计算机网络——通信专业面试问题学习笔记

1、计算机网络这门课学了什么？目录里有多少章？

计算机网络这门课主要讲了计算机网络的基本概念与发展史、计算机之间的通信原理、网络协议、网络拓扑结构、网络安全等方面的知识。其中包括物理层、数据链路层、网络层、传输层、应用层等多个层次的内容或章节。

2、Internet的概念与发展史

1. 世界范围的互连网（互联网）
2. 使用 TCP/IP 协议族
3. 前身是美国的阿帕网 ARPANET

3、什么是交换？三种交换方式

交换是指在计算机网络中，将数据包从一个网络节点传输到另一个网络节点的过程。
在交换过程中，数据包会经过多个网络设备，如交换机、路由器等，以达到最终目的地。交换可以分为电路交换、报文交换和分组交换等不同类型。

1. 电路交换：
   “建立连接”（占用通信资源），数据传输（一直占用资源），释放连接（归还资源）。
2. 报文交换：
   整个报文先传送到相邻结点，全部存储下来后查找转发表，转发到下一个结点。
3. 分组交换：
   在发送端把要发送的报文分隔为较短的数据块
   每个块增加带有控制信息的首部构成分组（包）依次把各分组发送到接收端
   接收端剥去首部，抽出数据部分，还原成报文。
   早期的计算机网络采用电路交换，新型的计算机网络采用分组交换、基于存储转发的方式。

4、OSI的七层协议, TCP/IP的四层协议, 五层协议

五层协议：应用层、传输层、网络层、数据链路层、物理层

5、WAN 、LAN 、MAN、PAN这些能分的清楚吗？全称分别都是什么？

1. 广域网 WAN (Wide Area Network)
2. 局域网 LAN (Local Area Network)
3. 城域网 MAN (Metropolitan Area Network)
4. 个人区域网 PAN (Personal Area Network)

6、物理层的主要任务

物理层是计算机网络中的第一层，它的作用是将数字信号转换为物理信号，以便在网络中传输。它负责定义传输介质、电气特性、物理连接和传输速率等方面的规范。

什么是物理信号？

物理信号是指在物理世界中传输的信号，例如声音、光、电信号等。这些信号可以被传输、接收和处理，以实现各种功能。在通信领域中，物理信号是指通过传输介质（如电缆、光纤等）传输的信号，可以被转换成数字信号或模拟信号。

7、说一下单工、半双工、全双工通信的概念

1. 单向通信（单工通信）——只能有一个方向的通信而没有反方向的交互。
2. 双向交替通信（半双工通信）——通信的双方都可以发送信息，但不能双方同时发送(当然也就不能同时接收)。
3. 双向同时通信（全双工通信）——通信的双方可以同时发送和接收信息。

8、信道复用技术有哪些？英文全称都是什么？

1. 复用技术的分类（最基本复用就是FDM和TDM）：
2. 频分复用 FDM(Frequency Division Multiplexing)
3. 时分复用TDM(Time Division Multiplexing)
4. 波分复用 WDM(Wavelength Division Multiplexing)
5. 码分复用 CDM(Code Division Multiplexing)
   码分多址CDMA (Code Division Multiple Access)。各用户使用经过特殊挑选的不同码型，因此彼此不会造成干扰。这种系统发送的信号有很强的抗干扰能力，其频谱类似于白噪声，不易被敌人发现(CDMA现已广泛应用于民用的移动通信中)。

9、计算机网络中的数据链路层的作用是什么？

数据链路层的主要作用是将网络层传递下来的数据包转换为帧，并在物理层上进行传输。
它还负责错误检测和纠正，以及流量控制和访问控制。

10、点对点信道和广播信道的区别？

点对点信道：这种信道使用一对一的点对点通信方式。
广播信道：这种信道使用一对多的广播通信方式，因此过程比较复杂。

11、局域网和以太网有什么关系？

局域网是指在一个较小的范围内，例如家庭、办公室或学校等地方内部的计算机网络，而以太网是一种局域网的标准，它使用了一种称为CSMA/CD的协议来控制数据传输。因此，可以说以太网是局域网的一种实现方式。

12、数据链路层传输数据时的三个基本问题

1. 封装成帧(framing)
2. 透明传输（零比特填充）
3. 差错控制 （ CRC 循环冗余检测）

13、什么是广播风暴？如何避免这种现象？

广播风暴是指在计算机网络中，当一个节点向网络中的所有节点发送广播消息时，由于网络中的节点数量过多，导致网络拥堵，甚至崩溃的现象。为了避免广播风暴，可以采用以下方法：

1. 使用广播域隔离技术，将网络分成多个广播域，减少广播消息的传播范围。

2. 使用 VLAN 技术，将网络分成多个虚拟局域网，减少广播消息的传播范围。

3. 使用 IGMP 协议，只将广播消息发送给需要接收的节点，减少广播消息的传播范围。

4. 使用交换机等设备，对广播消息进行过滤和控制，减少广播消息的传播范围。

5. 合理规划网络拓扑结构，减少广播消息的传播范围。

14、VLAN的V是指什么？交换机的作用是什么？

VLAN的V是指虚拟（Virtual）；VLAN是虚拟局域网，是一种逻辑上的划分，可以将一个物理局域网划分成多个逻辑上的局域网，不同的VLAN之间可以互相通信，也可以通过路由器进行通信。

交换机是计算机网络中的一种设备，它的作用是在局域网中转发数据包，将数据包从一个端口转发到另一个端口，以实现不同设备之间的通信。交换机可以根据 MAC 地址来识别不同设备，并将数据包转发到目标设备。
交换机还可以实现 VLAN 的划分，提高网络的安全性和可管理性。

15、CSMA/CD协议的全称？

CSMA/CD协议是一种用于局域网的媒体访问控制协议，它的全称是Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection，即带冲突检测的载波侦听多路访问协议。它的作用是在多个设备共享同一媒体时，避免数据包的冲突和丢失。

16、网络层的任务和它选择的服务

网络层的任务主要是实现分组（数据报）转发，并从两种类型的服务（虚电路服务和数据报服务）中选择了数据报服务实现这个任务。这两种服务的特点分别是：

1. 虚电路服务（面向连接的通信方式）：建立虚电路(Virtual Circuit)，以保证双方通信所需的一切网络资源。
2. 数据报服务（无连接的通信方式）：网络层向上只提供简单灵活的、无连接的、尽最大努力交付的数据报服务

17、IP协议的作用是什么，IP协议的特点是什么？

IP协议是互联网协议中的一种，它的作用是为互联网上的每一个设备分配一个唯一的IP地址，以便于设备之间的通信。IP协议的特点包括：无连接、不可靠、无序、分组传输、面向数据报等。

18、路由器转发IP分组过程？

路由器转发IP分组的过程包括以下几个步骤：

1. 接收IP分组：路由器从网络接口接收到IP分组。
2. 查找路由表：路由器根据IP分组的目的地址，在路由表中查找下一跳路由器的地址。
3. 确定出接口：路由器根据下一跳路由器的地址，确定将IP分组发送到哪个网络接口。
4. 转发IP分组：路由器将IP分组发送到确定的网络接口，以便下一跳路由器继续转发。

重复上述步骤：如果IP分组的目的地址不在本地网络中，路由器将重复上述步骤，将IP分组发送到下一跳路由器，直到IP分组到达目的地。

19、IP 网络中IP协议与ARP协议的关系？

IP协议和ARP协议是互联网协议族中的两个重要协议，它们之间存在着密切的关系。
IP协议是互联网协议族中的核心协议，它负责为互联网上的每一个设备分配一个唯一的IP地址，将数据包从源地址传输到目的地址，而ARP协议则是解决IP地址和物理地址之间的映射关系的协议。在IP网络中，当一个主机需要向另一个主机发送数据时，它首先需要知道目标主机的物理地址，而这个物理地址就是通过ARP协议获取的。

20、简述ARP工作流程

ARP（Address Resolution Protocol）是一种用于将IP地址转换为MAC地址的协议。其工作流程如下：

1. 当主机A需要与主机B通信时，会首先检查本地ARP缓存中是否有主机B的MAC地址。如果有，主机A就可以直接将数据帧发送给主机B。

2. 如果本地ARP缓存中没有主机B的MAC地址，主机A就会向本地网络中的所有主机发送一个ARP请求，请求中包含主机B的IP地址。

3. 所有收到ARP请求的主机都会检查请求中的IP地址是否与自己的IP地址相同。如果相同，该主机会向主机A回复一个ARP响应，响应中包含自己的MAC地址。

4. 主机A收到ARP响应后，就可以将数据帧发送给主机B了，并将主机B的IP地址和MAC地址添加到本地ARP缓存中，以便下次快速访问。

21、RARP协议的作用是什么？和ARP协议有什么关系？

RARP协议的作用是将物理地址转换为IP地址。与ARP协议的关系是，ARP协议是将IP地址转换为物理地址。

22、ICMP与IGMP的全称是什么？简述ICMP与IGMP协议的作用

ICMP的全称是Internet Control Message Protocol，IGMP的全称是Internet Group Management Protocol。

ICMP协议主要用于网络中的错误报告和诊断，例如ping命令就是基于ICMP协议实现的。
IGMP协议则用于在多播网络中管理组成员，它允许主机加入或离开一个多播组，以及查询一个多播组的成员列表。

23、子网掩码的作用？

子网掩码是用于确定计算机属于哪个子网的工具
。它将计算机的 IP 地址分成两部分，前面一部分表示网络地址，后面一部分表示主机地址。这样，通过子网掩码，我们就可以区分出哪些 IP 地址在同一个网络中，哪些不在。这对于在一个大型网络中传送数据很有帮助，因为它可以更有效地路由数据包。

24、简述路由聚合的概念

路由聚合是一种网络路由优化技术，它将多个小的IP地址前缀合并成一个更大的前缀，从而减少路由表中的条目数量，提高路由表的查找效率，降低路由器的负担。这种技术可以减少路由器之间的通信量，提高网络的可扩展性和稳定性。

25、路由选择协议有哪些？

常见的路由选择协议有RIP、OSPF、BGP等。

26、RIP、OSPF、BGP的区别和特点

RIP、OSPF、BGP都是路由协议，但它们有不同的特点和应用场景。
RIP是一种距离向量协议，它使用跳数作为衡量距离的标准，适用于小型网络，在大型网络中会出现计数器溢出等问题。
OSPF是一种链路状态协议，它使用链路状态数据库来计算最短路径，适用于大型网络，但需要更多的计算资源。
BGP是一种自治系统间协议，它用于连接不同的自治系统，具有高度的可扩展性和灵活性。

27、运输层的任务

运输层是OSI七层模型中最重要、最关键的一层,是惟一负责总体数据传输和控制的一层。运输层的两个主要目的是:

1. 第一,提供可靠的端到端的通信;
2. 第二,向会话层提供独立于网络的运输服务。
3. 此外，运输层还负责控制数据传输的速度，以避免网络拥塞和数据丢失。

30、TCP、UDP协议的作用和特点？

TCP和UDP协议都是用于网络通信的协议，TCP协议是面向连接的协议，它提供可靠的数据传输，保证数据的完整性和可靠性，但是传输速度相对较慢；
UDP协议是无连接的协议，它不保证数据的可靠性和完整性，但是传输速度相对较快。TCP协议适用于需要可靠传输的应用，如文件传输、电子邮件等；UDP协议适用于实时性要求较高的应用，如视频会议、在线游戏等。

31、应用层的任务

个应用层协议都是为了解决某一类应用问题，而问题的解决又往往是通过位于不同主机中的多个应用进程之间的通信和协同工作来完成的。应用层的具体内容就是规定应用进程在通信时所遵循的协议。

32、DNS的含义

DNS是Domain Name System的缩写，它是一种用于将域名转换为IP地址的系统。通过DNS，用户可以使用易于记忆的域名来访问网站，而不需要记住复杂的IP地址。DNS还可以提供其他信息，如邮件服务器的地址等。

33、《流浪地球2》看过是吧？电影里修的互联网根服务器的作用是什么？只有中日美三个国家有吗？

影片中的“互联网根服务器”，对应的，应该是现在的DNS根服务器。如果没有DNS根服务器，我们也记不住类似于14.215.177.39这样的所有IP地址，“全球互联”就很难实现。

电影里中、日、美这三个地点可不是随便杜撰出来的，这背后的依据是中国的雪人计划。
雪人计划是我国“互联网工程中心”，以及日本WIDE机构（现国际互联网M根运营者）等机构提出的IPv6方案。
在这个方案里，有三个主根服务器，分别在中、日、美三国。

34、谈谈你对元宇宙的看法，元宇宙有什么用？

元宇宙是一个虚拟的世界，它可以用来进行虚拟现实交互、游戏、社交、教育等活动。在元宇宙中，人们可以创造自己的虚拟身份，与其他人进行交互，探索虚拟世界，甚至可以进行虚拟现实体验。

在元宇宙中，人们可以创造自己的虚拟身份，与其他人进行交互，探索虚拟世界，甚至可以进行虚拟现实体验。元宇宙也被认为是未来数字经济的重要组成部分，可以为数字资产、虚拟货币等提供更广阔的应用场景。

同时，元宇宙也可以成为一个虚拟的学习和工作场所，让人们可以在其中进行教育、培训和工作。元宇宙还可以成为一个虚拟的艺术和文化空间，让人们可以欣赏和创造各种艺术作品。总之，元宇宙的用途非常广泛，可以满足人们各种不同的需求。