01:計算機網絡體系結構
OSI分層 (7層):物理層、數據鏈路層、網絡層、傳輸層、會話層、表示層、應用層。物理層:
該層為上層協議提供了一個傳輸數據的可靠的物理媒體。簡單的說,物理層確保原始的數據可在各種物理媒體上傳輸。物理層記住兩個重要的設備名稱,中繼器(Repeater,也叫放大器)和集線器。
數據鏈路層:
數據鏈路層在物理層提供的服務的基礎上向網絡層提供服務,其最基本的服務是將源自網絡層來的數據可靠地傳輸到相鄰節點的目標機網絡層。為達到這一目的,數據鏈路必須具備一系列相應的功能,主要有:如何將數據組合成數據塊,在數據鏈路層中稱這種數據塊為幀(frame),幀是數據鏈路層的傳送單位;如何控制幀在物理信道上的傳輸,包括如何處理傳輸差錯,如何調節發送速率以使與接收方相匹配;以及在兩個網絡實體之間提供數據鏈路通路的建立、維持和釋放的管理。數據鏈路層在不可靠的物理介質上提供可靠的傳輸。該層的作用包括:物理地址尋址、數據的成幀、流量控制、數據的檢錯、重發等。
有關數據鏈路層的重要知識點:
1> 數據鏈路層為網絡層提供可靠的數據傳輸;
2> 基本數據單位為幀;
3> 主要的協議:以太網協議;
4> 兩個重要設備名稱:網橋和交換機。
網絡層:
網絡層的目的是實現兩個主機系統之間的數據透明傳送,具體功能包括尋址和路由選擇、連接的建立、保持和終止等。它提供的服務使傳輸層不需要了解網絡中的數據傳輸和交換技術。如果您想用盡量少的詞來記住網絡層,那就是“路徑選擇、路由及邏輯尋址”。
網絡層中涉及眾多的協議,其中包括最重要的協議,也是TCP/IP的核心協議——IP協議。IP協議非常簡單,僅僅提供不可靠、無連接的傳送服務。IP協議的主要功能有:無連接數據報傳輸、數據報路由選擇和差錯控制。與IP協議配套使用實現其功能的還有地址解析協議ARP、逆地址解析協議RARP、因特網報文協議ICMP、因特網組管理協議IGMP。具體的協議我們會在接下來的部分進行總結,有關網絡層的重點為:
1> 網絡層負責對子網間的數據包進行路由選擇。此外,網絡層還可以實現擁塞控制、網際互連等功能;
2> 基本數據單位為IP數據報;
3> 包含的主要協議:
IP協議(Internet Protocol,因特網互聯協議);
ICMP協議(Internet Control Message Protocol,因特網控制報文協議);
ARP協議(Address Resolution Protocol,地址解析協議)可看成是跨網絡層和鏈路層的協議;
RARP協議(Reverse Address Resolution Protocol,逆地址解析協議)。
4> 重要的設備:路由器。
傳輸層:
第一個端到端,即主機到主機的層次。傳輸層負責將上層數據分段並提供端到端的、可靠的或不可靠的傳輸。此外,傳輸層還要處理端到端的差錯控制和流量控制問題。
會話層:
會話層管理主機之間的會話進程,即負責建立、管理、終止進程之間的會話。會話層還利用在數據中插入校驗點來實現數據的同步。
表示層:
表示層對上層數據或信息進行變換以保證一個主機應用層信息可以被另一個主機的應用程序理解。表示層的數據轉換包括數據的加密、壓縮、格式轉換等。
應用層:
是最靠近用戶的OSI層,為用戶的應用程序提供網絡服務的接口。將用戶的操作通過應用程序轉換成為服務,並匹配一個相應的服務協議發送給傳輸層。
注:我們在傳輸數據時,可以只使用(傳輸層)TCP/IP協議,但是那樣的話,如果沒有應用層,便無法識別數據內容,如果想要使傳輸的數據有意義,則必須使用到應用層協議。
會話層、表示層和應用層重點:
1> 數據傳輸基本單位為報文;
2> 包含的主要協議:FTP(文件傳送協議)、Telnet(遠程登錄協議)、DNS(域名解析協議)、SMTP(郵件傳送協議),POP3協議(郵局協議),HTTP協議(Hyper Text Transfer Protocol)。
02:簡述TCP/UDP的區別
TCP和UDP是OSI模型中的運輸層中的協議。TCP提供可靠的通信傳輸,而UDP則常被用於讓廣播和細節控制交給應用的通信傳輸。
兩者的區別大致如下:
- TCP面向連接,UDP面向非連接即發送數據前不需要建立鏈接
- TCP提供可靠的服務(數據傳輸),UDP無法保證
- TCP面向字節流,UDP面向報文
- TCP數據傳輸慢,UDP數據傳輸快
- TCP提供一種面向連接的、可靠的字節流服務
- 在一個TCP連接中,僅有兩方進行彼此通信,因此廣播和多播不能用於TCP
- TCP使用校驗和,確認和重傳機制來保證可靠傳輸
- TCP使用累積確認
- TCP使用滑動窗口機制來實現流量控制,通過動態改變窗口的大小進行擁塞控制
03:TCP/UDP應用場景
TCP:當對網絡通訊質量有要求的時候,比如:整個數據要准確無誤的傳遞給對方,這往往用於一些要求可靠的應用,比如HTTP、HTTPS、FTP等傳輸文件的協議,POP、SMTP等郵件傳輸的協議。
在日常生活中,常見使用TCP協議的應用如:瀏覽器,用的HTTP;
FlashFXP,用的FTP;
Outlook,用的POP、SMTP;
Putty,用的Telnet、SSH;
QQ文件傳輸
UDP:當強調傳輸性能而不是傳輸的完整性時, 要求網絡通訊速度能盡量的快。如:QQ語音 QQ視頻等。
04:輸入www..baidu.com的相應過程
(1) 瀏覽器獲取輸入的域名www.baidu.com
(2) 瀏覽器向DNS請求解析www.baidu.com的IP地址
(3) 域名系統DNS解析出百度服務器的IP地址 (詳細介紹DNS)-通過網關出去
(4) 瀏覽器與該服務器建立TCP連接(默認端口號80)
(5) 瀏覽器發出HTTP請求,請求百度首頁
(6) 服務器通過HTTP響應把首頁文件發送給瀏覽器
(7) TCP連接釋放
(8) 瀏覽器將首頁文件進行解析,並將Web頁顯示給用戶。
05:TCP三次握手和四次揮手的全過程
三次握手:
第一次握手:客戶端發送syn包(syn=x)到服務器,並進入SYN_SEND狀態,等待服務器確認;
第二次握手:服務器收到syn包,必須確認客戶的SYN(ack=x+1),同時自己也發送一個SYN包(syn=y),即SYN+ACK包,此時服務器進入SYN_RECV狀態;
第三次握手:客戶端收到服務器的SYN+ACK包,向服務器發送確認包ACK(ack=y+1),此包發送完畢,客戶端和服務器進入ESTABLISHED狀態,完成三次握手。
握手過程中傳送的包里不包含數據,三次握手完畢后,客戶端與服務器才正式開始傳送數據。理想狀態下,TCP連接一旦建立,在通信雙方中的任何一方主動關閉連接之前,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TCP連接則需要“四次握手”。
第一次揮手:主動關閉方發送一個FIN,用來關閉主動方到被動關閉方的數據傳送,也就是主動關閉方告訴被動關閉方:我已經不 會再給你發數據了(當然,在fin包之前發送出去的數據,如果沒有收到對應的ack確認報文,主動關閉方依然會重發這些數據),但是,此時主動關閉方還可 以接受數據。
第二次揮手:被動關閉方收到FIN包后,發送一個ACK給對方,確認序號為收到序號+1(與SYN相同,一個FIN占用一個序號)。
第三次揮手:被動關閉方發送一個FIN,用來關閉被動關閉方到主動關閉方的數據傳送,也就是告訴主動關閉方,我的數據也發送完了,不會再給你發數據了。
第四次揮手:主動關閉方收到FIN后,發送一個ACK給被動關閉方,確認序號為收到序號+1,至此,完成四次揮手。
06:簡述計算機網絡系統的拓撲結構有哪些?
計算機網絡的拓撲結構,即是指網上計算機或設備與傳輸媒介形成的結點與線的物理構成模式。
網絡的結點有兩類:一類是轉換和交換信息的轉接結點,包括結點交換機、集線器和終端控制器等;
另一類是訪問結點,包括計算機主機和終端等。線則代表各種傳輸媒介,包括有形的和無形的。
計算機網絡的拓撲結構主要有:總線型結構、星型結構、環型結構、樹型結構和混合型結構。
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