文章 35
评论 44
浏览 91732
计算机网络(西电考研复试资料1)

计算机网络(西电考研复试资料1)

内容是自己复试期间看王道和考研机构资料整理的,摘出了一些可能会考的点(复试没有压中,计网问题只能说是猝不及防),有问题的地方请评论联系。

Q:OSI体系、TCP IP体系关系

相同点:

  1. 都采用分层结构
  2. 基于独立的协议栈的概念
  3. 可以解决异构网络的互联 [异构网络环境(Heterogeneous Network Environments)是指由不同制造商生产的计算机和系统组成的网络环境]
    不同:
  4. OSI通用性更强,TCP是对已有协议的描述,不适用与其他非TCP/IP的协议栈
  5. OSI明确定义服务、接口、协议,TCP没有
  6. 网络层OSI面向无连接和有连接,TCP/IP只有无连接
  7. 传输层OSI只有有连接,TCP/IP面向无连接和有连接
    TCP四层结构:
    应用层、传输层、网际层、网络接口层

物理层

Q1:电路交换、报文交换、分组交换的区别以及优缺点

电路交换:需要先建立起一条专用的物理信道
优点:通信时延小,速度快,无冲突
缺点:线路独占,信道利用率低,灵活性差,建立连接时间长

报文交换:解决了利用率低的问题
优点:提高线路利用率,可以动态分配线路,
缺点:时延大,由于报文大小不固定导致缓冲区需要很大

分组交换:解决了报文大小不固定,将报文分成固定个数据块
优点:利用率高、灵活性高,减少了重发数据量
缺点:每个分组都需要控制信息,开销大;容易分组失序,接收方要重排序

Q2:物理层特性

  1. 机械特性,比如尺寸、形状等硬件标准化规定
  2. 电气特性,比如电压范围-5V~+5V
  3. 功能特性,-5V表示0,+5V表示1
  4. 过程特性,事情出现顺序

Q3:协议和服务区别

协议:对等实体之间进行通信的规则集合,是水平的,由语法、语义、同步三部分组成
服务:下层为上层提供服务,实现本层协议需要下层服务,所以服务是垂直的

Q4:奈式准则和香农定理

  1. 奈式准则:理想条件下码元的极限传输速率是有上限的,为2W波特,而极限数据传输速率是
    2W* log2V(V为一个码元对应多少个二进制),缺陷是没有对V作出限制
  2. 香农定理意义:信道的带宽或者信噪比越大,极限数据传输速率越高,公式为Wlog2(1+S/N)

数据链路层

Q1:两种网桥及其特点

  1. 透明网桥,每个网桥建立一个转发表,通过自学习算法处理收到的帧,选择的不是最佳路由,LAN地址如果目的和源相同则丢弃,不同则发送
  2. 源路由网桥,路由路径由源站负责,网桥只根据路由信息负责转发数据帧。源站广播一个发现帧,接收应答后,找到最佳路由。

Q2:三类ARQ各自特点

ARQ(automatic repeat question)自动重传

  1. 停止等待协议:窗口都为1,发送方发送一帧后必须要等接收方发回ACK确认帧后才能继续发下一帧。
  2. Go-Back-N协议:发送方窗口最大可以为2^n-1,接收方为1,发送方可以发送多个帧,当接收到ACK后,可以移动窗口,接收方采用按序接收,如果接收方检测到失序的数据帧后,会要求发送方重发最后一个正确接收到的帧之后所有未被确认的帧。
  3. SR协议(选择重传):最大都为2^n-1,发送的帧序号可以不连续但是必须在发送窗口之内,接收方可以缓存不连续的序号,等待窗口前的帧收到后再移动窗口。

Q3:GBN和SR最大发送窗口的缘由

  1. GBN发送方最大窗口是2^n-1,n为帧序号用nbit来表示,如果用3bit表示0~7序号,若发送方发送了0~7,接收方收到后发回0~7的确认帧,但ACK发送失败,发送方重新传0~7,接收方无法确认是新帧还是旧帧。
  2. SR由于发送窗口最大是2^n-1,接收窗口大于发送窗口没有意义,因为流量控制就是控制发送方的发送速率,避免发送方速率过大导致帧出错等情况,接收窗口只要满足发送方最大速率即可,因此接收窗口也为2^n-1.

Q4:CSMA CD的概念与机制

carrier sense multiple access with collusion detaction
载波监听多路访问/碰撞检测
机制是先听后发,边听边发,遇到冲突就停止发送,采用二进制退避算法处理冲突后再次发送的情况

争用期:以太网一对通信节点数据传播往返的时间,若在争用期内没有检测到冲突,则本次发送一定没有冲突。
最小帧长:即在争用期发送方发送出去的帧长,要求是大于数据传输率 * 争用期,以保证在发送数据的同时检测信道中的冲突。

Q5:CSMA·CD和CSMA CA的区别和各自特点

区别:CD是适用于总线/半双工网络环境,采用边听边发特点。CA是在发送数据前预约信道来避免冲突,用RTS/CTS来解决隐蔽站、暴露站问题,适用于无线局域网。
CSMA/CD可以检测冲突,不可以避免,但CSMA/CA发送后不可以检测冲突。

网络层

Q1:网络层的两种服务(数据报和虚电路)

虚电路:

  1. 面向连接,即需要提前建立连接,构造出逻辑的通信通道
  2. 可靠性由网络来保证
  3. 数据顺序到达
  4. 属于同一条虚电路的分组是由同一个路由转发
  5. 虚电路受差错故障影响更大

数据报:

  1. 没有连接
  2. 可靠性由用户自己保证
  3. 数据不一定按序到达
  4. 每个分组独立的进行路由选择

Q2:网络层转发分组流程

  1. 提取首部的目的ip地址D,得到目的网络地址N
  2. 若N与路由器直连,则直接交付
  3. 若没有直连:
    1. 查找路由表中有没有到D的特定路由,有则交付给下一跳
    2. 查找到N的路由,有则交付给下一跳
    3. 给默认路由下一跳,没有默认路由,则报错

Q3:ARP转发过程

  1. 发送方是主机,接收方是本地网络的一台主机,先查找ARP高速缓存中是否有目的主机的IP与MAC地址的映射,没有则用广播,目的主机响应ARP分组,发送方获得MAC地址后按此硬件地址向目的地址发送MAC帧
  2. 发送方是主机,接收方是另一个网段的主机,查找默认网关的MAC地址,后续由默认网关进行通信。

Q4:IP、ARP、RARP、ICMP作用

IP:异构网络复杂,硬件地址转化复杂,因此用IP描述符统一主机地址,就像在同一个网络中通信。
ARP:地址映射协议,IP到MAC地址的映射,RARP相反
ICMP:ICMP协议报文用于报告路由器和主机的差错和异常情况,差错报文会在五种情况下发送:目的地址不可达,源点抑制(降低速率),参数出错,传输超时,改变路由选择。

Q5:IP地址和MAC地址的区别和作用

IP地址用于互联异构网络,就像在同一个网络中通信一样,而MAC地址是链路通信双方必须提供的地址,有这个地址才能通信,通过IP地址传输数据到终点局域网后用ARP协议将目的IP转化为目的MAC地址,然后进行通信,可以降低通信的复杂度。

Q6:IPV4过渡IPV6的方法

  1. 双协议栈,在网络层同时采用两种协议栈,通过DNS来判断,和哪种协议的主机通信就用哪个
  2. 隧道技术,把ipv6的数据报封装在ipv4中,在ipv4的网络隧道中传输,离开此隧道时再把数据部分交给ipv6协议栈

Q7:RIP OSPF BGP特点

  1. RIP:基于距离-向量算法,每隔固定时间向相邻路由器发送自己的路由表进行更新。
    优点:简单、开销小,收敛速度较快
    缺点:在网络故障时存在慢收敛,坏消息传得快的情况;交换路由表的开销随着网络规模增大而增大
  2. OSPF:基于链路状态算法,当路由器状态发生变化时,向网络所有路由器洪泛的广播自己相邻路由器的链路状态。
    优点:收敛速度快,不存在坏消息传得快的情况,适合大型网络。
    缺点:算法比较复杂,设计困难。
  3. BGP:边界网关协议,在不同自治系统之间传递路由选择,基于TCP传输,得到的路由选择是较优而不是最优的,因为网络规模大。

传输层

Q1:端到端和点到点的区别

OSI中物理层、数据链路层、网络层构成的通信子网为主机提供了点到点通信的功能,而端到端是传输层为主机提供的通信功能。
"点"指的是物理上直接相连的主机,不涉及主机进程或者程序。点到点不能提供可靠的通信,也无法说明是主机间的哪个进程在通信,这些都是端到端通信完成的。
端到端是在点到点基础之上的通信方式,"端"指的是端口地址,用于指明是哪个进程。

UDP TCP相关问题

  1. 传输方式:面向字节流和面向报文
  2. 可靠性:TCP可靠,UDP不可靠,体现在数据传输前需不需要建立连接,TCP需要,而UDP是想发就发,随意
  3. 通信对象的个数:TCP只能1对1,UDP可以一对多,多对一,多对多
  4. 适用情况:TCP可靠传输的场景,如文件传输;UDP适用于实时性要求好的应用

UDP面向报文,因为UDP对应用层的数据不合并也不拆分,所以封装成报文后直接传给网络层,即一次发送或者接收都是一个报文。
TCP面向字节流,因为TCP会将报文分成多个字节,对每个字节进行编号,以此来根据拥塞和接收方缓存来决定发送多少字节。

实时语音通话应该采用UDP,因为TCP遇到差错会重传,所以时延较大会让实时接收方感到不适,而UDP遇到差错不会重传,接收方最多感受到掉帧或者卡顿,但仍能满足实时性要求。

Q2:TCP的拥塞控制包含慢开始,拥塞避免,快重传,快恢复

  1. 慢开始:cwnd窗口大小从1开始,每传送一个报文段就变成原来的两倍,直到到达慢开始门限,进入拥塞避免。
  2. 拥塞避免:cwnd每传送一个报文增加1,直到网络出现一次超时,cwnd变为1,cwnd阈值变为当前cwnd的一半
  3. 快重传:如果在拥塞避免过程中连续收到三个相同的冗余ACK,则重传对方尚未收到的报文段,而不用设置的计时器超时
  4. 快恢复,收到三个冗余ACK后,cwnd阈值减半,cwnd变为原来的一半,再次进行拥塞避免。
    线性增长用于拥塞避免,乘法减小用于出现超时或者收到三个冗余ACK时,将cwnd门限值减半

Q3:TCP建立连接为何是三次握手而不是两次?
因为如果A向B发送了连接请求报文,但在暂时被滞留了,计数器超时后发送方重传报文,当连接释放后,之前滞留的请求报文发送给了B,如果是两次握手,B会发回确认,并分配资源,如果是三次握手,A就会拒绝第三次握手,那么B也会释放掉资源,不会等待。

Q4:为什么第三次握手不需要接收方确认?
因为第三次握手报文即使丢失了,接下来传送的数据也有相同的序号和ACK,TCP具有累计确认的功能,B收到报文后,可以从首部确认A已经收到了SYN+ACK报文了,从而进入连接状态。因此大于四次的握手是浪费资源了,双方都知道对方可以进行通信。

Q5:UDP和IP的不可靠性是否相同,UDP多了哪些功能?
UDP有复用分用以及差错检测,UDP提供端到端通信,具体到哪个进程,而IP负责数据转发;UDP的检验和检验的是首部和数据部分,而IP只检测首部。

Q6:流量控制和拥塞控制的主要区别,发送方窗口大小取决于什么?
流量控制中是发送方要以接收方允许的速率进行发送,避免发送速度过快导致接收不及时;
拥塞控制是发送方根据网络的拥塞情况设定合理对拥塞窗口,这是一个全局性的过程,涉及到网络中的所有主机、路由器、导致网络传输速率下降的各种因素。
发送窗口大小=min{接收窗口,拥塞窗口}

Q7:为什么连接的时候是三次握手,关闭的时候却是四次握手?
因为连接时,服务器收到连接请求报文,可以发送回ACK和SYN报文,ACK用于确认收到的客户端的报文,SYN表示连接接受。但关闭的时候服务器收到连接释放报文,可能还有数据没有传送完,因此先发回一个ACK,等到数据全都发完后再发回一个FIN报文,用于连接释放。因此需要四次挥手

Q8:TCP和UDP各自的优势
UDP:没有连接延时,时延小速度快,报文首部开销小,应用方能更好的控制发送时间。
TCP:提供可靠传输服务,面向连接,可以保证报文段有序,无差错,不丢失。

应用层

Q1:电子邮件

组成:用户代理、邮件服务器、SMTP和POP3协议
邮件格式:收件人邮箱名@域名
SMTP通信过程

  1. 连接建立,用户代理把邮件发送到发送方邮件服务器,邮件服务器每隔一段时间检查有无待发送邮件,有的话用端口25号与接收方SMTP建立TCP连接
  2. 数据传送,发送方用mail命令发送发送方地址,接收方用RCPT命令发送接收人地址,在双方确认做好接收准备后,进行发送数据
  3. 连接释放,SMTP客户发送quit命令

MIME与SMTP关系:因为SMTP有缺陷,传送的字符仅限ASCII码,所以提出了MIME定义了非ASCII码的传送规则,是补充SMTP协议。

Q2:基于万维网(WWW)的电子邮件特点,传送采用什么协议?
这种电子邮件发送方的用户进程就是万维网浏览器,浏览器通过HTTP协议将电子邮件发送到邮件服务器,但邮件服务器之间还是用SMTP协议传送。

Q3:浏览器到web存在几级寻址,机制是什么,为什么需要

三级寻址,物理寻址是在本地网络中找到主机的MAC地址,逻辑寻址是在网络中找到主机的IP地址,端口寻址是找到主机要进行报文传送的特定进程。
因为网络是由多个异构网络构成,逻辑地址IP可以连接异构网络,就像访问一个网络一样,但当传送到本地网络后,还是需要链路层的MAC地址才能通信,而端口是主机接收报文的进程的标识符。

Q4:DNS作用和原理

主要功能:将域名转为IP地址,方便记忆
各服务器的作用

  1. 本地域名服务器,进行第一次查询的服务器,高速缓存中有最近访问域名的IP映射,采用递归查询
  2. 根域名服务器,最高层次服务器,记录了所有顶级域名服务器的域名和IP地址映射
  3. 顶级域名服务器,管理在该顶域注册的所有二级域名
  4. 权限域名服务器,记录了一个区中所有域名和IP映射

Q5:FTP作用

功能:用于C/S模式下传送文件的协议

Q6:为什么说FTP是"外带传送控制信息"?
因为FTP需要有两个TCP连接,分别是"控制连接"和"数据连接",而控制连接期间一直打开,但只控制进程不控制数据传送,因此FTP的控制信息是外带的。

图片名称


标题:计算机网络(西电考研复试资料1)
作者:abandon
地址:HTTPS://www.songsci.com/articles/2022/04/30/1651318638157.html

Life Is Like A Boat

取消