八股文之计算机网络

TCP/IP 网络模型有哪几层

该模型用来解决不同设备间的进程通信,就需要网络通信,该模型就应运而生。首先是应用层,我们所接触的App都是在这一层实现的,当不同的设备需要通信时,就需要把数据发给传输层,传输层支持两个传输协议,TCP和UDP,TCP应用广泛因为它具有可靠性,顺序性,能进行流量控制,拥塞控制,适用于长连接,适用于事务性应用,它可以确保数据被不丢失和不被篡改。UDP也有自身的优势,UDP没有TCP的连接建立过程和拥塞控制机制,在传输的过程中延迟较低,在简单的应用场景下更加合适,因为它的头部较小,没有复杂的控制机制,UDP支持广播和多播,适用于实时广播、流媒体等,UDP没有连接的概念,适用于一些短期通信的场景。接下来就是网络层了,传输层就作为应用数据传输的媒介,具体的传输路线由网络层管理,网络层采用的是IP协议,会将传输层的报文作为数据部分,再加上IP头部组装成IP报文,如果IP报文大小超过了MTU(以太网中一般就是1500字节)就会再次进行分片,再这一层需要寻找匹配的网络号和主机号(IP按位与子网掩码,IP按位与子网掩码的取反),IP协议还需要进行路由,当数据包到达一个网络节点,就需要通过路由算法决定下一步怎么走。最后数据到了网络接口层,在 IP 头部的前面加上 MAC 头部,并封装成数据帧(Data frame)发送到网络上,以太网在判断网络包目的地时和 IP 的方式不同,必须采用相匹配的方式才能在以太网中将包发往目的地,而 MAC 头部就是干这个用的,所以,在以太网进行通讯要用到 MAC 地址。网络接口层的传输单位是帧(frame),IP 层的传输单位是包(packet),TCP 层的传输单位是段(segment),HTTP 的传输单位则是消息或报文(message)。但这些名词并没有什么本质的区分,可以统称为数据包。

在浏览器输入一个网址到网页显示,这期间发生了什么

  1. 域名解析(DNS解析):首先,浏览器会将输入的网址中的域名部分发送到DNS(域名系统)服务器,以获取与该域名关联的IP地址。DNS服务器将域名解析为对应的IP地址,以便后续连接到正确的服务器。

### 计算机网络面试常见问题及答案 #### 一、OSI七层模型与TCP/IP四层模型的区别 在网络通信中,存在两种主要的分层模型:OSI七层模型和TCP/IP四层模型。前者由下至上分别为物理层、数据链路层、网络层、传输层、会话层、表示层以及应用层;后者则简化为网络接口层、互联网层、传输层和应用层[^1]。 ```python os_layers = ["Physical", "Data Link", "Network", "Transport", "Session", "Presentation", "Application"] tcp_ip_layers = ["Network Interface", "Internet", "Transport", "Application"] print(f"OSI Layers: {', '.join(os_layers)}\nTCP/IP Layers: {', '.join(tcp_ip_layers)}") ``` #### 二、HTTP协议的工作流程 当客户端发起请求时,浏览器解析URL并建立到服务器端口80(默认情况下)或其他指定端口上的连接。随后发送GET/POST等类型的报文给目标主机,在接收到响应之后断开链接或者保持持久化以便后续交互操作。 #### 三、DNS查询过程详解 域名系统(DNS)用于实现IP地址与易于记忆的名字之间的映射关系转换。整个查询通常经历递归询问直至找到权威性的记录为止,期间可能涉及多个中间节点参与转发服务直到最终返回所需信息给最初发出请求的一方。 #### 四、ARP工作原理概述 地址解析协议(ARP)负责将已知的目标MAC地址广播出去寻找对应的IPv4地址,反之亦然——即通过已有的硬件地址来获取逻辑层面上的身份标识符。这一机制对于局域网内部设备间相互通信至关重要。 #### 五、CSMA/CD算法描述 载波监听多址接入冲突检测(CSMA/CD),是一种应用于以太网中的介质访问控制方法。它允许各站点先侦听信道是否空闲再决定何时发送数据包,并能在发生碰撞后采取退避策略重新尝试传送消息。 #### 六、三次握手与四次挥手的概念理解 - **三次握手**是指TCP建立连接的过程,其中SYN同步序列编号标志位被用来初始化双方期望接收的数据起始位置; - 而**四次挥手**则是指终止连接所需的步骤数,FIN结束标记指示不再有新数据待传,ACK确认号告知对方可以关闭资源释放通道。 #### 七、滑动窗口机制的作用说明 该技术旨在提高传输效率的同时保证可靠性,具体表现为发送方可连续发送若干个未得到应答的数据帧而无需等待每一个单独回应即可继续前进,只要确保累积确认范围内所有字节均已被成功接收即可推进边界向前移动。 ---
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