保研考研面试-网络

网络地址转换NAT：是指将专用网络地址转换为公共网络地址

① 电路交换：连接、数据传输、连接释放

② 报文交换：无需建立连接，采用存储转发传输，动态分配电路。

③ 分组交换：解决报文交换中大报文问题，固定分组长度，简化存储管理。

静态信道分为介质控制

① 频分复用

② 时分复用

③ 波分服用

④ 码分服用:每个码片相当于一个向量，每个站点发送的码片正交。

6.媒体访问控制的动态划分:

① ALOHA：不检测，随机发，冲突，随机重发-吞吐量很低

② 时隙ALOHA ：只有在每个间隙开始时才能发送-吞吐量比ALOHA大了一倍

③ CSMA协议:发送前是否发送侦听公共信道，发现信道空闲后发送(路上是否有数据不知道)

④ CSMA/CD :载波监控、碰撞检测-发送前侦听，发送时侦听。如果在争议期后没有检测到碰撞，则确定没有碰撞。如果检测到，发送一个拥塞信号，让所有用户都知道并使用退出算法，等待一段时间返回步骤2.

⑤ CSMA/CA :检测到信道空闲等待DIFS之后，发送整个数据帧；

(从第二帧开始)否则执行退避算法，如果检测到信道繁忙，退避计时器将保持不变，否则倒计时将持续到0 ，发送整个帧，收到确认帧后开始发送第二帧。

停止等待：发送一帧，接收响应后发送下一帧

滑动窗机制：发送窗：可发送帧的范围，在没有确认帧的情况下向前滑动帧

接收窗口：窗口的范围可以接收。每一帧，窗口向前滑动并发送确认帧

可靠传输机制：

停止等待协议：超时重传

后退N帧协议：发送方可以同时连续发送多个帧，接收方该组检测有序帧并且正确以后，返回一个确认帧（当前最大编号的帧），这样发送方接收该确认帧时候，窗口滑动到该最大编号帧的下一个帧。

如果一组帧错误，则该组全部丢弃并发送确认帧，内容为当前确认的最大帧编号

选择重传协议（SR）：单帧确认，接收窗口变大，窗口中的帧不拒绝，不要求有序。如果窗口中的前N帧已被接收，可以交付到网络层并滑动窗口。

发送窗口：可以发送窗口中的元素。如果窗口中的元素发送并计时，如果超过时间未收到确认帧，则重新传输帧。前N个元素被确认帧，窗口可以滑动。

集线器：

网桥：

根据mac帧的目的地地址转发和过滤帧。

同一冲突域可以成为网段

优点：可以连接不同类型的局域网，扩大物理范围，使用不同的物理层

缺点：适用于用户数量少的局域网，否则会产生广播风暴（广播信息广播过多产生网络拥挤，网段内广播）

透明网桥：

即插即用，自学算法

源路由网桥：在发送帧时，在帧的第一部分放置详细的最佳路由信息（路由最少，时间最短）。

以太网交换机：–多接口网桥，与网桥一样，有多个接口，即可连接多个冲突域。

直通式交换机

存储转发交换机

子网掩码与子网分类：

子网划分：网络号 主机号的两级地址不够灵活，利用率很低

将知识划分子网IP地址的主机号部分可以划分为{<网络号>,<子网号>，<主机号>}前两部分可统称为网络前缀

超网：

减少路由数量，减轻路由负担。

ARP地址分析协议：IP地址到MAC地址的映射

动态主机配置协议DHCP：动态分配主机IP地址，是应用层协议，基于UDP

报文协议的网际控制ICMP：提高IP数据提交成功的机会

组播：

类似于广播，组播数据只发送一次，传输路径的岔路口是复制数据后继续转发，最后一次多播

组播地址 224.0.0.0 - 239.255.255.255

套接字：

IP部分用于区分不同的主机，端口号用于区分不同的过程

1.从目的主机IP地址D获取网络地址N，

如果网络N与此路由器直接连接，则将数据报告直接交付给目的主机D，这叫直接交付。

如果路由表中有目的地址为D的特定主机路由，则向路由表指示的下一个跳跃路由器报告数据；

否则，如果表中有达到N网络的路由，则将数据报送到路由表指示的下一个跳跃路由器；

若路由表中有一个默认路由，则把数据报传送给路由表中所指明的默认的路由器。

否则，如果没有默认路由，将交付给默认路由，则转发分组报错。

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三次握手，四次释放

SYN洪泛攻击

等待2MSL时间原因：

UDP

无需建立连接，不可靠传输；

报文段设置长度适中，无需分片

首部长度较短，开销小

没有拥塞控制，不会影响主机的发送效率

支持一对一，一对多，多对一，多对多的交互通信

UDP检验：将报文段视为许多由16位子串组成的报文段，按二进制反码运算求和，求和结果求反码后若结果为1 则正确（不足偶数位补0）

TCP

点对点，需要建立连接的，可靠的，面向字节流的，全双工通信

TCP有三次握手建立连接，四次挥手关闭连接的机制。 除此之外还有滑动窗口和拥塞控制算法。最最关键的是还保留超时重传的机制。 对于每份报文也存在校验，保证每份报文可靠性。

UDP面向数据报无连接的，数据报发出去，就不保留数据备份了。 仅仅在IP数据报头部加入校验和复用。 UDP没有服务器和客户端的概念。 UDP报文过长的话是交给IP切成小段，如果某段报废报文就废了。

TCP需要三次而不是两次的原因：防止已失效的请求报文段突然又传送到服务器B，因而产生错误

**为什么连接的时候是三次握手，关闭的时候却是四次握手？**https://www.cnblogs.com/bj-mr-li/p/11106390.html

答：因为当Server端收到Client端的SYN连接请求报文后，可以直接发送SYN+ACK报文。其中ACK报文是用来应答的，SYN报文是用来同步的。但是关闭连接时，当Server端收到FIN报文时，很可能并不会立即关闭SOCKET，所以只能先回复一个ACK报文，告诉Client端，“你发的FIN报文我收到了”。只有等到我Server端所有的报文都发送完了，我才能发送FIN报文，因此不能一起发送。故需要四步握手。

为什么TIME_WAIT状态需要经过2MSL(最大报文段生存时间)才能返回到CLOSE状态？

在Client发送出最后的ACK回复，但该ACK可能丢失**。Server如果没有收到ACK，将不断重复发送FIN片段。**所以Client不能立即关闭，它必须确认Server接收到了该ACK。Client会在发送出ACK之后进入到TIME_WAIT状态。Client会设置一个计时器，等待2MSL的时间。如果在该时间内再次收到FIN，那么Client会重发ACK并再次等待2MSL。

SYN攻击即利用TCP协议缺陷，通过发送大量的半连接请求，占用半连接队列，耗费CPU和内存资源。

优化方式：

1. 缩短SYN Timeout时间
2. 记录IP**，若连续受到某个IP的重复SYN报文，从这个IP地址来的包会被一概丢弃。**

💯 TCP流量控制

双方在通信的时候，发送方的速率与接收方的速率是不一定相等，如果发送方的发送速率太快，会导致接收方处理不过来，这时候接收方只能把处理不过来的数据存在缓存区里（失序的数据包也会被存放在缓存区里）。

下图是利用累计确认算法：

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TCP 拥塞控制：

慢开始和硬塞避免：

拥塞窗口从1开始指数型增长到门限值，后加法增长，若出现网络堵塞（即未按时收到确认）门限值较少为当前窗口（不是原来门限值）的一半，

拥塞窗口从1 继续做上述动作。

快重传和快恢复：

冗余ACK

每当比期望序号大的失序报文段到达时，发送一个冗余ACK，指明下一个期待字节的序号。

发送方已发送1，2，3，4，5报文段 接收方收到1，返回给1的确认(确认号为2的第一个字节) 接收方收到3，仍返回给1的确认(确认号为2的第一个字节) 接收方收到4，仍返回给1的确认(确认号为2的第一个字节) 接收方收到5，仍返回给1的确认(确认号为2的第一个字节)

发送方收到3个对于报文段1的冗余ACK——认为2报 文段丢失，重传2号报文段（快速重传）

快重传：发送方连续收到3个冗余ACK，则认为丢包（此时不需要管是否到达是否超时） ，丢包则以为这很大可能性网络拥塞了，为了预防或者阻止网络拥塞，需要执行快重传+快恢复算法，算法如下： 门限值减少为当前窗口大小的一半，然后窗口大小执行加法增加。

1.P2p模型：

没太主机都有上传下载的功能减轻了服务的压力，多个客户及之间可以直接共享文档。

2.DNS：

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[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-NsO88mEw-1643375281773)(mindmaster_image/183644-380898.png)]

3.FTP：

FTP采用客户/服务器工作方式，TCP可靠传输

一个主进程，负责接受新的请求；另外有诺干戈丛书进程，负责处理单个请求。工作步骤如下：

① 打开控制端口21 ，使得客户进程能够连接

② 等待客户进程发送请求

③ 启动从属进程控制客户请求，主进程与从属进程并发进程，从属进程处理完毕后终止

④ 回到等待状态，继续接受其他客户进程的请求

Http特点：

可靠传输、无状态（用户多次访问，得到的回应都一样）

持久与非持久连接

访问一个页面的顺序：

① 浏览器分析URL

② 浏览器向DNS域名服务器请求解析IP地址

③ DNS解析出IP

④ 浏览器通过IP地址找到该服务器并请求建立链接（80端口）tcp

⑤ 建立连接后发送具体的http请求

⑥ 服务器把通过http响应把文件发送给浏览器

⑦ 释放tcp

⑧ 浏览器解析文件并显示给用户

http所有传输的内容都是明文，并且客户端和服务器端都无法验证对方的身份。 https具有安全性的ssl加密传输协议，加密采用对称加密， https协议需要到ca申请证书，一般免费证书很少，需要交费。

SSL全称为Secure Sockets Layer即安全套接层，其继任为TLSTransport Layer Security传输层安全协议，均用于在传输层为数据通讯提供安全支持。

可以将HTTPS协议简单理解为HTTP协议＋TLS/SSL

1. 浏览器将支持的加密算法信息发给服务器
2. 服务器选择一套浏览器支持的加密算法，以证书的形式回发给浏览器
3. 客户端(SSL/TLS)解析证书验证证书合法性，生成对称加密的密钥，我们将该密钥称之为client key，即客户端密钥，用服务器的公钥对客户端密钥进行非对称加密。
4. 客户端会发起HTTPS中的第二个HTTP请求，将加密之后的客户端对称密钥发送给服务器
5. 服务器接收到客户端发来的密文之后，会用自己的私钥对其进行非对称解密，解密之后的明文就是客户端密钥，然后用客户端密钥对数据进行对称加密，这样数据就变成了密文。
6. 服务器将加密后的密文发送给客户端
7. 客户端收到服务器发送来的密文，用客户端密钥对其进行对称解密，得到服务器发送的数据。这样HTTPS中的第二个HTTP请求结束，整个HTTPS传输完成

1. 进行DNS解析操作，根据DNS解析的结果查到服务器IP地址

2. 通过ip寻址和arp，找到服务器，并利用三次握手建立TCP连接

3. 浏览器生成HTTP报文，发送HTTP请求，等待服务器响应

4. 服务器处理请求，并返回给浏览器

5. 根据HTTP是否开启长连接，进行TCP的挥手过程

6. 浏览器根据收到的静态资源进行页面渲染