计算机网络小结_计算机网络技术小结

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1.什么是互联网0SI模型？

Open System Interconnection 开放式系统互联参考模型，用于解决不同网络间互联的问题，国际标准组织制定了这个OSI模型。OSI将网络通信分为7层，由底到高一次为物理层、数据链路层、网络层、运输层、会话层、表示层、应用层。实际上得到广泛应用的是TCP/IP而不是法律上的国际标准OSI，TCP/IP是一个四层体系结构：应用层、运输层、网际层、网络结构层。

2.数据如何在各层之间传输？

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；运输层、会话层、表示层、应用层是OSI模型的高四层，具体负责端到端的数据通信。每一层完成一定的功能，每层都直接为其上层提供服务，并且所有的层次都互相支持，而网络通信则可以自上而下或则自下而上双向进行。

当然，并不是所有的通信都是要经过OSI的全部7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。

3.各层的作用是什么？各自包括哪些应用？

1）物理层：任务就是透明地传输比特流，即一个二进制位（“0”或“1”）。同时规定与传输媒体的接口相关的机械特性、电气特性、功能特性以及过程特性；至于传递信息所利用的物理媒介并不在物理层协议之内，因此有人把物理媒介当做第0层。

属于物理层定义的典型规范包括：EIA/TIA RS-232、EIA/TIA RS-449、V.35、RJ-45等。

2）数据链路层：功能包括物理地址寻址（MAC）、数据的成帧、流量控制、数据差错检测、透明传输。主要有：如何将数据组合成数据块，在数据链路层中称这种数据块为帧（frame），帧是数据链路层的传送单位；如何控制帧在物理信道上的传输，包括如何处理传输差错，如何调节发送速率以使与接收方相匹配；以及在两个网络实体之间提供数据链路通路的建立、维持和释放的管理。

数据链路层协议的代表包括：SDLC、HDLC、PPP、STP等。

3）网络层：负责对子网间的数据包进行路由选择，网络层向上只提供简单灵活的、无连接的、尽最大努力交付的数据包服务。网络在发送分组时不需要先建立连接。每个分组独立发送，与前后分组无关，网络层不提供质量的承诺。

网络层协议的代表：IP、IPX、PIP、OSPF等。

4）传输层：是端到端，主机到主机的层次，端到端的通信是应用进程之间的通信，在一个主机中分别有多个应用进程同时分别与另一个主机中多个应用进展通信。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。

传输层协议代表：TCP、UDP、SPX等。

5）会话层：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。

6）表示层：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可以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网络服务的接口。

应用层协议的代表包括：Telnet、FTP、HTTP、SNMP等。

4.在各层之间，数据是也什么方式传输的？

在物理层是比特（bit），在数据链路层为帧（frame），在网络层为数据包（packet），传输层为数据段。

5.TCP协议

在因特网所使用的各种协议中，最著名的就是TCP和IP两个协议。现在人们经常提到的TCP/IP协议并不单单指这两个协议，而往往表示因特网所使用的整个TCP/IP协议族。根据应用程序的不同需求，运输层需要两种不同的运输协议，即面向连接的TCP（传输控制协议）协议和无连接的UDP（用户数据报协议）协议。

6.什么是计算机网络？它有哪两级子网构成？简述两级子网的功能？

计算机网络是将若干台具有独立功能的计算机，通过网络设备和传输介质相互连接，以网络软件实现通信、资源共享、协同工作的系统。

内层的通信子网和外层的资源子网。通信子网实现网络通信，资源子网实现资源共享。

7.请你详细解释一下IP协议的定义，在哪个层上面？主要有什么作用？TCP和UDP呢？

TCP/IP是英文Transmiion Control Protocol/Internet Protocol的缩写，意思是“传输控制协议/网际协议”。IP协议称网际协议，是支持网间互联的数据报协议，是为计算机网络相互连接进行通信而设计的协议。在因特网中，它是能使连接到网上的所有计算机网络实现相互通信的一套规则，规定了计算机在因特网上进行通信时应当遵守的规则。任何厂家生产的计算机系统，只要遵守 IP协议就可以与因特网互连互通。IP地址具有唯一性，根据用户性质的不同，可以分为5类。地址格式为：IP地址=网络地址+主机地址或IP地址=网络地址+子网地址+主机地址。

TCP协议（Transmiion Control Protocol 传输控制协议)是一种面向连接（连接导向）的、可靠的、基于字节流的运输层（Transport layer）通信协议。

UDP协议（User Datagram Protocol用户数据报协议）是一种无连接的传输层协议，提供面向事务的简单不可靠信息传送服务。UDP有不提供数据包分组、组装和不能对数据包进行排序的缺点，也就是说，当报文发送之后，是无法得知其是否安全完整到达的。

8.请问交换机、路由器和集线器各自的实现原理是什么？分别在哪个层次上实现？

1）路由器（Router）是连接用于连接多个逻辑上分开的网络的设备，属网络层的一种互联设备，它会根据信道的情况自动选择和设定路由，以最佳路径，按前后顺序发送信号的设备。路由器是互联网络的枢纽、“交通警察”。

2）集线器（HUB）的主要功能将已经衰减得不完整的信号经过整理，重新产生出完整的信号再继续传送，同时把所有节点集中在以它为中心的节点上，是一种共享设备。它工作于OSI参考模型第一层，即“物理层”。集线器属于纯硬件网络底层设备，不具备交换机所具有的MAC地址表，所以它发送数据时都是没有针对性的，而是采用广播方式发送。也就是说当它要向某节点发送数据时，不是直接把数据发送到目的节点，而是把数据包发送到与集线器相连的所有节点。在计算机网络系统中，交换机是针对共享工作模式的弱点而推出的。

3）交换机（Switch）工作在数据链路层，每一端口都可视为独立的网段，连接在其上的网络设备独自享有全部的带宽，无须同其他设备竞争使用。交换机的所有的端口都挂接在这条背部总线上，控制电路收到数据包以后，处理端口会查找内存中的地址对照表以确定目的MAC（网卡的硬件地址）的NIC（网卡）挂接在哪个端口上，通过内部交换矩阵迅速将数据包传送到目的端口，目的MAC若不存在，广播到所有的端口，接收端口回应后交换机会“学习”新的地址，并把它添加入内部MAC地址表中。使用交换机也可以把网络“分段”，通过对照MAC地址表，交换机只允许必要的网络流量通过交换机。

9.名词解释

OSI：（Open System Interconnect）意为开放式系统互联。国际标准组织（国际标准化组织）制定了OSI模型。这个模型把网络通信的工作分为7层，分别是物理层、数据链路层、网络层、传输层、会话层、表示层和应用层。

TCP/IP：TCP/IP是英文Transmiion Control Protocol/Internet Protocol的缩写，意思是“传输控制协议/网际协议”。TCP/IP由四个层次组成：网络接口层、网络层、传输层、应用层。结合OSI和TCP/IP产生一个五层结构，分别为：物理层、数据链路层、网络层、传输层和应

用层。

网卡：计算机与外界局域网的连接是通过主机箱内插入一块网络接口板，网络接口板又称为通信适配器或网络适配器（network adapter）或网络接口卡NIC（Network Interface Card）但是现在更多的人愿意使用更为简单的名称“网卡”。网卡是工作在数据链路层的网路组件，是局域网中连接计算机和传输介质的接口，不仅能实现与局域网传输介质之间的物理连接和电信号匹配，还涉及帧的发送与接收、帧的封装与拆封、介质访问控制、数据的编码与解码以及数据缓存的功能等。

10.机器A 的IP地址为：202.96.128.130，子网掩码为255.255.255.128，则网络号为：202.96.128。（利用IP与子网掩码求与运算），主机号为130。

分析：IP为32位，为了提高可读性每隔8位插入一个空格符，划分子网之前，IP地址为网络号与主机号的组合，划分子网后IP地址为网络号、子网号与主机号的组合。使用子网掩码的好处是：不管网络划分子网与否，只要把子网掩码和IP地址进行逐位的“与”运算，就能立即得到网络地址来。

11.ARP是地址解析协议，简单语言解释一下工作原理？

ARP(Addre Resolution Protocol，地址解析协议)是获取物理地址的一个TCP/IP协议。是在仅知道主机的IP地址时确定其物理地址的一种协议，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。

1）首先，每个主机都会在自己的ARP缓冲区中建立一个ARP列表，以表示IP地址和MAC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IP地址的目的主机的MAC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ARP数据包，该数据包内容：源主机IP地址，源主机MAC地址，目的主机的IP地址。

3）当本网络的所有主机收到该ARP数据包时，首先检查数据包中的目的主机IP地址是否是自己的IP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IP地址和MAC地址写入到ARP列表中，如果已经存在，则覆盖，然后将自己的MAC地址写入ARP响应包中，告诉源主机自己是它想要找的MAC地址。

4）源主机收到ARP响应包后，将目的主机的IP和MAC地址写入ARP列表，并利用此信息发送数据，如果源主机一直没有收到ARP响应数据包，表示ARP查询失败。

12.DNS（Domain Name System）域名系统，简述其工作原理？

域名系统DNS是因特网使用的命名系统，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。它是由解析器以及域名服务器组成的。域名服务器是指保存有该网络中所有主机的域名和对应IP地址，并具有将域名转换为IP地址功能的服务器。其中域名必须对应一个IP地址，而IP地址不一定只对应一个域名。在Internet上域名与IP地址之间是一对一（或者多对一）的，域名虽然便于人们记忆，但机器之间只认IP地址，它们之间的转换工作称为域名解析，域名解析需要由专门的域名解析服务器来完成，DNS就是进行域名解析的服务器。当我们在上网的时候，通常输入的是网址，其实这就是一个域名，而我们计算机网络上的计算机彼此之间只能用IP地址才能相互识别。

13.网关的作用？

通过它可以访问外网，在采用不同体系结构或协议的网络之间进行互通时，用于提供协议转换、路由选择、数据交换等网络兼容功能的设施。14.TFTP协议

TFTP（Trivial File Transfer Protocol,简单文件传输协议）是TCP/IP协议族中的一个用

来在客户机与服务器之间进行简单文件传输的协议，提供不复杂、开销不大的文件传输服务。

15.HTTP协议

超文本传送协议(HTTP)是一种通信协议，它允许将超文本标记语言(HTML)文档从 Web 服务器传送到Web 浏览器。HTML 是一种用于创建文档的标记语言，这些文档包含到相关信息的链接。您可以单击一个链接来访问其它文档、图像或多媒体对象，并获得关于链接项的附加信息。

16.UDP协议

UDP 是User Datagram Protocol的简称，中文名是用户数据报协议，是 OSI 参考模型中一种无连接的传输层协议，提供面向事务的简单不可靠信息传送服务。数据包，是一种无连接的协议。在OSI模型中，在第四层——传输层，处于IP协议的上一层。UDP有不提供数据包分组、组装和不能对数据包进行排序的缺点，也就是说，当报文发送之后，是无法得知其是否安全完整到达的。

17.ADSL

ADSL（Asymmetric Digital Subscriber Line，非对称数字用户环路）是一种新的数据传输方式。它因为上行和下行带宽不对称，因此称为非对称数字用户线环路。它采用频分复用技术把普通的电话线分成了电话、上行和下行三个相对独立的信道，从而避免了相互之间的干扰。即使边打电话边上网，也不会发生上网速率和通话质量下降的情况。其中，4khz以下频段人用于传送POTS（传统电话业务），20KhZ到138KhZ的频段用来传送上行信号，138KhZ到1.1MHZ的频段用来传送下行信号。

18.网桥的作用

网桥（Bridge）是一个局域网与另一个局域网之间建立连接的桥梁。网桥是属于网络层的一种设备，它的作用是扩展网络和通信手段，在各种传输介质中转发数据信号，扩展网络的距离，同时又有选择地将有地址的信号从一个传输介质发送到另一个传输介质，并能有效地限制两个介质系统中无关紧要的通信。网桥可分为本地网桥和远程网桥。本地网桥是指在传输介质允许长度范围内互联网络的网桥；远程网桥是指连接的距离超过网络的常规范围时使用的远程桥，通过远程桥互联的局域网将成为城域网或广域网。如果使用远程网桥，则远程桥必须成对出现。网桥的功能在延长网络跨度上类似于中继器。