面试常见问题——计算机网络（一）

面试常见问题——计算机网络（一）

目录：

1. TCP/IP四层模型和OSI七层模型的区别与联系
2. 电路交换、报文交换、分组交换
3. 数据报和虚电路的比较
4. 路由器的工作原理
5. DHCP协议
6. ARP协议工作流程
7. HTTP协议的请求类型
8. 路由器和交换机的区别
9. 端口号作用，以及常用的端口号
10. TCP和UDP的区别以及分别的使用场景

计算机网络定义：以能够相互共享资源的方式互联起来的自治计算机系统的集合。

1、TCP/IP四层模型和OSI七层模型的区别与联系

（1）TCP/IP四层模型（见OSI七层模型描述）

• 网络接口层（物理层+数据链路层）
• 网际层
• 传输层
• 应用层（会话层+表示层+应用层）

（2）OSI七层模型

• 通信子网（低三层）
  • 物理层（Physical Link Layer）
    • 传输单位：比特（bit）
    • 主要功能：
      • 为上层协议提供了一个传输数据的物理媒体，实现比特流的透明传输
      • 定义数据终端设备和数据通信设备的物理与逻辑连接方法
      • 规定通信端点之间的机械特性、电气特性、功能特性、过程特性
    • 常见的物理媒体：
      • 有线：
        • 双绞线
        • 同轴电缆
        • 光纤
      • 无线：
        • 无线电波
        • 微波
        • 红外线
        • 激光
    • 典型协议：
      • EIA-232C
      • CCITT的X.21协议
    • 物理层设备（不能隔离冲突域和广播域）：
      • 中继器：信号整形放大再转发，消除信号的失真及衰减问题，具有5-4-3规则
        • 5-4-3规则：10BASE5以太网规范中，互相串联的中继器的个数不能超过4个，用4个中继器串联的5段通信介质中只有3段可以挂接计算机，其余两段只能用作扩展通信范围的链路段。
      • 集线器（多端口的中继器）
  • 数据链路层（Data Link Layer）：点到点通信（主机到主机）
    • 传输单位：帧（frame）
    • 主要功能：
      • 组装成帧：将网络层传来的IP数据报组装成帧（加首部，加尾部）
        • 常用方法：
          • 字符计数法：在帧头部使用一个计数字段来标明帧内字符数
          • 首尾定界法：使用特定字符或者比特模式定界帧的开始和结束
            • 字符填充：在数据中的特殊字符前面用转移字符填充
            • 比特填充：遇到5个1填充一个0
          • 违规编码法：信号传输过程中采用违规的编码来表示帧的起始和终止
      • 差错控制：
        • 采取奇偶校验码、循环冗余校验（CRC）方式发现位错，通过自动重传请求（Automatic Repeat reQuest，ARQ）来重传出错的帧
        • 纠错编码：海明码
        • 采取定时器和编号机制，保证每一帧最终都能有且仅有一次正确地交付给目的结点
      • 流量控制：协调结点A的发送速率和结点B的接收速率
        • 停止-等待协议（发送窗口 = 1，接收窗口 = 1）：
          • 发送方每发送一帧都要等待接收方的应答信号才能发送下一帧
        • 后退N帧协议（GBN）（发送窗口 > 1，接收窗口 = 1）：
          • 发送方一次可以发送N帧，按序接收，重传最后一个确认开始
        • 选择重传协议（SR）（发送窗口 > 1，接收窗口 > 1）：
          • 发送方一次可以发送N帧，可以不按序接收，重传没有确认的帧
      • 介质访问
        • 随机访问
          • ALOHA协议：
            • 纯ALOHA协议：不检测直接发送，若无确认则等待重发
            • 时隙ALOHA协议：将时间划分为若干等长时隙，按时发送
          • CSMA协议（Carrier Sense Multiple Access，载波监听多路访问）：
            • 1-坚持：闲则发送，忙则继续监听
            • p-坚持：闲则以概率p发送，概率1-p等待下一个时隙，忙则等待一个随机时间监听
            • 非坚持：闲则发送，忙则等待一个随机时间监听
          • CSMA/CD协议（Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection，载波监听多路访问/碰撞检测）
            • 先听后发，边听边发，冲突停发，随机重发
            • 碰撞解决：二进制指数退避算法
          • CSMA/CA协议（Carrier Sense Multiple Access with Collisio