計算機網絡複習

1. 計算機網絡和分佈式計算機系統的區別？
二者在計算機硬件鏈接、系統拓樸結構和通訊控制等方面基本都是同樣的，它們都具備通訊和資源共享的功能。
區別關鍵在於：

分佈式計算機系統是在分佈式計算機操做系統支持下，進行分佈式數據庫處理的，也就是說各互聯的計算機能夠互相協調工做，共同完成一項任務，多臺計算機上並行運行，且具備透明性——用戶不知道數據、資源的具體位置，整個網絡中全部計算機就像是一臺計算機同樣；
而計算機網絡卻不具有這種功能，計算機網絡系統中的各計算機一般是各自獨立進行工做的。
2. 波特和比特的區別？
波特是碼元傳輸的速率單位，說明每秒傳多少個碼元。碼元傳輸速率也稱爲碼元速率、調製速率、波形速率或符號速率。
比特是信息量的單位，與碼元的傳輸速率「波特」是兩個徹底不一樣的概念。
可是，信息的傳輸速率「比特/秒」與碼元的傳輸速率「波特」在數量上卻有必定的關係。

3. TCP/IP網絡協議的核心是什麼，如何引出「over everything」和「everything over？」
TCP/IP協議的核心是TCP、UDP和IP協議
分層次畫出具體的協議來表示TCP/IP協議族，它的特色是上下兩頭大而中間小：應用層和網絡接口都有不少協議，而中間的IP層很小，上層的各類協議都向下匯聚到一個IP協議中。這種很像沙漏計時器形狀的TCP/IP協議族代表：TCP/IP協議能夠爲各類各樣的應用提供服務（everything over ip） 同時TCP/IP協議也容許IP協議在各類各樣的網絡構成的互聯網上運行(IP over everything)。
everything over IP： everything 均以 IP 爲基礎，之後的網絡中的設備都用 IP（如今的電話網絡就不是）。【over：以…爲基礎】
IP over everything： 在如今的電通訊網過渡到光通訊網的過程當中，IP、ATM、WDM 會配合使用，漸漸過渡，便是 IP over everything。【over：凌駕於…之上】

4. 電路交換、報文交換、分組交換區別

若傳輸的數據量很大，並且傳送時間遠大於呼叫時間，則採用電路交換較爲合適；當端到端的通路有不少段鏈路組成時，採用分組交換較爲合適。

從提升整個網絡的信道利用率上看，分組交換優於電路交換。

注：報文交換是以「報文」爲單位的，分組交換是以「分組」爲單位的，因此速度快。

5. IPv4 和 IPv6 的區別
IPv4 地址長度爲 32 bit，而 IPv6 地址長度爲 128 bit，地址增大了 2128 / 232 = 296 倍。
靈活的 IP 報文頭部格式。使用一系列固定格式的擴展頭部取代了 IPv4 中可變長度的選項字段。

IPv6 中選項部分的出現方式也有所變化，使路由器能夠簡單路過選項而不作任何處理，加快了報文處理速度。
IPv6 簡化了報文頭部格式，字段只有 7 個，加快報文轉發，提升了吞吐量。
提升安全性。身份認證和隱私權是 IPv6 的關鍵特性。
支持更多的服務類型。
容許協議繼續演變，增長新的功能，使之適應將來技術的發展。
6. TCP的擁塞控制與流量控制的功能和區別？
擁塞控制：
防止過多的數據注入到網絡中，這樣可使網絡中的路由器或鏈路不致過載。
擁塞控制所要作的都有一個前提：網絡可以承受現有的網絡負荷。
擁塞控制是一個全局性的過程，涉及到全部的主機、路由器，以及與下降網絡傳輸性能有關的全部因素。

流量控制：
指點對點通訊量的控制，是端到端的問題。
【匹配速率】流量控制所要作的就是抑制發送端發送數據的速率，以便使接收端來得及接收。

7. 集線器，路由器和交換機有什麼區別.
集線器工做在第一層（即物理層），它沒有智能處理能力，對它來講，數據只是電流而已，
當一個端口的電流傳到集線器中時，它只是簡單地將電流傳送到其餘端口，至於其餘端口鏈接的計算機接收不接收這些數據，它就無論了。
交換機工做在第二層（即數據鏈路層），它要比集線器智能一些，對它來講，網絡上的數據就是 MAC 地址的集合，它能分辨出幀中的源 MAC 地址和目的 MAC 地址，所以能夠在任意兩個端口間創建聯繫，可是交換機並不懂得 IP 地址，它只知道 MAC 地址。
路由器工做在第三層（即網絡層），它比交換機還要「聰明」一些，它能理解數據中的 IP 地址，若是它接收到一個數據包，就檢查其中的 IP地址，若是目標地址是本地網絡的就不理會，若是是其餘網絡的，就將數據包轉發出本地網絡。
8. P2P 網絡編程的特色
P2P（對等網絡，是一種有別於傳統 C/S 客戶/服務器式的分佈式網絡）直接將人們聯繫起來，讓人們經過互聯網直接交互。

P2P 模型的思想是整個網絡中的傳輸內容再也不被保存在中心服務器上，每一個節點都同時具備下載、上傳的功能，其權利和義務都是大致對等的。

P2P 使得網絡上的溝通變得容易、更直接共享和交互，真正地消除中間商。P2P 就是人能夠直接鏈接到其餘用戶的計算機、交換文件，而不是像過去那樣鏈接到服務器去瀏覽與下載。

9. DNS 的遞歸查詢與迭代查詢
遞歸查詢：
通常客戶機和服務器之間屬遞歸查詢，即當客戶機向 DNS 服務器發出請求後，若 DNS 服務器自己不能解析，則會向另外的 DNS 服務器發出查詢請求，獲得結果後轉交給客戶機。
迭代查詢(反覆查詢)：
通常 DNS 服務器之間屬迭代查詢，如：若DNS2不能響應DNS1的請求，則它會將DNS3的IP給DNS2，以便其再向DNS3發出請求；

舉例：好比學生問老師一個問題，王老師告訴他答案這之間的叫遞歸查詢。這期間也許王老師也不會，這時王老師問張老師 ，此時叫迭代查詢！

10. 什麼是碼元？什麼是碼元長度？
在數字通訊中經常用時間間隔相同的符號來表示一位二進制數字。

這樣的時間間隔內的信號稱爲二進制碼元，而這個間隔被稱爲碼元長度。

11. 計算機網絡的接入類型都有哪些？
局域網、城域網、廣域網和互聯網

寬帶、無線

12. 中繼器，集線器，交換機，網橋，網關，路由器的功能做用，區別究竟是什麼？

物理層：中繼器（Repeater）和集線器（Hub）。用於鏈接物理特性相同的網段，這些網段，只是位置不一樣而已。Hub 的端口沒有物理和邏輯地址。

邏輯鏈路層：網橋（Bridge）和交換機（Switch）。用於鏈接同一邏輯網絡中、物理層規範不一樣的網段，這些網段的拓撲結構和其上的數據幀格式，均可以不一樣。Bridge和Switch的端口具備物理地址，但沒有邏輯地址。

網絡層：路由器（Router）。用於鏈接不一樣的邏輯網絡。Router的每個端口都有惟一的物理地址和邏輯地址。

應用層：網關（Gateway）。用於互連網絡上，使用不一樣協議的應用程序之間的數據通訊，目前尚無硬件產品。

中繼器：物理層， 適用於徹底相同的兩類網絡的互連，主要功能是經過對數據信號的從新發送或者轉發，來擴大網絡傳輸的距離。
集線器：物理層，基本功能信息分發，它把一個端口接收的全部信號向全部端口分發出去。一些集線器在分發以前將弱信號從新生成。
中繼器與集線器的區別：區別在於集線器可以提供多端口服務，也稱爲多口中繼器。

網橋：數據鏈路層， 網橋（Bridge）像一個聰明的中繼器， 網橋是一種對幀進行轉發的技術，根據 MAC 分區塊，可隔離碰撞。網橋將網絡的多個網段在數據鏈路層鏈接起來。【將兩個LAN連起來，根據MAC地址來轉發幀，能夠看做一個「低層的路由器」。】

交換機：數據鏈路層，是一種基於MAC地址識別，能完成封裝轉發數據包功能的網絡設備。能夠理解爲高級的網橋，他有網橋的功能，但性能比網橋強。交換機和網橋的細微差異就在於：交換機經常用來鏈接獨立的計算機，而網橋鏈接的目標是 LAN，因此交換機的端口較網橋多。

路由器：網絡層，用於鏈接多個邏輯上分開的網絡，幾個使用不一樣協議和體系結構的網絡；具備判斷網絡地址和選擇路徑的功能，過濾和分隔網絡信息流。路由器的主要工做就是爲通過路由器的每一個IP數據包尋找一條最佳傳輸路徑，並將該數據有效地傳送到目的站點。 路由器的基本功能是，把數據（IP報文）傳送到正確的網絡。

網關：網關(Gateway)又稱網間鏈接器、協議轉換器。網關在網絡層以上實現網絡互連，是最複雜的網絡互連設備，僅用於兩個高層協議不一樣的網絡互連。網關既能夠用於廣域網互連，也能夠用於局域網互連。 經過字面意思解釋就是網絡的關口。從技術角度來解釋，就是鏈接兩個不一樣網絡的接口，好比局域網的共享上網服務器就是局域網和廣域網的接口。

13. TCP創建鏈接

TCP創建鏈接，三次握手，它須要三步完成。在TCP的三次握手中，發送第一個SYN的一端執行的是主動打開。

而接收這個SYN併發回下一個SYN的另外一端執行的是被動打開。

第一次握手：【檢查Server是否能正常通訊】 創建鏈接時，客戶端發送SYN包（SYN = 1）到服務器，並進入SYN_SENT狀態，等待服務器確認；SYN：同步序列編號（Synchronize Sequence Numbers）。
第二次握手：【Server回訪，測試Client是否能正常通訊】 服務器收到SYN包，必須確認客戶的SYN（ack = 客戶端的初始序列號 x + 1），同時本身也發送一個SYN包（SYN = 1），即SYN + ACK包，此時服務器進入SYN_RECV狀態；
注：該步驟ack表示須要客戶端發送第x+1個字節了

第三次握手：【Client收到確認，告知Server可正常通訊】 客戶端收到服務器的SYN+ACK包，向服務器發送確認包ACK(ack = 服務器的初始序列號y + 1），此包發送完畢，客戶端和服務器進入ESTABLISHED（TCP鏈接成功）狀態，完成三次握手。
若是服務器沒有收到客服端的ACK，會超時重傳本身的SYN請求，一直到收到服務端的ACK爲止

14. ARP 協議過程
ARP 協議是「Address Resolution Protocol」（地址解析協議）的縮寫。在局域網中，網絡中實際傳輸的是「幀」，幀裏面是有目標主機的 MAC 地址的。在以太網中，一個主機要和另外一個主機進行直接通訊，必需要知道目標主機的 MAC 地址。但這個目標 MAC 地址是如何得到的呢？它就是經過地址解析協議 ARP 得到的。所謂「地址解析」就是主機在發送幀前將目標 IP 地址轉換成目標 MAC 地址的過程。 ARP 協議的基本功能就是經過目標設備的 IP 地址，查詢目標設備的 MAC 地址，以保證通訊的順利進行。

ARP（AddressResolutionProtocol）是地址解析協議，是一種將IP地址轉化成物理地址的協議。從IP地址到物理地址的映射有兩種方式：表格方式和非表格方式。ARP具體說來就是將網絡層（IP層，也就是至關於OSI的第三層）地址解析爲數據鏈接層（MAC層，也就是至關於OSI的第二層）的MAC地址。

在局域網中，當主機或其它網絡設備有數據要發送給另外一個主機或設備時，它必須知道對方的網絡層地址（即IP地址）。可是僅僅有IP地址是不夠的，由於IP數據報文必須封裝成幀才能經過物理網絡發送，所以發送站還必須有接收站的物理地址，因此須要一個從IP地址到物理地址的映射。APR就是實現這個功能的協議。

假設主機A和B在同一個網段，主機A要向主機B發送信息。具體的地址解析過程以下

(1)主機A首先查看本身的ARP表，肯定其中是否包含有主機B對應的ARP表項。若是找到了對應的MAC地址，則主機A直接利用ARP表中的MAC地址，對IP數據包進行幀封裝，並將數據包發送給主機B。

(2)若是主機A在ARP表中找不到對應的MAC地址，則將緩存該數據報文，而後以廣播方式發送一個ARP請求報文。ARP請求報文中的發送端IP地址和發送端MAC地址爲主機A的IP地址和MAC地址，目標IP地址和目標MAC地址爲主機B的IP地址和全0的MAC地址。因爲ARP請求報文以廣播方式發送，該網段上的全部主機均可以接收到該請求，但只有被請求的主機（即主機B）會對該請求進行處理。

(3)主機B比較本身的IP地址和ARP請求報文中的目標IP地址，當二者相同時進行以下處理：將ARP請求報文中的發送端（即主機A）的IP地址和MAC地址存入本身的ARP表中。以後以單播方式發送ARP響應報文給主機A，其中包含了本身的MAC地址。

(4)主機A收到ARP響應報文後，將主機B的MAC地址加入到本身的ARP表中以用於後續報文的轉發，同時將IP數據包進行封裝後發送出去。
當主機A和主機B不在同一網段時，主機A就會先向網關發出ARP請求，ARP請求報文中的目標IP地址爲網關的IP地址。當主機A從收到的響應報文中得到網關的MAC地址後，將報文封裝併發給網關。若是網關沒有主機B的ARP表項，網關會廣播ARP請求，目標IP地址爲主機B的IP地址，當網關從收到的響應報文中得到主機B的MAC地址後，就能夠將報文發給主機B；若是網關已經有主機B的ARP表項，網關直接把報文發給主機B。

發送方：主機
接收方：本網絡的另外一臺主機
用ARP找到目的主機的硬件地址。
發送方：主機
接收方：其餘網絡的另外一臺主機
用ARP找到本網絡的一個路由器的硬件地址，剩下的工做由這個路由器完成。
發送方：路由器
接收方：本網絡的一臺主機
用ARP找到目的主機的硬件地址。
發送方：路由器
接收方：其餘網絡的另外一臺主機
用ARP找到本網絡的一個路由器的硬件地址，剩下的工做由這個路由器完成。
15. PPP協議
點到點協議（Point to Point Protocol，PPP）是爲在同等單元之間傳輸數據包這樣的簡單鏈路設計的鏈路層協議。這種鏈路提供全雙工操做，並按照順序傳遞數據包。設計目的主要是用來經過撥號或專線方式創建點對點鏈接發送數據，使其成爲各類主機、網橋和路由器之間簡單鏈接的一種共通的解決方案。PPP具備如下功能：
（1）PPP具備動態分配 IP 地址的能力，容許在鏈接時刻協商IP地址；
（2）PPP支持多種網絡協議，好比TCP/IP 、NetBEUI 、NWLINK 等；
（3）PPP具備錯誤檢測能力，但不具有糾錯能力，因此ppp是不可靠傳輸協議；
（4）無重傳的機制，網絡開銷小，速度快。
（5）PPP具備身份驗證功能。
（6） PPP能夠用於多種類型的物理介質上，包括串口線、電話線、移動電話和光纖（例如SDH），PPP
也用於Internet接入。

參考：https://blog.csdn.net/kkm09/article/details/105136235