Quixon【精品】计算机保研面试_计算机网络常见题
计算机保研面试_计算机网络常见题
计算机保研面试_计算机网络常见题
1 计算机网络体系结构
(1) OSI 和TCP/IP 模型各个层之间的协议和功能
(2) 计算机网络为什么要分层
(3) 时延有哪些
(4) 计算机网络和分布式系统的异同
2 应用层
(1) 网络应用模型有哪些，优缺点
(2) DNS 域名解析的过程
(3) 为什么 DNS 采用分布式层次数据库
(4) HTTP 和 HTTPS
(5) 点击一下网页会发生什么
(6) Cookie 和 Session 有什么区别
(7) 微信撤回机制
3 传输层
(1) TCP 和UDP 的异同点
(2) 三次握手和四次挥手的过程
(3) 为什么握手要三次，挥手要四次
(4) 为什么四次挥手时，客户端在发送 ACK 后需等待 2MSL
(5) TCP 如何保证可靠传输
(6) TCP 的流量控制
(7) TCP 拥塞控制
(8) TCP 的流量控制和拥塞控制有什么异同
4 网络层
(1) 路由器有什么作用
(2) 路由算法有哪些
(3) DHCP 协议
(4) ICMP 协议
(5) ipv6出现的动力是什么，报文头哪些字段发生了变化
5 数据链路层
(1) IP 地址和 MAC 地址的区别
(2) ARP 协议
1 计算机网络体系结构
(1) OSI 和TCP/IP 模型各个层之间的协议和功能
应用层：为
应用程序
提供数据传输服务，数据单位为
报文
。协议有 HTTP、DNS、FTP、SMTP
传输层：为
进程
提供
端到端
的数据传输服务，包括复用/分用、可靠数据传输、流量控制、差错控制等，数据单位为
报文段
。协议有 TCP、UDP
网络层：为
主机
提供数据传输服务，包括
IP选址、路由选择
等，数据单位为
数据报
。协议有 IP、ICMP
数据链路层：为
同一链路的主机
提供数据传输服务，包括
封装成帧、差错控制、流量控制
等，数据单位为
桢
，协议有 ARP、RARP
物理层：在
物理介质上传输数据比特流
，尽可能
屏蔽传输媒介和通信手段的差异
，使数据链路层感觉不到这些差异。协议有 IEEE 802表示层：
数据压缩、加密
以及数据描述，这使得应用程序不必关心在各台主机中数据内部格式不
同的问题
会话层：建立并管理会话
(2) 计算机网络为什么要分层
各层相互独立
，下层为上层提供服务，上层无需知道下层如何实现，只需使用下层提供的接口，这样可
以将复杂的问题分解为多个容易处理的子问题
灵活性好
，当某层需要
修改
时，只需保持
接口不变
，不影响其他层的使用
易于
实现和维护
，整个系统被划分为多个独立的子系统
促进
标准化
工作，因为每层的功能及其提供的服务可以通过协议来说明，如RFC文档
分层使得计算机网络系统具有很强的
可扩展性
分层网络协议的设计和实现使得网络运营商、网络设备供应商和网络应用开发商能够
各司其职
，功能分
明，有益于网络的推广
(3) 时延有哪些
处理
时延（processing delay）：检查分组头部、差错检测、路由等处理所需的时间
排队
时延（queuing delay）：分组在链路上等待传输时所需的时间
传输
时延（transmission delay）：将所有分组的比特推向链路所需的时间
传播
时延（propagation delay）：从当前链路起点到下一个路由器传播所需要的时间
(4) 计算机网络和分布式系统的异同
同：
分布式系统是建立在计算机网络之上的，他们在
物理结构
上基本相同
他们都具有
通信和资源共享
的功能
异：
计算机网络是分布式系统的
基础
，分布式系统是计算机网络技术发展的高级阶段（
应用
）
他们的区别主要在
高层软件
上，
分布式系统是建立在网络上的软件系统
，用户不必关心网络环境中的资源分布和联网计算机的差异
2 应用层
(1) 网络应用模型有哪些，优缺点
C/S：有一个主机作为服务器，负责接受客户端的请求
优点：
随时提供服务
、
方便管理
缺点：可扩展性差、服务器压力、会出现单点失效问题
P2P：每个主机既是客户端，又是服务器
优点：减轻了服务器的压力，提高了
资源利用效率
；
可扩展性
好；网络鲁棒性强，
不会出现单点失效
问题；
去中心化
缺点：
消息延迟
（消息是随机转发给其他节点，需多次转发才能到达）、
消息重复
（每个节点都转发，会重复收到消息）、不方便管理
(2) DNS 域名解析的过程
域名解析协议，将
域名映射成为IP
，基于
UDP
协议
1. 客户端在本地缓存中查找，如果没有找到，则将查询请求发给 DNS 服务器
2. 首先发送给本地 DNS 服务器，本地 DNS 服务器先在管辖的记录表查找，再在缓存中查找。如果 找不到，则本地 DNS 服务器将请求发送给根域名服务器
3. 根域名服务器返回下一级域名服务器，再依次递归查询，得到域名对应的 IP 地址
(3) 为什么 DNS 采用分布式层次数据库
集中式的问题包括：单点故障、通信容量有限、远距离的集中式数据库查询慢、不便于维护、可扩展性差
(4) HTTP 和 HTTPS
HTTP：超文本传输协议，定义了浏览器怎样向万维网服务器
请求万维网文档
，以及服务器怎样把文档传送给浏览器，基于
TCP
HTTP的特点：
无状态
（不记录用户访问状态，一般用cookie记录）、可以是持久性连接（所有请求和响应经相同的 TCP 连接发送），也可以是非持久性连接（每个请求/响应对是经一个单独的TCP 连接发送）
HTTPS：使用 SSL 协议对 HTTP 传输的数据进行加密，比较安全
(5) 点击一下网页会发生什么
DNS
域名解析
通过
三次握手
建立 TCP 连接
客户端发起 HTTP
请求
服务器
响应
请求
浏览器解析 HTML 代码，并请求代码中的
资源
通过
四次挥手
断开 TCP 连接
(6) Cookie 和 Session 有什么区别
存放位置不同：cookie存放在客户端；session存放在服务器
安全性不同：cookie不安全，别人可以用本地的 cookie 进行非法登录
数据大小限制不同：cookie的大小有限制；session没有限制
(7) 微信撤回机制
3 传输层
(1) TCP 和UDP 的异同点
同：都是传输层的协议，都是为进程间的端对端数据传输提供服务
异：
TCP 是
面向连接
的，需要通过三次握手建立连接，四次挥手接除连接；UDP 是
无连接
的，即发送
数据之前不需要建立连接
TCP 是
可靠
数据传输，它通过超时重传、数据校验等方法来确保无差错；UDP 是
不可靠
的，会出
现丢失、重复等差错
TCP 的
资源负载
比较大，UDP 的资源负载比较小
TCP 由于有流量控制、拥塞控制、超时重传等机制，传输速度比 UDP
慢
TCP 的
报文段的头部
（20bytes）比 UDP（8bytes）的长
(2) 三次握手和四次挥手的过程
三次握手：
客户端发送一个
SYN
报文段，发起 TCP 连接
服务器在收到 SYN 后进行响应，回复一个 SYN-ACK 报文段
客户端在收到服务器的响应后，回复一个 ACK 报文段，表示收到
四次挥手：
客户端发送
FIN
，准备断开连接
服务器在收到 FIN 后，回复一个 ACK ，进入
半关闭状态
待服务器没有向客户端发送的数据时，服务器发送 FIN
客户端收到 FIN 后，回复一个 ACK，然后
等待 2MSL
后关闭，服务器收到 ACK 后也关闭
(3) 为什么握手要三次，挥手要四次
三次握手：要保证
连接是双工的
，
至少
要握手
3 次
。如果握手 2 次，则只能保证服务器能收到客户端的
信息，而不能保证客户端能收到服务器的信息；如果握手 4 次，则多余了。
四次挥手：还是因为
连接是双工
的，
前两次
只是保证了客户端发送的数据传输完了，
服务器需要等它发
送的数据也传输完，再断开连接。
(4) 为什么四次挥手时，客户端在发送 ACK 后需等待 2MSL
因为网络是不可靠的，客户端回复给服务器的ACK 可能会丢失，如果丢失的话，服务器会重新发送 FIN，客户端需要等一会
MSL指一个片段在网络中最大的存活时间；2MSL：发送+回复所需的最大时间
(5) TCP 如何保证可靠传输
校验和
机制
序列号
：TCP 将数据中的每个字节编上序号
累积确认
：接收方收到数据后，都会发送一个带有期待下一次接收的序号的
ACK
超时重传
：发送方每发送一个报文段，都要设置一次计时器，如果到一定时间后还未收到 ACK，则重传
计时器重传间隔一般比 RTT 大一点，TCP 采用
指数加权移动平均
算法估算 RTT
RTT：往返时间，即一个报文发出的时间与收到对应ACK的时间的间隔
快速重传
：防止超时重传周期过大，发送方如果收到
连续 3 个冗余的 ACK
，则立即重传
(6) TCP 的流量控制
作用：使发送方的发送速率与接收方的应用程序读取
速率相匹配
，
防止发送方发得太快
实现：接收方根据自己的接收缓存大小，通过报文段头部的
接收窗口
rwnd 字段，动态地调整发送方的发送速率
(7) TCP 拥塞控制
拥塞控制：发送方根据通信的时延，估算出网络的拥塞程度，计算一个
拥塞窗口
cwnd，来减小发送速率，
防止网络中的路由器或链路过载
慢启动
：TCP 连接刚建立时，设置拥塞窗口为 1 MSS；之后每收到一个新的 ACK，拥塞窗口就加1，这样的话，每个 RTT 内拥塞窗口就呈
指数增加
；当拥塞窗口达到一个
阈值
时，进入拥塞避免阶段
拥塞避免：每经过一个往返时延 RTT，拥塞窗口就增加一个 MSS ，即
线性增长
；当出现
超时
（网络拥塞）时，让慢启动阈值等于当前拥塞窗口的一半，并进入
慢启动
阶段
快速恢复：发送方收到
连续 3 个冗余ACK
时，让慢启动阈值等于当前拥塞窗口的一半，
当前窗口再减半
，并进入
拥塞避免
阶段
快速重传：防止超时重传周期过大，发送方如果收到
连续 3 个冗余的 ACK
，则
立即重传
(8) TCP 的流量控制和拥塞控制有什么异同
同：都是通过改变
发送方
的发送速率，以此达到控制的
异：
流量控制解决的是发送方和接收方速
率不匹配
的问题，是通过接收窗口来实现的
拥塞控制解决的是避免
网络负载过大
的问题，是通过拥塞窗口来实现的
4 网络层
(1) 路由器有什么作用
路由选择
：根据路由协议构造出
路由表
，确定分组从
源主机到目的主机的最佳路径
分组转发
：根据
转发表
，将分组从路由器的输入端口转移到合适的输出
端口
(2) 路由算法有哪些
链路状态
路由算法（如
OSPF
算法）
距离-矢量
路由算法（如
RIP
算法）
层次路由
：将网络分为若干个自治系统，同一自治系统内的路由器运行相同的路由协议。每个自治系统
有一些网关路由器，负责自治系统之间的路由。
内部网关协议：自治系统内的路由协议，如 OSPF、RIP
外部网关协议：自治系统间的路由协议，如
BGP
(3) DHCP 协议
动态主机配置协议，即插即用，如手机带在身上，移动一定距离后，需要接入新的路由或者基站，IP 地
址就自动更新了
协议过程：手机先播 DHCP 发现报文，服务器响应一个DHCP提供报文，手机再请求 IP 地址，最后服
务器发送一个 ACK，携带有分配的 IP 地址
(4) ICMP 协议
互联网控制报文协议，用于差错检验和网络探询，如 ping
(5) ipv6出现的动力是什么，报文头哪些字段发生了变化
动机：IPv4 的 IP 地址数量不够用了、改进报文头，加快转发速率
报文头：20字节-->40字节、源地址和目的地址从32位-->128位，去除了校验和
5 数据链路层
(1) IP 地址和 MAC 地址的区别
IP 地址是
网络
层的地址，是分层次的；MAC 地址是
数据链路
层的地址，是平面式的
IP 地址是逻辑地址；MAC地址是物理地址
IP 地址不具备唯一性；MAC
地址具有唯一
性
MAC 帧中封装了 IP 数据报
(2) ARP 协议
解决的问题：在
同一个局域网
内，如何在
已知
目的接口的
IP
的情况下，
确定其 MAC
地址
ARP 是一个
即插即用
的协议，每个节点（主机或路由器）维护一个 ARP 表，存放节点的
IP/MAC 映射
关系；假设 A 要给 B 发一个数据，则 A 广播一个分组，其中包含 B 的 IP，B 接收到后，IP 匹配成功，
向 A 回复其 MAC 地址，A 将该 IP/MAC 映射信息记录下来。
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