計算機網(wǎng)絡(luò)常見筆試面試題

·      OSI，TCP/IP，五層協(xié)議的體系結(jié)構(gòu)，以及各層協(xié)議

①OSI分層 （7層）：物理層、數(shù)據(jù)鏈路層、網(wǎng)絡(luò)層、傳輸層、會話層、表示層、應用層。
②TCP/IP分層（4層）：網(wǎng)絡(luò)接口層、 網(wǎng)際層、運輸層、 應用層。
③五層協(xié)議 （5層）：物理層、數(shù)據(jù)鏈路層、網(wǎng)絡(luò)層、運輸層、 應用層。
④每一層的協(xié)議如下：
物理層：RJ45、CLOCK、IEEE802.3 （中繼器，集線器）
數(shù)據(jù)鏈路：PPP、HDLC、VLAN、MAC （網(wǎng)橋，交換機）
網(wǎng)絡(luò)層：IP、ICMP、ARP、RARP、OSPF、IPX、RIP （路由器）
傳輸層：TCP、UDP
應用層：FTP、DNS、Telnet、SMTP、HTTP
⑤每一層的作用如下：
物理層：通過媒介傳輸比特,確定機械及電氣規(guī)范（比特Bit）
數(shù)據(jù)鏈路層：將比特組裝成幀和點到點的傳遞（幀F(xiàn)rame）
網(wǎng)絡(luò)層：負責數(shù)據(jù)包從源到宿的傳遞和網(wǎng)際互連（包PackeT）
傳輸層：提供端到端的可靠報文傳遞和錯誤恢復（段Segment）
會話層：建立、管理和終止會話（會話協(xié)議數(shù)據(jù)單元SPDU）
表示層：對數(shù)據(jù)進行翻譯、加密和壓縮（表示協(xié)議數(shù)據(jù)單元PPDU）
應用層：允許訪問OSI環(huán)境的手段（應用協(xié)議數(shù)據(jù)單元APDU）

·      在瀏覽器中輸入www.baidu.com后執(zhí)行的全部過程
①瀏覽器獲取輸入的域名www.baidu.com
② 瀏覽器向DNS請求解析www.baidu.com的IP地址
③ 域名系統(tǒng)DNS解析出百度服務(wù)器的IP地址
④瀏覽器與該服務(wù)器建立TCP連接(默認端口號80)
⑤瀏覽器發(fā)出HTTP請求，請求百度首頁
⑥服務(wù)器通過HTTP響應把首頁文件發(fā)送給瀏覽器
⑦TCP連接釋放
⑧瀏覽器將首頁文件進行解析，并將Web頁顯示給用戶。

·      DNS域名系統(tǒng)，簡單描述其工作原理。
當DNS客戶機需要在程序中使用名稱時，它會查詢DNS服務(wù)器來解析該名稱?？蛻魴C發(fā)送的每條查詢信息包括三條信息：指定的DNS域名，指定的查詢類型，DNS域名的指定類別。基于UDP服務(wù)，端口53. 該應用一般不直接為用戶使用，而是為其他應用服務(wù)，如HTTP，SMTP等在其中需要完成主機名到IP地址的轉(zhuǎn)換。
①客戶機向其本地域名服務(wù)器發(fā)出DNS請求報文
②本地域名服務(wù)器收到請求后，查詢本地緩存，假設(shè)沒有該記錄，則以DNS客戶的身份向根域名服務(wù)器發(fā)出解析請求
③根域名服務(wù)器收到請求后，判斷該域名所屬域，將對應的頂級域名服務(wù)器的IP地址返回給本地域名服務(wù)器
④本地域名服務(wù)器向頂級域名服務(wù)器發(fā)出解析請求報文
⑤頂級域名服務(wù)器收到請求后，將所對應的授權(quán)域名服務(wù)器的IP地址返回給本地域名服務(wù)器
⑥本地域名服務(wù)器向授權(quán)域名服務(wù)器發(fā)起解析請求報文
⑦授權(quán)域名服務(wù)器收到請求后，將查詢結(jié)果返回給本地域名服務(wù)器
⑧本地域名服務(wù)器將查詢結(jié)果保存到本地緩存，同時返回給客戶機

·      HTTP的狀態(tài)碼：
①大致可分為五大類
100-199 信息，服務(wù)器收到請求，需要請求者繼續(xù)執(zhí)行操作。指定客戶端應相應的某些動作。
200-299 用于表示請求成功。
300-399 重定向，需要進一步的操作以完成請求
400-499 用于指出客戶端的錯誤。請求包含語法錯誤或無法完成請求
500-599 用于支持服務(wù)器錯誤。服務(wù)器在處理請求的過程中發(fā)生了錯誤
②常見的狀態(tài)碼
206      部分內(nèi)容。服務(wù)器成功處理了部分GET請求
301      永久移動。請求的資源已被永久的移動到新URI，返回信息會包括新的URI，瀏覽器會自動定向到新URI。今后任何新的請求都應使用新的URI代替。
302      臨時移動。與301類似。但資源只是臨時被移動。客戶端應繼續(xù)使用原有URI
400   （錯誤請求） 服務(wù)器不理解請求的語法。
404   （未找到） 服務(wù)器找不到請求的網(wǎng)頁。
500   （服務(wù)器內(nèi)部錯誤）  服務(wù)器遇到錯誤，無法完成請求。
505   （HTTP 版本不受支持） 服務(wù)器不支持請求中所用的 HTTP 協(xié)議版本。

·      HTTP和HTTPS的區(qū)別：
https：全稱Hyper Text Transfer Protocol Secure，相比http，多了一個secure，這一個secure是怎么來的呢？這是由TLS（SSL）提供的，可以簡單理解為 HTTPS=HTTP+SSL。
①HTTP 的 URL 以 http:// 開頭，而 HTTPS 的 URL 以 https:// 開頭
②HTTP 是相對不安全的，而 HTTPS 是相對安全的
③HTTP 標準端口是 80 ，而 HTTPS 的標準端口是 443
④在 OSI 網(wǎng)絡(luò)模型中，HTTP 工作于應用層，而 HTTPS 工作在傳輸層
⑤HTTP 無需加密，而 HTTPS 對傳輸?shù)臄?shù)據(jù)進行加密
⑥HTTP 無需證書，而 HTTPS 需要認證證書

·      TCP和UDP的區(qū)別？
①TCP提供面向連接的、可靠的數(shù)據(jù)流傳輸，而UDP提供的是非面向連接的、不可靠的數(shù)據(jù)流傳輸。
②TCP傳輸單位稱為TCP報文段，UDP傳輸單位稱為用戶數(shù)據(jù)報。
③TCP注重數(shù)據(jù)安全性，UDP數(shù)據(jù)傳輸快，因為不需要連接等待，少了許多操作，但是其安全性卻一般。
④TCP對應的協(xié)議和UDP對應的協(xié)議
1). TCP對應的協(xié)議：
FTP：定義了文件傳輸協(xié)議，使用21端口。
Telnet：一種用于遠程登陸的端口，使用23端口，用戶可以以自己的身份遠程連接到計算機上，可提供基于DOS模式下的通信服務(wù)。
SMTP：郵件傳送協(xié)議，用于發(fā)送郵件。服務(wù)器開放的是25號端口。
POP3：它是和SMTP對應，POP3用于接收郵件。POP3協(xié)議所用的是110端口。
HTTP：是從Web服務(wù)器傳輸超文本到本地瀏覽器的傳送協(xié)議。
2). UDP對應的協(xié)議：
DNS：用于域名解析服務(wù)，將域名地址轉(zhuǎn)換為IP地址。DNS用的是53號端口。
SNMP：簡單網(wǎng)絡(luò)管理協(xié)議，使用161號端口，是用來管理網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的。由于網(wǎng)絡(luò)設(shè)備很多，無連接的服務(wù)就體現(xiàn)出其優(yōu)勢。
TFTP(Trival File Transfer Protocal)，簡單文件傳輸協(xié)議，該協(xié)議在熟知端口69上使用UDP服務(wù)。

·      TCP是怎么保證傳輸可靠的？
①確認和重傳：接收方收到報文就會確認，發(fā)送方發(fā)送一段時間后沒有收到確認就重傳。
②數(shù)據(jù)校驗
③數(shù)據(jù)合理分片和排序：TCP會按MTU合理分片，接收方會緩存未按序到達的數(shù)據(jù)，重新排序后再交給應用層。

TCP為什么引入接受緩存這個數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)？
如果沒有接受緩存的話，或者說只有一個緩存的話，為了保證接受的數(shù)據(jù)是按順序傳輸?shù)?，所以如果位于x序號之后的序號分組先到達目的主機的運輸層的話必然丟棄，這樣的話將在重傳上花費很大的開銷，所以一般如果有過大的序號達到接收端，那么會按照序號緩存起來等待之前的序號分許到達，然后一并交付到應用進程。

④流量控制
當接收方來不及處理發(fā)送方的數(shù)據(jù)，能提示發(fā)送方降低發(fā)送的速率，防止包丟失。
⑤擁塞控制
當網(wǎng)絡(luò)擁塞時，減少數(shù)據(jù)的發(fā)送。

·      了解交換機、路由器、網(wǎng)關(guān)的概念，并知道各自的用途
①交換機
在計算機網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中，交換機是針對共享工作模式的弱點而推出的。交換機擁有一條高帶寬的背部總線和內(nèi)部交換矩陣。交換機的所有的端口都掛接在這條背部總線上，當控制電路收到數(shù)據(jù)包以后，處理端口會查找內(nèi)存中的地址對照表以確定目的MAC（網(wǎng)卡的硬件地址）的NIC（網(wǎng)卡）掛接在哪個端口上，通過內(nèi)部交換矩陣迅速將數(shù)據(jù)包傳送到目的端口。目的MAC若不存在，交換機才廣播到所有的端口，接收端口回應后交換機會“學習”新的地址，并把它添加入內(nèi)部地址表中。
交換機工作于OSI參考模型的第二層，即數(shù)據(jù)鏈路層。交換機內(nèi)部的CPU會在每個端口成功連接時，通過ARP協(xié)議學習它的MAC地址，保存成一張 ARP表。在今后的通訊中，發(fā)往該MAC地址的數(shù)據(jù)包將僅送往其對應的端口，而不是所有的端口。因此，交換機可用于劃分數(shù)據(jù)鏈路層廣播，即沖突域；但它不能劃分網(wǎng)絡(luò)層廣播，即廣播域。
②路由器
路由器（Router）是一種計算機網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，提供了路由與轉(zhuǎn)送兩種重要機制，可以決定數(shù)據(jù)包從來源端到目的端所經(jīng)過的路由路徑（host到host之間的傳輸路徑），這個過程稱為路由；將路由器輸入端的數(shù)據(jù)包移送至適當?shù)穆酚善鬏敵龆?在路由器內(nèi)部進行)，這稱為轉(zhuǎn)送。路由工作在OSI模型的第三層——即網(wǎng)絡(luò)層，例如網(wǎng)際協(xié)議。
路由器的一個作用是連通不同的網(wǎng)絡(luò)，另一個作用是選擇信息傳送的線路。 路由器與交換器的差別，路由器是屬于OSI第三層的產(chǎn)品，交換器是OSI第二層的產(chǎn)品(這里特指二層交換機)。
③網(wǎng)關(guān)
網(wǎng)關(guān)（Gateway），網(wǎng)關(guān)是連接兩個網(wǎng)絡(luò)的設(shè)備，
在傳統(tǒng)TCP/IP術(shù)語中，網(wǎng)絡(luò)設(shè)備只分成兩種，一種為網(wǎng)關(guān)（gateway），另一種為主機（host）。網(wǎng)關(guān)能在網(wǎng)絡(luò)間轉(zhuǎn)遞數(shù)據(jù)包，但主機不能轉(zhuǎn)送數(shù)據(jù)包。在主機中，數(shù)據(jù)包需經(jīng)過TCP/IP四層協(xié)議處理，但是在網(wǎng)關(guān)只需要到達網(wǎng)際層，決定路徑之后就可以轉(zhuǎn)送。
在現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)術(shù)語中，網(wǎng)關(guān)（gateway）與路由器（router）的定義不同。網(wǎng)關(guān)（gateway）能在不同協(xié)議間移動數(shù)據(jù)，而路由器（router）是在不同網(wǎng)絡(luò)間移動數(shù)據(jù)。
對于以太網(wǎng)中的網(wǎng)關(guān)只能轉(zhuǎn)發(fā)三層以上數(shù)據(jù)包，這一點和路由是一樣的。而不同的是網(wǎng)關(guān)中并沒有路由表，他只能按照預先設(shè)定的不同網(wǎng)段來進行轉(zhuǎn)發(fā)。網(wǎng)關(guān)最重要的一點就是端口映射，子網(wǎng)內(nèi)用戶在外網(wǎng)看來只是外網(wǎng)的IP地址對應著不同的端口，這樣看來就會保護子網(wǎng)內(nèi)的用戶。

·      IP地址的分類
A類地址：以0開頭， 第一個字節(jié)范圍：0~127（1.0.0.0 - 126.255.255.255）
B類地址：以10開頭，第一個字節(jié)范圍：128~191（128.0.0.0 - 191.255.255.255）
C類地址：以110開頭，  第一個字節(jié)范圍：192~223（192.0.0.0 -223.255.255.255）；
除去以上三類公有IP的，剩下的為私有IP：10.0.0.0—10.255.255.255， 172.16.0.0—172.31.255.255， 192.168.0.0—192.168.255.255。

·      ARP是地址解析協(xié)議，簡單語言解釋一下工作原理。
①每個主機都會在自己的ARP緩沖區(qū)中建立一個ARP列表，以表示IP地址和MAC地址之間的對應關(guān)系。
②當源主機要發(fā)送數(shù)據(jù)時，首先檢查ARP列表中是否有對應IP地址的目的主機的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 IP地址，源主機MAC地址，目的主機的IP 地址。
③當本網(wǎng)絡(luò)的所有主機收到該ARP數(shù)據(jù)包時，首先檢查數(shù)據(jù)包中的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響應包中，告訴源主機自己是它想要找的MAC地址。
④源主機收到ARP響應包后。將目的主機的IP和MAC地址寫入ARP列表，并利用此信息發(fā)送數(shù)據(jù)。如果源主機一直沒有收到ARP響應數(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。

·      RARP（反向地址轉(zhuǎn)換協(xié)議）：
反向地址轉(zhuǎn)換協(xié)議就是將局域網(wǎng)中某個主機的物理地址轉(zhuǎn)換為IP地址，比如局域網(wǎng)中有一臺主機只知道物理地址而不知道IP地址，那么可以通過RARP協(xié)議發(fā)出征求自身IP地址的廣播請求，然后由RARP服務(wù)器負責回答。RARP協(xié)議廣泛用于獲取無盤工作站的IP地址。
①給主機發(fā)送一個本地的RARP廣播，在此廣播包中，聲明自己的MAC地址并且請求任何收到此請求的RARP服務(wù)器分配一個IP地址；
②本地網(wǎng)段上的RARP服務(wù)器收到此請求后，檢查其RARP列表，查找該MAC地址對應的IP地址；
③如果存在，RARP服務(wù)器就給源主機發(fā)送一個響應數(shù)據(jù)包并將此IP地址提供給對方主機使用；
④如果不存在，RARP服務(wù)器對此不做任何的響應；
⑤源主機收到從RARP服務(wù)器的響應信息，就利用得到的IP地址進行通訊；如果一直沒有收到RARP服務(wù)器的響應信息，表示初始化失敗。

·      為什么有了可靠地TCP還需要不可靠的UDP？
①TCP的優(yōu)缺點。優(yōu)點呢，TCP是可靠的連接，由于有基本的重傳確認機制，可以保證把一個數(shù)據(jù)塊完完整整的從A傳到B；缺點也是因優(yōu)點而生，因為有三次握手，所以會傳輸更多的包，浪費一些帶寬；因為需要可靠地連接進行通信，則需要雙方都必須持續(xù)在線，所以在通信過程中server需要維持非常大的并發(fā)連接，浪費了系統(tǒng)資源，甚至會出現(xiàn)宕機；再者就是因為有重傳確認，則會浪費一部分的帶寬，且在不好的網(wǎng)絡(luò)中，會因為不斷地連接斷開連接，嚴重降低了傳輸效率。
②相對于TCP來說，UDP是非面向連接的不可靠的協(xié)議，其優(yōu)點也因為缺點而生。首先，因為沒有三次握手，所以會起步比較快，延時小；另外，由于不需要雙方持續(xù)在線，所以server不用維護巨量的并發(fā)連接，節(jié)省了系統(tǒng)資源；三，因為沒有重傳確認，雖然到達的數(shù)據(jù)可能會有所缺失，但在不影響使用的情況下，能更高效的利用網(wǎng)絡(luò)帶寬。
③TCP適合實時性要求不高、但要求內(nèi)容要完整傳輸?shù)膽?。相比而言，UDP由于無連接、無重傳確認，所以傳輸效率高、延時小，適合實時性要求高的應用，如游戲服務(wù)器，音頻，視頻等；另外，由于不用維持大的并發(fā)量，所以適合巨量服務(wù)的server，加上合適的時間控制，可以用來設(shè)計更大的并發(fā)服務(wù)器；再者就是，UDP可以更高效的利用網(wǎng)絡(luò)帶寬。

·      數(shù)據(jù)鏈路兩端的設(shè)備是：DTE或DCE
DTE（DataTerminalEquipment）數(shù)字終端設(shè)備：指一般的終端或是計算機。可能是大、中、小型計算機，也可能是一臺只接收數(shù)據(jù)的打印機。
DCE（DataCircuit-terminatingEquipment）數(shù)字通信設(shè)備：通常指調(diào)制解調(diào)器，多路復用器或數(shù)字設(shè)備。

DTE，DCE的區(qū)別
DCE一方提供時鐘，DTE不提供時鐘，但它依靠DCE提供的時鐘工作。比如PC機和MODEM之間的連接。PC機就是一個DTE，MODEM是一個DCE。DTE可以從硬件上區(qū)別它的接口為針式，DCE的接口為孔式。

·      Socket編程注意點
客戶端（client）：socket→connect→具體操作
服務(wù)端（serve）：socket→bind→listen→accept→具體操作
（bind：端口綁定；   listen：端口監(jiān)聽；    accept：阻塞，等待客戶端connect）
（socket：把TCP/IP協(xié)議隱藏在軟件接口后面）

·      P2P本質(zhì)上還是C/S模式，只不過交互的雙方既是服務(wù)器又是客戶端。

·      路由匯聚：

路由匯聚的“含義”是把一組路由匯聚為一個單個的路由。路由匯聚的最終結(jié)果和最明顯的好處是縮小網(wǎng)絡(luò)上的路由表的尺寸。這樣將減少與每一個路由跳有關(guān)的延遲，因為由于減少了路由登錄項數(shù)量，查詢路由表的平均時間將加快。路由匯聚的“用意”是當我們采用了一種體系化編址規(guī)劃后的一種用一個IP地址代表一組IP地址的集合的方法。

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作者：黑馬程序員軟件測試培訓學院

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