计算机网络 复习要点

计算机网络：是指将地理位置不同的具有独立功能的多台计算机及其外部设备，通过通信线路连接起来，在网络操作系统，网络管理软件及网络通信协议的管理和协调下，实现资源共享和信息传递的计算机系统。

OSI七层模型功能？第七层：应用层数据用户接口，提供用户程序“接口”。

第六层：表示层数据数据的表现形式，特定功能的实现，如数据加密。

第五层：会话层数据允许不同机器上的用户之间建立会话关系，如WINDOWS 第四层：传输层段实现网络不同主机上用户进程之间的数据通信，可靠与不可靠的传输，传输层的错误检测，流量控制等。

第三层：网络层包提供逻辑地址（IP）、选路，数据从源端到目的端的传输第二层：数据链路层帧将上层数据封装成帧，用MAC 地址访问媒介，错误检测与修正。

第一层：物理层比特流设备之间比特流的传输，物理接口，电气特性等。

tcp/ip模型几层，都什么作用。

1. 应用层应用层对应于OSI参考模型的高层，为用户提供所需要的各种服务，例如：FTP、Telnet、DNS、SMTP等.2. 传输层传输层对应于OSI参考模型的传输层，为应用层实体提供端到端的通信功能，保证了数据包的顺序传送及数据的完整性。

该层定义了两个主要的协议：传输控制协议（TCP）和用户数据报协议（UDP).TCP协议提供的是一种可靠的、通过“三次握手”来连接的数据传输服务；而UDP协议提供的则是不保证可靠的（并不是不可靠）、无连接的数据传输服务.3. 网际互联层网际互联层对应于OSI参考模型的网络层，主要解决主机到主机的通信问题。

它所包含的协议设计数据包在整个网络上的逻辑传输。

注重重新赋予主机一个IP地址来完成对主机的寻址，它还负责数据包在多种网络中的路由。

该层有三个主要协议：网际协议（IP）、互联网组管理协议（IGMP）和互联网控制报文协议（ICMP）。

IP协议是网际互联层最重要的协议，它提供的是一个可靠、无连接的数据报传递服务。

4. 网络接入层（即主机-网络层）网络接入层与OSI参考模型中的物理层和数据链路层相对应。

它负责监视数据在主机和网络之间的交换。

事实上，TCP/IP本身并未定义该层的协议，而由参与互连的各网络使用自己的物理层和数据链路层协议，然后与TCP/IP的网络接入层进行连接。

地址解析协议（ARP）工作在此层，即OSI参考模型的数据链路层。

电路交换与存储转发交换有什么不同？电路交换技术又称线路交换技术，它是在数据传输和交换之前建立一条实际的物理电路，通信双方节点与通信子网中的一系列中间交换节点之间的一系列连接序列共同组成。

这是一种典型的面向连接的通信模式，通信双方一旦建立连接以后就“独占使用”整条线路，直至通信结束。

存储转发交换技术是现在运用得最为广泛的一种数据交换技术，通信双方在通信前不再建立独占使用的物理连接，而是在通信过程中动态建立数据传输通道；交换节点也不再是简单的开关，而是具有复杂数据处理能力的通信控制处理机；通信控制处理机在存储数据的基础上还可以实现包括差错检测、数据类型转换、数据传输速率变换等的功能，提高系统的通信效率和灵活性。

4种成帧方法？字节计数法使用字节填充得首尾界定法、使用比特填充得首尾标志法、违规编码法CSMA 载波监听多路访问协议1-坚持CSMA 非坚持CSMA p-坚持CSMA带有冲突检测的CSMA：在CSMA/CD算法中，一旦检测到冲突，需要等待一段随机时间，然后再次使用CSMA方法传输。

延迟时间采用一种称为二进制指数的退避算法实现。

透明网桥的原理当一帧到达时，网桥必须决定将其丢弃还是转发。

如果要转发，则必须决定发往哪个LAN。

在插入网桥之初，由于网桥不知道任何目的地的位置，因而采用扩散算法，把每个到来的、目的地不明的帧输出到连在此网桥的所有LAN中。

随着时间的推移，网桥将了解每个目的地的位置。

一旦知道了目的地位置，发往该处的帧就只放到适当的LAN 上，而不再散发。

交换机的工作原理：交换机根据收到数据帧中的源MAC地址建立该地址同交换机端口的映射，并将其写入MAC 地址表中。

交换机将数据帧中的目的MAC地址同已建立的MAC地址表进行比较，以决定由哪个端口进行转发。

如数据帧中的目的MAC地址不在MAC地址表中，则向所有端口转发。

这一过程称之为泛洪（flood）。

广播帧和组播帧向所有的端口转发。

分布路由选择算法距离矢量路由算法：距离矢量路由算法是这样工作的：每个路由器维护一张路由表（即一个矢量），它以网络中的每个路由器为索引，表中列出了当前已知的路由器到每个目标路由器的最佳距离，以及所使用的线路。

通过在邻居之间相互交换信息，路由器不断地更新他们的内部路由表。

链路状态路由选择SPF 发现邻居节点，并获知其网络地址。

测量到各节点的延迟或开销。

组装链路状态分组。

发布链路状态分组。

计算新路由。

头部校验和在发送数据时，为了计算IP数据包的校验和。

应该按如下步骤：（1）把IP数据包的校验和字段置为0；（2）把首部看成以16位为单位的数字组成，依次进行二进制反码求和；（3）把得到的结果存入校验和字段中。

在接收数据时，计算数据包的校验和相对简单，按如下步骤：（1）把首部看成以16位为单位的数字组成，依次进行二进制反码求和，包括校验和字段；（2）检查计算出的校验和的结果是否等于零（反码应为16个1）；（3）如果等于零，说明被整除，校验是和正确。

否则，校验和就是错误的，协议栈要抛弃这个数据包。

无分类域间路由选择CIDR ？CIDR 最主要的特点CIDR 消除了传统的A 类、B 类和C 类地址以及划分子网的概念，因而可以更加有效地分配IPv4 的地址空间。

CIDR使用各种长度的“网络前缀”来代替分类地址中的网络号和子网号。

IP 地址从三级编址（使用子网掩码）又回到了两级编址。

ARP:当一个基于TCP/IP的应用程序需要从一台主机发送数据给另一台主机时，它把信息分割并封装成包，附上目的主机的IP地址。

然后，寻找IP地址到实际MAC地址的映射，这需要发送ARP广播消息。

当ARP找到了目的主机MAC地址后，就可以形成待发送帧的完整以太网帧头。

最后，协议栈将IP包封装到以太网帧中进行传送。

ICMP因特网控制报文协议？通过路由器转发数据报，Internet 协议软件提供了不可靠的无连接数据报传送服务。

假如路由器不能正确选择路由或传送数据报，或者它检测到一个异常条件影响它转发数据报，路由器需要通知源站点采取措施避免或纠正出现的问题。

为了使互联网中的路由器报告差错或提供有关意外情况的信息，在TCP/IP 中设计了一个特殊用途的报文机制，称为Internet控制报文协议。

它是IP 的一部分，并在每个IP 实现中都是必需的。

CSMA/CD（Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection）即带冲突检测的载波监听多路访问技术。

路由选择是什么。

在确定最佳路径的过程中，路由选择算法需要初始化和维护路由选择表（routing table ）。

路由选择表中包含的路由选择信息根据路由选择算法的不同而不同。

一般在路由表中包括这样一些信息：目的网络地址，相关网络节点，对某条路径满意程度，预期路径信息等。

Tcp三次握手建立连接是怎么实现的。

在TCP/IP协议中，TCP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)到服务器，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（syn=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Tcp四次握手释放连接是怎么实现的。

TCP连接的释放：虽然TCP连接是全双工的，但是为了理解TCP连接的释放过程，最好将TCP连接看成一对单工连接。

每个单工连接放单独释放，两个单工连接相互独立。

为了释放一个连接，任何一方都可以发送一个设置了FIN位的TCP数据段，这表示它已经没有数据要发送了。

当FIN数据段被确认的时候，这个方向上就停止传送新数据。

然而，另一个方向上可能还在继续无限制地传送数据。

当两个方向都停止的时候，连接才被释放。

通常情况下，为了释放一个连接，需要4个TCP数据段：每个方向上一个FIN和一个ACK。

然而，第一个ACK和第二个FIN有可能被包含在同一个数据段中，从而将总数降低到3个。

如果在两倍最大分组生存期内FIN的应答没有到达的话，FIN的发送方就会直接释放连接。

另一方最终也会注意到，好像对方已经不再监听该连接了，因而也会超时。

虽然理论上不完美，但实际中很少出现问题。

（1）第一次挥手：Client发送一个FIN，用来关闭Client到Server的数据传送，Client进入FIN_WAIT_1状态。

（2）第二次挥手：Server收到FIN后，发送一个ACK给Client，确认序号为收到序号+1（与SYN相同，一个FIN占用一个序号），Server进入CLOSE_WAIT状态。

（3）第三次挥手：Server发送一个FIN，用来关闭Server到Client的数据传送，Server进入LAST_ACK状态。

（4）第四次挥手：Client收到FIN后，Client进入TIME_WAIT状态，接着发送一个ACK给Server，确认序号为收到序号+1，Server进入CLOSED状态，完成四次挥手。

1．为什么建立连接协议是三次握手，而关闭连接却是四次握手呢？这是因为服务端的LISTEN状态下的SOCKET当收到SYN报文的建连请求后，它可以把ACK和SYN（ACK 起应答作用，而SYN起同步作用）放在一个报文里来发送。

但关闭连接时，当收到对方的FIN报文通知时，它仅仅表示对方没有数据发送给你了；但未必你所有的数据都全部发送给对方了，所以你可以未必会马上会关闭SOCKET,也即你可能还需要发送一些数据给对方之后，再发送FIN报文给对方来表示你同意现在可以关闭连接了，所以它这里的ACK报文和FIN报文多数情况下都是分开发送的。

2．为什么TIME_WAIT状态还需要等2MSL后才能返回到CLOSED状态？这是因为虽然双方都同意关闭连接了，而且握手的4个报文也都协调和发送完毕，按理可以直接回到CLOSED状态（就好比从SYN_SEND状态到ESTABLISH状态那样）；但是因为我们必须要假想网络是不可靠的，你无法保证你最后发送的ACK报文会一定被对方收到，因此对方处于LAST_ACK状态下的SOCKET可能会因为超时未收到ACK报文，而重发FIN报文，所以这个TIME_WAIT状态的作用就是用来重发可能丢失的ACK报文。