网络技术基础_计算机网络基础题库及答案「建议收藏」

一、网络的发展

1. 独立模式： 计算机之间相互独立；
2. 网络互联：多台计算机连接在一起，完成数据共享，提出分组交换技术，形成TCP/IP协议雏形；
3. 局域网（LAN）：计算机数量更多了，通过交换机和路由器连接在一起，覆盖范围一般是方圆几千米之内；
4. 广域网（WAN）：又称广域网、外网、公网，所覆盖的范围从几十公里到几千公里。

二、网络模型

1、OSI七层模型

 

• OSI（Open System Interconnection，开放系统互连），七层网络模型称为开放式系统互联参考模型，是一个逻辑上的定义和规范，把网络从逻辑上分为了7层， 每一层都有相关、相对应的物理设备，比如路由器，交换机等
• OSI 七层模型是一种框架性的设计方法，其最主要的功能使就是帮助不同类型的主机实现数据传输；
• 最大优点是将服务、接口和协议这三个概念明确地区分开来，使不同的系统不同的网络之间实现可靠的通讯。

2、TCP/IP五层（或四层）模型

• TCP/IP是一组协议的代名词，它还包括许多协议，组成了TCP/IP协议簇。
• TCP/IP通讯协议采用了5层的层级结构，每一层都呼叫它的下一层所提供的网络来完成自己的需求。

1. 物理层：负责光/电信号的传递方式。比如双绞线、同轴电缆、光纤等都属于物理层的概念。物理层的能力决定了最大传输速率、传输距离、抗干扰性等， 集线器(Hub)工作在物理层。

2. 数据链路层：负责设备之间的数据帧的传送和识别。例如网卡设备的驱动、帧同步、冲突检测、数据差错校验等工作，交换机(Switch)工作在数据链路层。

3. 网络层：负责地址管理和路由选择。例如在IP协议中，通过IP地址来标识一台主机，并通过路由表的方式规划出两台主机之间的数据传输的线路(路由)，路由器(Router)工作在网路层。

4. 传输层：负责两台主机之间的数据传输。如传输控制协议 (TCP), 能确保数据可靠的从源主机发送到目标主机。

5. 应用层： 负责应用程序间沟通。如简单电子邮件传输（SMTP）、文件传输协议（FTP）、网络远程访问协议（Telnet）等. 我们的网络编程主要就是针对应用层。

• 对于一台主机， 它的操作系统内核实现了从传输层到物理层的内容；

• 对于一台路由器，它实现了从网络层到物理层；

• 对于一台交换机，它实现了从数据链路层到物理层；

• 对于集线器，它只实现了物理层。

三、数据包封装和分用

• 不同的协议层对数据包有不同的称谓，在传输层叫做段(segment)，在网络层叫做数据报 (datagram)，在链路层叫做帧(frame)。
• 应用层数据通过协议栈发到网络上时，每层协议都要加上一个数据首部(header)，称为封装(Encapsulation)。
• 数据封装成帧后发到传输介质上，到达目的主机后每层协议再剥掉相应的首部，根据首部中的 “上层协议字段” 将数据交给对应的上层协议处理。

1、数据封装

（1）应用层：浏览器将请求数据（ip）封装为http协议(如果没有带端口号，默认80端口)的数据（ip）

（2）传输层：tcp将前一个封装数据包再次封装为tcp数据包（ip+port）

（3）网络层：ip协议再次封装

（4）数据链路层：以太网技术，携带mac（系统将数据包发送到本机网卡），封装为数据帧

2、数据分用

（1）数据链路层：操作系统在网卡接收数据，系统解析接收到的数据报（处理数据帧）

（2）网络层：系统处理ip头

（3）传输层：系统处理tcp头（ip+port），知道端口号，知道对应的应用程序是哪个，系统将数据包交给应用程序处理

（4）应用层：应用程序处理数据（根据协议）

四、网络中的地址管理

1、IP地址 （IP协议有两个版本， IPv4和IPv6，默认都是指IPv4）

• IP地址是在IP协议中,，用来标识网络中不同主机的地址；
• 对于IPv4来说， IP地址是一个4字节，32位的整数；
• 通常用 “点分十进制“的字符串表示IP地址，eg:192.168.0.1；用点分割的每个数字表示一个字节，范围是 0 – 255。

2、MAC地址

• MAC地址用来识别数据链路层中相连的节点；
• 长度为48位， 即6个字节。 一般用16进制数字加上冒号的形式来表示(eg: 08:00:27:03:fb:19)；
• 在网卡出厂时就确定了，不能修改。mac地址通常是唯一的(虚拟机中的mac地址不是真实的mac地址，可能
  会冲突，
  也有些网卡支持用户配置
  mac
  地址
  )。

五、认识端口号

1、端口号 port（传输层协议的内容）

• 端口号是一个32位的整数；
• IP地址 + 端口号能够标识网络上的某一台主机的某一个进程；
• 一个端口号只能被一个进程占用，告诉操作系统，当前的这个数据要交给哪一个进程来处理。

2、五元组：在TCP/IP协议中, 用 “源IP”， “源端口号”， “目的IP”， “目的端口号”， “协议号” 这样一个五元组，来标识一个通信（可以通过netstat -n查看）。

3、端口号范围划分

（1）0 – 1023：知名端口号,，HTTP, FTP, SSH等这些广为使用的应用层协议，他们的端口号都是固定的。

（2）1024 – 65535：操作系统动态分配的端口号。客户端程序的端口号，就是由操作系统从这个范围分配的。

4、知名端口号

• SSH服务器, 使用22端口
• FTP服务器, 使用21端口
• Telnet服务器, 使用23端口
• HTTP服务器, 使用80端口
• HTTPS服务器, 使用443端口

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