成物理地址的协议。从IP地址到物理地址的映射有两种方式:表格方式和非表格方式。ARP具体说来就是将网络层(IP层,也就是相当于OSI的第三层)地址解析为数据连接层(MAC层,也就是相当于OSI的第二层)的MAC地址。

在局域网中,当主机或其它网络设备有数据要发送给另一个主机或设备时,它必须知道对方的网络层地址(即IP地址)。但是仅仅有IP地址是不够的,因为IP数据报文必须封装成帧才能通过物理网络发送,因此发送站还必须有接收站的物理地址,所以需要一个从IP地址到物理地址的映射。APR就是实现这个功能的协议。

假设主机A和B在同一个网段,主机A要向主机B发送信息。具体的地址解析过程如下

(1)主机A首先查看自己的ARP表,确定其中是否包含有主机B对应的ARP表项。如果找到了对应的MAC地址,则主机A直接利用ARP表中的MAC地址,对IP数据包进行帧封装,并将数据包发送给主机B。

(2)如果主机A在ARP表中找不到对应的MAC地址,则将缓存该数据报文,然后以广播方式发送一个ARP请求报文。ARP请求报文中的发送端IP地址和发送端MAC地址为主机A的IP地址和MAC地址,目标IP地址和目标MAC地址为主机B的IP地址和全0的MAC地址。由于ARP请求报文以广播方式发送,该网段上的所有主机都可以接收到该请求,但只有被请求的主机(即主机B)会对该请求进行处理。

(3)主机B比较自己的IP地址和ARP请求报文中的目标IP地址,当两者相同时进行如下处理:将ARP请求报文中的发送端(即主机A)的IP地址和MAC地址存入自己的ARP表中。之后以单播方式发送ARP响应报文给主机A,其中包含了自己的MAC地址。

(4)主机A收到ARP响应报文后,将主机B的MAC地址加入到自己的ARP表中以用于后续报文的转发,同时将IP数据包进行封装后发送出去。
当主机A和主机B不在同一网段时,主机A就会先向网关发出ARP请求,ARP请求报文中的目标IP地址为网关的IP地址。当主机A从收到的响应报文中获得网关的MAC地址后,将报文封装并发给网关。如果网关没有主机B的ARP表项,网关会广播ARP请求,目标IP地址为主机B的IP地址,当网关从收到的响应报文中获得主机B的MAC地址后,就可以将报文发给主机B;如果网关已经有主机B的ARP表项,网关直接把报文发给主机B。

发送方:主机
接收方:本网络的另一台主机
用ARP找到目的主机的硬件地址。
发送方:主机
接收方:其他网络的另一台主机
用ARP找到本网络的一个路由器的硬件地址,剩下的工作由这个路由器完成。
发送方:路由器
接收方:本网络的一台主机
用ARP找到目的主机的硬件地址。
发送方:路由器
接收方:其他网络的另一台主机
用ARP找到本网络的一个路由器的硬件地址,剩下的工作由这个路由器完成。
15. PPP协议
点到点协议(Point to Point Protocol,PPP)是为在同等单元之间传输数据包这样的简单链路设计的链路层协议。这种链路提供全双工操作,并按照顺序传递数据包。设计目的主要是用来通过拨号或专线方式建立点对点连接发送数据,使其成为各种主机、网桥和路由器之间简单连接的一种共通的解决方案。PPP具有以下功能:
(1)PPP具有动态分配 IP 地址的能力,允许在连接时刻协商IP地址;
(2)PPP支持多种网络协议,比如TCP/IP 、NetBEUI 、NWLINK 等;
(3)PPP具有错误检测能力,但不具备纠错能力,所以ppp是不可靠传输协议;
(4)无重传的机制,网络开销小,速度快。
(5)PPP具有身份验证功能。
(6) PPP可以用于多种类型的物理介质上,包括串口线、电话线、移动电话和光纤(例如SDH),PPP
也用于Internet接入。

参考:https://blog.csdn.net/kkm09/article/details/105136235

posted @ 2020-05-16 10:27  午夜的行人  阅读(65)  评论(0编辑  收藏
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