苏州大学计算机网络复习70问

发表于 2024-01-20 更新于 2024-05-19 分类于课程笔记，计算机网络阅读次数：本文字数： 4.2k 阅读时长 ≈ 15 分钟

在TCP/IP协议栈的层次中，解决计算机之间通信问题的是在哪个层次
网际层
IP协议提供的服务类型是什么
为IP数据报提供无连接，不可靠，尽力交付的路由选择和传输服务

IPv4向IPv6过渡时，可以采用什么策略
1.隧道技术，将ipv6数据报作为ipv4数据报的数据部分传递
2.双协议栈，设备可以同时提供两种协议的服务，按需选择
IPv4首部长度字段的数值范围
最短为20B，使用可选字段最长可以拓展到60B
合法的电子邮件地址
邮箱名@邮箱所在主机的域名
其中邮箱名对于这个邮箱范围唯一，域名在全球唯一
路由信息协议（RIP）使用的路由算法是什么
距离向量算法:从路由器自身到其他每个目的网络的距离，记为距离向量，任意两个路由固定时间交换路由表，如果有更短路径就更新
默认的HTTP服务的端口号
80
IP地址为140.111.0.0的B类网络，若要分为9个子网，子网掩码应为什么
255.255.240.0
IPv6的基本首部长度为多少个字节
40B
如果访问Internet时只能使用IP地址，可能是因为没有配置
dns解析服务器
传输层向上层提供的是什么样的数据传输服务
分为UDP和TCP;
UDP提供无连接不可靠服务
TCP提供有连接的可靠服务
数据通信系统由哪三个子系统构成
1、中央计算机系统：由通信控制器（或前置处理机）、主机及其外围设备组成，具有处理从数据终端设备输入的数据信息，并将处理结果向相应的数据终端设备输出的功能。
2、数据终端设备（DTE）：由数据输入设备（产生数据的数据源）、数据输出设备（接收数据的数据宿）和传输控制器组成。
3、数据电路：由传输信道（传输线路）及其两端的数据电路终接设备（DCE）组成。传输信道可以是专用信道或交换信道，也可以是模拟信道或数字信道。
对于带有回路的互连局域网，网桥执行什么算法来消除回路
生成树协议（SPT）
IEEE 802委员会规定的VLAN标准是什么
IEEE 802.1Q
标准以太网帧插入 4 字节的 VLAN 标记成为 802.1Q 帧
物理层的网络互连设备主要包括哪些
集线器hub,相当于一个多端口的中继器。一个端口接收到数据信号后，hub将其整型放大，转发到其他所有工作端口，没有定向传送功能，是共享设备
也就是无法划分冲突域
负责互联网有关协议开发的国际组织叫什么
互联网协会 ISOC
在OSI参考模型中，负责提供可靠的端到端数据传输的是哪个层次
传输层
IP数据报的总长度理论上最大为多少字节
65535B，但无法超过以太网MTU
在一个不划分VLAN的局域网中，以太网帧的最小和最大长度是多少
最小64B(包括FCS)，最大1518B
合法的域名
最多四级，各级之间用.隔开，每级不超过 63 个字符,不区分大小写字母，必须唯一

TCP连接双方的数据传递过程

Client                                             Server
   |                                                   |
   | -----------------SYN------------>                 |
   |                                                   |
   | <----------------SYN+ACK-----------               |
   |                                                   |
   | -----------------ACK------------>                 |
   |                                                   |
   | -----------------DATA------------>                |
   |                                                   |
   | <----------------ACK--------------                |
   |                  ...                              |
   |                Data Transfer                      |
   |                  ...                              |
   |                                                   |
   | -----------------FIN------------>                 |
   |                                                   |
   | <----------------ACK--------------                |
   |                                                   |
   | <----------------FIN--------------                |  
   |                                                   |
   | -----------------ACK------------>                 |
   |                                                   |

一TCP连接发送4个TCP报文段，每个报文段中的数据字段皆为10个字节，第1个TCP报文段首部中的序列号为XXX。那么，接收端为表明其接收到第1、2两个报文段而返回的一个确认号是多少？
XXX+2
IPv6地址的合法性
使用冒号十六进制记法,16 位的值用十六进制值表示，各值之间用冒号分隔
一串连续的零可以用一对冒号取代,但一个地址只能使用一次零压缩
每一个Web页面，包括主页都有一个唯一的地址，通常称该地址为
统一资源定界符(url)
从FTP服务器下载文件，则对数据进行封装的五个转换步骤是什么
数据，数据段，数据报，数据帧，比特
TCP/IP协议栈中，保证可靠通信的是哪一层
传输层
计算机网络采用的数据交换方式是什么
电路交换，分组交换，报文交换中的分组交换最常用
数据链路层的网络互连设备主要包括哪些
网桥和交换机
TCP/IP协议栈提供了哪两个传输层协议
TCP/UDP
在长距离数据传输时，更适合采用的导向性传输介质是什么
光纤
网络协议三要素中，规定数据与控制信息的结构或格式的要素是什么
语法
其他两个为语义和时序
光纤通信中会用到单模和多模光纤，其中存在多条不同入射角度光线的光纤属于什么光纤
多模光纤
在物理层，数据传输的基本单位
bit
100M以太网的争用期的长度为多少μs
51.2μs
对于术语10base-T，其中base表示传输介质上的信号是什么信号
基带信号
10 表示传输速率为 10 Mbps。
base 表示采用基带信号传输。
T 表示使用的传输介质是双绞线电缆。
IP数据报封装成帧的时候，其总长度不能超过数据链路层什么值的限制。 Maximum Transmission Unit，最大传输单元,指链路层帧的数据部分最大值
某个IP数据报首部MF标志为1时，则DF标志为多少。只有当DF= 0时才允许分片,MF==1时必然有分配，因此DF必为0
在OSI参考模型中，网络节点中的最高层是什么。应用层
TCP的流量控制和拥塞控制都是基于什么机制实现的。
调整发送方发送窗口大小
在Internet中能够提供任意两台计算机之间传输文件的协议是什么。
FTP协议
计算机网络采用分组交换的方式，其本质与什么方式是一致的。
划分VLAN之后，以太网最大帧长增加了多少个字节。
4B
UDP的首部长度为多少字节。
固定为8B
IP数据报中的TTL字段规定了一个数据报在被丢弃之前所允许经过的什么。路由器数量
在数据链路层，数据传输的基本单位是什么。
帧
TCP/IP把物理层和数据链路层合称为什么。
网络接口层
网络中每个独立主机的每个网络接口，以及路由器的每个端口必须有一个唯一的互联网地址，也称什么。
IP地址
CIDR地址块0.0.0.0/0，表示什么。
默认路由,包含整个IPv4地址空间
DNS系统中，主机在本地域名服务器的查询一般采用什么方式。
迭代查询
互联网完整域名总共不超过多少个字符。
253
P2P
peer to peer,允许互联网上的每一台主机既是客户端又是服务器,可以点对点直接通信
多路复用技术
不同信号在同一条物理信道传输
Email系统
pop3,smtp
ARP协议
解析IP地址到MAC地址的协议工作在网络层
端口
用来标识应用程序或进程的一个逻辑通信接口。通过端口号标识来通信
TCP/IP协议栈
TCP/UDP/IP/SMTP/FTP……
数据通信系统
数字计算机与其他数字终端的通信，可以分为信源(数据源，发出后先通过变换器转换成适合信道传输的信号)，信道(逻辑部件，往往一条发送信道与接收信道组合)，信宿(传输终点，接受信道信号前需要反变换器转换成原始信息)三个部分
拥塞控制和流量控制
阻塞：防止过多的数据注入网络，保证网络中的路由器或链路不致过载流量：限制发送方的数据流量，使其发送速率不超过接收方的接收能力
RIP协议

路由信息协议:

每个路由器都要维护从它自身到其他每个目的网络的距离，记为距离向量，规定从一个路由器到直接连接网络的距离(跳数)为1，每经过一个路由器，距离（跳数）加1
一条路径最多只能包含15跳，16时表示网络不可达
默认在任意两个使用RIP的路由器之间每30秒广播一次RIP路由更新信息，以便自动建立并维护路由表

DNS系统
将易于记忆的网址转化为IP地址,运行于53端口
面向连接服务与无连接服务各自的特点是什么？

面向连接服务的特点:

需要建立连接:在数据传输开始前,通信双方需要建立逻辑连接。
保证可靠传输:通过确认、重传等机制来保证数据传输的可靠性。
有序性:能够保证数据包按顺序到达接收端。
开销较大:建立和维护连接状态需要消耗更多的系统资源。
典型协议:TCP (Transmission Control Protocol)

无连接服务的特点:

无需建立连接:数据包可以独立发送而无需事先建立连接。
尽最大努力交付:不保证数据可靠传输,可能会丢失或乱序。
开销较小:无需建立和维护连接状态,处理效率更高。
适合实时性要求高的应用:如视频会议、在线游戏等。
典型协议: UDP (User Datagram Protocol)

当前网络的体系结构结合OSI和TCP/IP两种体系结构将网络分为五层，论述一下各层的作用。

物理层：负责在物理信道上传输比特流，对上层屏蔽物理细节
数据链路层：将网络层传来的IP数据报组装成帧，提供点到点的传输服务
网络层：提供主机到主机的数据报传输，以及相应的路由选择，流量，阻塞控制等
传输层：提供端到端(主机上进程之间)的数据传输，分为无连接的udp(用户数据报)和有连接的tcp(报文段)两种
应用层：为用户提供直观的使用接口，屏蔽下层的细节

用图示法简述TCP连接的拆除过程
比较拥塞控制和流量控制的相同点与不同点
相同点:

都是为了提高网络通信的效率和性能。
都涉及对数据发送速率的动态调整。
都需要接收端和发送端进行协调配合。

不同点:

目标不同:
- 拥塞控制主要目标是防止和缓解网络中的拥塞状况。
- 流量控制主要目标是防止接收端缓存溢出。
作用范围不同:
- 拥塞控制是针对整个网络的全局性控制。
- 流量控制是针对单个接收端的局部性控制。
实现方式不同:
- 拥塞控制通常基于丢包、延迟等网络状态信息作出反馈。
- 流量控制通常基于接收端的缓存使用情况作出反馈。

使用比特填充的起止标记法组帧时，帧边界是怎样的比特序列？若接收方从链路上收到的比特序列为：XXXXXXXXXX，给出去掉填充比特之后的原始比特序列。
01111110 (数据部分) 01111110
数据的5个1后添加一个0
根据Wireshark捕获的数据包原始内容（从帧开始，不含前导码和定界符），试分析该数据包。

ARP数据报格式:

6B	6B	2B	2B	2B	1B	1B	2B	6B	4B	6B	4B
目的mac地址(6B)	源mac地址(6B)	协议类型(0806)	硬件类型(以太网 0x0001)	协议类型(ipv4 0x0800)	硬件地址长度	协议地址长度	可选字段代码	源mac地址	源ip地址	目的mac地址	目的ip地址

以太网帧头部格式:

6B	6B	2B
目的 MAC 地址	源 MAC 地址	协议类型

IP 头部格式:

4 bits	4 bits	8 bits	16 bits	16 bits	3 bits	13 bits	8 bits	8 bits	16 bit	32 bits	32 bits
版本	头部长度	服务类型	总长度	标识	标志	片偏移	生存时间	协议	校验和	源 IP 地址	目的 IP 地址

TCP 报文格式:

14B	20B	2B	2B	4B	4B	4bit	6bit	6bit	2B	2B	2B	可变
以太网帧头部(14B)	IP 头部(20B)	源端口号	目的端口号	序列号	确认号	数据偏移	保留	标志位	窗口大小	TCP 校验和	紧急指针	数据部分

UDP 用户数据报格式:

14B	8B	2B	2B	2B	2B	可变
以太网帧头部(14B)	IP 头部(20B)	源端口号	目的端口号	UDP 长度	UDP 检验和	数据部分

论述并对比IPv4到IPv6的两种过渡策略

双协议栈：设备同时支持两种协议
- 无需大规模更换设备和网络基础设施
- 适合 IPv4 和 IPv6 并存阶段的过渡需求
- 设备和网络开销较大,需同时支持两种协议栈
隧道：在 IPv4 网络中封装 IPv6 数据包,通过 IPv4 网络进行传输
- 部署成本较低，无需大规模更换设备和网络基础设施
- 带来拆装的性能损失

TCP建立连接的过程称为三次握手，能否改成四次握手？会增加额外成本，因此不应该这么做，三次握手可以确认双方都有正常收发能力和连接意愿，增加一次握手没有必要
接收端接收到的PPP信息字段的十六进制数为：XXXXXXXX，试根据字节填充规则还原出发送的数据。

PPP 使用字节填充的方式来标记帧的边界和转义特殊字符。具体规则如下:

当数据中出现字节 0x7E(十进制 126)时,会在其前插入一个 0x7D(十进制 125)作为转义字符。
当数据中出现字节 0x7D(十进制 125)时,会在其前插入一个 0x7D 作为转义字符。
帧的开始和结束使用 0x7E 作为标记。
收到的十六进制数据为 XXXXXXXX。根据上述规则还原出原始的数据。
- 首先,去掉帧开始和结束的 0x7E。
- 然后,对于任何 0x7D 前的 0x7D 字节,删除前面的 0x7D 转义字符。
- 最后,得到的就是发送端原始发送的数据。

为了防止网络拥塞，TCP/IP协议采取了哪些措施？

如以下所示：

拥塞控制(Congestion Control)：
1. 通过感知网络拥塞状况,动态调整发送速率,避免过多数据流入网络。
2. 常用的拥塞控制算法包括慢开始、拥塞避免、快速重传和快速恢复等。
流量控制(Flow Control)：
1. 接收端根据自身的缓存情况,反馈给发送端适当的发送窗口大小。
2. 防止发送端向接收端发送过多数据,导致接收端缓存溢出。
分片与重组(Fragmentation and Reassembly)：
1. 当数据包大小超过链路 MTU(最大传输单元)时,进行分片传输。
确认与重传(ACK and Retransmission)：
1. 接收端对收到的数据包发送确认(ACK)。
2. 发送端根据 ACK 信息判断是否需要重传丢失的数据包。
优先级机制：
1. 对不同类型的数据流施加不同的优先级,优先处理重要性较高的数据。