牛客網(wǎng)面試知識(shí)

　　整理一下計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)部分的面試�？键c(diǎn)，參考書籍：《計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)》第五版謝希仁的那本，希望對(duì)大家有所幫助

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

　　OSI分層 （7層）：物理層、數(shù)據(jù)鏈路層、網(wǎng)絡(luò)層、傳輸層、會(huì)話層、表示層、應(yīng)用層。

　　TCP/IP分層（4層）：網(wǎng)絡(luò)接口層、 網(wǎng)際層、運(yùn)輸層、 應(yīng)用層。

　　五層協(xié)議 （5層）：物理層、數(shù)據(jù)鏈路層、網(wǎng)絡(luò)層、運(yùn)輸層、 應(yīng)用層。

　　每一層的協(xié)議如下：

　　物理層：RJ45、CLOCK、IEEE802.3    （中繼器，集線器，網(wǎng)關(guān)）

　　數(shù)據(jù)鏈路：PPP、FR、HDLC、VLAN、MAC  （網(wǎng)橋，交換機(jī)）

　　網(wǎng)絡(luò)層：IP、ICMP、ARP、RARP、OSPF、IPX、RIP、IGRP、 （路由器）

　　傳輸層：TCP、UDP、SPX

　　會(huì)話層：NFS、SQL、NETBIOS、RPC

　　表示層：JPEG、MPEG、ASII

　　應(yīng)用層：FTP、DNS、Telnet、SMTP、HTTP、WWW、NFS

　　每一層的作用如下：

　　物理層：通過媒介傳輸比特,確定機(jī)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(diǎn)到點(diǎn)的傳遞（幀F(xiàn)rame）

　　網(wǎng)絡(luò)層：負(fù)責(zé)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(bào)文傳遞和錯(cuò)誤恢復(fù)（段Segment）

　　會(huì)話層：建立、管理和終止會(huì)話（會(huì)話協(xié)議數(shù)據(jù)單元SPDU）

　　表示層：對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行翻譯、加密和壓縮（表示協(xié)議數(shù)據(jù)單元PPDU）

　　應(yīng)用層：允許訪問OSI環(huán)境的手段（應(yīng)用協(xié)議數(shù)據(jù)單元APDU）

　　IP地址的分類

　　A類地址：以0開頭， 第一個(gè)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(gè)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(gè)字節(jié)范圍：192~223（192.0.0.0 - 223.255.255.255）；

　　10.0.0.0—10.255.255.255， 172.16.0.0—172.31.255.255， 192.168.0.0—192.168.255.255。（Internet上保留地址用于內(nèi)部）

　　IP地址與子網(wǎng)掩碼相與得到主機(jī)號(hào)

　　ARP是地址解析協(xié)議，簡(jiǎn)單語言解釋一下工作原理。

　　1：首先，每個(gè)主機(jī)都會(huì)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(duì)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(duì)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(qǐng)求，單播發(fā)送ARP響應(yīng)。

　　各種協(xié)議

　　ICMP協(xié)議： 因特網(wǎng)控制報(bào)文協(xié)議。它是TCP/IP協(xié)議族的一個(gè)子協(xié)議，用于在IP主機(jī)、路由器之間傳遞控制消息。

　　TFTP協(xié)議： 是TCP/IP協(xié)議族中的一個(gè)用來在客戶機(jī)與服務(wù)器之間進(jìn)行簡(jiǎn)單文件傳輸?shù)膮f(xié)議，提供不復(fù)雜、開銷不大的文件傳輸服務(wù)。

　　HTTP協(xié)議： 超文本傳輸協(xié)議，是一個(gè)屬于應(yīng)用層的面向?qū)ο蟮膮f(xié)議，由于其簡(jiǎn)捷、快速的方式，適用于分布式超媒體信息系統(tǒng)。

　　DHCP協(xié)議： 動(dòng)態(tài)主機(jī)配置協(xié)議，是一種讓系統(tǒng)得以連接到網(wǎng)絡(luò)上，并獲取所需要的配置參數(shù)手段。

　　NAT協(xié)議：網(wǎng)絡(luò)地址轉(zhuǎn)換屬接入廣域網(wǎng)(WAN)技術(shù)，是一種將私有（保留）地址轉(zhuǎn)化為合法IP地址的轉(zhuǎn)換技術(shù)，

　　DHCP協(xié)議：一個(gè)局域網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議，使用UDP協(xié)議工作，用途：給內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)或網(wǎng)絡(luò)服務(wù)供應(yīng)商自動(dòng)分配IP地址，給用戶或者內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)管理員作為對(duì)所有計(jì)算機(jī)作中央管理的手段。

　　描述：RARP

　　RARP是逆地址解析協(xié)議，作用是完成硬件地址到IP地址的映射，主要用于無盤工作站，因?yàn)榻o無盤工作站配置的IP地址不能保存。工作流程：在網(wǎng)絡(luò)中配置一臺(tái)RARP服務(wù)器，里面保存著IP地址和MAC地址的映射關(guān)系，當(dāng)無盤工作站啟動(dòng)后，就封裝一個(gè)RARP數(shù)據(jù)包，里面有其MAC地址，然后廣播到網(wǎng)絡(luò)上去，當(dāng)服務(wù)器收到請(qǐng)求包后，就查找對(duì)應(yīng)的MAC地址的IP地址裝入響應(yīng)報(bào)文中發(fā)回給請(qǐng)求者。因?yàn)樾枰獜V播請(qǐng)求報(bào)文，因此RARP只能用于具有廣播能力的網(wǎng)絡(luò)。

　　TCP三次握手和四次揮手的全過程

　　三次握手：

　　第一次握手：客戶端發(fā)送syn包(syn=x)到服務(wù)器，并進(jìn)入SYN_SEND狀態(tài)，等待服務(wù)器確認(rèn)；

　　第二次握手：服務(wù)器收到syn包，必須確認(rèn)客戶的SYN（ack=x+1），同時(shí)自己也發(fā)送一個(gè)SYN包（syn=y），即SYN+ACK包，此時(shí)服務(wù)器進(jìn)入SYN_RECV狀態(tài)；

　　第三次握手：客戶端收到服務(wù)器的SYN＋ACK包，向服務(wù)器發(fā)送確認(rèn)包ACK(ack=y+1)，此包發(fā)送完畢，客戶端和服務(wù)器進(jìn)入ESTABLISHED狀態(tài)，完成三次握手。

　　握手過程中傳送的包里不包含數(shù)據(jù)，三次握手完畢后，客戶端與服務(wù)器才正式開始傳送數(shù)據(jù)。理想狀態(tài)下，TCP連接一旦建立，在通信雙方中的任何一方主動(dòng)關(guān)閉連接之前，TCP 連接都將被一直保持下去。

　　四次握手

　　與建立連接的“三次握手”類似，斷開一個(gè)TCP連接則需要“四次握手”。

　　第一次揮手：主動(dòng)關(guān)閉方發(fā)送一個(gè)FIN，用來關(guān)閉主動(dòng)方到被動(dòng)關(guān)閉方的數(shù)據(jù)傳送，也就是主動(dòng)關(guān)閉方告訴被動(dòng)關(guān)閉方：我已經(jīng)不  會(huì)再給你發(fā)數(shù)據(jù)了(當(dāng)然，在fin包之前發(fā)送出去的數(shù)據(jù)，如果沒有收到對(duì)應(yīng)的ack確認(rèn)報(bào)文，主動(dòng)關(guān)閉方依然會(huì)重發(fā)這些數(shù)據(jù))，但是，此時(shí)主動(dòng)關(guān)閉方還可  以接受數(shù)據(jù)。

　　第二次揮手：被動(dòng)關(guān)閉方收到FIN包后，發(fā)送一個(gè)ACK給對(duì)方，確認(rèn)序號(hào)為收到序號(hào)+1（與SYN相同，一個(gè)FIN占用一個(gè)序號(hào)）。

　　第三次揮手：被動(dòng)關(guān)閉方發(fā)送一個(gè)FIN，用來關(guān)閉被動(dòng)關(guān)閉方到主動(dòng)關(guān)閉方的數(shù)據(jù)傳送，也就是告訴主動(dòng)關(guān)閉方，我的數(shù)據(jù)也發(fā)送完了，不會(huì)再給你發(fā)數(shù)據(jù)了。

　　第四次揮手：主動(dòng)關(guān)閉方收到FIN后，發(fā)送一個(gè)ACK給被動(dòng)關(guān)閉方，確認(rèn)序號(hào)為收到序號(hào)+1，至此，完成四次揮手。

　　在瀏覽器中輸入www.baidu.com后執(zhí)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(gè)IP地址找到客戶端到服務(wù)器的路徑�？蛻舳藶g覽器發(fā)起一個(gè)HTTP會(huì)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(huì)話請(qǐng)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(qǐng)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(qǐng)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，我不作過多的描述，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(qǐng)求查找目的地址，如果得到回應(yīng)后就可以使用ARP的請(qǐng)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。

　　TCP和UDP的區(qū)別？

　　TCP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。

　　TCP傳輸單位稱為TCP報(bào)文段，UDP傳輸單位稱為用戶數(shù)據(jù)報(bào)。

　　TCP注重?cái)?shù)據(jù)安全性，UDP數(shù)據(jù)傳輸快，因?yàn)椴恍枰�連接等待，少了許多操作，但是其安全性卻一般。

　　TCP對(duì)應(yīng)的協(xié)議和UDP對(duì)應(yīng)的協(xié)議

　　TCP對(duì)應(yīng)的協(xié)議：

　　（1） FTP：定義了文件傳輸協(xié)議，使用21端口。

　�。�2） Telnet：一種用于遠(yuǎn)程登陸的端口，使用23端口，用戶可以以自己的身份遠(yuǎn)程連接到計(jì)算機(jī)上，可提供基于DOS模式下的通信服務(wù)。

　�。�3） 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(hào)端口。

　　（4） POP3：它是和SMTP對(duì)應(yīng)，POP3用于接收郵件。POP3協(xié)議所用的是110端口。

　�。�5）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。

　　UDP對(duì)應(yīng)的協(xié)議：

　�。�1） 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(hào)端口。

　　（2） SNMP：簡(jiǎn)單網(wǎng)絡(luò)管理協(xié)議，使用161號(hào)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(shì)。

　�。�3）TFTP(Trival File Tran敏感詞er  Protocal)，簡(jiǎn)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)。

　　DNS域名系統(tǒng)，簡(jiǎn)單描述其工作原理。

　　當(dāng)DNS客戶機(jī)需要在程序中使用名稱時(shí)，它會(huì)查詢DNS服務(wù)器來解析該名稱�？蛻魴C(jī)發(fā)送的每條查詢信息包括三條信息：包括：指定的DNS域名，指定的查詢類型，DNS域名的指定類別�；�于UDP服務(wù)，端口53. 該應(yīng)用一般不直接為用戶使用，而是為其他應(yīng)用服務(wù)，如HTTP，SMTP等在其中需要完成主機(jī)名到IP地址的轉(zhuǎn)換。

　　面向連接和非面向連接的服務(wù)的特點(diǎn)是什么？

　　面向連接的服務(wù)，通信雙方在進(jìn)行通信之前，要先在雙方建立起一個(gè)完整的可以彼此溝通的通道，在通信過程中，整個(gè)連接的情況一直可以被實(shí)時(shí)地監(jiān)控和管理。

　　非面向連接的服務(wù)，不需要預(yù)先建立一個(gè)聯(lián)絡(luò)兩個(gè)通信節(jié)點(diǎn)的連接，需要通信的時(shí)候，發(fā)送節(jié)點(diǎn)就可以往網(wǎng)絡(luò)上發(fā)送信息，讓信息自主地在網(wǎng)絡(luò)上去傳，一般在傳輸?shù)倪^程中不再加以監(jiān)控。

　　TCP的三次握手過程？為什么會(huì)采用三次握手，若采用二次握手可以嗎？

　　答：建立連接的過程是利用客戶服務(wù)器模式，假設(shè)主機(jī)A為客戶端，主機(jī)B為服務(wù)器端。

　�。�1）TCP的三次握手過程：主機(jī)A向B發(fā)送連接請(qǐng)求；主機(jī)B對(duì)收到的主機(jī)A的報(bào)文段進(jìn)行確認(rèn)；主機(jī)A再次對(duì)主機(jī)B的確認(rèn)進(jìn)行確認(rèn)。

　�。�2）采用三次握手是為了防止失效的連接請(qǐng)求報(bào)文段突然又傳送到主機(jī)B，因而產(chǎn)生錯(cuò)誤。失效的連接請(qǐng)求報(bào)文段是指：主機(jī)A發(fā)出的連接請(qǐng)求沒有收到主機(jī)B的確認(rèn)，于是經(jīng)過一段時(shí)間后，主機(jī)A又重新向主機(jī)B發(fā)送連接請(qǐng)求，且建立成功，順序完成數(shù)據(jù)傳輸�？紤]這樣一種特殊情況，主機(jī)A第一次發(fā)送的連接請(qǐng)求并沒有丟失，而是因?yàn)榫W(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)導(dǎo)致延遲達(dá)到主機(jī)B，主機(jī)B以為是主機(jī)A又發(fā)起的新連接，于是主機(jī)B同意連接，并向主機(jī)A發(fā)回確認(rèn)，但是此時(shí)主機(jī)A根本不會(huì)理會(huì)，主機(jī)B就一直在等待主機(jī)A發(fā)送數(shù)據(jù)，導(dǎo)致主機(jī)B的資源浪費(fèi)。

　　（3）采用兩次握手不行，原因就是上面說的實(shí)效的連接請(qǐng)求的特殊情況。