計算機網路之面試常考題

三次握手：

第一次握手：客戶端傳送syn包(syn=x)到伺服器，並進入SYN_SEND狀態，等待伺服器確認；

第二次握手：伺服器收到syn包，必須確認客戶的SYN（ack=x+1），同時自己也傳送一個SYN包（syn=y），即SYN+ACK包，此時伺服器進入SYN_RECV狀態；

第三次握手：客戶端收到伺服器的SYN＋ACK包，向伺服器傳送確認包ACK(ack=y+1)，此包傳送完畢，客戶端和伺服器進入ESTABLISHED狀態，完成三次握手。

握手過程中傳送的包裡不包含資料，三次握手完畢後，客戶端與伺服器才正式開始傳送資料。理想狀態下，TCP連線一旦建立，在通訊雙方中的任何一方主動關閉連線之前，TCP 連線都將被一直保持下去。

四次握手

與建立連線的“三次握手”類似，斷開一個TCP連線則需要“四次握手”。

第一次揮手：主動關閉方傳送一個FIN，用來關閉主動方到被動關閉方的資料傳送，也就是主動關閉方告訴被動關閉方：我已經不 會再給你發資料了(當然，在fin包之前傳送出去的資料，如果沒有收到對應的ack確認報文，主動關閉方依然會重發這些資料)，但是，此時主動關閉方還可 以接受資料。

第二次揮手：被動關閉方收到FIN包後，傳送一個ACK給對方，確認序號為收到序號+1（與SYN相同，一個FIN佔用一個序號）。
第三次揮手：被動關閉方傳送一個FIN，用來關閉被動關閉方到主動關閉方的資料傳送，也就是告訴主動關閉方，我的資料也傳送完了，不會再給你發資料了。
第四次揮手：主動關閉方收到FIN後，傳送一個ACK給被動關閉方，確認序號為收到序號+1，至此，完成四次揮手。

 

 在瀏覽器中輸入www.baidu.com後執行的全部過程

  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IP地址找到客戶端到伺服器的路徑。客戶端瀏覽器發起一個HTTP會話到220.161.27.48，然後通過TCP進行封裝資料包，輸入到網路層。

  2、在客戶端的傳輸層，把HTTP會話請求分成報文段，新增源和目的埠，如伺服器使用80埠監聽客戶端的請求，客戶端由系統隨機選擇一個埠如5000，與伺服器進行交換，伺服器把相應的請求返回給客戶端的5000埠。然後使用IP層的IP地址查詢目的端。

  3、客戶端的網路層不用關係應用層或者傳輸層的東西，主要做的是通過查詢路由表確定如何到達伺服器，期間可能經過多個路由器，這些都是由路由器來完成的工作，我不作過多的描述，無非就是通過查詢路由表決定通過那個路徑到達伺服器。

  4、客戶端的鏈路層，包通過鏈路層傳送到路由器，通過鄰居協議查詢給定IP地址的MAC地址，然後傳送ARP請求查詢目的地址，如果得到迴應後就可以使用ARP的請求應答交換的IP資料包現在就可以傳輸了，然後傳送IP資料包到達伺服器的地址。

 

TCP和UDP的區別？

TCP提供面向連線的、可靠的資料流傳輸，而UDP提供的是非面向連線的、不可靠的資料流傳輸。

TCP傳輸單位稱為TCP報文段，UDP傳輸單位稱為使用者資料包。

TCP注重資料安全性，UDP資料傳輸快，因為不需要連線等待，少了許多操作，但是其安全性卻一般。

 

TCP對應的協議和UDP對應的協議

TCP對應的協議：

（1） FTP：定義了檔案傳輸協議，使用21埠。

（2） Telnet：一種用於遠端登陸的埠，使用23埠，使用者可以以自己的身份遠端連線到計算機上，可提供基於DOS模式下的通訊服務。

（3） SMTP：郵件傳送協議，用於傳送郵件。伺服器開放的是25號埠。

（4） POP3：它是和SMTP對應，POP3用於接收郵件。POP3協議所用的是110埠。

（5）HTTP：是從Web伺服器傳輸超文字到本地瀏覽器的傳送協議。

UDP對應的協議：

（1） DNS：用於域名解析服務，將域名地址轉換為IP地址。DNS用的是53號埠。

（2） SNMP：簡單網路管理協議，使用161號埠，是用來管理網路裝置的。由於網路裝置很多，無連線的服務就體現出其優勢。

（3） TFTP(Trival File Transfer Protocal)，簡單檔案傳輸協議，該協議在熟知埠69上使用UDP服務。

 

DNS域名系統，簡單描述其工作原理。

當DNS客戶機需要在程式中使用名稱時，它會查詢DNS伺服器來解析該名稱。客戶機傳送的每條查詢資訊包括三條資訊：包括：指定的DNS域名，指定的查詢型別，DNS域名的指定類別。基於UDP服務，埠53. 該應用一般不直接為使用者使用，而是為其他應用服務，如HTTP，SMTP等在其中需要完成主機名到IP地址的轉換。

 

面向連線和非面向連線的服務的特點是什麼？

面向連線的服務，通訊雙方在進行通訊之前，要先在雙方建立起一個完整的可以彼此溝通的通道，在通訊過程中，整個連線的情況一直可以被實時地監控和管理。

       非面向連線的服務，不需要預先建立一個聯絡兩個通訊節點的連線，需要通訊的時候，傳送節點就可以往網路上傳送資訊，讓資訊自主地在網路上去傳，一般在傳輸的過程中不再加以監控。

 

TCP的三次握手過程？為什麼會採用三次握手，若採用二次握手可以嗎？

答：建立連線的過程是利用客戶伺服器模式，假設主機A為客戶端，主機B為伺服器端。

（1）TCP的三次握手過程：主機A向B傳送連線請求；主機B對收到的主機A的報文段進行確認；主機A再次對主機B的確認進行確認。

（2）採用三次握手是為了防止失效的連線請求報文段突然又傳送到主機B，因而產生錯誤。失效的連線請求報文段是指：主機A發出的連線請求沒有收到主機B的確認，於是經過一段時間後，主機A又重新向主機B傳送連線請求，且建立成功，順序完成資料傳輸。考慮這樣一種特殊情況，主機A第一次傳送的連線請求並沒有丟失，而是因為網路節點導致延遲達到主機B，主機B以為是主機A又發起的新連線，於是主機B同意連線，並向主機A發回確認，但是此時主機A根本不會理會，主機B就一直在等待主機A傳送資料，導致主機B的資源浪費。

（3）採用兩次握手不行，原因就是上面說的實效的連線請求的特殊情況。

 

埠及對應的服務？

服務	埠號	服務	埠號
FTP	21	SSH	22
telnet	23	SMTP	25
Domain(域名伺服器)	53	HTTP	80
POP3	110	NTP（網路時間協議）	123
MySQL資料庫服務	3306	Shell或 cmd	514
POP-2	109	SQL Server	1433

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

IP資料包的格式

IP資料包由首部 和資料 兩部分組成。首部由固定部分和可選部分 組成。首部的固定部分有20位元組。可選部分的長度變化範圍為1——40位元組。固定部分的欄位：

欄位名	位數（bit）	欄位名	位數
版本	4  Ipv4	首部長度	4（表示的最大數為15個單位，一個單位表示4位元組）
服務型別	8  以前很少用	總長度	16 （首部和資料部分的總長度，因此資料包的最大長度為65535位元組，即64KB，但是由於鏈路層的MAC都有一定的最大傳輸單元，因此IP資料包的長度一般都不會有理論上的那麼大，如果超出了MAC的最大單元就會進行分片）
標識	16 （相同的標識使得分片後的資料包片能正確的重灌成原來的資料包）	標誌	3 （最低位MF=1表示後面還有分片，MF=0表示這是若干個資料包片的最後一箇中間位DF=0才允許分片）
片偏移	片偏移指出較長的分組在分片後，某片在原分組中的相對位置，都是8位元組的偏移位置	生存時間	資料包在網路中的生存時間，指最多經過路由器的跳數
協議	8 （指出該資料包攜帶的資料是何種協議，以使得目的主機的IP層知道應將資料部分上交給哪個處理程式）如ICMP=1 IGMP=2 TCP=6 EGP=8 IGP=9 UDP=17 Ipv6=41 OSPF=89	首部校驗和	這個部分只校驗首部，不包括資料部分，計算方法：將首部劃分為多個16位的部分，然後每個16位部分取反，然後計算和，再將和取反放到首部校驗和。接收方收到後按同樣的方法劃分，取反，求和，在取反，如果結果為零，則接收，否則就丟棄
源地址	32	目的地址	32

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

TCP資料包的格式？

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

一個TCP報文段分為首部和資料兩部分。首部由固定部分和選項部分組成，固定部分是20位元組。TCP首部的最大長度為60。首部固定部分欄位：

欄位名	位元組（Byte）	欄位名	位元組（Byte）
源埠	2	目的埠	2
序號	4	確認號	4，是期望收到對方的下一個報文段的資料的第一個位元組的序號
資料偏移	4bit 指出TCP報文段的資料起始處距離TCP報文段的起始有多遠	保留	6bit
緊急位元URG		確認位元ACK	只有當ACK=1時，確認號欄位才有效
推送位元PSH		復位位元RST
同步位元SYN		終止位元FIN
視窗	2	檢驗和	2 （包括首部和資料兩部分，同時還要加12位元組的偽首部進行校驗和計算）
選項	長度可變（範圍1——40）

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

TCP的12位元組偽首部：

源IP地址（4）

目的IP地址（4）

0 (1)

6(1) 代表這是TCP，IP協議中提到過

TCP長度（2）

 

 

 

TCP資料包的格式？

使用者資料包UDP由首部和資料部分組成。首部只有8個位元組，由4個欄位組成，每個欄位都是兩個位元組。

 

欄位名	位元組	欄位名	位元組
源埠	2	目的埠	2
長度	2	檢驗和	2 （檢驗首部和資料，加12位元組的偽首部）

 

 

 

 

 

 

UDP的12位元組偽首部：

源IP地址（4）

目的IP地址（4）

0 (1)

17(1) 代表這是UDP

UDP長度（2）

 

 

 

乙太網MAC幀格式？

前導碼	前定界符	目的地址	源目的地址	長度欄位	資料欄位	校驗欄位
7B	1B	6B	6B	2B	46-1500	4B

 

 

瞭解交換機、路由器、閘道器的概念，並知道各自的用途

1）交換機

在計算機網路系統中，交換機是針對共享工作模式的弱點而推出的。交換機擁有一條高頻寬的背部匯流排和內部交換矩陣。交換機的所有的埠都掛接在這條背 部匯流排上，當控制電路收到資料包以後，處理埠會查詢記憶體中的地址對照表以確定目的MAC（網路卡的硬體地址）的NIC（網路卡）掛接在哪個埠上，通過內部 交換矩陣迅速將資料包傳送到目的埠。目的MAC若不存在，交換機才廣播到所有的埠，接收埠迴應後交換機會“學習”新的地址，並把它新增入內部地址表 中。

交換機工作於OSI參考模型的第二層，即資料鏈路層。交換機內部的CPU會在每個埠成功連線時，通過ARP協議學習它的MAC地址，儲存成一張 ARP表。在今後的通訊中，發往該MAC地址的資料包將僅送往其對應的埠，而不是所有的埠。因此，交換機可用於劃分資料鏈路層廣播，即衝突域；但它不 能劃分網路層廣播，即廣播域。

交換機被廣泛應用於二層網路交換，俗稱“二層交換機”。

交換機的種類有：二層交換機、三層交換機、四層交換機、七層交換機分別工作在OSI七層模型中的第二層、第三層、第四層盒第七層，並因此而得名。

2）路由器

路由器（Router）是一種計算機網路裝置，提供了路由與轉送兩種重要機制，可以決定資料包從來源端到目的端所經過 的路由路徑（host到host之間的傳輸路徑），這個過程稱為路由；將路由器輸入端的資料包移送至適當的路由器輸出端(在路由器內部進行)，這稱為轉 送。路由工作在OSI模型的第三層——即網路層，例如網際協議。

路由器的一個作用是連通不同的網路，另一個作用是選擇資訊傳送的線路。 路由器與交換器的差別，路由器是屬於OSI第三層的產品，交換器是OSI第二層的產品(這裡特指二層交換機)。

3）閘道器

閘道器（Gateway），閘道器顧名思義就是連線兩個網路的裝置，區別於路由器（由於歷史的原因，許多有關TCP/IP 的文獻曾經把網路層使用的路由器（Router）稱為閘道器，在今天很多區域網採用都是路由來接入網路，因此現在通常指的閘道器就是路由器的IP），經常在家 庭中或者小型企業網路中使用，用於連線區域網和Internet。 閘道器也經常指把一種協議轉成另一種協議的裝置，比如語音閘道器。

在傳統TCP/IP術語中，網路裝置只分成兩種，一種為閘道器（gateway），另一種為主機（host）。閘道器能在網路間轉遞資料包，但主機不能 轉送資料包。在主機（又稱終端系統，end system）中，資料包需經過TCP/IP四層協議處理，但是在閘道器（又稱中介系 統，intermediate system）只需要到達網際層（Internet layer），決定路徑之後就可以轉送。在當時，閘道器 （gateway）與路由器（router）還沒有區別。

在現代網路術語中，閘道器（gateway）與路由器（router）的定義不同。閘道器（gateway）能在不同協議間移動資料，而路由器（router）是在不同網路間移動資料，相當於傳統所說的IP閘道器（IP gateway）。

閘道器是連線兩個網路的裝置，對於語音閘道器來說，他可以連線PSTN網路和乙太網，這就相當於VOIP，把不同電話中的模擬訊號通過閘道器而轉換成數字訊號，而且加入協議再去傳輸。在到了接收端的時候再通過閘道器還原成模擬的電話訊號，最後才能在電話機上聽到。

對於乙太網中的閘道器只能轉發三層以上資料包，這一點和路由是一樣的。而不同的是閘道器中並沒有路由表，他只能按照預先設定的不同網段來進行轉發。閘道器最重要的一點就是埠對映，子網內使用者在外網看來只是外網的IP地址對應著不同的埠，這樣看來就會保護子網內的使用者。