湖大计算机网络简答

计算机网络简答1.因特网五层协议栈，链路层，网络层的作用？因特网五层协议栈包括：TCP/IP体系结构中物理层(比特)、链路层(帧)、网络层(数据报)、传输层(报文段)、应用(报文)链路层作用：数据链路层的主要任务是检测并校正物理层传输介质上产生的传输差错，加强物理层传输原始比特流的功能，使链路对网络层显现为一条无差错、可靠地数据传输线路。成帧，差错检测，流量控制和传输管理。网络层作用：网络层关心的是通信子网的运行控制，主要任务是把网络层的协议数据单元（分组）从源传到目的，为分组交换网上的不同主机提供通信服务。其关键问题是对数据报进行路由选择和存储转发，并实现流量控制拥塞控制，差错控制和网际互联等功能。网络层把传输层产生的报文段或用户数据报封装成分组（也叫包）进行传送。答案二：（1）物理层的主要任务描述为确定与传输媒体的接口的一些特性，透明地传送比特流。（2）数据链路层，主要负责建立、维持和释放一个网络内的数据链路的连接，负责信息从源传向宿，并为无差错的、以帧为单位的传送而服务，它支持的数据连接技术很多,可以在几乎任何一种物理网络上运行。（3）网络层（网际层），它主要负责完善数据分组（形成数据报），为源站点和目标站点的数据传输服务，在数据传送的过程中能够选择合适的路由和节点。（4）运输层，它主要是把要传送的数据信息进行分组，它由两个协议组成：TCP提供一种面向连接的、可靠的传输服务；UDP提供一种无连接的、不可靠的传输服务。（5）应用层主要为用户进程提供服务、管理和网络资源分配等答案3：答:OSI参考模型按功能划分为五层：物理层、数据链路层、网络层、传输层和应用层。物理层物理层主要功能：利用传输介质为通信的网络结点之间建立、管理和释放物理连接；实现比特流的透明传输，为数据链路层提供数据传输服务；物理层的数据传输单元是比特。（1）数据链路层的主要功能：在物理层提供的服务基础上，数据链路层在通信的实体间建立数据链路连接；传输以“帧”为单位的数据包；采用差错控制与流量控制方法，使有差错的物理线路变成无差错的数据链路（1）网络层的主要功能：通过路由选择算法为分组通过通信子网选择最适当的路径；为数据在结点之间传输创建逻辑链路；实现拥塞控制、网络互连等功能。（1）传输层的主要功能：向用户提供可靠端到端（end-to-end）服务；处理数据包错误、数据包次序，以及其他一些关键传输问题；传输层向高层屏蔽了下层数据通信的细节，是计算机通信体系结构中关键的一层。（1）应用层的主要功能:为应用程序提供了网络服务;应用层需要识别并保证通信对方的可用性，使得协同工作的应用程序之间的同步;建立传输错误纠正与保证数据完整性的控制机制。（1）TCP/IP模型分为：网络接口层、网际层、传输层、应用层2.TCP和UDP协议的不同?1)有无连接（TCP有连接，是端到端的通信；UDP无连接协议，当它想传送时就简单地去抓取来自应用程序的数据，并尽可能快地把它扔到网络上）。2)面向对象（TCP面向连接，UDP面向报文）。3)系统资源要求（TCP较多，UDP少）。4)程序结构（UDP信息包的标题很短，只有8个字节，相对于TCP的20个字节信息包的额外开销很小）。5)模式（流模式与数据报模式）。6)数据正确性（TCP保证数据正确性，UDP可能丢包）。7)数据顺序（TCP保证数据顺序，UDP不保证TCP是面向连接的可靠传输协议，需要建立连接的过程，UDP是无连接不可靠的传输协议，无需建立连接；TCP在端系统中维护连接状态，UDP无连接状态；TCP报文段有20字节的首部开销，而UDP仅有8字节的开销。TCP提供流量控制机制和拥塞控制机制，UDP不提供。TCP的典型应用有HTTP、FTP、SMTP等，UDP的典型应用之一是DNS。TCP握手方式：客户机发送一个小TCP报文段到服务器，服务器用一个小TCP报文段确认和响应，最后，客户机向服务器返回确认。总的响应时间就是两个RTT（往返时间）加上服务器发送HTML文件的时间。3.如何实现可靠数据传输？常用机制及其用途实现可靠数据传输需要构造可靠数据传输协议，常用的机制有：差错检测，用于使接收方检测到合适出现了比特差错；肯定确认和否定确认分组，用于确认分组是否被正确接收；重传，接收方收到有差错的分组时，发送方将重传该分组；序号，用于接收方检测以确定收到的分组是否是一次重传；定时器，用于解决丢包问题。4.IPv4,IPv6,MAC地址长度IPv4：32IPv6：128，40字节的固定首部，只能在源与目的上进行分片与重组装。MAC：485.四种时延处理时延：在节点中产生处理数据的时延，包括检查比特差错，决定输出链路排队时延：分组等待在链路上传输的排队时间。传输时延（发送时延）：发送数据所需要的时间，传输时延=L/R，R=链路的传输速率(bps)，L=分组长度(比特)传播时延：电磁波在信道中传播所需要的时间，传播时延＝信道长度/电磁波在信道上的传输速率传播时延=d/s，d：两个节点之间的距离总延时＝传输延时＋发送延时＋排队延时+处理时延，即：proptransqueueprocnodalddddddproc=处理时延，通常几个微秒或更少dqueue=排队时延，取决于拥塞dtrans=传输时延=L/R,对低速链路很大dprop=传播时延，几微秒到几百毫秒6.奇偶校验、CRCCRC：模二除法，异或。除数的位数为n,被除数末尾添加（n-1）个0，余数的个数是n-1奇偶校验：奇校验：添加一位使1的个数为奇数；偶校验：添加一位使1的个数为偶数。7.电路交换、分组交换；数据报网络、虚电路网络电路交换和分组交换：电路交换：1）预留端到端资源：端系统之间通信路径上所需要的资源(缓存，链路带宽)，建立连接。通信双方必须先建立一个专用的连接（电路），一直维持，直到通信结束。2）发送方以恒定速率向接收方传送数据，如，电话网络。缺点：效率较低：无数据传输时专用电路空闲，网络资源被浪费；创建端到端电路及预留端到端带宽的过程复杂。分组交换：源端将报文划分为较小的数据块（分组packet），每个分组通过一系列链路和分组交换机传送，直到目的端，传输过程中采用存储转发传输机制。1）不需要资源预留2）按需使用资源，可能要排队等待：同时有其它分组发送，如因特网。报文交换：采用存储转发技术，整个报文先传送到相邻结点，全部存储下来，再转发到下一个结点。总结：电路交换：整个报文的比特流连续地从源点直达终点，好像在一个管道中传送。报文交换：整个报文先传送到相邻结点，全部存储下来后，再转发到下一个结点。分组交换：单个分组（只是整个报文的一部分）传送到相邻结点，存储下来后，再转发到下一个结点。电路交换效率不高：预先分配传输链路，空闲时，浪费链路时间。分组交换不适合实时服务：端到端时延不确定；分组交换带宽共享好，简单，有效，成本更低。分组交换按需分配链路，利用率高。发展趋势：广泛使用分组交换，电路交换话网向分组交换转变。8.数据报网络和虚电路网路两者在建立路由和管理选路方面存在不同?虚电路网络：交换机根据虚电路号转发分组。1)源和目的主机之间先建立虚连接（虚电路），提供主机到主机的连接服务2)每个虚电路指定一个标识符ID；3)分组带有ID，决定下一跳（转发路径），总是按发送顺序到达终点数据报网络：交换机根据目的地址转发分组。1)不需建立连接2)每个分组带有目的地址，决定下一跳（转发路径），如因特网。到达终点时不一定按发送顺序。9.DNS，ARP的主要功能？DNS是域名系统(DomainNameSystem)的缩写，是因特网的一项核心服务，它作为可以将域名和IP地址相互映射的一个分布式数据库，能够使人更方便的访问互联网，而不用去记住能够被机器直接读取的IP数串。ARP(AddressResolutionProtocol)地址解析协议是获取物理地址的一个TCP/IP协议。某节点的IP地址的ARP请求被广播到网络上后，这个节点会收到确认其物理地址的应答，这样的数据包才能被传送出去。地址解析协议(AddressResolutionProtocol)的工作是将32位IP地址转换为48位物理地址。10.IP地址和端口号的作用IP地址是一个电脑节点的网络物理地址。每一类地址都由两个固定长度的字段组成，其中一个字段是网络号net-id，它标志主机（或路由器）所连接到的网络，而另一个字段则是主机号host-id，它标志该主机（或路由器）,CIDR将32位的IP地址分为两部分：子网地址和主机地址。端口是该计算机逻辑通讯接口，不同的应用程序用不同的端口号11.HTTP协议和FTP协议区别？FTP（FileTransferProtocol）是文件传输协议，一般上传下载用FTP服务，数据端口是20H，控制端口是21H，将文件从一个主机复制到另一个主机。HTTP（HypertextTransferProtocol）是超文本传输协议，用于实现互联网中的服务。两者都是文件传送协议，并且有很多共同点，比如都运行在TCP上FTP使用两个并行的TCP链接来传输文件，一个是控制连接，一个是数据连接，控制连接用于在两个主机之间传输控制信息，FTP协议使用一个分离的控制连接，称FTP的控制信息是带外传送；HTTP协议是在传输文件的TCP连接中发送请求和响应首部行的，http是带内发送控制信息。12.各种协议？因特网电子邮件系统由用户代理、邮件服务器和简单邮件传送协议组成。SMTP(SimpleMailTransferProtocol）是简单邮件传输协议，用来控制信件的发送、中转，只定义了如何来回发送命令和响应。是一个push协议。POP3:一个pull协议，用户从邮件服务器上下载邮件。IMAP:一个pull协议。相比POP3：POP3不允许用户在服务器上组织邮件，不允许用户在下载邮件之前查看邮件内容。而IPMA4可以：在用户下载邮件之前，检查电子邮件头部和读取邮件内容中特定字符串。可以在邮件服务器上创建或删除邮箱，可以部分地下载电子邮件。报文与文件夹联系起来,方便用户管理邮件。因特网网中的选路协议：RIP（RouterInformationProtocol）是路由信息协议，用于网络设备之间交换路由信息。BGP(BorderGatewayProtocol)基于路径向量算法的边界网关协议。OSPF(OpenShortestPathFirst)基于链路状态算法的开放最短路径有限。NFS(NetworkFileSystem)是网络文件系统，用于网络中不同主机间的文件共享。NAT(NAT,NetworkAddressTranslation),网络地址转换属接入广域网(WAN)技术，是一种将私有地址转化为合法IP地址的转换技术，广泛应用于各种类型Internet接入方式和各种类型的网络中。NAT不仅解决了lP地址不足的问题，还能有效地避免来自网络外部的攻击，隐藏并保护网络内部的计算机//RARP：ReverseAddressResolutionProtocol（反向地址转换协议）ICMP：InternetControlMessageProtocol（Internet控制报文协议）IGMP：InternetGroupManagementProtocol（Internet组管协议）DHCP：DynamicHostConfigurationProtocol(动态主机设置协议)是一个局域网的网络协议，使用UDP协议工作，主要有两个用途：给内部网络或网络服务供应商自动分配IP地址，给用户或者内部网络管理员作为对所有计算机作中央管理的手段。13.路由器和交换机比较？a)都是存储转发分组。b)交换机使用MAC地址，路由器使用网络地址c)交换机可过滤和控制转发速率d)交换机对广播风暴无任何保护措施。路由器的主要功能：（1）运行路由算法或协议(RIP,OSPF,BGP)；（2）将分组从输入链路转发到合适的输出链路工作原理：路由器由四个部分组成：输入端口、交换结构、输出端口、选路处理器。当一个分组到达输入端口，利用其查找/转发模