最全计算机网络简答题演示教学.docx
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最全计算机网络简答题演示教学
最全计算机网络简答题
一、简要比较OSI参考模型和TCP/IP模型
相同点：
1.二者都采用分层的体系结构，将庞大且复杂的问题划分为若干个较容易处理的，范围较小的问题，而且分层的功能也大体相似。
2.二者都是基于独立的协议栈的概念。
3.二者都是可以解决异构网络的互联，实现世界上不同厂家生产的计算机之间的通信。
不同点：
1.OSI参考模型的最大功能就是精确地定义了三个主要概念：
服务、协议和接口，这与现代的面向对象程序设计思想非常吻合。
而TCP/IP模型在这三个概念却没有明确区分，不符合软件工程的思想。
2.OSI参考模型产生在协议发明之间，没有偏向于任何特定的协议，通用性良好。
但设计者在协议方面没有太多的经验，不知道把哪些功能放到那一层更好。
TCP/IP模型正好相反。
首先出现的是协议，模型实际上是对已有协议的描述，因此不会出现协议不能匹配模型的情况，但该模型不适合任何其他非TCP/IP的协议栈。
3.TCP/IP模型在设计之初就考虑到多种异构网的互联问题，并将网际协议IP作为一个单独的重要层次。
OSI参考模型最初只考虑到用一种标准的公用数据网络将各种不同的系统互联。
后来OSI参考模型认识到网际协议IP的重要性，因此只好在网络层中划分出一个子层来完成类似于TCP/IP模型中IP的功能。
4.TCP/IP一开始就对面向连接和无连接服务并重。
OSI在开始时只强调面向连接这一种服务，后来才制定面向无连接服务的有关标准。
5.TCP/IP较早就有较好的网络管理功能，而OSI到后来才开始考虑。
二、试述五层协议的网络体系结构的要点，包括各层的主要功能。
所谓五层协议的网络体系结构是为便于学习计算机网络原理而采用的综合了OSI七层模型和TCP/IP的四层模型而得到的五层模型。
1.应用层
应用层确定进程之间通信的性质以满足用户的需要。
应用层不仅要提供应用进程所需要的信息交换和远地操作，而且还要作为互相作用的应用进程的用户代理（user agent）,来完成一些为进行语义上有意义的信息交换所必须的功能。
2.运输层
任务是负责主机中两个进程间的通信。
因特网的运输层可使用两种不同的协议。
即面向连接的传输控制协议TCP和无连接的用户数据报协议UDP。
面向连接的服务能够提供可靠的交付。
无连接服务则不能提供可靠的交付。
只是尽最大努力交付。
3.网络层
网络层负责为分组选择合适的路由，使源主机运输层所传下来的分组能够交付到目的主机。
4.数据链路层
数据链路层的任务是将在网络层交下来的数据报组装成帧（frame），在两个相邻结点间的链路上实现帧的无差错传输。
5.物理层
物理层的任务就是透明地传输比特流。
“透明地传送比特流”指实际电路传送后比特流没有发生变化。
物理层要考虑用多大的电压代表“1”或“0”，以及当发送端发出比特“1”时，接收端如何识别出这是“1”而不是“0”。
物理层还要确定连接电缆的插头应当有多少根脚以及各脚如何连接
三、试从多个方面比较电路交换、报文交换和分组交换的主要优缺点。
1.电路交换
电路交换就是计算机终端之间通信时，一方发起呼叫，独占一条物理线路。
当交换机完成接续，对方收到发起端的信号，双方即可进行通信。
在整个通信过程中双方一直占用该电路。
它的特点是实时性强，时延小，交换设备成本较低。
但同时也带来线路利用率低，电路接续时间长，通信效率低，不同类型终端用户之间不能通信等缺点。
电路交换比较适用于信息量大、长报文，经常使用的固定用户之间的通信。
2.报文交换
将用户的报文存储在交换机的存储器中。
当所需要的输出电路空闲时，再将该报文发向接收交换机或终端，它以“存储-转发”方式在网内传输数据。
报文交换的优点是中继电路利用率高，可以多个用户同时在一条线路上传送，可实现不同速率、不同规程的终端间互通。
但它的缺点也是显而易见的。
以报文为单位进行存储转发，网络传输时延大，且占用大量的交换机内存和外存，不能满足对实时性要求高的用户。
报文交换适用于传输的报文较短、实时性要求较低的网络用户之间的通信，如公用电报网。
3.分组交换
分组交换实质上是在“存储-转发”基础上发展起来的。
它兼有电路交换和报文交换的优点。
分组交换在线路上采用动态复用技术传送按一定长度分割为许多小段的数据分组。
每个分组标识后，在一条物理线路上采用动态复用的技术，同时传送多个数据分组。
把来自用户发端的数据暂存在交换机的存储器内，接着在网内转发。
到达接收端，再去掉分组头将各数据字段按顺序重新装配成完整的报文。
分组交换比电路交换的电路利用率高，比报文交换的传输时延小，交互性好。
四、面向连接和无连接服务区别
所谓连接就是两个对等实体为进行数据通信而进行的一种结合。
面向连接有具有连接建立、数据传输和连接释放三个阶段。
面向连接服务是在数据交换之前，必须先建立连接；当数据交换结束后释放连接。
按需到达。
无连接，两个实体之间的通信不需要先建立好一个连接。
不需要通信的两个实体同时是活跃的。
灵活迅速，但不能防止报文的丢失、重复、失序。
五、比较IP，UDP，TCP协议差错控制能力
1.IP差错控制能力：
IP属于网络层协议，只提供基本的发送和接收功能，IP首部的检验只覆盖IP的首部，并不覆盖IP数据报中的任何数据。
2.UDP差错控制：
UDP检验和覆盖UDP首部和UDP数据，如果发送端没有计算检验和而接收端检验到检验和有差错，那么UDP数据报就被丢弃，不产生任何差错报文。
3.TCP差错控制：
a）应用数据被分割成TCP认为最合适发送的数据块。
b）当TCP发出一个段后，它启动一个定时器，等待目的端确认收到这个报文段。
如果不能及时收到一个确认，讲重发这个报文段。
c）当TCP收到发自TCP连接另一端的数据，他将发送一个确认。
这个确认不是立即发送，通常将延迟几分之一秒。
d）TCP将保持它首部和数据的检验和。
这是一个端到端的检验和，目的是检测数据在传输过程中的任何变化。
如果收到段的检验和有差错，TCP将丢弃这个报文段和不确认收到此报文段。
e）既然TCP报文段作为IP数据报来传输，而IP数据报的到达可能会失序，因此TCP报文段的到达也可能会失序。
如果必要，TCP将对收到的数据进行重新排序，将收到的数据以正确的顺序交给应用层。
f）TCP还提供流量控制，TCP连接的每一方都有固定大小的缓冲空间。
TCP的接收端只允许另一端发送接收端缓冲区所能接纳的数据。
这将防止较快主机致使较慢主机的缓冲区溢出。
六、试从多个方面比较虚电路和数据报这两种服务的优缺点
七、流量控制在网络工作中有何意义？
流量控制是让发送方的发送速率不要太快，要让接收方来得及接收，即使收发双方的速率得以匹配，避免造成数据丢失。
有三种流量的控制方式：
缓存、拥塞避免、窗口机制。
流量控制是以滑动窗口的原理来避免从高带宽向低带宽进行数据传输所带来的网络拥塞；流量控制限制了进入网络中的信息总量，可以在一定程度上起到减缓网络拥塞的作用。
流量控制可以使网络中的传输效率达到较高，维护网络的通信，使网络的吞吐量维持在较大值。
八、流量控制与路由选择有何异同处？
1路由选择是网络中的所有结点共同协调工作的结果。
其次，路由选择的环境往往是在变化的，而这种变化有时无法事先知道。
而流量控制是收发两端共同协调工作的结果。
2好的流量控制可以使更多的通信量流入网络，而好的路由选择可使网络的平均时延较小。
3路由选择可保证分组通过一条最佳的路径达到目的。
九、流量控制与拥塞控制有何异同？
拥塞控制：
是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，使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、所有的路由器，以及与降低网络传输性能有关的所有因素。
拥塞控制要考虑网络资源分配的公平性。
拥塞控制:
必须保证通信子网能正常传输数据，包括流量控制，是全局性问题。
流量控制：
根据接收端能承受的数据速度来调节发送端传输数据的速率，防止到达接收端的数据速率超过接收端的处理速率，只与发送者与接收者之间的点到点通信量有关，是个端到端的问题。
一十、为什么说“只要任意增加一些资源就可以解决网络拥塞的问题”是不正确的?
只任意增加一些资源可能无法解决网络拥塞的问题。
例如，将某路由器缓冲区的存储空间扩大，但保持其输出链路速率的不变。
这时，虽然该路由器可以接收更多的分组，但由于其输出链路速率的没变，存在于该路由器的许多分组可能因超时，必须重发，从而导致网络的性能可能变得更糟。
一十一、IP地址和物理地址关系
IP地址存放的是IP数据报的首部，而硬件地址则存放在MAC帧首部。
在网络层和网络层以上使用IP地址，而数据链路层及以下使用硬件地址。
1.在IP层抽象的互连网上只能看到IP数据报
2.虽然IP数据报首部中有源站IP地址，但路由器只根据目的站的IP地址的网络号进行路由选择
3.在具体的物理网络的链路层，只能看见MAC帧。
IP数据报被封装在MAC帧中。
4.尽管互连在一起的网络的硬件地址体系各不相同，但IP层抽象的互连网却屏蔽了下层这些很复杂的细节。
我们只在网路层上讨论问题，就能够使用统一的，抽象的IP地址研究主机和主机或路由器之间的通信。
一十二、网络网的英文名字为internet和Internet。
它们有何区别？
internet（互连网）泛指由多个计算机网络互连而成的计算机网络。
Internet指当前全球最大的，开放的，有众多网络相互连接而成的特定计算机网络，它采用TCP/IP协议族，其前身是美国最大的ARPANET。
一十三、作为中间系统。
转发器、网桥、路由器和网关有何区别？
1.转发器：
是物理层中间设备。
主要作用是在物理层中实现透明的二进制比特复制，以补偿信号衰减。
2.网桥：
是数据链路层的中间设备。
主要作用是根据MAC帧的目的地址对收到的帧进行转发。
网桥具有过滤帧的功能。
3.路由器：
网络层的中间设备。
作用是在互连网中完成路由选择的功能。
4.网关：
网络层以上的中间系统。
作用是在高层进行协议的转换以连接两个不兼容的系统。
当中继系统是转发器或网桥时，一般并不称之为网络互连，因为仍然是一个网络。
路由器其实是一台专用计算机，用来在互连网中进行路由选择。
一般讨论的互连网都是指用路由器进行互连的互连网络。
一十四、IP数据报中的首部校验和并不检验数据报中的数据，这样做的最大好处是什么？
坏处是什么？
好处：
数据报每经过一个结点，结点只检查首部的数据和，使结点工作量降低，网络速度加快。
坏处：
只检验首部，不包括数据部分，即使数据出错也没法得知，只有到目的主机才能发现。
一十五、当某个路由器发现一数据报的检验和有差错时，为什么采取丢弃的办法而不是要求源站重传此数据报？
计算首部检验和为什么不采用CRC检验码？
之所以不要求源站重发，是因为地址子段也有可能出错，从而找不到正确的源站。
数据报每经过一个结点，结点处理机就要计算一下校验和。
不用CRC，就是为了简化计算.
注：
源站数据报发送完毕，并没有缓存，已经无法重发了。
地址字段本身出错也是原因之一。
CRC检验码需要使用多项式除法，逐站使用代价太高。
一十六、说明TCP协议中的ACK作用
ACK是一个对数据包的确认，当正确收到数据包后，接收端会发送一个ACK给发送端，里面会说明对哪个数据报进行确认，每个数据报里面都会有一个序列号，如果收到的数据报有误，或错序，还会申请重发，NAK是一个否定的回答，ACK是一个确认的回答，这就保证了数据的正确传输，这是TCP协议的传输机制，被称为面向连接的。
当然，为了提高传输效率，会使用到一个窗口的概念，就是说，不是每一个数据报都需要确认，双方可以协商多少个数据报才进行确认，只要双方遵守就行。
一十七、简述tranceroute程序利用ICMP报文来查找从源节点到目的节点完整路由的过程。
tranceroute利用了IP分组TTL值，让从源站到目标的路径中的路由器产生ICMP超时报错报文，从而了解路由的具体情况。
1.tranceroute首先发送3个TTL值为1的UDP报文，其中的目的端口为随机的不同的值，当路径上的第一个路由器收到IP数据报时，将TTL值减1。
此时TTL变为0，所以该路由器会将此IP数据报丢掉。
返回一个ICMP超时报错报文。
2.tranceroute再发送3个TTL值为2的UDP报文，从源站到目标路径中的第二个路由器会产生ICMP超时报错报文。
3.依次不断增加TTL值，最终到达目标时，会返回一个ICMP的目标端口不可达的报文。
一十八、ping工作原理
用于检测网络的连通性。
发送一个ICMP请求报文给目的IP，然后目的IP回复一个ICMP报文。
一十九、IGP和EGP这两类协议的主要区别是什么？
IGP：
内部网关协议，只关心本自治系统内如何传送数据报，与互联网中其他自治系统使用什么协议无关。
EGP:
外部网关协议，在不同的AS边界传递路由信息的协议，不关心AS内部使用何种协议。
注：
IGP主要考虑AS内部如何高效地工作，绝大多数情况找到最佳路由，对费用和代价的有多种解释。
EGP必须考虑其他方面的政策，需要多条路由。
代价费用方面可能可达性更重要。
二十、RIP使用UDP，OSPF使用IP，而BGP使用TCP。
这样做有何优点？
为什么RIP周期性地和临站交换路由信息而BGP却不这样做？
RIP只和邻站交换信息，使用UDP无可靠保障，但开销小，可以满足RIP要求。
OSPF使用可靠地泛洪法，直接使用IP，灵活，开销小。
BGP需要交换整个路由表和更新信息，TCP提供可靠交付以减少带宽消耗。
RIP使用不保证可靠交付的UDP，因此必须不断地和邻站交换信息才能使路由信息及时得到更新。
但BGP使用保证可靠交付的TCP不需要这样做。
内部网关协议主要是设法使数据报在一个自治系统中尽可能有效地从源站传送到目的站，在一个自治系统内部并不需要考虑其他方面的策略，然而BGP使用的环境却不同。
主要有以下三个原因：
第一，因特网规模太大，使得自治系统之间的路由选择非常困难。
第二，对于自治系统之间的路由选择，要寻找最佳路由是不现实的。
第三，自治系统之间的路由选择必须考虑有关策略。
由于上述情况，边界网关协议BGP只能是力求寻找一条能够到达目的地网络且比较好的路由，而并非要寻找一条最佳路由，所以BGP不需要像RIP那样周期性和临站交换路由信息。
二十一、比较RIP和OSPF的优缺点
RIP协议是一种典型的距离矢量路由协议，OSPF是一种典型的链路状态路由协议。
RIP的优点主要是简单和额外开销少等优点
RIP的缺点：
1.最大度量值的规定限制了网络的规模，使得RIP协议不适用于大型网络。
2.存在慢速收敛的问题，即网络中部分路由器中所获得的路由信息存在不一致的情况，一些旧的失效的路由信息可能会长时间的存在，导致一些转发错误或循环路由。
3.采用网络跳数作为网络距离的度量值，而实际上网络跳数并不能很好反映网络的带宽，拥塞等状况。
OSPF优点：
1.快速收敛，它能够在网络拓扑发生变化时，立即进行路由的重新计算，并及时向其他路由器发送最新的链路状态信息，使得各路由器的链路状态表能够尽量保持一致。
2.支持可变长子网掩码，可以支持在一个网络中使用多级子网IP地址。
3.提高了网络节点的可达性，因为他突破了距离矢量路由协议对15跳的限制，支持网络中具有更多的网络节点
4.提供最佳路由的选择，他组合了网络链路的多种性能指标来计算最佳路由。
二十二、简述CAMA/CD协议工作原理（IEEE802.3以太网）
即载波监听，多点接入，碰撞检测
首先，每个站点发送数据之前必须侦听信道的忙、闲状态。
如果信道空闲，立即发送数据，同时进行冲突检测。
如果信道忙，站点继续侦听总线，指导信道变成空闲。
如果在数据发送过程中检测到冲突，将立即停止发送数据并等待一段随机长的时间，然后重复上述过程。
即先听后发，边听边发；冲突检测，延时重发。
二十三、简述无线局域网的CSMA/CA协议和以太网的CAMA/CD协议主要区别在哪里？
为什么在无线局域网中不能用CSMA/CD协议。
CSMA/CA协议和CAMA/CD协议都规定，节点在发送数据之前，需要先进行载波侦听，查看媒体是否空闲。
他们的主要区别在于CSMA/CA协议在媒体空闲后，还要等待一个随机的时间（随机退避）才发送，使信号碰撞发生的概率减到最小。
而CAMA/CD协议中，是在发生冲突后才进行退避。
另外，为了保证CSMA/CA协议的健壮性，使偶尔还可能发生的碰撞不会破坏协议的工作，CSMA/CA协议设置了专门的ACK应答帧，用来指示碰撞的发生。
接收节点需要发送ACK帧来告诉发送者数据是否原封不动达到了目的地，一旦发生碰撞，接收节点接收不到正确的数据帧，发生者就不会收到ACK。
无线局域网中不能用CSMA/CD协议主要原因是无线局域网的网卡实现对信道是否存在碰撞进行检测十分困难，要检测到一个碰撞，无线网卡必须能够在发射时同时进行检测，但在高频无线电子电路中实现这样一种硬件十分昂贵，很不实际。
二十四、当你使用计算机上网浏览网站时，分析你的计算机可能会依次发送哪些类型的报文，同时解释这些报文的作用。
1.ARP请求报文：
根据缺省网关的IP地址查询其MAC地址
2.DNS请求报文：
向指定DNS服务器发送DNS请求报文，以解析域名对应的IP地址。
3.HTTP请求报文：
向网页服务器发送HTTP请求报文，以获取该网站的首页内容。
二十五、客户浏览过程
1.www的浏览器直接使用名称访问该www服务器，首先需要完成对该服务器的域名解析，最终得到该服务器的IP地址
2.浏览器通过TCP协议与服务器建立一条TCP链接。
3.TCP连接建立后，浏览器就向服务器发送要求获取该主页的HTTP请求
4.服务器收到HTTP请求后，构建所请求的WEB页必须的各种信息，并将信息通过INTERNET传送给客户端。
5.浏览器将收到的信息进行解释，将web页面显示在用户的屏幕上。
二十六、域名系统的主要功能是什么？
简单叙述访问站点的过程中，DNS的域名解析过程。
域名系统的主要功能是将域名解析为相应的IP地址。
访问站点的过程
1.在浏览器地址栏中输入地址
2.现在本地域名解析的缓存中查找该域名，若找到则可以立即获取对应的IP地址。
3.若不在本地缓存中，则向本地DNS服务器发送DNS请求报文，请求解析该域名。
4.DNS收到请求后查找自己的缓存及其映射表，若查到则发送响应报文给发送请求的主机，若没有找到则向上级DNS服务器提出请求，直到解析成功或返回错误信息。
二十七、数据链路层的HDLC和运输层的TCP协议都使用滑动窗口技术，从这方面来比较，数据链路层和运输层协议的主要区别是什么。
运输层的TCP协议时端到端的协议，而数据链路层的HDLC协议则是仅在一段链路上的结点到结点的协议。
此外，TCP的窗口机制和HDLC的也有许多区别，如TCP是按数据部分的字节数进行确认的，而HDLC则是以帧为单位进行确认的。
需要注意的是：
现在使用最多的PPP链路层协议并不使用确认机制和窗口机制，因此像PPP协议这样的链路层协议就和运输层协议有相当大的区别。
二十八、TCP协议时面向连接的，但TCP使用的IP协议却是无连接的，这两种协议有哪些主要区别？
1.IP协议提供的是不可靠的，“面向非连接”的服务。
TCP协议提供的是可靠的，“面向连接”的服务
2.TCP协议实现的是主机应用程序之间的通信，IP协议只实现主机之间的通信。
3.TCP协议是以IP协议为基础实现的，给应用层提供服务。
IP协议为TCP协议提供服务。
简单来说，IP协议负责将数据从一台主机传输到另一台主机，而TCP协议保证传输的正确性。
二十九、ICMP和IP的关系
ICMP即网际控制报文协议，他是IP的一部分，在每个IP软件模块中都包含了ICMP的实现。
当IP报文传输出错时，路由器就向发送报文的源主机发送ICMP报文报告出错情况。
ICMP报文使用IP报文来传输差错及控制报文，因此ICMP报文也可能丢失。
ICMP报文的最终接收方是目的端主机上的IP模块。
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