面试常见问题计算机网络

计算机网络

OSI与TCP/IP各层的结构与功能，都有哪些协议。ISO/OSI模型用途主要作用协议

应用层进程间通信为操作或网络应用程序提供访

问网络服务的接口。TFTP，HTTP，SNMP，FTP，SMTP，DNS，Telnet

表示层数据表示（编码）解决用户信息的语法表示问题。

提供格式化的表示和转换数据

服务。数据的压缩和解压缩，?和

解密等工作都由表示层负责。

无协议

会话层建立和管理主机

间的会话会话层不参与具体的传输，它提

供包括访问验证和会话管理在

内的建立和维护应用之间通信

的机制。如服务器验证用户登录

便是由会话层完成的。（以上统

称报文）

无协议

传输层端到端链接提供主机之间连接，屏蔽技术细

节。将分组组成报文，可靠传输、

流量控制。为上层提供端到端

（最终用户到最终用户）的透明

的、可靠的数据传输服务。

TCP，UDP

网络层寻址路径选择为传输层提供建立、维护和网络

连接，解决路由选择。数据单元

---分组packet IP，ICMP，RIP，OSPF，BGP，IGMP

数据链路层占用传输介质数据链路层在不可靠的物理介

质上提供可靠的传输。建立相邻

结点之间的数据链路，通过差错

控制提供数据帧（Frame）在信道

上无差错的传输。作用；物理地

址寻址、数据的成帧、流量控制、?SLIP，CSLIP，PPP，ARP，RARP，MTU

TCP/IP

相似之处：

基于独立的协议族，层的功能划分相似差异：

ISO/OSI：从概念模型到协议实现；

TCP/IP:从协议实现到概念描述

层次数量差别；

2.TCP与UDP的区别。

UDP（UserDatagramProtocol）：不提供复杂的控制机制，利用IP提供面向无连接的通信服务。并且他是将应用程序发来的数据在收到那一刻，立刻按照原样发送到网络上的一种机制。即使出现网络拥堵，UDP也无法进行流量控制等避免拥塞的行为。如果传输途中出现丢包，也不负责重发。甚至出现包的到达乱序时也没有纠正功能。如果需要这些细节控制，要交给采用UDP的应用程序处理。UDP将控制转移到应用程序，只提供作为传输层协议的最基本功能。

TCP（TransmissionControlProtocol）：TCP充分实现了数据传输时的各种控制功能，可以进行丢包的重发控制、对乱序的分包进行顺序控制。此外，TCP作为一种面向有链接的协议，只有在确认通信对端存在时才会发送数据，从而可以控制通信流量的浪费。

TCP通过检验和、序列号、确认应答、重发控制、连接管理以及窗口控制等机制实现可靠性传输。

如何加以区分使用？

TCP用于传输层有必要实现可靠性传输的情况。UDP主要用于对高速传输和实时性有较高要求的通信或广播通信。

区别：

1）TCP面向连接;UDP是无连接的，发送数据之前不需要建立连接。

2）TCP提供可靠的服务。TCP传送的数据无差错，不丢失，不重复，且按序到达；UDP尽最大努力交付，不保证可靠交付。

3）TCP面向字节流，实际上TCP把数据看成一串无结构的字节流；UDP是面向报文的，UDP 没有拥塞控制，网络出现拥塞不会使源主机的发送速率降低。

4）每一条TCP连接只能是点对点的；UDP支持一对一、一对多、多对一和多对多的交互通信

5）TCP首部开销20字节；UDP首部开销8字节；

6）TCP逻辑通信信道是全双工的可靠信道，UDP则是不可靠信道

3.TCP报文结构。

IP结构

首部固定长度20字节，所有IP数据报必须具有。

可选字段，长度可变。

版本：占4位，值IP协议的版本，当前IP协议版本号为4（IPv4）

首部长度：4位，表示最大数值是15个单位（一个单位4字节），首部最大值为60字节。

区分服务：未被使用。

总长度：占16位，值首部和数据之和的长度，单位为字节，数据报最大长度65535字节，总长度不超过最大传送单元MTU（1500）

标识：占16位，它是一个计数器，用来产生数据报标识。

标志：占3位，只有前两位有意义。标志字段最低位MF（morefragment）MF=1表示“还有分片”。MF=0表示最后一个分片。标志字段中间位DF（Don’tfragment）当DF=0允许分片。

片偏移：12位，较长的分组在分片后某片在原分组中的相对位置。以8字节为偏移单位。

生成时间：TTL，8位，数据报在网络中可通过的路由器的最大值。

协议：8位，指出数据报写的数据所用的协议，以便目的主机的IP层将数据上交那个处理过程。（TCP、UDP、ICMP、IGMP、OSPF）

首部校验和：16位，只建安数据报的首部。不采用CRC，采用简单计算方法

源地址、目的地址：各占4字节

TCP结构

源端口、目的端口：各占两个字节。端口是传输层与应用层的服务接口。运输层的复用和分用功能都要通过端口实现。

序号：4字节。本报文段所发送的数据的第一个字节的编号

确认号：4字节，期望收到对方的下一个报文段的数据的第一个字节序号。

数据偏移：4位，表示首部长度，以4字节为计算单位。

保留：6位，未使用

URG：为1时，表明紧急指针字段有效。通知系统此报文段有紧急数据，应尽快传送（优先级高的数据）

ACK：为1是确认号字段有效，为0时无效.

PSH:接收到的PSH=1的报文，尽快交付应用进程，不等待整个缓冲区填满。

RST：为1表明TCP连接中出现差错，必须释放连接，然后重新建立。

SYN：为1表示这是一个连接请求或连接接受报文。

FIN：用来释放一个连接。为1表明该报文段的发送端的数据已经发送完毕，要求释放连接。

窗口：2字节，用来让对方设置发送窗口的依据。

校验和：2字节，校验范围包括首部和数据。在计算校验和时，要在TCP报文段前加12个字节的伪首部。

紧急指针：16位，指出本报文段中紧急数据有多少字节（放在本报文段数据的最前面）

选项：MSS，告诉TCP缓存所能接受的报文段的数据字段的最大长度是MSS个字节。

填充

4.TCP的三次握手与四次挥手过程，各个状态名称与含义，

TIMEWAIT的作用。

TimeWait作用：

1）为了保证客户端发送的最后一个ACK报文能够到达B。

2）防止“已失效连接请求报文段”出现在本连接中。经过2MSL（最大报文段生存时间），可以使本来连接持续时间内产生的所有报文段，都从网络中消失，这样就可以使下一个新的连接中不会出现就得连接请求报文。

5.TCP拥塞控制。

什么是拥塞？在某段时间，若对网络中某一资源的需求超过了该资源所能提供的可用部分，网络性能变坏，这种情况叫拥塞。