计算机网络总结

一、OSI的七层协议
简要概括
物理层：底层数据传输，如网线；网卡标准。
数据链路层：定义数据的基本格式，如何传输，如何标识；如网卡MAC地址。
网络层：定义IP编址，定义路由功能；如不同设备的数据转发。
运输层：端到端传输数据的基本功能；如 TCP、UDP。
会话层：控制应用程序之间会话能力；如不同软件数据分发给不同软件。
表示层：数据格式标识，基本压缩加密功能。
应用层：各种应用软件，包括 Web 应用。如DNS、HTTP、SMTP。
说明：
在四层，既传输层数据被称作段
三层网络层数据被称做包
二层数据链路层时数据被称为帧
一层物理层时数据被称为比特流
总结
网络七层模型是一个标准，而非实现。
网络四层模型是一个实现的应用模型。
网络四层模型由七层模型简化合并而来。

DNS：（Domain Names System），域名系统，是互联网一项服务，是进行域名和与之相对应的 IP 地址进行转换的服务器，简单来讲，DNS相当于一个翻译官，负责将域名翻译成ip地址。

HTTP：HTTP是一个基于TCP/IP通信协议来传递数据（HTML 文件, 图片文件, 查询结果等）。HTTP是一个属于应用层的面向对象的协议。

SMTP：
SMTP是一种提供可靠且有效的电子邮件传输的协议。SMTP是建立在FTP文件传输服务上的一种邮件服务，主要用于系统之间的邮件信息传递，并提供有关来信的通知。SMTP独立于特定的传输子系统，且只需要可靠有序的数据流信道支持，SMTP的重要特性之一是其能跨越网络传输邮件，即“SMTP邮件中继”。使用SMTP，可实现相同网络处理进程之间的邮件传输，也可通过中继器或网关实现某处理进程与其他网络之间的邮件传输。

TCP：当对网络通讯质量有要求的时候，比如：整个数据要准确无误的传递给对方，这往往用于一些要求可靠的应用，比如HTTP、HTTPS、FTP等传输文件的协议，POP、SMTP等邮件传输的协议。

什么时候应该使用UDP？

当对网络通讯质量要求不高的时候，要求网络通讯速度能尽量的快，这时就可以使用UDP。

IP协议

IP协议是TCP/IP协议的核心，所有的TCP，UDP，IMCP，IGMP的数据都以IP数据格式传输。要注意的是，IP不是可靠的协议，这是说，IP协议没有提供一种数据未传达以后的处理机制，这被认为是上层协议：TCP或UDP要做的事情。

常用编码方式：不归零制，归零制，曼彻斯特编码，差分曼彻斯特编码。

曼彻斯特编码：位周期中心的向上跳变代表0，位周期中心的向下跳变代表1。

CSMA/CD协议：是IEEE 802.3使用的一种媒体访问控制方法。从逻辑上可以划分为两大部分:数据链路层的媒体访问控制子层(MAC)和物理层。它严格对应于ISO开放系统互连模式的最低两层。LLC子层和MAC子层在一起完成OSI模式的数据链路层的功能。1：什么是最大传送单元MTU？它和IP数据报首部中的哪个字段有关系？

IP层下面数据链里层所限定的帧格式中数据字段的最大长度，与IP数据报首部中的总长度字段有关系。

题2：主机A发送IP数据报给主机B，途中经过了5个路由器。试问在IP数据报的发送过程中总共使用了几次ARP？

共需6次，主机A先通过arp得到第一个路由器的MAC，之后每一个路由器转发前都通过ARP得到下一跳路由器的MAC，最后一条路由器将IP包发给B前仍要通过ARP得到B的MAC，共6次。

 

 

TCP的拥塞控制：是传输控制协议(英语:Transmission Control Protocol，缩写TCP)避免网络拥塞的算法，是互联网上主要的一个拥塞控制措施。它使用一套基于线增积减模式的多样化网络拥塞控制方法(包括慢启动和拥塞窗口等模式)来控制拥塞。在互联网上应用中有相当多的具体实现算法。

 

 

题3：在TCP的拥塞控制中，什么是慢开始、拥塞避免、快重传和快恢复算法？这里每一种算法各起什么作用？“乘法减小”和“加法增大”各用在什么情况下？

慢开始：在主机刚刚开始发送报文段时可先将拥塞窗口cwnd设置为一个最大报文段MSS的数值。在每收到一个对新的报文段的确认后，将拥塞窗口增加至多一个MSS的数值。用这样的方法逐步增大发送端的拥塞窗口cwnd，可以分组注入到网络的速率更加合理。

拥塞避免：当拥塞窗口值大于慢开始门限时，停止使用慢开始算法而改用拥塞避免算法。拥塞避免算法使发送的拥塞窗口每经过一个往返时延RTT就增加一个MSS的大小。

快重传算法规定：发送端只要一连收到三个重复的ACK即可断定有分组丢失了，就应该立即重传丢手的报文段而不必继续等待为该报文段设置的重传计时器的超时。

快恢复算法：当发送端收到连续三个重复的ACK时，就重新设置慢开始门限 ssthresh,与慢开始不同之处是拥塞窗口 cwnd 不是设置为 1，而是设置为ssthresh,若收到的重复的AVK为n个（n>3），则将cwnd设置为ssthresh,若发送窗口值还容许发送报文段，就按拥塞避免算法继续发送报文段。若收到了确认新的报文段的ACK，就将cwnd缩小到ssthresh。

乘法减小：是指不论在慢开始阶段还是拥塞避免阶段，只要出现一次超时（即出现一次网络拥塞），就把慢开始门限值 ssthresh 设置为当前的拥塞窗口值乘以 0.5。当网络频繁出现拥塞时，ssthresh 值就下降得很快，以大大减少注入到网络中的分组数。

加法增大：是指执行拥塞避免算法后，在收到对所有报文段的确认后（即经过一个往返时间），就把拥塞窗口 cwnd增加一个 MSS 大小，使拥塞窗口缓慢增大，以防止网络过早出现拥塞。

 

题4：设TCP的ssthresh的初始值为8（单位为报文段）。当拥塞窗口上升到12时网络发生了超市，TCP使用慢开始和拥塞避免。试分别求出RTT＝1到RTT＝15时的各拥塞窗口大小。你能说明拥塞窗口每一次变化的原因吗？

ssthresh的初始值是8，当拥塞窗口上升到12时网络发生超时，并且TCP使用慢开始和拥塞避免。因此在开始的4个传输周期里拥塞窗口的大小分别是：1、2、4、8。之后进入拥塞避免阶段，第5到8个传输周期里拥塞窗口的大小分别是：9、10、11、12。此时发生超时，慢开始门限设为6，拥塞窗口的大小变为1．因此，第9到12个传输周期里拥塞窗口的大小分别是：1、2、4、6。之后进入拥塞避免阶段，所以第1到15个传输周期里拥塞窗口的大小分别是：1、9。

 

题5：

（1）拥塞窗口与传输轮次的关系曲线如图所示：

例如：

（2） 慢开始时间间隔：【1，6】和【23，26】

（3） 拥塞避免时间间隔：【6，16】和【17，22】

（4） 在第16 轮次之后发送方通过收到三个重复的确认检测到丢失的报文段。在第22轮次之后发送方是通过超时检测到丢失的报文段。（5） 在第1 轮次发送时，门限ssthresh 被设置为32在第18 轮次发送时，门限ssthresh 被设置为发生拥塞时的一半，即21.在第24 轮次发送时，门限ssthresh 是第18 轮次发送时设置的21。

（6） 第70 报文段在第7 轮次发送出。（7） 拥塞窗口cwnd 和门限ssthresh 应设置为8 的一半，即4。ARP：地址解析协议

BGP：边界网关协议

BOOTP：引导程序协议

CHAP：口令握手鉴别协议

DHCP：动态主机配置协议

DVMRP：距离向量多播路由选择协议

EGP：外部网关协议

ESMTP：扩充的简单邮件传送协议

FTP：文件传送协议

GTP：GPRS隧道协议

HTTP：超文本传送协议

ICMP：网际控制报文协议

IGMP：网际组管理协议

IGP：内部网关协议

IMAP：网际报文存取协议

IP：网际协议

IPCP：IP控制协议

IPsec：IP安全协议

IPX：Novell公司的一种连网协议

ISAKMP：互联网安全关联和密钥管理协议

LCP：链路控制协议

LDP：标记分配协议

MFTP：多源文件传输协议

NCP：网络控制协议

PAP：口令鉴别协议

PDCP：分组数据汇聚协议

POP：邮局协议

PPP：点对点协议

PPPoE：以太网上的点对点协议

RARP：逆地址解析协议

RIP：路由信息协议

RSVP：资源预留协议

RTCP：实时传送控制协议

RTP：实时运输协议

RTSP：实时流式协议

SCTP：流控制传输协议

SDP：会话描述协议

SIP：会话发起协议

SMTP：简单邮件传送协议

SNMP：简单网络管理协议

TCP：传输控制协议

TFTP：简单文件传送协议

TLS：运输层安全协议

UDP：用户数据报协议

 

 

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??博客首页：热 ?? ??文章目的：计算机网络之TCP 三次握手、四次挥手面试题分享?? 文章出处：小林 x 图解网络 ??博主在学习阶段，如若发现问题，请告知，非常感谢?? ??同时也非常感谢各位小伙伴们的支持?? ??每日一语：脚踏实地，勇往直前，你走过的路，每一步都算数！?? ??感谢： 我只是站在巨人们的肩膀上整理本篇文章，感谢走在前路的大佬们！?? ??最后，祝大家每天进步亿点点！ 欢迎大家点赞??收藏评论??支持博主??！?? 上篇文章-《我要进大厂》- 计算机网络夺命连环15问，你能坚持.浏览器打开

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