一、電路交換、報(bào)文交換、分組交換的比較

1、電路交換

公共電話網(wǎng)(PSTN網(wǎng))和移動網(wǎng)(包括GSM和CDMA網(wǎng))采用的都是電路交換技術(shù)，它的基本特點(diǎn)是采用面向連接的方式，在雙方進(jìn)行通信之前，需要為通信雙方分配一條具有固定寬帶的通信電路，通信雙方在通信過程中一直占用所分配的資源，直到通信結(jié)束，并且在電路的建立和釋放過程中都需要利用相關(guān)的信令協(xié)議。這種方式的優(yōu)點(diǎn)是在通信過程中可以保證為用戶提供足夠的帶寬，并且實(shí)時(shí)性強(qiáng)，時(shí)延小，交換設(shè)備成本低，但同時(shí)帶來的缺點(diǎn)是信道利用率低，一旦電路被建立不管通信雙方是否處于通話狀態(tài)分配的電路一直被占用。

2、報(bào)文交換

報(bào)文交換是以報(bào)文為數(shù)據(jù)交換的單位，報(bào)文攜帶有目標(biāo)地址、源地址等信息，在交換結(jié)點(diǎn)采用存儲轉(zhuǎn)發(fā)的傳輸方式；由于報(bào)文長度差異很大，長報(bào)文可能導(dǎo)致很大的時(shí)延；為了滿足各種長度報(bào)文的需要并且達(dá)到高效的目的，節(jié)點(diǎn)需要分配不同大小的緩沖區(qū)，否則就有可能造成數(shù)據(jù)傳送的失敗，這樣對每個(gè)節(jié)點(diǎn)來說緩沖區(qū)的分配也比較困難。另外一個(gè)缺點(diǎn)是出錯(cuò)時(shí)，整個(gè)報(bào)文都將重傳。

3、分組交換

分組交換仍采用存儲轉(zhuǎn)發(fā)傳輸方式，但將一個(gè)長報(bào)文先分割為若干個(gè)較短的分組，然后把這些分組（攜帶源、目的地址和編號信息）逐個(gè)地發(fā)送出去。采用分組交換技術(shù)，在通信之前不需要建立連接，每個(gè)節(jié)點(diǎn)首先將前一節(jié)點(diǎn)送來的分組收下并保存在緩沖區(qū)中，然后根據(jù)分組頭部中的地址信息選擇適當(dāng)?shù)逆溌穼⑵浒l(fā)送至下一個(gè)節(jié)點(diǎn)，這樣在通信過程中可以根據(jù)用戶的要求和網(wǎng)絡(luò)的能力來動態(tài)分配帶寬。分組交換比電路交換的信道利用率高，但時(shí)延較大。分組轉(zhuǎn)發(fā)的帶來的問題：排隊(duì)時(shí)延以及增加頭部帶來的開銷。

總之，若要傳送的數(shù)據(jù)量很大，且其傳送時(shí)間遠(yuǎn)大于呼叫時(shí)間，則采用電路交換較為合適；當(dāng)端到端的通路有很多段的鏈路組成時(shí)，采用分組交換傳送數(shù)據(jù)較為合適。從提高整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的信道利用率上看，報(bào)文交換和分組交換優(yōu)于電路交換，其中分組交換比報(bào)文交換的時(shí)延小，尤其適合于計(jì)算機(jī)之間的突發(fā)式的數(shù)據(jù)通信。

二、接口、協(xié)議和服務(wù)

接口：下層向上層提供的原語操作

協(xié)議：同一層之間，通信雙方進(jìn)行信息交換必須遵守的規(guī)則

服務(wù)：不同層之間交換信息必須遵守的規(guī)則

三、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

四、網(wǎng)絡(luò)各層的作用

l物理層：通過傳輸介質(zhì)發(fā)送和接收二進(jìn)制比特流。屬于物理層定義的典型規(guī)范如RJ-45等。

l數(shù)據(jù)鏈路層：數(shù)據(jù)的封裝成幀、數(shù)據(jù)的透明傳輸、數(shù)據(jù)的差錯(cuò)檢測。數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議的代表包括：PPP、幀中繼等。

l網(wǎng)絡(luò)層：負(fù)責(zé)對子網(wǎng)間的數(shù)據(jù)包進(jìn)行路由選擇，為分組交換網(wǎng)上的不同主機(jī)提供通信服務(wù)。網(wǎng)絡(luò)層協(xié)議的代表包括：IP、ICMP、IGMP等。

l運(yùn)輸層：負(fù)責(zé)向兩個(gè)主機(jī)中進(jìn)程之間的通信提供服務(wù)。運(yùn)輸層還要處理端到端的差錯(cuò)檢測(與數(shù)據(jù)鏈路層不同)、擁塞控制、流量控制等問題。運(yùn)輸層協(xié)議的代表包括：TCP、UDP等。

l應(yīng)用層：為操作系統(tǒng)或網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用程序提供訪問網(wǎng)絡(luò)服務(wù)的接口。應(yīng)用層協(xié)議的代表包括：FTP、HTTP、SNMP等。

五、數(shù)據(jù)如何在網(wǎng)絡(luò)各層之間傳輸

物理層，數(shù)據(jù)鏈路層，網(wǎng)絡(luò)層屬于OSI模型的低三層，負(fù)責(zé)創(chuàng)建網(wǎng)絡(luò)通信連接的鏈路，傳輸層，會話層，表示層和應(yīng)用層是OSI模型的高四層，具體負(fù)責(zé)端到端的數(shù)據(jù)通信。當(dāng)然，并不是所有通信都是要經(jīng)過OSI的全部七層，如物理接口之間的轉(zhuǎn)接，只需要物理層中進(jìn)行即可；而路由器與路由器之間的連接則只需網(wǎng)絡(luò)層以下的三層。

六、在網(wǎng)絡(luò)各層之間，數(shù)據(jù)是以什么單位進(jìn)行傳輸?shù)?/p>

在物理層數(shù)據(jù)的傳輸單位稱為比特；在數(shù)據(jù)鏈路層數(shù)據(jù)的傳輸單元稱為幀；在網(wǎng)絡(luò)層數(shù)據(jù)的傳輸單元稱為數(shù)據(jù)包；在傳輸層數(shù)據(jù)的傳輸單元稱為報(bào)文段。

七、奈氏準(zhǔn)則和香農(nóng)公式的主要區(qū)別是什么

奈氏準(zhǔn)則：在任何信道中，碼元傳輸?shù)乃俾适怯猩舷薜模瑐鬏斔俾食^此上限，就會出現(xiàn)嚴(yán)重的碼間串?dāng)_的問題，使接收端對碼元的判決(即識別)成為不可能。

香農(nóng)公式：求出了信息傳輸速率的極限。

八、數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議的三個(gè)基本問題

1、封轉(zhuǎn)成幀

就是在一段數(shù)據(jù)的前后分別添加首部和尾部，這樣就構(gòu)成了一個(gè)幀。

2、透明傳輸

不管什么字符都可以放在幀中傳輸過去，這樣的傳輸就是透明傳輸。解決透明傳輸?shù)膯栴}方法是：發(fā)送端的數(shù)據(jù)鏈路層在數(shù)據(jù)中出現(xiàn)控制字符"SOH"或"EOH"的前面插入一個(gè)轉(zhuǎn)義字符"ESC"，而在接收端的數(shù)據(jù)鏈路層在將數(shù)據(jù)送往網(wǎng)絡(luò)層之前刪除這個(gè)插入的轉(zhuǎn)義字符。

3、差錯(cuò)檢測

采用的是循環(huán)冗余檢驗(yàn)（CRC:Cyclic?Redundancy?Check)的差錯(cuò)檢查技術(shù)，如果僅僅使用CRC，則只能做到對幀的無差錯(cuò)接收，即接收的幀在傳輸?shù)倪^程中沒有產(chǎn)生差錯(cuò)，并沒有要求數(shù)據(jù)鏈路層向網(wǎng)絡(luò)層提供“可靠傳輸”的服務(wù)。

九、適配器(網(wǎng)卡)的作用

1、適配器的一個(gè)重要功能就是要進(jìn)行數(shù)據(jù)串行傳輸和并行傳輸?shù)霓D(zhuǎn)換。

2、由于網(wǎng)絡(luò)上的數(shù)據(jù)率和計(jì)算機(jī)總線上的數(shù)據(jù)率并不相同，因此在適配器中必須裝有對數(shù)據(jù)進(jìn)行緩存的存儲芯片。

3、適配器還要實(shí)現(xiàn)以太網(wǎng)協(xié)議。

十、CSMA/CD(載波監(jiān)聽多點(diǎn)接入/碰撞檢測)協(xié)議的要點(diǎn)

l多點(diǎn)接入：說明這是總線型網(wǎng)絡(luò)

l載波監(jiān)聽：就是“發(fā)送前先監(jiān)聽”，即每一個(gè)站點(diǎn)在發(fā)送數(shù)據(jù)之前先要檢測一下總線上是否有其他的站點(diǎn)在發(fā)送數(shù)據(jù)，如果有，則暫時(shí)不要發(fā)送數(shù)據(jù)，要等待信道變?yōu)榭臻e時(shí)再發(fā)送。

l碰撞檢測：就是“邊發(fā)送邊監(jiān)聽”，即適配器邊發(fā)送數(shù)據(jù)邊檢測信道上的信號電壓的變化情況，以便判斷自己在發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)其他站是否也在發(fā)送數(shù)據(jù)。

十一、為什么以太網(wǎng)有一個(gè)最小幀長和最大幀長

設(shè)置最小幀長是為了區(qū)分開正常和因發(fā)生碰撞而異常中止的短幀。

設(shè)置最大幀長是為了保證個(gè)站都能公平競爭接入到以太網(wǎng)。因?yàn)槿绻硞€(gè)站發(fā)送特長的數(shù)據(jù)幀，則其他的站就必須等待很長的時(shí)間才能發(fā)送數(shù)據(jù)。

十二、ARP的工作原理

1、首先，每個(gè)主機(jī)都會在自己的ARP緩沖區(qū)中建立一個(gè)ARP列表，以表示IP地址和MAC地址之間的對應(yīng)關(guān)系。

2、當(dāng)源主機(jī)要發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)，首先檢查ARP列表中是否有對應(yīng)IP地址的目的主機(jī)的MAC地址，如果有，則直接發(fā)送數(shù)據(jù)，如果沒有，就向“本網(wǎng)段”的所有主機(jī)發(fā)送ARP數(shù)據(jù)包，該數(shù)據(jù)包包括的內(nèi)容有：源主機(jī)IP地址，源主機(jī)MAC地址，目的主機(jī)的IP地址。

3、當(dāng)本網(wǎng)絡(luò)的所有主機(jī)收到該ARP數(shù)據(jù)包時(shí)，首先檢查數(shù)據(jù)包中的目的主機(jī)IP地址是否是自己的IP地址，如果不是，則忽略該數(shù)據(jù)包，如果是，則首先從數(shù)據(jù)包中取出源主機(jī)的IP和MAC地址寫入到ARP列表中，如果已經(jīng)存在，則覆蓋，然后將自己的MAC地址寫入ARP響應(yīng)包中，告訴源主機(jī)自己是它想要找的MAC地址。

4、源主機(jī)收到ARP響應(yīng)包后，將目的主機(jī)的IP和MAC地址寫入ARP列表，并利用此信息發(fā)送數(shù)據(jù)。如果源主機(jī)一直沒有收到ARP響應(yīng)數(shù)據(jù)包，表示ARP查詢失敗。

廣播發(fā)送ARP請求，單播發(fā)送ARP響應(yīng)。

十三、IP協(xié)議的定義，主要有什么作用？TCP與UDP呢？

IP協(xié)議(Internet?Protocol)：網(wǎng)際協(xié)議，主要提供網(wǎng)際互聯(lián)的作用。

TCP(Transmission?Control?Protocol，傳輸控制協(xié)議)是面向連接的協(xié)議,在收發(fā)數(shù)據(jù)前，必須和對方建立連接。UDP(User?Data?Protocol，用戶數(shù)據(jù)報(bào)協(xié)議)是與TCP相對應(yīng)的協(xié)議，它是面向非連接的協(xié)議，不與對方建立連接，而是直接就把數(shù)據(jù)包發(fā)送過去。

十四、鏈路層廣播和IP廣播有何區(qū)別

鏈路層廣播是用數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議（第二層）在一個(gè)以太網(wǎng)上實(shí)現(xiàn)的對該局域網(wǎng)上的所有主機(jī)的MAC幀進(jìn)行廣播。

IP廣播則是用IP協(xié)議通過因特網(wǎng)實(shí)現(xiàn)的對一個(gè)網(wǎng)絡(luò)（即目的網(wǎng)絡(luò)）上的所有主機(jī)的IP數(shù)據(jù)報(bào)廣播。

十五、當(dāng)運(yùn)行PING?127.0.0.1時(shí)，這個(gè)IP數(shù)據(jù)報(bào)將發(fā)送給誰

127.0.0.1是環(huán)回地址。主機(jī)將測試用的IP數(shù)據(jù)報(bào)發(fā)送給本主機(jī)的ICMP（而不是發(fā)送到因特網(wǎng)上）以便進(jìn)行環(huán)回測試。

十六、RIP協(xié)議的特點(diǎn)？RIP的優(yōu)缺點(diǎn)？RIP用什么來傳送？

1、特點(diǎn)

l僅和相鄰路由器交換信息

l路由器交換的信息是當(dāng)前本路由器所知道的全部信息，即自己的路由表

l按固定的時(shí)間間隔交換路由信息

2、優(yōu)缺點(diǎn)

優(yōu)點(diǎn)：實(shí)現(xiàn)簡單、開銷較小

缺點(diǎn)：限制了網(wǎng)絡(luò)的規(guī)模(因?yàn)樗苁褂玫淖畲缶嚯x為15)，壞消息傳播得慢。

3、RIP用UDP來傳送

十七、OSPF協(xié)議的特點(diǎn)？OSPF用什么來傳送？

1、特點(diǎn)

l向本自治系統(tǒng)中所有路由器發(fā)送信息(而RIP是發(fā)送給鄰居)

l發(fā)送的信息就是與本路由器相鄰的所有路由器的鏈路狀態(tài)(RIP發(fā)送的是整個(gè)路由表)

l只有當(dāng)鏈路狀態(tài)發(fā)生變化時(shí)，路由器才向所有路由器用洪泛法發(fā)送此信息(而RIP是30秒更新一次)

2、OSPF直接用IP數(shù)據(jù)報(bào)傳送

十八、交換機(jī)和路由器各自的實(shí)現(xiàn)原理是什么？有什么區(qū)別？

實(shí)現(xiàn)原理：

路由器通過路由決定數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)發(fā)。轉(zhuǎn)發(fā)策略稱為路由選擇。

而交換機(jī)則是一種基于MAC地址識別，能完成封轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)包功能的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備。交換機(jī)可以“學(xué)習(xí)”MAC地址，并把其存放在內(nèi)部地址表中，通過在數(shù)據(jù)幀的起始者和目標(biāo)接收者之間建立臨時(shí)的交換路徑，使數(shù)據(jù)幀直接由源地址到達(dá)目的地址。

區(qū)別：

l二者的工作層次不同

交換機(jī)工作在數(shù)據(jù)鏈路層，而路由器工作在網(wǎng)絡(luò)層。

l二者轉(zhuǎn)發(fā)所依據(jù)的對象不同

交換機(jī)是利用MAC地址確定轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)的目的地址，而路由器則是利用IP地址來確定數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)的地址。

十九、如果一個(gè)路由器要同時(shí)連接在一個(gè)以太網(wǎng)和一個(gè)ATM網(wǎng)絡(luò)上，需要有什么樣的硬件加到路由器上

一個(gè)以太網(wǎng)適配器（網(wǎng)卡）和一個(gè)ATM適配器（網(wǎng)卡）。

二十、TCP最主要的特點(diǎn)

lTCP是面向連接的運(yùn)輸層協(xié)議

l每一條TCP連接只能有兩個(gè)端點(diǎn)(一對一)

lTCP提供可靠交付的服務(wù)

lTCP提供全雙工通信

l面向字節(jié)流

二十一、TCP可靠傳輸、流量控制和擁塞控制的實(shí)現(xiàn)

可靠傳輸：

l對于收到的請求，給出確認(rèn)響應(yīng)

l超時(shí)重傳

流量控制：所謂流量控制就是讓發(fā)送方的發(fā)送速率不要太快，要讓接收方來得及接收。利用滑動窗口實(shí)現(xiàn)流量控制。

擁塞控制：所謂擁塞控制就是防止過多的數(shù)據(jù)注入到網(wǎng)絡(luò)中，這樣可以使網(wǎng)絡(luò)中的路由器或鏈路不致過載。

l慢開始：慢開始的“慢”并不是指增長速率的慢，而是指在TCP開始發(fā)送報(bào)文段時(shí)先設(shè)置擁塞窗口為1。

l擁塞避免：使擁塞窗口按線性規(guī)律增長。

l快重傳：發(fā)送方只要一連收到三個(gè)重復(fù)確認(rèn)就應(yīng)當(dāng)立即重傳對方尚未收到的報(bào)文段，而不必繼續(xù)等待為其設(shè)置的重傳計(jì)時(shí)器到期。

l快恢復(fù)(與快重傳配合使用)

當(dāng)發(fā)送方連續(xù)收到三個(gè)重復(fù)確認(rèn)時(shí)，就執(zhí)行“乘法減小”算法，把慢開始門限減半。這是為了預(yù)防網(wǎng)絡(luò)發(fā)生擁塞。請注意，接下來不執(zhí)行慢開始算法。

由于發(fā)送方現(xiàn)在認(rèn)為網(wǎng)絡(luò)很可能沒有發(fā)生擁塞(如果網(wǎng)路發(fā)生了嚴(yán)重的擁塞，就不會一連有好幾個(gè)報(bào)文段連續(xù)達(dá)到接收方，就不會導(dǎo)致接收方連續(xù)發(fā)送重復(fù)確認(rèn))，因此與慢開始不同之處是現(xiàn)在不執(zhí)行慢開始算法(即擁塞窗口現(xiàn)在不設(shè)置為1)，而是把它設(shè)置為慢開始門限減半后的數(shù)值，然后開始執(zhí)行擁塞避免算法(“加法增大”)，使擁塞窗口緩慢地線性增大。

二十二、TCP協(xié)議的三次握手和四次揮手

注：seq:序列號；ack:確認(rèn)號；SYN:請求同步標(biāo)志；；ACK:確認(rèn)標(biāo)志"；FIN：結(jié)束標(biāo)志。

TCP連接建立過程：首先Client端發(fā)送連接請求報(bào)文，Server段接受連接后回復(fù)ACK報(bào)文，并為這次連接分配資源。Client端接收到ACK報(bào)文后也向Server段發(fā)生ACK報(bào)文，并分配資源，這樣TCP連接就建立了。

為什么A還要發(fā)送一次確認(rèn)呢？

這主要是為了防止已失效的連接請求報(bào)文段突然又傳送到了B，因而產(chǎn)生錯(cuò)誤。假定出現(xiàn)一種異常情況，即A發(fā)出的第一個(gè)連接請求報(bào)文段并沒有丟失，而是在某些網(wǎng)絡(luò)結(jié)點(diǎn)長時(shí)間滯留了，以致延誤到連接釋放以后的某個(gè)時(shí)間才到達(dá)B。本來這是一個(gè)早已失效的報(bào)文段。但B收到此失效的連續(xù)請求報(bào)文段后，就誤認(rèn)為是A又發(fā)出新的連接請求。于是就向A發(fā)出確認(rèn)報(bào)文段，同意建立連接。假定不采用三次握手，那么只要B發(fā)出確認(rèn)，新的連接就建立了。

由于現(xiàn)在A并沒有發(fā)出建立連接的請求，因此不會理睬B的確認(rèn)，也不會向B發(fā)送數(shù)據(jù)。但B卻認(rèn)為新的運(yùn)輸連接已經(jīng)建立了，并一直等待A發(fā)來數(shù)據(jù)。B的許多資源就這樣白白浪費(fèi)了。

TCP連接斷開過程：假設(shè)Client端發(fā)起中斷連接請求，也就是發(fā)送FIN報(bào)文。Server端接到FIN報(bào)文后，意思是說"我Client端沒有數(shù)據(jù)要發(fā)給你了"，但是如果你還有數(shù)據(jù)沒有發(fā)送完成，則不必急著關(guān)閉Socket，可以繼續(xù)發(fā)送數(shù)據(jù)。所以你先發(fā)送ACK，"告訴Client端，你的請求我收到了，但是我還沒準(zhǔn)備好，請繼續(xù)你等我的消息"。這個(gè)時(shí)候Client端就進(jìn)入FIN_WAIT狀態(tài)，繼續(xù)等待Server端的FIN報(bào)文。當(dāng)Server端確定數(shù)據(jù)已發(fā)送完成，則向Client端發(fā)送FIN報(bào)文，"告訴Client端，好了，我這邊數(shù)據(jù)發(fā)完了，準(zhǔn)備好關(guān)閉連接了"。Client端收到FIN報(bào)文后，"就知道可以關(guān)閉連接了，但是他還是不相信網(wǎng)絡(luò)，怕Server端不知道要關(guān)閉，所以發(fā)送ACK后進(jìn)入TIME_WAIT狀態(tài)，如果Server端沒有收到ACK則可以重傳?！?，Server端收到ACK后，"就知道可以斷開連接了"。Client端等待了2MSL后依然沒有收到回復(fù)，則證明Server端已正常關(guān)閉，那好，我Client端也可以關(guān)閉連接了。Ok，TCP連接就這樣關(guān)閉了！

二十三、DNS(Domain?Name?System)域名系統(tǒng)

DNS提供的服務(wù)是用來將域名轉(zhuǎn)換為IP地址的工作。它的基本工作原理如下圖所示：

DNS的工作過程：

舉例：

在瀏覽器中輸入www.baidu.com后執(zhí)行的全部過程

現(xiàn)在假設(shè)如果我們在客戶端（客戶端）瀏覽器中輸入http://www.baidu.com,而baidu.com為要訪問的服務(wù)器（服務(wù)器），下面詳細(xì)分析客戶端為了訪問服務(wù)器而執(zhí)行的一系列關(guān)于協(xié)議的操作：

1）客戶端瀏覽器通過DNS解析到www.baidu.com的IP地址220.181.27.48，通過這個(gè)IP地址找到客戶端到服務(wù)器的路徑。客戶端瀏覽器發(fā)起一個(gè)HTTP會話到220.161.27.48，然后通過TCP進(jìn)行封裝數(shù)據(jù)包，輸入到網(wǎng)絡(luò)層。

2）在客戶端的傳輸層，把HTTP會話請求分成報(bào)文段，添加源和目的端口，如服務(wù)器使用80端口監(jiān)聽客戶端的請求，客戶端由系統(tǒng)隨機(jī)選擇一個(gè)端口如5000，與服務(wù)器進(jìn)行交換，服務(wù)器把相應(yīng)的請求返回給客戶端的5000端口。然后使用IP層的IP地址查找目的端。

3）客戶端的網(wǎng)絡(luò)層不用關(guān)系應(yīng)用層或者傳輸層的東西，主要做的是通過查找路由表確定如何到達(dá)服務(wù)器，期間可能經(jīng)過多個(gè)路由器，這些都是由路由器來完成的工作，不作過多的描述，無非就是通過查找路由表決定通過那個(gè)路徑到達(dá)服務(wù)器。

4）客戶端的鏈路層，包通過鏈路層發(fā)送到路由器，通過鄰居協(xié)議查找給定IP地址的MAC地址，然后發(fā)送ARP請求查找目的地址，如果得到回應(yīng)后就可以使用ARP的請求應(yīng)答交換的IP數(shù)據(jù)包現(xiàn)在就可以傳輸了，然后發(fā)送IP數(shù)據(jù)包到達(dá)服務(wù)器的地址。