① OSI 各层的主要功能
物理层处于OSI参考模型的最低层。物理层的主要功能是利用物理传输介质为数据链路层提供物理连接，一遍透明地传送“比特流”。它负责在计算机之间传递数据位，为在物理媒体上传输比特流创建规则。 该层定义电缆如何连接到网卡上 ，以及需要用何种传送技术在电缆上发送数据，定义其上层（数据链路层）所使用的访问方法。
因此我们可以发现物理层的主要特点：
1.主要复测在物理连接上传输二进制比特流
2.提供为建立、维护和释放物理连接所需要的机械、电气、功能与规程的特性。
通常将具有一定数据处理及发送、接收能力的设备称为 数据终端设备（Data Terminal Equipment，DTE） ，而把介于DTE与传输介质之间的设备称为 数据电路终接设备（Data Circuit-Terminating Equipment，DCE） 。DCE在DTE与传输介质之间提供信号转换和编码功能，并负责建立、维护和释放物理连接。
DTE可以是一台计算机，也可以是一台I/O设备，典型的DTE设备就是电话线路连接的调制解调器。
因为DCE是介于DTE与传输介质之间的，在通信过程中，DCE一方面将DTE的数据传送给传输介质，另一方面要需要将从传输介质接收到的比特流顺序传送给DTE，因此，DCE要有数据信息的传输，又需要控制信息的传输，需要高度协调地工作，因此需要制定DTE与DCE的借口标准，这些标准就是 物理接口标准 。
物理接口标准定义了物理层与物理传输介质之间的边界与接口。物理接口的四个特性是：机械特性、电气特性、功能特性与规程特性。
机械特性： 物理层的机械特性规定了物理连接时所使用可插连接器的形状和尺寸，连接器中引脚的数量与排列情况等。
电气特性： 规定了在物理连接上传输二进制比特流时线路上信号水平的高低、阻抗及阻抗匹配、传输速率与距离限制。
功能特性： 规定物理接口上各条信号线的功能分配和确切定义。物理接口信号线一般分为：数据线、控制线、定时线和地线。
规程特性： 定义了信号线进行二进制比特流传输时的一组操作过程，包括各信号线的工作规则和时序。
它把来自物理层的原始数据打包成帧。 帧是放置数据的、逻辑的、结构化的包。 数据链路层负责帧在计算机之间的无差错传递。
网络层定义网络层实体通信用的协议，它确定从源结点沿着网络到目的结点的路由选择，并处理相关的控制问题，如交换、路由和对数据包阻塞的控制。
数据链路层协议是相邻直接连结点间的通信协议，它不能解决数据经过通信子网中多个转接结点的通信问题。设置网络层的主要目的就是要为报文分组以最佳路径通过通信子网达到目的主机提供服务，而网络用户不必关心网络的拓扑结构与所使用的通信介质。
网络层主要的任务包含4个方面：
1.网络连接建立与管理。将逐段的数据链路组织起来，通过复用物理链路，为分组提供逻辑通道（虚电路或数据报），建立主机到主机间的网络连接。
2.路径选择与中继。
3.网络连接与重置，报告不可恢复的错误。
4.流量控制及阻塞控制。
网络层数据传输的通道是逻辑通道，即虚电路；网络层的信息传输单位是分组，上一层数据链路层是什么还记得吗？没有错，帧。
传输层的任务是向用户提供可靠的、透明的、端到端（End to End）的数据传输，以及差错控制和流量控制机制。
所谓 端到端 是相对 链接 而言的。OSI参考模型的四 七层属于端到端方式，而一 三层属于链接方式。就像打电话的两个人，两个人不用关心信号是如何一段一段传递，他们直接与对方交流，就像端到端；而提供电话服务的公司，则需要考虑如何接受你的语音信号，如何通过中继让另一个人接到你的通话请求并建立和维系这段通话。
传输层的另一个重要功能是流量控制，本层的流量控制是通信主机端到端之间的，与其它层的流量的控制有着明显不同。
就像会话层的名字一样，会话层建立、管理和终止应用程序进程之间的会话和数据交换。这种会话关系是由两个或多个表示层实体之间的对话构成的。
会话层与传输层有着明显的区别。传输层协议负责建立 和维护端到端的逻辑连接，服务比较简单，目的是提供可靠的传输服务。
表示层包含了处理网络应用程序数据格式的协议。表示层位于应用层的下面和表示层的上面，从应用层获得数据并格式化以供通信网络使用。
表示层服务有三个重要概念：语法转换、表示上下文和表示服务原语。在上一篇中介绍过，可以按字面粗略领略到意思。
应用层是最终用户应用程序访问网络的地方，是OSI参考模型的最高层，它为用户的应用程序提供网络服务。
数据的封装与传输
1.数据封装： 为实现对等层之间的通信，当数据需要通过网络从一个结点传送到另一个结点前，必须在数据的头部和尾部加入特定的协议头和协议尾。这种增加数据头部和尾部的过程称为数据打包或数据封装。
2.数据拆包： 在数据到达接收结点的对等层后，接收方将反向识别、提取和除去发送方对等层所增加的数据头部和尾部。接收方这种去除数据头部和尾部的过程叫数据拆包或数据解封。
OSI模型到这里就告一段落了，OSI模型是如此完美，刚接触我也感觉这种逐层“翻译”传递，每一层只做自己的事情，相互独立互不干扰，最终将信息转化为01比特流，实现了物理层面的识别，也让信息得以传输。然而后来才知道，OSI模型是只存在教科书中的，并没有得到推广；我不禁想问，既然如此完美，为何得不到推广呢?原来是这样的，第一个原因是生不逢时，当OSI模型提出的时候，TCP/IP的四层模型已经逐渐推广开来，并且因为OSI的七层模型过于详细，过于完美，导致一些方面无法实现，考虑到诸多因素，最终使得OSI模型仅仅存在于教科书中。
② 计算机网络名词解释知识点简答题整理
基带传输：比特流直接向电缆发送，无需调制到不同频段；
基带信号：信源发出的没有经过调制的原始电信号；
URL ：统一资源定位符，标识万维网上的各种文档，全网范围唯一；
传输时延：将分组的所有比特推向链路所需要的时间；
协议：协议是通信设备通信前约定好的必须遵守的规则与约定，包括语法、语义、定时等。
网络协议：对等层中对等实体间制定的规则和约定的集合；
MODEM ：调制解调器；
起始（原始）服务器：对象最初存放并始终保持其拷贝的服务器；
计算机网络：是用通信设备和线路将分散在不同地点的有独立功能的多个计算机系统互相连接起来，并通过网络协议进行数据通信，实现资源共享的计算机集合；
解调：将模拟信号转换成数字信号；
多路复用：在一条传输链路上同时建立多条连接，分别传输数据；
默认路由器：与主机直接相连的一台路由器；
LAN ：局域网，是一个地理范围小的计算机网络；
DNS ：域名系统，完成主机名与 IP 地址的转换；
ATM ：异步传输模式，是建立在电路交换和分组交换基础上的一种面向连接的快速分组交换技术；
Torrent ：洪流，参与一个特定文件分发的所有对等方的集合；
Cookie ：为了辨别用户、用于 session 跟踪等而储存在用户本地终端的数据；
SAP ：服务访问点；
n PDU ： PDU 为协议数据单元，指对等层之间的数据传输单位；第 n 层的协议数据单元；
PPP ：点对点传输协议；
Web caching ：网页缓存技术；
Web 缓存：代替起始服务器来满足 HTTP 请求的网络实体。
Proxy server ：代理服务器；
Go-back-n ：回退 n 流水线协议；允许发送方连续发送分组，无需等待确认，若出错，从出错的分组开始重发；接收方接收数据分组，若正确，发 ACK ，若出错，丢弃出错分组及其后面的分组，不发任何应答；
Packet switching ：分组交换技术；
CDMA ：码分多路复用技术；各站点使用不同的编码，然后可以混合发送，接收方可正确提取所需信息；
TDM ：时分多路复用，将链路的传输时间划分为若干时隙，每个连接轮流使用不同时隙进行传输；
FDM ：频分多路复用，将链路传输频段分成多个小的频段，分别用于不同连接信息的传送；
OSI ：开放系统互连模型，是计算机广域网体系结构的国际标准，把网络分为 7 层；
CRC ：循环冗余检测法，事先双方约定好生成多项式，发送节点在发送数据后附上冗余码，使得整个数据可以整除生成多项式，接收节点收到后，若能整除，则认为数据正确，否则，认为数据错误；
RIP ：路由信息协议；
Socket （套接字）：同一台主机内应用层和运输层的接口；
转发表：交换设备内，从入端口到出端口建立起来的对应表，主要用来转发数据帧或 IP 分组；
路由表：路由设备内，从源地址到目的地址建立起来的最佳路径表，主要用来转发 IP 分组；
存储转发：分组先接收存储后，再转发出去；
虚电路网络：能支持实现虚电路通信的网络；
数据报网络：能支持实现数据报通信的网络；
虚电路：源和目的主机之间建立的一条逻辑连接，创建这条逻辑连接时，将指派一个虚电路标识符 VC.ID ，相关设备为它运行中的连接维护状态信息；
毒性逆转技术： DV 算法中，解决计数到无穷的技术，即告知从相邻路由器获得最短路径信息的相邻路由器到目的网络的距离为无穷大；
加权公平排队 WFQ ：排队策略为根据权值大小不同，将超出队列的数据包丢弃；
服务原语：服务的实现形式，在相邻层通过服务原语建立交互关系，完服务与被服务的过程；
透明传输：在无需用户干涉的情况下，可以传输任何数据的技术；
自治系统 AS ：由一组通常在相同管理者控制下的路由器组成，在相同的 AS 中，路由器可全部选用同样的选路算法，且拥有相互之间的信息；
分组丢失：分组在传输过程中因为种种原因未能到达接收方的现象；
隧道技术：在链路层或网络层通过对等协议建立起来的逻辑通信信道；
移动接入：也称无线接入，是指那些常常是移动的端系统与网络的连接；
面向连接服务：客户机程序和服务器程序发送实际数据的分组前，要彼此发送控制分组建立连接；
无连接服务：客户机程序和服务器程序发送实际数据的分组前，无需彼此发送控制分组建立连接；
MAC 地址：网卡或网络设备端口的物理地址；
拥塞控制：当网络发生拥塞时，用响应的算法使网络恢复到正常工作的状态；
流量控制：控制发送方发送数据的速率，使收发双方协调一致；
Ad Hoc 网络：自主网络，无基站；
往返时延：发送方发送数据分组到收到接收方应答所需要的时间；
电路交换：通信节点之间采用面向连接方式，使用专用电路进行传输；
ADSL ：异步数字用户专线，采用不对称的上行与下行传输速率，常用于用户宽带接入。
多播：组播，一对多通信；
路由器的组成包括：输入端口、输出端口、交换结构、选路处理器；
网络应用程序体系结构：客户机 / 服务器结构、对等共享、混合；
集线器是物理层设备，交换机是数据链路层设备，网卡是数据链路层设备，路由器是网络层设备；
双绞线连接设备的两种方法：直连线和交叉线，同种设备相连和计算机与路由器相连都使用交叉线；不同设备相连用直连线；
MAC 地址 6 字节， IPv4 地址 4 字节， IPv6 地址 16 字节；
有多种方法对载波波形进行调制，调频，调幅，调相；
IEEE802.3 以太网采用的多路访问协议是 CSMA/CD ；
自治系统 AS 内部的选路协议是 RIP 、 OSPF ；自治系统间的选路协议是 BGP ；
多路访问协议：分三大类：信道划分协议、随机访问协议、轮流协议；
信道划分协议包括：频分 FDM 、时分 TDM 、码分 CDMA ；
随机访问协议包括： ALOHA 、 CSMA 、 CSMA/CD(802.3) 、 CSMA/CA(802.11) ；
轮流协议包括：轮询协议、令牌传递协议
ISO 和 OSI 分别是什么单词的缩写，中文意思是什么？用自己的理解写出 OSI 分成哪七层？每层要解决的问题和主要功能是什么？
答：ISO：international standard organization 国际标准化组织；OSI：open system interconnection reference model 开放系统互连模型；
OSI分为 应用层、表示层、会话层、传输层、网络层、数据链路层、物理层；
层名称解决的问题主要功能
应用层实现特定应用选择特定协议；针对特定应用规定协议、时序、表示等，进行封装。在端系统中用软件来实现，如HTTP；
表示层压缩、加密等表示问题；规定数据的格式化表示，数据格式的转换等；
会话层会话关系建立，会话时序控制等问题；规定通信的时序；数据交换的定界、同步、建立检查点等；
传输层源端口到目的端口的传输问题；所有传输遗留问题：复用、流量、可靠；
网络层路由、拥塞控制等网络问题；IP寻址，拥塞控制；
数据链路层相邻节点无差错传输问题；实现检错与纠错，多路访问，寻址；
物理层物理上可达；定义机械特性，电气特性，功能特性等；
因特网协议栈分层模型及每层的功能。
分层的优点：使复杂系统简化，易于维护和更新；
分层的缺点：有些功能可能在不同层重复出现；
假设一个用户 ( 邮箱为： [email protected]) 使用 outlook 软件发送邮件到另一个用户 ( 邮箱为： [email protected]) ，且接收用户使用 IMAP 协议收取邮件，请给出此邮件的三个传输阶段，并给出每个阶段可能使用的应用层协议。
用户 [email protected] 使用outlook软件发送邮件到 163 邮件服务器
163邮件服务器将邮件发送给用户 [email protected] 的yahoo邮件服务器
用户 [email protected] 使用IMAP协议从yahoo邮件服务器上拉取邮件
第1、2阶段可以使用SMTP协议或者扩展的SMTP协议：MIME协议，第3阶段可以使用IMAP、POP3、HTTP协议
三次握手的目的是什么？为什么要三次（二次为什么不行）？
为了实现可靠数据传输，TCP协议的通信双方，都必须维护一个序列号，以标识发送出去的数据包中，哪些是已经被对方收到的。三次握手的过程即是通信双方相互告知序列号起始值，并确认对方已经收到了序列号起始值的必经步骤。
如果只是两次握手，至多只有连接发起方的起始序列号能被确认，另一方选择的序列号则得不到确认。
选择性重传 (SR) 协议中发送方窗口和接收方窗口何时移动？分别如何移动？
发送方：当收到ACK确认分组后，若该分组的序号等于发送基序号时窗口发生移动；向前移动到未确认的最小序号的分组处；
接收方：当收到分组的序号等于接收基序号时窗口移动；窗口按交付的分组数量向前移动；
简述可靠传输协议 rdt1.0, rdt2.0, rdt2.1, rdt2.2 和 rdt3.0 在功能上的区别。
rdt1.0：经可靠信道上的可靠数据传输，数据传送不出错不丢失，不需要反馈。
rdt2.0（停等协议）：比特差错信道上的可靠数据传输，认为信道传输的数据可能有比特差错，但不会丢包。接收方能进行差错检验，若数据出错，发送方接收到NAK之后进行重传。
rdt2.1：在rdt2.0的基础上增加了处理重复分组的功能，收到重复分组后，再次发送ACK；
rdt2.2：实现无NAK的可靠数据传输，接收方回发带确认号的ACK0/1，
收到出错分组时，不发NAK，发送接收到的上一个分组的ACK；
rdt3.0：实现了超时重发功能，由发送方检测丢包和恢复；
电路交换和虚电路交换的区别？哪些网络使用电路交换、报文交换、虚电路交换和数据报交换？请各举一个例子。
电路交换时整个物理线路由通讯双方独占；
虚电路交换是在电路交换的基础上增加了分组机制，在一条物理线路上虚拟出多条通讯线路。
电路交换：电话通信网
报文交换：公用电报网
虚电路交换：ATM
数据报交换：Internet
电路交换：面向连接，线路由通信双方独占；
虚电路交换：面向连接，分组交换，各分组走统一路径，非独占链路；
数据报交换：无连接，分组交换，各分组走不同路径；
交换机逆向扩散式路径学习法的基本原理：
交换表初始为空；
当收到一个帧的目的地址不在交换表中时，将该帧发送到所有其他接口（除接收接口），并在表中记录下发送节点的信息，包括源MAC地址、发送到的接口，当前时间；
如果每个节点都发送了一帧，每个节点的地址都会记录在表中；
收到一个目的地址在表中的帧，将该帧发送到对应的接口；
表自动更新：一段时间后，没有收到以表中某个地址为源地址的帧，从表中删除该地址；
非持久 HTTP 连接和持久 HTTP 连接的不同：
非持久HTTP连接：每个TCP连接只传输一个web对象，只传送一个请求/响应对，HTTP1.0使用；
持久HTTP连接：每个TCP连接可以传送多个web对象，传送多个请求/响应对，HTTP1.1使用；
Web 缓存的作用是什么？简述其工作过程：
作用：代理原始服务器满足HTTP请求的网络实体；
工作过程：
浏览器：与web缓存建立一个TCP连接，向缓存发送一个该对象的HTTP请求；
Web缓存：检查本地是否有该对象的拷贝；
若有，就用HTTP响应报文向浏览器转发该对象；
若没有，缓存与原始服务器建立TCP连接，向原始服务器发送一个该对象的HTTP请求，原始服务器收到请求后，用HTTP响应报文向web缓存发送该对象，web缓存收到响应，在本地存储一份，并通过HTTP响应报文向浏览器发送该对象；
简要说明无线网络为什么要用 CSMA/CA 而不用 CSMA/CD ？
无线网络用无线信号实施传输，现在的技术还无法检测冲突，因此无法使用带冲突检测的载波侦听多路访问协议CSMA/CD，而使用冲突避免的载波侦听多路访问协议CSMA/CA；
简述各种交换结构优缺点，并解释线头 HOL 阻塞现象。
内存交换结构：以内存为交换中心；
优点：实现简单，成本低；
缺点：不能并行，速度慢；
总线交换结构：以共享总线为交换中心；
优点：实现相对简单，成本低；
缺点：不能并行，速度慢，不过比memory快；
纵横制：以交叉阵列为交换中心；
优点：能并行，速度快，比memory和总线都快；
缺点：实现复杂，成本高；
线头HOL阻塞：输入队列中后面的分组被位于线头的一个分组阻塞（即使输出端口是空闲的），等待交换结构发送；
CSMA/CD 协议的中文全称，简述其工作原理。
带冲突检测的载波侦听多路访问协议；
在共享信道网络中，发送节点发送数据之前，先侦听链路是否空闲，若空闲，立即发送，否则随机推迟一段时间再侦听，在传输过程中，边传输边侦听，若发生冲突，以最快速度结束发送，并随机推迟一段时间再侦听；
奇偶校验、二维奇偶校验、 CRC 校验三者比较：
奇偶校验能检测出奇数个差错；
二维奇偶校验能够检测出两个比特的错误，能够纠正一个比特的差错；
CRC校验能检测小于等于r位的差错和任何奇数个差错；
GBN 方法和 SR 方法的差异：
GBN：一个定时器，超时，重发所有已发送未确认接收的分组，发送窗口不超过2的k次方-1，接收窗口大小为1，采用累计确认，接收方返回最后一个正确接受的分组的ACK；
SR：多个定时器，超时，只重发超时定时器对应的分组，发送窗口和接收窗口大小都不超过2的k-1次方，非累计确认，接收方收到当前窗口或前一窗口内正确分组时返回对应的ACK；
③ 路由器、集线器、交换机分别工作在OSI七层协议模型的哪一层
路由器三层(网络层)；
集线器一层(物理层)；
普通交换机二层(数据链路层)。
现在也有工作在第三层的交换机。
OSI七层网络模型由下至上为1至7层，分别为物理层(Physical layer)，数据链路层(Data link layer)，网络层(Network layer)，传输层(Transport layer)，会话层(Session layer)，表示层(Presentation layer)，应用层(Application layer)。
应用层，很简单，就是应用程序。这一层负责确定通信对象，并确保由足够的资源用于通信，这些当然都是想要通信的应用程序干的事情。
表示层，负责数据的编码、转化，确保应用层的正常工作。这一层，是将我们看到的界面与二进制间互相转化的地方，就是我们的语言与机器语言间的转化。数据的压缩、解压，加密、解密都发生在这一层。这一层根据不同的应用目的将数据处理为不同的格式，表现出来就是我们看到的各种各样的文件扩展名。
会话层，负责建立、维护、控制会话，区分不同的会话，以及提供单工(Simplex)、半双工(Half plex)、全双工(Full plex)三种通信模式的服务。我们平时所知的NFS，RPC,X Windows等都工作在这一层。
传输层，负责分割、组合数据，实现端到端的逻辑连接。数据在上三层是整体的，到了这一层开始被分割，这一层分割后的数据被称为段(Segment)。三次握手(Three-way handshake)，面向连接(Connection-Oriented)或非面向连接(Connectionless-Oriented)的服务，流控(Flow control)等都发生在这一层。
网络层，负责管理网络地址，定位设备，决定路由。我们所熟知的IP地址和路由器就是工作在这一层。上层的数据段在这一层被分割，封装后叫做包(Packet)，包有两种，一种叫做用户数据包(Data packets)，是上层传下来的用户数据；另一种叫路由更新包(Route update packets)，是直接由路由器发出来的，用来和其他路由器进行路由信息的交换。
数据链路层，负责准备物理传输，CRC校验，错误通知，网络拓扑，流控等。我们所熟知的MAC地址和交换机都工作在这一层。上层传下来的包在这一层被分割封装后叫做帧(Frame)。
物理层，就是实实在在的物理链路，负责将数据以比特流的方式发送、接收。