2020年计算机网络方面的面试基础题.pdf
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1、2020年 计 算 机 网 络 方 面 的 面 试 基 础 题 哦一、什 么 是 互 联 网 OSI模 型?OSI(Open System Interconnection)是 指 开 放 式 系 统 互 联 参 考 模 型。在 我 们 的 平 常 使 用 的 计 算 机 网 络 中 存 在 众 多 体 系 结 构,如 旧 M 公 司 的 SNA(系 统 网 络 体 系 结 构)和 DEC公 司 的 DNA(Digital Network Architecture)数 字 网 络 体 系 结 构 等。由 于 体 系 太 多,为 了 能 够 解 决 不 同 网 络 之 间 的 互 联 问 题,国
2、际 标 准 化 组 织 制 定 了 这 个 OSI模 型。OSI将 网 络 通 信 工 作 分 为 七 层,由 高 到 低 依 次 为 物 理 层、数 据 链 路 层、网 络 层、传 输 层、会 话 层、表 示 层 和 应 用 层。OSI模 型 结 构 图 二、数 据 如 何 各 层 之 间 传 输?物 理 层,数 据 链 路 层,网 络 层 属 于 OSI模 型 的 低 三 层,负 责 创 建 网 络 通 信 连 接 的 链 路,传 输 层,会 话 层,表 示 层 和 应 用 层 是 OSI模 型 的 高 四 层,具 体 负 责 端 到 端 的 数 据 通 信。每 层 完 成 一 定 的 功
3、 能,每 层 都 直 接 为 其 上 层 提 供 服 务,并 且 所 有 层 次 都 互 相 支 持,而 网 络 通 信 则 能 够 自 上 而 下(在 发 送 端)或 者 自 下 而 上(在 接收 端)双 向 进 行。当 然,并 不 是 所 有 通 信 都 是 要 经 过 O SI的 全 部 七 层,如 物 理 接 口 之 间 的 转 接,只 需 要 物 理 层 中 进 行 即 可;而 路 由 器 与 路 由 器 之 间 的 连 接 则 只 需 网 络 层 以 下 的 三 层。三、各 层 的 作 用 是 什 么?各 自 包 括 哪 些 就 应 用?O物 理 层 规 定 了 激 活、维 持、关
4、 闭 通 信 端 点 之 间 的 机 械 特 性、电 气 特 性、功 能 特 性 以 及 过 程 特 性。物 理 层 为 上 层 协 议 提 供 了 一 个 传 输 数 据 的 物 理 媒 体。属 于 物 理 层 定 义 的 典 型 规 范 包 括:EIA/TIARS-232、EIA/TIA RS-449、RJ-45 等。O数 据 链 路 层 在 不 可 靠 的 物 理 介 质 上 提 供 可 靠 的 传 输。数 据 链 路 层 的 作 用 包 括:物 理 地 址 寻 址、数 据 的 成 帧、流 量 控 制、数 据 的 检 错、重 发 等。数 据 链 路 层 协 议 的 代 表 包 括:SDL
5、C、HDLC、PPP、STP、帧 中 继 等。O网 络 层 负 责 对 子 网 间 的 数 据 包 进 行 路 由 选 择。网 络 层 还 能 够 实 现 拥 塞 控 制、网 际 互 连 等 功 能。网 络 层 协 议 的 代 表 包 括:IP、IPX、RIP、OSPF 等。O 传 输 层 是 第 一 个 端 到 端,即 主 机 到 主 机 的 层 次。传 输 层 负 责 将 上 层 数 据 分 段 并 提 供 端 到 端 的、可 靠 的 或 不 可 靠 的 传 输。此 外,传 输 层 还 要 处 理 端 到 端 的 差 错 控 制 和 流 量 控 制 问 题。传 输 层 协 议 的 代 表
6、包 括:TCP、UDP、SPX等。O 会 话 层 管 理 主 机 之 间 的 会 话 进 程,即 负 责 建 立、管 理、终 止 进 程 之 间 的 会 话。会 话 层 还 利 用 在 数 据 中 插 入 校 验 点 来 实 现 数 据 的 同 步。O表 示 层 对 上 层 数 据 或 信 息 进 行 变 换 以 保 证 一 个 主 机 应 用 层 信 息 能 够 被 另 一 个 主 机 的 应 用 程 序 理 解。表 示 层 的 数 据 转 换 包 括 数 据 的 加 密、压 缩、格 式 转 换 等。7、应 用 层。应 用 层 为 操 作 系 统 或 网 络 应 用 程 序 提 供 访 问
7、网 络 服 务 的 接 口。应 用 层 协 议 的 代 表 包 括:Telnet、FTP、HTTP、SNMP 等。四、在 各 层 之 间,数 据 是 以 什 么 单 位 进 行 传 输 的?这 个 问 题 比 较 有 意 思,数 据 在 各 层 之 间 的 单位 都 是 不 一 样 的,在 物 理 层 数 据 的 单 位 称 为 比 特(b i t);在 数 据 链 路 层,数 据 的 单 位 称 为 帧(fra m e);在 网 络 层,数 据 的 单 位 称 为 数 据 包(p a c k e t);传 输 层,数 据 的 单 位 称 为 数 据 段(segment)o*一、TC P握 手
8、 协 议 在 TCP/IP协 议 中,TC P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=j)至!|月 艮 务 器,并 进 入 SYN_SEND状 态,等 待 服 务 器 确 认;第 二 次 握 手:服 务 器 收 到 syn包,必 须 确 认 客 户 的 SYN(ack=j+1),同 时 自 己 也 发 送 一 个 SYN包(s y n=k),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
9、的 SYN+ACK包,向 服 务 器 发 送 确 认 包 ACK(ack=k+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,在 上 述 过 程 中,还 有 一 些 重 要 的 概 念:未 连 接 队 列:在 三 次 握 手 协 议 中,服 务 器 维 护 一 个 未 连 接 队 列,该 队 列 为 每 个 客 户 端 的 SYN包(s y n=j)开 设 一 个 条 目,该 条 目 表 明 服 务 器 已 收 到 SYN包,并 向 客 户 发 出
10、 确 认,正 在 等 待 客 户 的 确 认 包。这 些 条 目 所 标 识 的 连 接 在 服 务 器 处 于 Syn_RECV状 态,当 服 务 器 收 到 客 户 的 确 认 包 时,删 除 该 条 目,服 务 器 进 入 ESTABLISHED状 态。Backlog参 数:表 示 未 连 接 队 列 的 最 大 容 纳 数 目。SYN-ACK重 传 次 数 服 务 器 发 送 完 SYN 一 ACK包,如 果 未 收 到 客 户 确 认 包,服 务 器 进 行 首 次 重 传,等 待 一 段 时 间 仍 未 收 到 客 户 确 认 包,进 行 第 二 次 重 传,如 果 重 传 次 数
11、 超 过 系 统 规 定 的最 大 重 传 次 数,系 统 将 该 连 接 信 息 从 半 连 接 队 列 中 删 除。注 意,每 次 重 传 等 待 的 时 间 不 一 定 相 同。半 连 接 存 活 时 间:是 指 半 连 接 队 列 的 条 目 存 活 的 最 长 时 间,也 即 服 务 从 收 到 SYN包 到 确 认 这 个 报 文 无 效 的 最 长 时 间,该 时 间 值 是 所 有 重 传 请 求 包 的 最 长 等 待 时 间 总 和。有 时 我 们 也 称 半 连 接 存 活 时 间 为 Timeout时 间、SYN_RECV存 活 时 间。二、TCP/IP 4 层 模 型
12、 以 及 每 层 主 要 功 能 描 述 如 下:应 用 层(Application Layer)TCP/IP组 中 的 应 用 层 综 合 了 O S I应 用 层、表 示 层 以 及 会 话 层 的 功 能。因 此,在 TCP/IP结 构 中,传 输 层 以 上 的 任 何 过 程 都 称 之 为 应 用。在 TCP/IP中,使 用 套 接 字(socket)和 端 口 描 述 应 用 程 序 通 信 路 径。大 多 数 应 用 层 协 议 与 一 个 或 多 个 端 口 号 相 关 联。传 输 层(Transport Layer)TCP/IP结 构 中 包 含 两 种 传 输 层 协 议
13、。其 一 传 输 控 制 协 议(T C P),确 保 信 息 传 输 过 程。其 二 用 户 数 据 报 协 议(UDP),直 接 传 输 数 据 报,而 不 需 要 提 供 端 对 端 可 靠 校 验。两 种 协 议 对 应 不 同 的 应 用 具 有 各 自 功 能。网 络 层(Network Layer)TCP/IP网 络 层 中 的 主 要 协 议 是 网 际 协 议(IP)。所 有 网 络 层 以 下 或 以 上 的 各 层 通 信 在 跨 越 TCP/IP协 议 栈 时,都 必 须 通 过 I P 完 成。此 外,网 络 层 还 包 含 部 分 支 持 性 协 议,如 IC M
14、P,实 施 和 管 理 路 由 过 程。网 络 访 问 层(Network Access Layer)在 TCP/IP结 构 中,网 络 访 问 层 由 数 据 链 路 层 和 物 理 层 合 并 而 成。TCP/IP网 络 访 问 层 并 没 有 重 新 定 义 新 标 准,而 是 有 效 利 用 原 有 数 据 链 路 层 和 物 理 层 标 准。很 多 R F C中 描 述 了 I P 如 何 使 用 数 据 链 路 协 议 并 作 为 其 接 口 界 面,如 以 太 网、令 牌 环、FDDI、H SSI和 A T M等。物 理 层 中 规 定 了 硬 件 通 信 属 性,但 它 不 直
15、 接 作 为 网 络 层 及 以 上 层 的 TCP/IP协 议 的 接 口。*1、计 算 机 网 络 的 两 级 构 成 通 信 子 网:物 理 通 信 线 路 和 网 络 互 连 设 备 资 源 子 网:用 户 机 和 服 务 器 2、接 口、协 议 和 服 务 接 口:下 层 向 上 层 提 供 的 原 语 操 作 协 议:同 一 层 之 间,通 信 双 方 进 行 信 息 交 换 必 须 遵 守 的 规 则 服 务:不 同 层 之 间 交 换 信 息 必 须 遵 守 的 规 则3、OSI七 层 模 型 自 顶 向 下:应 用 层:提 供 网 络 应 用 协 议 表 示 层:为 用 户
16、提 供 数 据 转 换 和 表 示 服 务 会 话 层:为 用 户 提 供 会 话 控 制 服 务(安 全 认 证)传 输 层:为 用 户 提 供 端 到 端 的 数 据 传 输 服 务 网 络 层:控 制 通 信 子 网 原 点 到 目 的 点 的 数 据 传 输(Packet)数 据 链 路 层:在 有 差 错 的 物 理 线 路 上 提 供 无 差 错 的 数 据 传 输(Frame)物 理 层:在 物 理 线 路 上 传 输 原 始 的 二 进 制 数 据 位 4、TCP/IP五 层 模 型 自 顶 向 下:应 用 层传 输 层:提 供 端 到 端 的 数 据 传 输 服 务 TCP和
17、 UDP网 络 层:控 制 通 信 子 网 原 点 到 目 的 点 的 IP包 传 送 数 据 链 路 层:同 OSI物 理 层:同 OSI5、OSI模 型 和 TCP/IP模 型 异 同 比 较 相 同 点:都 有 相 同 的 五 层,这 五 层 功 能 相 似 不 同 点:1)OSI有 七 层,TCP/IP有 五 层(有 的 说 是 四 层)2)OSI在 网 络 层 支 持 无 连 接(UDP)和 面 向 连 接 的 通 信(T C P),传 输 层 仅 有 面 向 连 接 的 通 信 9(TCP)TCP/IP在 网 络 层 仅 有 无 连 接 的 通 信(U D P),传 输 层 支 持
18、 两 种 传 输 模 式(TCP、IP)6、请 你 详 细 地 解 释 一 下 IP协 议 的 定 义,在 哪 个 层 上 面?主 要 有 什 么 作 用?TCP与 UDP呢?IP协 议(Internet Protocol)又 称 互 联 网 协 议,是 支 持 网 间 互 连 的 数 据 报 协 议,它 与 TCP协 议(传 输 控 制 协 议)一 起 构 成 了 TCP/IP协 议 族 的 核 心。它 提 供 网 间 连 接 的 完 善 功 能,包 括 IP数 据 报 规 定 互 连 网 络 范 围 内 的 IP地 址 格 式。IP是 网 络 层 协 议,工 作 在 数 据 链 路 层 的
19、 上 面。IP协 议 的 作 用 就 是 向 传 输 层(TCP层)提 供 统 一 的 IP包,即 将 各 种 不 同 类 型 的 MAC帧 转 换 为 统 一 的 IP包,并 将 MAC帧 的 物 理 地 址 变 换 为 全 网 统 一 的 逻 辑 地 址(IP地 址)。这 样,这 些 不 同 物 理 网 络 MAC帧 的 差 异 对 上 层 而 言 就 不 复 存 在 了。正 因 为 这 一 转 换,才 实 现 了 不 同 类 型 物 理 网 络 的 互 联。TCP和 UDP都 是 传 输 层 协 议.TCP(Transmission Control Protocol,传 输 控 制 协
20、议)是 面 向 连 接 的 协 议,在 收 发 数 据 前,必 须 和 对 方 建 立 连 接。UDP(User Data Protocol,用 户 数 据 报 协 议)是 与 T C P 相 对 应 的 协 议。它 是 面 向 非 连 接 的 协 议,它 不 与 对 方 建 立 连 接,而 是 直 接 就 把 数 据 包 发 送 过 去 7、请 问 交 换 机 和 路 由 器 各 自 的 实 现 原 理 是 什 么?分 别 在 哪 个 层 次 上 面 实 现 的?1)路 由 器 能 够 进 行 路 由 转 发(就 是 连 接 两 个 不 同 网 段,为 两 段 做 翻 译)。交 换 机 不
21、能 够 进 行 路 由 转 发(连 接 数 个 相 同 网 段 的 不 同 主 机,减 少 网 内 冲 突,隔 离 冲 突 域)。增 加 网 速 用 的 集 线 器(H U B)和 交 换 机 的 功 能 相 似,但 是 不 能 隔 离 冲 突 域,所 以 是 共 享 带 宽。2)因 为 以 上,所 以 路 由 器 不 能 够 转 广 播 包,能 够 隔 离 广 播 域。3)交 换 机 工 作 在 数 据 链 路 层,路 由 器 工 作 在 网 络 层*1、OSI(Open System Interconnect):开 放 系 统 互 联,是 一 个 七 层 的 计 算 机 网 络 模 型,分
22、 别 为:物 理 层、数 据 链 路 层、网 络 层、传 输 层、会 话 层、表 示 层 和 应 用 层。TCP/IP(Transmission ControlProtocol/lnternet Protocol):传 输 控 制 协 议/因 特 网 互 联 协 议,是 一 个 四 层 的 计 算 机 网 络 模 型,分 别 为:网 络 接 口 层、网 络 层、传 输 层 和 应 用 层。结 合 O S I和 TCP/IP产 生 了 一 个 五 层 结 构,分 别 为:物 理 层、数 据 链 路 层、网 络 层、传 输 层 和 应 用 层。Internet就 是 采 用 的 TCP/IP协 议
23、。2、集 线 器 工 作 在 O S I模 型 的 物 理 层,网 卡 工 作 在 O S I模 型 的 物 理 层,交 换 机 工 作 在 数 据 链 路 层,路 由 器 工 作 在 网 络 层。3、机 器 A 的 I P 地 址 为,子 网 掩 码 为,则 该 I P 地 址 的 网 络 号 为(利 用 I P 地 址 和 子 网 掩 码 求 与 运 算),主 机 号 为 130 o4、A R P是 地 址 解 析 协 议,简 单 语 言 解 释 一 下 工 作 原 理。答:(1)首 先,每 个 主 机 都 会 在 自 己 的 A R P缓 冲 区 中 建 立 一 个 A R P列 表,以
24、 表 示 I P 地 址 和 M A C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 I P 地 址 的 目 的 主 机 的 M A C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 A R P数 据 包,该 数 据 包 包 括 的 内 容 有:源 主 机 I P 地 址,源 主 机 M A C地 址,目 的 主 机 的 I P 地 址。(3)当 本 网 络 的 所 有 主 机 收 到 该 A R P数 据 包 时,首 先 检 查 数 据 包
25、 中 的 目 的 主 机 I P 地 址 是 否 是 自 己 的 I P 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 I P 和 M A C地 址 写 入 到 A R P列 表 中,如 果 已 经 存 在,则 覆 盖,然 后 将 自 己 的 M A C地 址 写 入 A R P响 应 包 中,告 诉 源 主 机 自 己 是 它 想 要 找 的 M A C地 址。(4)源 主 机 收 到 A R P响 应 包 后。将 目 的 主 机 的 I P 和 M A C地 址 写 入 A R P列 表,并 利 用 此 信 息 发
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- 2020 计算机网络 方面 面试 基础
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