计算机网络期末刷题记录查漏补缺

一、记忆部分：

1.OSI参考模型和TCP/IP模型：

1. 物理层：物理层是OSI模型的最底层，负责传输原始比特流。它定义了物理连接的电气、机械、过程和功能特性，包括电缆、连接器、信号电平和传输速率等。物理层的主要任务是在两个相邻节点之间建立、维护和取消物理连接，实现设备之间的物理接口。

2. 数据链路层：数据链路层负责在两个相邻节点之间建立和维护数据链路，确保数据的可靠传输。它处理数据帧的封装、错误检测和纠正、流量控制等任务。数据链路层通过差错控制提供无差错的数据通道，并解决多用户竞争问题。

3. 网络层：网络层负责将数据从源节点传输到目的节点，处理路由选择和逻辑寻址。它通过路由表和路由算法确定最佳路径，并管理数据包的分组和重组。网络层的典型设备是路由器。

4. 传输层：传输层负责端到端的数据传输，确保数据的可靠性和完整性。它处理数据的分段、重传、流量控制和错误恢复等任务。传输层的典型协议包括传输控制协议（TCP）和用户数据报协议（UDP）。

5. 会话层：会话层负责建立、管理和终止应用程序之间的会话。它处理会话的同步、检查点和恢复等功能。会话层没有特定硬件设备，主要由应用程序和中间件实现。

6. 表示层：表示层负责数据的格式转化、加密和压缩。它确保数据在发送方和接收方之间以一致的格式进行传输。表示层也没有特定硬件设备，主要由应用程序和中间件实现。

7. 应用层：应用层是OSI模型的最高层，直接面向用户和应用程序。它提供各种网络服务，如文件传输、电子邮件、远程登录等。应用层的常见协议包括超文本传输协议（HTTP）、文件传输协议（FTP）、简单邮件传输协议（SMTP）等。

2.TCP/IP模型的网络层提供怎么样的服务：

 无连接不可靠的数据报服务。

备注：互联网的核心技术：TCP/IP模型

3.网络的体系结构包括的内容：

①网络的层次。②每一次使用的协议。③每一次必须完成的功能。

备注：不包括每一层的具体实现细节。

4. 广域网(WAN)局域网(LAN)城域网(MAN)的概念：

1. 覆盖范围

   • 局域网：通常局限于一个地点、一栋建筑或一组建筑内。其地理分布较小，一般为数百米至数公里。
   • 城域网：通常跨越一个城市或一个大型校园，覆盖几十公里到100公里不等。
   • 广域网：覆盖大范围地理区域，从几十公里到几千公里，甚至横跨几个洲。

2. 技术应用

   • 局域网：常见的技术包括以太网（Ethernet）、Wi-Fi等，常用于共享文件、打印机、实现内部通讯等。
   • 城域网：采用高速传输技术，如SDH、ATM等，主要用于连接多个局域网或者为较大范围的互联网提供快速的传输服务。
   • 广域网：通过使用路由器、交换机、传输线路等设备实现远距离连接，常用于连接跨地域的分支机构、实现远程通讯等。

3. 传输速度

   • 局域网：由于地理范围较小，数据传输速率较高。例如，以太网类型的局域网传输速率可达100Mbps甚至1000Mbps。
   • 城域网：传输速度介于局域网和广域网之间。
   • 广域网：由于覆盖范围广，数据传输速率可能较低。

4. 管理控制

   • 局域网：通常由单一的组织者进行管理，具有较高的安全性。
   • 城域网：可能由私营公司拥有和运作，也可能由上市公司提供服务。
   • 广域网：一般由电信公司或ISP提供和管理。

5.各个层次的数据传输单位： 

计算机网络各个层次的数据传输单位包括比特流、帧、数据包、段和报文。以下是对计算机网络各个层次的数据传输单位的具体介绍：

1. 物理层：物理层是OSI模型的最底层，负责在物理媒介上传输原始的比特流。在这一层，数据以电信号或光信号的形式通过各种物理介质（如双绞线、同轴电缆、光纤等）进行传输。比特是计算机中最小的数据单位，只有0和1两种状态。

2. 数据链路层：数据链路层将比特流组织成帧进行传输。帧是这一层的基本传输单位，包含帧头、帧尾、数据以及错误校验等信息。数据链路层的主要功能包括封装和解封装帧、进行差错检测和纠正、流量控制等。

3. 网络层：网络层负责将数据从源节点传输到目标节点，并将数据分割为数据包（数据报）进行传输。每个数据包包含源地址、目标地址以及路由信息等。网络层的主要任务是确定数据包的最佳传输路径，实现不同网络之间的互联。

4. 传输层：传输层提供端到端的可靠数据传输服务，确保数据在传输过程中不丢失、不重复、且按顺序到达。TCP协议的传输单位是报文段，而UDP协议的传输单位是用户数据报。传输层还负责流量控制和差错控制，以保证数据的完整性和可靠性。

5. 应用层：应用层是OSI模型的最高层，直接面向用户和应用程序。应用层的传输单位通常是报文，它包含了完整的数据信息，如电子邮件、文件、网页等。应用层的主要功能是为特定类型的网络应用提供访问OSI参考模型环境的手段。

6.协议的三要素： 

1. 语法：语法是指数据与控制信息的结构或格式，它规定了通信双方在交换数据时应遵循的数据格式和结构。例如，数据包的头部和尾部应该包含哪些信息，信息应该如何编码以确保传输过程的正确性等。
2. 语义：语义是指需要发出何种控制信息，完成何种动作以及做出何种响应。它规定了通信过程中各个操作的含义和作用，包括请求和响应的格式、具体的操作和数据传递的目的。例如，在HTTP协议中，GET方法用来向服务器请求特定资源，服务器返回资源的响应。
3. 时序（同步）：时序是指事件实现顺序的详细说明，指出事件的顺序以及速度匹配。它规定了通信双方在交互过程中的操作顺序和时间关系，确保通信双方按照预定的顺序进行协作。例如，在TCP协议中，发起方发送数据后需要等待接收方的确认，这种时序保证了数据的可靠传输。

7.互联网的两大组成部分：

第一部分：我们称为边缘部分（即网路边缘：个人计算机，服务器等）称为接入层或汇接层，是靠近用户端的网络层面。它负责将用户设备连接到网络上，实现数据的汇聚和传输。在网络边缘层面，数据从源节点进入网络，并被转发到下一个节点

第二部分：我们称为核心部分（即网络核心：大量网络和连接网络的路由器） 又称为网络核心层，主要由高性能的路由器、交换机和高速链路组成。这些设备通过复杂的路由算法来确定数据包的最佳传输路径，并将数据包从一个节点快速转发到另一个节点，直至到达目的地

8.计算文件的传输时间：

注意包括三个部分：

①发送时延（从源主机到传输路线的消耗时间）：分组长度÷发送速率即可。

②传播时延（分组在链路的传输时间）：信道长度÷信道传播速率即可。

③排队时延（分组中在路由器等待处理）。

备注：当涉及了多个分组的时候，我们通过使用图解法：

9.虚电路和数据报网络的对比：

1. 连接性

   • 虚电路网络：面向连接的服务。通信双方在进行数据传输之前，需要先建立一个逻辑连接（即虚电路，为每一条转发路径加上VCID），并在通信结束后释放该连接。
   • 数据报网络：无连接的服务。每个数据报独立传输，不需要预先建立连接，也不保证按序到达。

2. 路径选择

   • 虚电路网络：数据传输路径固定。一旦虚电路建立，所有数据包都沿相同路径传输，不会改变路由。
   • 数据报网络：数据传输路径不固定。每个数据报根据当前的路由表独立选择路径，可能每次经过不同的中间节点。

3. 可靠性

   • 虚电路网络：由于路径固定且资源预留，数据传输较为可靠，但一旦出现故障需重新建立连接。
   • 数据报网络：动态资源分配和路径选择使得其容易出错，可靠性相对较低。

4. 开销

   • 虚电路网络：建立和维护虚电路需要额外的开销，如缓冲区、CPU和带宽等资源。
   • 数据报网络：无需为每个数据报维护状态信息，因此开销较低。

5. 应用场景

   • 虚电路网络：适用于需要稳定、可靠传输的场景，如实时对话、视频会议等。
   • 数据报网络：适用于突发性通信，如网页浏览、电子邮件等。

备注：在虚电路方式之中：建立虚电路无需进行路由选择，只有在发送数据时进行路由选择。ATM（异步传输模式）和帧中继（Frame Relay）是典型的虚电路网络在数据报网络之中：每个数据报独立传输，不需要事先建立连接。每个数据报携带目的地址，路由器根据目的地址进行转发。数据报网络的特点是灵活性高，适应性强，但无法保证分组的顺序和可靠性。：Internet是典型的数据报网络。二者都需要使用路由器转发：而对于我们的虚电路网络而言：路由器根据我们的VCID进行转发，而对于我们的数据报而言我们是根据目的地址进行转发。

10.电路交换、报文交换、分组交换：

1. 连接性

   • 电路交换：面向连接的服务，通信双方在进行数据传输之前，需要先建立一条专用的物理连接（电路）。这条路径上的资源（如带宽）在连接期间被独占，直到通信结束，连接被释放。
   • 报文交换：无需预先建立连接，数据以报文的形式被整个发送，每个报文独立寻址并经过网络中的节点存储转发至目的地。每个节点接收到报文后，先存储报文，然后根据目的地址选择下一个节点进行转发。
   • 分组交换：将数据分割成较小的单位，称为分组或包，每个分组包含目标地址信息。每个分组独立寻径并通过网络中的路由器进行转发，到达目的地后重新组装成原始数据。

2. 路径选择

   • 电路交换：数据传输路径固定，一旦虚电路建立，所有数据包都沿相同路径传输，不会改变路由。
   • 报文交换：数据传输路径不固定，每个报文根据当前的路由表独立选择路径，可能每次经过不同的中间节点。
   • 分组交换：数据传输路径动态选择，每个分组可以独立地选择最佳路径进行传输，适应性强。

3. 可靠性

   • 电路交换：由于路径固定且资源预留，数据传输较为可靠，但一旦出现故障需重新建立连接。
   • 报文交换：每个报文都需要经历存储转发过程，导致延迟较大，且对网络中的缓冲存储要求较高。
   • 分组交换：由于分组可能通过不同的路径到达，可能会出现乱序或丢失，需要额外的机制来保证数据的完整性和顺序。

4. 开销

   • 电路交换：建立和维护虚电路需要额外的开销，如缓冲区、CPU和带宽等资源。
   • 报文交换：不需要为每个数据报维护状态信息，因此开销较低。
   • 分组交换：每个分组都需要添加头部信息，这会增加一定的传输开销。此外，分组交换也需要进行分组排序和重组等操作，这可能会增加额外的处理时间。

总的来说，电路交换适用于对时延敏感、连续数据流的传输；报文交换提供了无需连接的灵活性，但时延较大；而分组交换则在效率和灵活性上找到了平衡，是现代互联网通信的基础。在选择使用哪种交换方式时，应根据具体的应用需求和网络环境来决定。

备注： 我们对于电路交换的特点进行总结：面向连接、实时性好，线路利用率较低

11.对于不同编码的复习：

曼彻斯特编码：在码元的中间时刻会发生一次跳变，这个跳变即代表了时钟，又代表了信号，其中信号自由规定。

差分曼彻斯特编码：对于码元的中间时刻的跳变我们只认为是一个时钟，对于码元的开始如果发送了跳变我们记为0，无跳变记为1.

12.链路的传输速率的计算：

一般涉及QAM调制利用公式最大传输速率：

C=2WlogV（其中C代表最大的传输速率，W代表理想信道带宽，V为信号状态数目。

C=Wlog(1+S/N) ：信噪比一般而言会用分贝表示，而对于换算转化公式而言：S/N=1000，10lg(S/N)。

13.传输介质：

有线：双绞线（带宽有限，传输距离较短，易受电磁干扰，分类：屏蔽双绞线和非屏蔽双绞线，在局域网之中最常用的介质）、同轴电缆（带宽较高，抗干扰能力强，适合长距离传输）、光纤（宽带极高、传输距离远、抗干扰强、成本大）。

无线：无线电波、红外线、微波。

有线传输介质

1. 双绞线

   • 结构：由两根相互绝缘的铜导线绞合而成。
   • 优点：成本低廉、易于安装、抗干扰能力较好。
   • 缺点：带宽有限，传输距离较短，易受电磁干扰。
   • 应用：主要用于局域网（LAN）中的数据传输，如以太网连接。

2. 同轴电缆

   • 结构：由内导体、绝缘层、外导体屏蔽层和护套组成。
   • 优点：带宽较高，抗干扰能力强，适合长距离传输。
   • 缺点：成本较高，安装复杂，不易弯曲。
   • 应用：常用于有线电视、宽带互联网接入等。

3. 光纤

   • 结构：由纤芯、包层和护套组成，利用光波进行数据传输。
   • 优点：带宽极高，传输距离远，抗干扰能力强，安全性高。
   • 缺点：成本高，安装和维护需要专业技术。
   • 应用：广泛应用于长途通信、数据中心、高速互联网接入等。

无线传输介质

1. 无线电波

   • 特点：频率范围广泛，穿透力强，但易受干扰。
   • 应用：广泛用于广播电视、移动通信（如4G/5G）、Wi-Fi等。

2. 红外线

   • 特点：只能在视距内传输，无电磁干扰，安全性好。
   • 应用：主要用于遥控器、短距离通信设备之间的数据传输。

3. 微波

   • 特点：频率高，带宽宽，方向性好，但穿透力弱，易受天气影响。
   • 应用：主要用于卫星通信、雷达系统、点对点无线通信等。

14.以太网区分不同设备的方法：

 在以太网中，区分不同设备的主要方法是通过MAC地址（媒体访问控制地址）。

MAC地址是一个由6个字节组成的二进制序列，通常用十六进制表示，并分为两个部分：组织唯一标识符（OUI）和设备唯一标识符。OUI由IEEE分配给设备制造商，用于标识生产商；而设备唯一标识符则由制造商分配，确保每个设备的MAC地址都是唯一的。这种全球唯一的特性使得MAC地址成为网络通信中识别设备的关键。

15. TCP协议之中慢启动阈值和拥塞窗口：

对于超时的情况：阈值减半，窗口变为1。

对于收到3个ACK：阈值减半，窗口减半。

16.复习ICMP协议： 

ICMP协议是互联网控制消息协议（Internet Control Message Protocol）。

用于在IP主机和路由器之间传递控制信息。

是一个网络层协议。

本身不传输数据信息，在IP数据报之中的数据部分提供了控制信息。

17.OSPF协议： 

OSPF协议是一种链路状态路由协议，用于在单一自治系统内部进行高效的路由选择和网络拓扑管理。

OSPF协议，全称为开放最短路径优先（Open Shortest Path First），是一种动态的、基于链路状态的内部网关路由协议。它通过维护一个详细的网络拓扑数据库来计算到达各个目标的最佳路径。这个数据库包含了网络中所有路由器的连接信息，从而能够动态适应网络变化并快速收敛。

备注：链路状态服务器只维护网络之中的拓扑结构的信息，而没有维护路由表。

18.当一台主机从一个网络迁移到另外一个网络以后的地址变化 ：

对于IP地址是必须变化的：当一台主机从一个网络迁移到另一个网络后，其IP地址通常会发生变化。这种变化是由网络结构变更和IP地址分配策略调整所导致的。为了确保迁移顺利进行并最小化影响，建议在迁移前进行充分的规划和测试，并在迁移后及时更新相关配置和记录。

其MAC地址不会发生变化。

MAC地址是硬件地址，通常被固化在网卡的ROM中，用于唯一标识网络中的设备。与IP地址不同，MAC地址在全球范围内是唯一的，由设备制造商分配，并且不会因为设备移动到不同的网络而改变。

19.ARP协议： 

功能：IP地址到MAC地址的解析、ARP缓存表的维护、ARP请求和响应的广播以及IP地址冲突检测

具体实现过程：

①两主机在同一个局域网的情况：

ARP请求广播和单波应答。

首先查看：主机A的ARP缓存表之中是否有B的MAC地址。有的话直接通信。

如果没有的话：

Ⅰ：主机A的ARP进程向本局域网广播一个请求分组，其中包括B的IP地址。

Ⅱ：本局域网的所有运行ARP的主机都会收到A的请求分组。

Ⅲ：B收到的请求分组之后发现有自己的IP地址，所有会向A单波一个响应分组。

Ⅳ：主机收到B的响应分组后，将B的MAC地址写入自己的ARP缓存表。

②两主机不在同一个局域网的情况：

此时需要我们从一个局域网路由到另外一个局域网。

Ⅰ：首先节点A构造IP数据报，其中源IP地址是A的IP地址，目的IP地址是B的IP地址。A构造链路层帧，其中源MAC地址是A的MAC地址，目的MAC地址是路由器R左侧接口的MAC地址，封装A到B的数据报。

Ⅱ：随后该帧从A发送到R，R接收帧，提取IP数据报，传递个给上层IP协议。

Ⅲ：R转发IP数据报（源和目的IP地址不变）

Ⅳ：R创建链路数据帧，其中源MAC地址为路由器的右侧R接口的MAC地址，目的MAC地址是B的MAC地址，封装A到B的数据报。

Ⅴ：此时由路由器代理实现。

20.协议和服务的区别和关系 ：

协议是控制两个对等实体之间通信的规则的集合。协议有三个要素：语法、语义、时序（也叫同步）。

  在协议的控制下，两个对等实体之间的通信使得本层能够向上一层提供服务，而要实现本层协议，还需要使用下一层提供的服务。

（1）协议的实现保证了能够向上一层提供服务。本层的服务用户只能看见服务而无法看见下面的协议，即下面的协议对上面的服务用户是透明的。

（2）协议是“水平”的，即协议是控制两个对等实体之间的通信的规则。但是服务是“垂直”的，即服务是由下层通过层间接口向上层提供的。

21.TCP段头的窗口数目：

窗口数是一个16 bit的字段，表示接收方愿意接受的数据量。窗口数是一个关键的概念，它决定了发送方在未收到确认的情况下可以发送的最大数据量。这个值位于TCP段头中，占用16位，因此其取值范围是从0到65535字节。窗口数的大小主要由接收方的可用缓冲区空间决定。

当接收方处理完一部分数据后，会向发送方发送一个确认消息，并告知新的窗口大小。发送方根据这个窗口大小来决定接下来可以发送的数据量。这种机制确保了数据传输的效率和稳定性，避免了网络拥塞和数据丢失的问题。

22.POP3和IMAP的对比：

1. 离线访问

   • POP3：支持离线访问。一旦邮件下载到本地设备，即使断开与服务器的连接，用户也可以继续阅读、管理邮件。这对于经常需要在没有网络连接的情况下查看邮件的用户来说非常有用。

   • IMAP：不支持真正的离线访问。虽然IMAP允许多设备同步邮件，但它依赖于持续的网络连接来同步服务器和客户端之间的状态。这意味着如果用户想要查看最新的邮件状态或进行任何更改，他们需要连接到互联网。

2. 邮件存储

   • POP3：默认情况下，邮件在下载到本地设备后，通常会从服务器上删除（除非特别配置为在服务器上保留副本）。这意味着用户只能在一个设备上访问这些邮件，除非它们被手动转发或重新下载。

   • IMAP：邮件保存在邮件服务器上，并且可以跨多个设备进行同步。无论用户使用哪个设备登录邮箱，他们都可以看到相同的邮件内容。这使得IMAP成为需要在不同设备间保持邮件同步的用户的理想选择。

23.BGP协议： 

边界网关协议（BGP）是用于自治系统之间交换网络层可达性信息的路由选择协议。以下是关于BGP协议的详细介绍：

1. 基本概述：

   • BGP是一种外部网关协议，主要用于在不同的自治系统（AS）之间交换路由信息。
   • 它是事实上的互联网外部路由协议标准，广泛应用于ISP之间。
   • BGP使用TCP作为其传输层协议，端口号为179，提高了协议的可靠性。

2. 工作原理：

   • BGP通过建立对等体（Peer）关系来交换路由信息，这些对等体可以是IBGP（内部BGP）或EBGP（外部BGP）。
   • BGP使用四种主要的消息类型：Open、Update、Keepalive和Notification，以及两种额外的消息类型：Route-Refresh和Capability。
   • BGP的路由更新是触发式增量更新，而不是周期性的全量更新，这有助于减少网络带宽的消耗

24. ABC三类IP地址的范围：

ABC三类IP地址的范围分别是A类（1.0.0.0-126.255.255.255）、B类（128.0.0.0-191.255.255.255）和C类（192.0.0.0-223.255.255.255）。下面将详细介绍这三类IP地址的范围及相关信息：

1. A类IP地址范围

   • 基本定义：A类IP地址的第一字节为网络地址，其余三个字节为主机地址。
   • 范围：从1.0.0.0到126.255.255.255，其中127.0.0.0/8用于循环测试。
   • 私有地址：10.0.0.0到10.255.255.255。

2. B类IP地址范围

   • 基本定义：B类IP地址的前两个字节为网络地址，后两个字节为主机地址。
   • 范围：从128.0.0.0到191.255.255.255。
   • 私有地址：172.16.0.0到172.31.255.255。

3. C类IP地址范围

   • 基本定义：C类IP地址的前三个字节为网络地址，最后一个字节为主机地址。
   • 范围：从192.0.0.0到223.255.255.255。
   • 私有地址：192.168.0.0到192.168.255.255。

25.组播地址（D类)： 

组播地址是用于标识一个IP组播组的地址，范围从224.0.0.0到239.255.255.255。

组播地址在网络通信中扮演着重要的角色，尤其是在需要将数据从一个源发送到多个目标的场景下。它不仅提高了数据传输的效率，还减少了网络拥塞的可能性。组播地址的应用范围非常广泛，包括但不限于视频会议、在线游戏、软件分发以及实时流媒体传输等场景。

26.本地广播和直接广播： 

本地广播：地址为255.255.255.255，即32位全为1的IP地址。直接广播：通过子网掩码计算得出，主机位全部置为1。

此外路由器不能转发目的地址为受限广播地址的数据报，因此仅出现在本地网络中。而对于直接广播可以转发。

27.交换机的概念：

交换机是一种网络设备，主要作用是在局域网中实现数据的转发和交换。交换机的工作过程如下：

1. 接收数据帧：交换机通过网卡接口接收到来自网络中的数据帧。

2. 解析目的MAC地址：交换机从数据帧中读取目的MAC地址，并将该地址与自己的MAC地址表进行比较。

3. 查找目的MAC地址：如果目的MAC地址在MAC地址表中已经存在，则交换机根据表中对应的端口将数据帧发送到目的主机。

4. 广播数据帧：如果目的MAC地址在MAC地址表中不存在，则交换机会将数据帧广播给所有连接的端口，以便寻找目的主机。（ARP协议）

5. 学习源MAC地址：当交换机接收到数据帧时，会将来源MAC地址添加到MAC地址表中，以便下次转发时可以直接找到该地址。

6. 转发数据帧：根据目的MAC地址的查找结果，交换机将数据帧发送到目的主机所在的端口。

7. 更新MAC地址表：如果目的MAC地址不在MAC地址表中，则交换机会

当交换机收到一帧数据，其目的地址在该交换机之中的MAC地址表找不到时，交换机会将该帧泛洪到所有其他端口。

交换机在收到一个数据帧时，会根据目的MAC地址查找自己的MAC地址表。如果找到对应的条目，交换机就会将数据帧转发到相应的端口。然而，如果交换机在MAC地址表中找不到该数据帧的目的MAC地址，它就会采取泛洪的方式处理这个帧。这意味着交换机会将这个数据帧从除了接收端口之外的所有其他端口发送出去，以便找到目的MAC地址所在的设备。

28.DHCP协议： 

对于该协议：有四个状态（当然也可以看作五个状态）：

DHCP的主要功能是主机可以从服务器动态的获得；IP地址、子网掩码、默认网关地址、以及DNS服务器名称。简单而言：当一台主机想要接入网络的时候，它会广播自己希望加入网络的信号，随后服务器接收到这些信号后会提供给主机IP地址等信息。随后主机会向服务器发起请求选择了一个IP地址，最后服务器确认该并且分配地址给主机。即四步骤：发现、提供、请求、确认。

1. 发现阶段

   • 广播请求：当主机首次接入网络或需要更新其IP配置时，它会以广播方式发送一个DHCP DISCOVER消息，寻找可用的DHCP服务器。
   • 等待响应：主机等待来自DHCP服务器的响应，此过程中主机无法进行网络通信。

2. 提供阶段

   • 接收提议：DHCP服务器收到DISCOVER消息后，会从地址池中选择一个合适的IP地址，并通过DHCP OFFER消息发送给主机。
   • 保留IP：如果主机在一定时间内未收到OFFER消息，它可能会重新发送DISCOVER消息。

3. 请求阶段

   • 选择服务器：主机从收到的一个或多个OFFER中选择一个，并发送DHCP REQUEST消息给选定的DHCP服务器，请求分配该IP地址。
   • 拒绝其他服务器：同时，主机也会通知其他发送OFFER的DHCP服务器它已经选择了另一个服务器。

4. 确认阶段

   • 接收确认：DHCP服务器收到REQUEST后，会发送DHCP ACK消息给主机，确认IP地址的分配。
   • 配置信息：主机收到ACK后，会使用分配的IP地址和其他网络配置信息进行网络设置。

DHCP协议的四个阶段是发现阶段、提供阶段、请求阶段和确认阶段。仅需要两个阶段的情况是当客户端在网络中已经存在并且之前已成功获取过IP地址时，可以直接进入请求阶段和确认阶段。

29. 私有地址的定义以及范围：

定义：私有地址是专为组织机构内部使用而保留的IP地址范围，不在Internet上使用。

范围：

• A类：10.0.0.0 - 10.255.255.255
• B类：172.16.0.0 - 172.31.255.255
• C类：192.168.0.0 - 192.168.255.255

30. IP数据报之中的TTL的作用：

一个递减的计数器，以防报文在网络之中永存。 

31.时隙ALOHA协议比ALOHA的改进：

①：规定了只能在时隙的开始时候传输帧。

②：避免了时隙的中途冲突。

32.传输的波特率的概念： 

又被称为码元速率、波特率。他表示单位时间内数字通信系统所传播的码元个数。其单位为波特（Baud）/秒。

33.WAN和LAN的不同的传播技术：

局域网之中采用广播型传播技术，在广域网之中通常采用点到点的传输技术。局域网和广域网因其覆盖范围、设计目的和技术实现的不同，采用了不同的传播技术。局域网倾向于使用广播型传播技术以简化网络结构，而广域网则更倾向于使用点到点的传输技术以保证通信的质量和安全。这两种技术各有优势和局限性，适用于不同的网络环境和需求。

34.归纳IPv4保留了哪些地址空间：

1. 私有IP地址：

   • A类：10.0.0.0 - 10.255.255.255。
   • B类：172.16.0.0 - 172.31.255.255。
   • C类：192.168.0.0 - 192.168.255.255。
   • 这些私有IP地址主要用于内部网络，如家庭、学校或企业内部网络，不会被路由器传递到互联网上。使用私有地址可以节省公网IP地址资源，并且提高了内部网络的安全性和管理灵活性。

2. 回环地址：

   • 127.0.0.0/8（例如，127.0.0.1）所以127开头的都是回环地址。
   • 回环地址主要用于测试本机的网络服务和应用程序是否正常运行。数据包发送到回环地址时，不会在网络中传输，而是直接返回给本地主机。

3. 组播地址：

   • IPv4的多播地址范围是224.0.0.0 - 239.255.255.255。
   • 多播地址允许一台主机同时向多个目标主机发送数据，常用于流媒体、视频会议等多对多通信应用。

4. 保留的特殊用途地址：

   • 0.0.0.0/8：严格来说，这不是一个真正意义上的IP地址，它表示的是所有不清楚的主机和目的网络。在网络设置中设置了默认网关后，系统会自动产生一个目的地址为0.0.0.0的默认路由。
   • 255.255.255.255：限制广播地址，指本网段内的所有主机。这个地址不能被路由器转发。
   • 169.254.x.x：如果主机使用了DHCP功能自动获得一个IP地址，但DHCP服务器发生故障或响应时间太长，系统会分配这样一个地址。

35.私有地址的概念： 

私有地址是一类不向外部网络公开的IP地址，主要用于局域网（LAN）内设备之间的通信：

定义与用途：私有地址是专门为内部网络设计的IP地址，这些地址在全球范围内不是唯一的，因此不能直接用于互联网上的通信。它们主要用于局域网内的设备通信，以节约公网IP资源并增强网络安全。

36.以太网的逻辑拓扑和物理拓扑：

逻辑拓扑描述了数据在网络中的流动方式，它关注的是数据包如何在设备之间传输，而不关心物理连接的具体布局。以太网的逻辑拓扑通常是总线型拓扑，这意味着所有节点共享一条逻辑上的通信介质，通过这条“总线”进行数据交换。（逻辑上采用总线型。）

在物理上，以太网通常采用星型拓扑，所有设备通过独立的电缆连接到中央节点（如交换机）。这种布局便于管理和扩展，并且单个设备的故障不会影响整个网络。（物理上采用星型）

 37.如何判断地址的合法性：

首先看：是不是组播地址（D）。224.0.0.0到239.255.255.255。

接下来看：是不是一个E类地址。240.0.0.0 到 255.255.255.254。

接下来看：是不是回环地址。127.0.0.0（即第一个字节是127）。

接下来看：是不是私有地址。

接下来再看一下是不是：广播地址和网络地址

38.用户需要考虑访问服务器的MAC地址吗？

用户通常不需要直接访问服务器的MAC地址来进行网络通信。在大多数情况下，用户只需要知道服务器的IP地址即可建立连接并进行数据传输。服务器的IP地址与MAC地址的映射关系通过ARP协议便可以完成。

39.对于http报文的请求行的请求方法：

1. GET：用于从服务器获取指定资源的内容。它是最常用的HTTP请求方法，常用于网页浏览和数据检索。

2. POST：用于向服务器提交数据，通常用于表单提交、文件上传或数据传输等操作。与GET不同，POST请求的数据包含在请求体中，而不是URL中。输密码的使用。

3. PUT：用于更新服务器上的指定资源，通常是将新的资源表示替换旧的资源表示。如果资源不存在，则创建新资源。

4. DELETE：用于删除服务器上的指定资源。

5. HEAD：类似于GET请求，但只请求资源的首部（即HTTP头信息），而不返回实际的资源内容。这通常用于检查资源的元数据（如存在性、大小、类型等）。

6. OPTIONS：用于查询服务器支持的HTTP方法和选项。它允许客户端了解服务器的功能和限制。

7. PATCH：用于对服务器上的指定资源进行部分修改。与PUT不同，PATCH只更新资源的部分内容，而不是整个资源

 40.网络安全威胁：

这些是一些常见的安全威胁。

窃听：窃听信息。

插入：主动在连接之中插入信息。

假冒：通过伪造分组之中的源地址。

劫持：通过移除/取代发送方或者接受方“接管”连接。

拒绝服务：阻止服务器向其他用户提供服务。

注入攻击：注入攻击涉及将恶意代码注入程序或数据库中以执行远程命令。

下面是一些常见的应对策略：

分组嗅探：一种网络分析工具，用于捕获和分析计算机网络上的数据包。

入口过滤：路由器不转发源IP地址无效的分组。

Dos对策：过滤一些泛洪的分组。

 41.防火墙技术：

定义：隔离组织内部网络与公共互联网，允许某些分组通过，而阻止其他分组进入/离开内部的软件/硬件设施。

无状态分组过滤器：

内部网络通过路由器防火墙（router  firewall）与Internet连接

路由器逐个分组过滤，决策是否转发/丢弃分组。

特点：比较笨拙。不加以区分单一的一句是否满足条件就将分组放行。

有状态分组过滤器：

跟踪每一个TCP连接。

在无状态的基础上，会依据连接是否处于建立状态、拆除状态：根据状态决定是否放行进入或者外出的分组。拓展ACL，以便在放行分组前，检测来连接状态表。

应用网关：

基于应用数据以及IP/TCP/UDP头部字段过滤分组

42.循环冗余检验码CRC：

 CRC的基本原理是将整个待发送的数据串视为一个多项式，选用一个事先约定的生成多项式去除这个数据多项式

43.名词解释：

无类别域间路由：CIDR

和式增加：SI

积式减少：PD

内容分发网络CDN：

超文本标记语言：HTML

来回时间：Round Trip Time/RTT

用户数据报协议：User Datagram Protocol/UDP

传输控制协议：Transmission Control Protocol/TCP

存活时间：Time To Live/TLL

44.NAT实现多PC共用一个IP地址上网，打开多少连接总数

TCP/UDP协议是互联网传输的基础，每种协议都有其特定的端口数限制。TCP协议使用16位的端口号，理论上最大支持65535个端口，而UDP协议同样使用16位端口号，也支持最多65535个端口

45.纠错码主要在哪一层实现？防火墙主要在哪一层实现

纠错码主要在数据链路层实现，防火墙主要在网络层实现。

纠错码，又称为错误纠正码或信道编码，是在数据传输过程中检测和纠正错误的技术手段。它通过在原始数据中添加冗余信息来提高数据的可靠性，确保数据在有噪声的信道中正确传输。纠错码的实现主要依赖于数据链路层，这一层负责在两个相邻节点之间提供可靠的数据传输服务。数据链路层通过检错码和纠错码来确保数据的完整性，同时通过成帧技术来管理和识别数据传输。

防火墙是一种网络安全系统，用于监控、控制和保护网络免受外部威胁和未经授权的访问。防火墙的主要功能包括过滤进出网络的数据包、隐藏内部网络结构、记录通过网络的数据等。这些功能主要在网络层实现，因为网络层负责数据包从源到目的地的传输和路由选择。

46.IP数据报头字段功能：

①IPv4协议的报头中，首部长度字段可以检测包之中是否含有选项。首部长度字段指示了IP数据报头部的总长度，单位是32位（4字节）。当报头中无选项字段时，报头的总长度为20字节。如果首部长度大于20字节，这意味着除了固定长度的20字节外，还包含了可变长度的选项字段。

②在IPv4协议的报头中，用于检测包中是否有损坏的是头部校验和。

IPv4报头中的“头部校验和”字段专门用于检测头部信息在传输过程中是否发生了错误。这个字段仅对头部数据进行校验，不包括数据部分。每个中间路由器都会重新计算并验证该字段，以确保数据的完整性和正确性。

③在IPv4协议的报头中，用于防止数据包无穷尽地穿过网络的字段是生存时间（TTL）。

TTL字段表示数据包在网络中的寿命，每经过一个路由器，TTL的值就会减1。当TTL的值为0时，数据包将被丢弃，这样可以防止数据包在网络中无限循环，从而保证网络的正常运行。

④协议字段指明了下一层使用哪种协议，如ICMP、TCP或UDP等。这指导网络栈将数据包传递给正确的上层协议进行处理。

47.互联网细腰设计的原因：

互联网的细腰设计是为了实现网络层和应用层的分离，提高网络的灵活性和可扩展性。

48.网络之中的中间盒子：

网络之中的中间盒子包括防火墙、入侵检测系统（IDS）、网络地址转换器（NAT）、广域网优化器（WAN Optimizer）、负载均衡器等。这些设备在数据包传输过程中扮演着至关重要的角色，它们不仅负责数据的转发，还涉及到数据的检查、过滤、修改和优化等多个方面。

网络中的中间盒子以其多功能性、灵活性以及强大的安全特性成为现代网络架构中不可或缺的一部分。相比之下，传统的交换机和路由器则更多地专注于数据包的快速转发和基本的网络连接功能

 49.路由转发表的格式：

1. 目标网络：指示数据包的目标网络地址，通常用IP地址表示。

2. 下一跳路由器：指示数据包要到达目标网络所需经过的下一台路由器的IP地址。

3. 出接口：指示数据包应该通过哪个网络接口发送，以到达下一跳路由器或最终目的地。

50.生成树协议：

生成树协议（Spanning Tree Protocol, STP）是一种工作在OSI网络模型中的数据链路层通信协议，主要用于防止交换机冗余链路产生的环路。STP的基本应用是防止交换机冗余链路产生的环路，确保以太网中无环路的逻辑拓扑结构，从而避免了广播风暴和大量占用交换机的资源。其主要目标就是：在一个包含物理环路的网络之中，我们构建一个可以联通全网络的所有节点的树形无环逻辑拓扑。

算法步骤：①选举根交换机。②选举根端口。③选举指定端口并且阻塞备用端口

①：通过比较网桥优先级选取根网桥。给定广播域内只有一个根网桥，其依据是网桥优先级和MAC地址组合生成的桥ID（优先级+MAC地址），桥ID最小的网桥将成为网络中的根桥。（先比较优先级，那么优先级越小，网桥ID就越小，一般情况下优先级是一样大的，再比较MAC地址）

②选举根端口：这个根端口是根据非根交换机而言的，在每一个非根交换机上面选择一个根端口RP（一般选择接收端口到根交换机路径成本最小的情况）

③选举指定端口：

对于根交换机的所有端口都被设计为我们指定端口，随后对于每一个根端口相对应的端口也被我们选择为我们的指定端口，这样以后其他没有被选择过的端口我们记录为备用端口。

最后我们将备用端口阻塞以后即可生成最小生成树。

51.DNS的两种查询方式的对比：

1. 查询过程

   • 递归查询：DNS服务器代替客户端进行多次查询操作，直到找到最终结果。
   • 迭代查询：DNS服务器只提供下一步查询的指引，客户端需要自行完成后续查询。

2. 客户端参与度

   • 递归查询：客户端只需发起一次请求，其余工作由DNS服务器完成，对客户端来说比较简单。
   • 迭代查询：客户端需要自行处理多次查询和跳转，过程较为复杂

 需要我们注意的是：我们常见的查询是两种类型结合的查询。对于主机向本地域名服务器而言属于递归查询，对于其余部分为迭代查询。

52.路由聚合技术：

聚合（Supernetting）是一种将多个连续的网络地址合并为一个较大网络地址的技术，用于减少路由表项，从而提高路由效率。聚合的关键在于合并的网络必须是连续的，并且网络前缀必须可以通过减少前缀长度来合并。

对于这类题目的解决方法：将所给的网络转化为2进制数据，随后找到共同前缀，并且判断是否连续（通过：比较最大地址和最小地址是否连接）即可。

53.对比RIP\OSFP\BGN：

54.P2P获取文件的方法：

二、重要的示意图：

 1.TCP连接的过程：

2.TCP连接的释放：

3.对于数据报分组的分片： 

4.对于偏移量的计算： 

特点：数据接数据。