堪称史上最详细、最全面的计算机网络面试题【含答案】

深碍√TFBOYSˉ_ 2023-09-25 20:52 99阅读 0赞

## 计算机网络体系结构 ##

### OSI，TCP/IP，五层协议的体系结构，以及各层协议 ###

**OSI分层 （7层）**：物理层、数据链路层、网络层、传输层、会话层、表示层、应用层。

**TCP/IP分层（4层）**：网络接口层、 网际层、运输层、 应用层。

**五层协议 （5层）**：物理层、数据链路层、网络层、运输层、 应用层。

![55481b523702997f8316292232de2817.png][]

**每一层的作用如下：**

\*\*物理层：\*\*通过媒介传输比特,确定机械及电气规范（比特Bit）

**数据链路层**：将比特组装成帧和点到点的传递（帧Frame）

**网络层**：负责数据包从源到宿的传递和网际互连（包PackeT）

**传输层**：提供端到端的可靠报文传递和错误恢复（段Segment）

**会话层**：建立、管理和终止会话（会话协议数据单元SPDU）

**表示层**：对数据进行翻译、加密和压缩（表示协议数据单元PPDU）

**应用层**：允许访问OSI环境的手段（应用协议数据单元APDU）

[图片出处][Link 1]

![37f004f963b08ab759ff8c102fdaf32d.png][]

[图片出处][Link 2]

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**每一层的协议如下：**

物理层：RJ45、CLOCK、IEEE802.3 （中继器，集线器，网关）

数据链路：PPP、FR、HDLC、VLAN、MAC （网桥，交换机）

网络层：IP、ICMP、ARP、RARP、OSPF、IPX、RIP、IGRP、 （路由器）

传输层：TCP、UDP、SPX

会话层：NFS、SQL、NETBIOS、RPC

表示层：JPEG、MPEG、ASII

应用层：FTP、DNS、Telnet、SMTP、HTTP、WWW、NFS

[图片出处][Link 1]

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## 网络层 ##

### IP（网络之间互连的协议） ###

**互联网协议地址**（英语：Internet Protocol Address，又译为**网际协议地址**），缩写为**IP地址**（英语：IP Address），是分配给用户上网使用的[网际协议][Link 3]（英语：Internet Protocol, IP）的设备的数字标签。常见的IP地址分为[IPv4][]与[IPv6][]两大类，但是也有其他不常用的小分类。

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#### 你知道IP数据报的格式嘛 ####

![5ab0d047d7c9253377bd2cba01a628bd.png][]

*  **版本** : 有 4（IPv4）和 6（IPv6）两个值；
 *  **首部长度** : 占 4 位，因此最大值为 15。值为 1 表示的是 1 个 32 位字的长度，也就是 4 字节。因为首部固定长度为 20 字节，因此该值最小为 5。如果可选字段的长度不是 4 字节的整数倍，就用尾部的填充部分来填充。
 *  **区分服务** : 用来获得更好的服务，一般情况下不使用。
 *  **总长度** : 包括首部长度和数据部分长度。
 *  **生存时间** ：TTL，它的存在是为了防止无法交付的数据报在互联网中不断兜圈子。以路由器跳数为单位，当 TTL 为 0 时就丢弃数据报。
 *  **协议** ：指出携带的数据应该上交给哪个协议进行处理，例如 ICMP、TCP、UDP 等。
 *  **首部检验和** ：因为数据报每经过一个路由器，都要重新计算检验和，因此检验和不包含数据部分可以减少计算的工作量。
 *  **标识** : 在数据报长度过长从而发生分片的情况下，相同数据报的不同分片具有相同的标识符。
 *  **片偏移** : 和标识符一起，用于发生分片的情况。片偏移的单位为 8 字节

#### IP地址分为哪几类？简单说一下各个分类 ####

由两部分组成，网络号和主机号，其中不同分类具有不同的网络号长度，并且是固定的。

IP 地址 ::= \{< 网络号 >, < 主机号 >\}

IP地址分为五大类：A类、B类、C类、D类和E类，如下图所示：

![21737987432b49e9ef2e810579777cdd.png][]

IP地址的指派范围：

![51b7d8ee77aad796912df0b95cd625bf.png][]

一般不使用的特殊IP地址：

![d03e04fa499908386eb503cfbe0f0f40.png][]

### ARP（地址解析协议) ###

#### ARP是地址解析协议，简单语言解释一下工作原理。 ####

> ARP 实现由 IP 地址得到 MAC 地址。

![43680e44c6d8b8d377e146c731530ed9.png][]

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，该数据包包括的内容有：**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的IP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。

广播发送ARP请求，单播发送ARP响应。

![37ff186d6c7ed35c3393e14e192ec454.png][]

## 运输层 ##

### TCP (传输控制协议) ###

TCP（Transmission Control Protocol [传输控制协议][Link 4]）是一种面向连接的、可靠的、基于字节流的[传输层][Link 5]通信协议，由IETF的RFC 793定义。

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#### TCP协议如何来保证传输的可靠性 ####

TCP提供一种面向连接的、可靠的字节流服务。其中，面向连接意味着两个使用TCP的应用（通常是一个客户和一个服务器）在彼此交换数据之前必须先建立一个TCP连接。在一个TCP连接中，仅有两方进行彼此通信；而字节流服务

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[Link 2]: https://blog.csdn.net/yaopeng_2005/article/details/7064869
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[Link 3]: https://baike.baidu.com/item/%E7%BD%91%E9%99%85%E5%8D%8F%E8%AE%AE
[IPv4]: https://baike.baidu.com/item/IPv4
[IPv6]: https://baike.baidu.com/item/IPv6
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