大型網絡公司面試真題，計算機網絡常識詳解

1. 電路交換與分組交換的區別？優劣對比。

優點：

①由於通信線路為通信雙方用戶專用，數據直達，所以傳輸數據的時延非常小。

②通信雙方之間的物理通路一旦建立，雙方可以隨時通信，實時性強。

③雙方通信時按發送順序傳送數據，不存在失序問題。

④電路交換既適用於傳輸模擬信號，也適用於傳輸數字信號。

⑤電路交換的交換的交換設備控制均較簡單。

缺點：

①電路交換的平均連接建立時間對計算機通信來說嫌長。

②電路交換連接建立後，物理通路被通信雙方獨佔，即使通信線路空閒，也不能供其他用戶使用，因而信道利用低。

③電路交換時，數據直達，不同類型、不同規格、不同速率的終端很難相互進行通信，也難以在通信過程中進行差錯控制。

分組交換：分組交換採用存儲轉發傳輸方式，但將一個長報文先分割為若干個較短的分組，然後把這些分組（攜帶源、目的地址和編號信息）逐個地發送出去，因此分組交換除了具有報文的優點外，與報文交換相比有以下優缺點：

優點：

①加速了數據在網絡中的傳輸。因為分組是逐個傳輸，可以使後一個分組的存儲操作與前一個分組的轉發操作並行，這種流水線式傳輸方式減少了報文的傳輸時間。此外，傳輸一個分組所需的緩衝區比傳輸一份報文所需的緩衝區小得多，這樣因緩衝區不足而等待發送的機率及等待的時間也必然少得多。

②簡化了存儲管理。因為分組的長度固定，相應的緩衝區的大小也固定，在交換結點中存儲器的管理通常被簡化為對緩衝區的管理，相對比較容易。

③減少了出錯機率和重發數據量。因為分組較短，其出錯機率必然減少，每次重發的數據量也就大大減少，這樣不僅提高了可靠性，也減少了傳輸時延。

④由於分組短小，更適用於採用優先級策略，便於及時傳送一些緊急數據，因此對於計算機之間的突發式的數據通信，分組交換顯然更為合適些。

缺點：

①儘管分組交換比報文交換的傳輸時延少，但仍存在存儲轉發時延，而且其結點交換機必須具有更強的處理能力。

②分組交換中的每個分組都要加上源、目的地址和分組編號等信息，這將增大傳送的信息量，一定程度上降低了通信效率，增加了處理的時間，使控制複雜，時延增加。

③當分組交換採用數據報服務時，可能出現失序、丟失或重複分組，分組到達目的結點時，要對分組按編號進行排序等工作，增加了麻煩。若採用虛電路服務，雖無失序問題，但有呼叫建立、數據傳輸和虛電路釋放三個過程。

總之，若傳輸的數據量很大，而且傳送時間遠大於呼叫時間，則採用電路交換較為合適；當端到端的通路有很多段的鏈路組成時，採用分組交換較為合適。從提高整個網絡的信道利用率上看，分組交換優於電路交換。

2、OSI有哪幾層，知道主要幾層的各自作用。

OSI七層協議體系結構：物理層、數據鏈路層、網絡層、運輸層、會話層、表示層、應用層。

各層作用：

1）物理層：

是OSI參考模型的最低層，它利用為數據鏈路層提供物理連接。為此，該層定義了物理鏈路的建立、維護和拆除有關的機械、電氣、功能和規程特性。

物理層並不是指連接計算機的具體物理設備或傳輸介質，如雙絞線、同軸電纜、光纖等，而是儘可能屏蔽掉具體傳輸介質和物理設備的差異，使其上面的數據鏈路層感覺不到這些差異。

2）數據鏈路層：

是為提供服務的，解決兩個相鄰結點之間的通信問題，傳送的稱為。

負責建立和管理節點間的鏈路，通過各種控制協議，將有差錯的物理鏈路變為無差錯的、能可靠傳輸數據幀的數據鏈路。

3）網絡層：

是為提供服務的，傳送的協議數據單元稱為或分組。

該層的主要作用是解決如何使通過各結點傳送的問題，即通過選擇算法（）將數據包送到目的地。當要跨越多個才能到達目的地時，還要解決網際互連的問題。

4）傳輸層：

傳輸層傳送的稱為段或。

的作用是為上層協議提供端到端的可靠和透明的數據傳輸服務，包括處理和等問題。該層向高層屏蔽了下層的細節，使高層用戶看到的只是在兩個傳輸實體間的一條到主機的、可由用戶控制和設定的、可靠的。

5）會話層：

主要功能是管理和協調不同主機上各種進程之間的通信（對話），即負責建立、管理和終止之間的會話。得名的原因是它很類似於兩個實體間的會話概念。例如，一個交互的用戶會話以登錄到計算機開始，以註銷結束。

6）表示層：

處理流經結點的的表示方式問題，以保證一個系統發出的信息可被另一系統的應用層讀出。和加密也是可提供的轉換功能之一。

7）應用層：

是OSI參考模型的最高層，是用戶與網絡的接口。該層通過來完成網絡用戶的應用需求，如、收發電子郵件等。

3、TCP/IP有哪幾層，知道所有層數的作用，會列舉各層主要協議名稱。

1）網絡接口層：

網絡接口層是TCP／IP協議的最低層，負責接收IP數據包並通過網絡發送這個IP數據包，或者從網絡上接收物理幀，取出IP數據包，並把它交給IP層。

主要協議：IEEE802、PPP協議

2）網際層：

網絡層負責數據包的尋徑功能，以保證數據包能可靠地到達目標主機；若不能到達，則向源主機發送差錯控制報文。網絡層提供的服務是不可靠的，可靠性由傳輸層來實現。

主要協議： 協議、 控制報文協議、 、R反向地址轉換協議。

3）運輸層：

提供 間的通信。其功能包括：一、格式化信息流；二、提供可靠傳輸。為實現後者，傳輸層協議規定接收端必須發回確認，並且假如分組丟失，必須重新發送，即耳熟能詳的""過程，從而提供可靠的數據傳輸。

主要協議：傳輸控制協議TCP和 。

4）應用層：

向用戶提供一組常用的應用程序，比如 、訪問、 等。

主要協議：FTP、TELNET、DNS、SMTP、NFS、HTTP。

(File Transfer Protocol）是，一般上傳下載用服務，數據端口是20，控制端口是21。

服務是用戶遠程登錄服務，使用23端口，使用明碼傳送，差、簡單方便。

(Domain Name Service）是服務，提供域名到IP地址之間的轉換，使用端口53。

(Simple Mail Transfer Protocol）是，用來控制信件的發送、中轉，使用端口25。

（Network File System）是，用於網絡中不同主機間的。

(Hypertext Transfer Protocol）是，用於實現互聯網中的，使用端口80。

4、硬件(MAC)地址的概念及作用。

概念：MAC地址就是在媒體接入層上使用的地址，也叫物理地址、硬件地址或鏈路地址，其被固化在適配器的ROM中。可見MAC地址實際上就是適配器地址或適配器標識符。當某臺計算機使用某塊適配器後，適配器上的標識符就成為該計算機的MAC地址。MAC地址長度為6字節（48比特），由IEEE的註冊管理結構RA進行管理分配。

作用：MAC地址是計算機的唯一標識，在數據鏈路層中，交換機通過識別MAC地址進行數據包的傳輸。

5. ARP協議的用途及算法、在哪一層上會使用ARP？

ARP (Address Resolution Protocol) 是個地址解析協議。最直白的說法是：在IP以太網中，當一個上層協議要發包時，有了該節點的IP地址，ARP就能提供該節點的MAC地址。

為什麼要有ARP？

OSI 模式把網絡工作分為七層，彼此不直接打交道，只通過接口(layre interface). IP地址在第三層, MAC地址在第二層。協議在發生數據包時，首先要封裝第三層（IP地址）和第二層 （MAC地址）的報頭, 但協議只知道目的節點的IP地址，不知道其物理地址，又不能跨第二、三層，所以得用ARP的服務。

詳細說明：

Ø 在網絡通訊時，源主機的應用程序知道目的主機的IP地址和端口號，卻不知道目的主機的硬件地址，而數據包首先是被網卡接收到再去處理上層協議的，如果接收到的數據包的硬件地址與本機不符，則直接丟棄。因此在通訊前必須獲得目的主機的硬件地址。ARP協議就起到這個作用

Ø 當一臺主機把以太網數據幀發送到位於同一局域網上的另一臺主機時，是根據 48位的以太網地址來確定目的接口的，設備驅動程序從不檢查 IP數據報中的目的IP地址。ARP（地址解析）模塊的功能為這兩種不同的地址形式提供映射：32位的 IP地址和 48位的以太網地址

ARP協議的用途：解決同一個局域網內主機或路由器的IP地址和MAC地址的映射問題。

算法：在主機的ARP高速緩存中應存放一個從IP地址到MAC地址的映射表，並且這個映射表還經常動態更新（新增或超時刪除）。

6. CRC冗餘校驗算法，反碼和檢驗算法。

CRC校驗（循環冗餘校驗）是數據通訊中最常採用的校驗方式。

從奇偶校驗說起

所謂通訊過程的校驗是指在通訊數據後加上一些附加信息，通過這些附加信息來判斷接收到的數據是否和發送出的數據相同。比如說RS232串行通訊可以設置奇偶校驗位，所謂奇偶校驗就是在發送的每一個字節後都加上一位，使得每個字節中1的個數為奇數個或偶數個。

比如我們要發送的字節是0x1a，二進制表示為0001 1010。

採用奇校驗，則在數據後補上個0，數據變為0001 10100，數據中1的個數為奇數個（3個）

採用偶校驗，則在數據後補上個1，數據變為0001 10101，數據中1的個數為偶數個（4個）

接收方通過計算數據中1個數是否滿足奇偶性來確定數據是否有錯。

奇偶校驗的缺點也很明顯，首先，它對錯誤的檢測概率大約只有50%。也就是隻有一半的錯誤它能夠檢測出來。另外，每傳輸一個字節都要附加一位校驗位，對傳輸效率的影響很大。因此，在高速數據通訊中很少採用奇偶校驗。奇偶校驗優點也很明顯，它很簡單，因此可以用硬件來實現，這樣可以減少軟件的負擔。因此，奇偶校驗也被廣泛的應用著。

奇偶校驗就先介紹到這來，之所以從奇偶校驗說起，是因為這種校驗方式最簡單，而且後面將會知道奇偶校驗其實就是CRC校驗的一種(CRC-1)。

累加和校驗

另一種常見的校驗方式是累加和校驗。所謂累加和校驗實現方式有很多種，最常用的一種是在一次通訊數據包的最後加入一個字節的校驗數據。這個字節內容為前面數據包中全部數據的忽略進位的按字節累加和。比如下面的例子：

我們要傳輸的信息為： 6、23、4

加上校驗和後的數據包：6、23、4、33

這裡 33 為前三個字節的校驗和。接收方收到全部數據後對前三個數據進行同樣的累加計算，如果累加和與最後一個字節相同的話就認為傳輸的數據沒有錯誤。

累加和校驗由於實現起來非常簡單，也被廣泛的採用。但是這種校驗方式的檢錯能力也比較一般，對於單字節的校驗和大概有1/256的概率將原本是錯誤的通訊數據誤判為正確數據。之所以這裡介紹這種校驗，是因為CRC校驗在傳輸數據的形式上與累加和校驗是相同的，都可以表示為：通訊數據 校驗字節（也可能是多個字節）

7. 如何實現透明傳輸。

透明傳輸是指不管所傳數據是什麼樣的比特組合，都應當能夠在鏈路上傳送。

透明傳輸的基本概念：

數據透明傳輸就是用戶不受協議中的任何限制，可隨機的傳輸任意比特編碼的信息

用戶可以完全不必知道協議中所規定的結束段的比特編碼或者其他的控制字符，因而不受限制的進行傳輸。

數據透明傳輸技術：

轉義字符填充法（首尾定界符法）：在這種幀同步方式中，為了不使數據信息位中與特定字符相同的字符被誤判為幀的首尾定界符，可以在這種數據幀的幀頭填充一個轉義控制字符（DLE STX，Data Link Escape – Start of Text），在幀的結尾則以DLE ETX（Data Link Escape-End of Text）結束，以示區別，從而達到數據的透明性。若幀的數據中出現DLE字符，發送方則插入一個轉義字符"ESC"字符，接收方會刪除這個字符。如果轉義字符也出現在數據當中，那麼解決辦法仍然是在轉義字符的前面插入一個轉義字符，當接收端收到兩個連續的轉義字符時，就刪除其中前面的一個。

零比特填充法：使一幀中兩個控制字段之間不會出現連續6個1；當發送端出現有5個連續1，則立即填入一個0；當接收端出現5個連續1時，刪除其後的一個0。

採用特殊的信號與編碼法：IEEE802.3(由於使用CSMA/CD協議，沒有結束字符段；IEEE802.4（令牌總線，在起始定界符SD/結束定界符ED這兩個字段被使用模擬編碼，而不是0和1）；IEEE802.5（令牌環，違例的曼切斯特碼）

確定長度法，固定數據段長度法：各控制字段的長度固定，數據段長度也是固定的，那麼在幀格式中就不必設結束符，也不必設數據長度字段。

8. 知道各個層使用的是哪個數據交換設備。（交換機、路由器、網關）

物理層用到的設備是集線器和中繼器

數據鏈路層用到的設備是交換機和網橋

網絡層用到的設備是路由器

應用層用到的設備是網關

Ø 中繼器的主要功能是對接收到的信號進行再生整形放大以擴大網絡的傳輸距離

Ø 集線器在此基礎上將所有的節點集中在以它為中心的節點中，可組成星型拓撲結構。

Ø 交換機是一種基於MAC識別，能完成封裝轉發數據包功能的網絡設備。它可以"學習"MAC地址，並把其存放在內部地址表中，當一個數據幀的目的地址在MAC地址表中有映射時，它被轉發到連接目的節點的端口而不是所有端口。交換機將局域網分為多個衝突域，每個衝突域都是有獨立的寬帶，因此大大提高了局域網的帶寬。

Ø 網橋是數據鏈路層互聯的設備，在網絡互聯中可起到數據接收、地址過濾與數據轉發的作用，可用來實現多個不同網絡系統之間的數據交換。

Ø 路由器用於連接多個邏輯上分開的網絡，具有判斷網絡地址和選擇IP路徑的功能，它能在多網絡互聯環境中，建立靈活的連接，可用完全不同的數據分組和介質訪問方法連接各種子網。

Ø 網關在網絡層以上實現網絡互連，用於兩個高層協議不同的網絡互連。與網橋只是簡單地傳達信息不同，網關對收到的信息要重新打包，以適應目的系統的需求。

9. 路由表的內容。

Network Destination：目標網段

Netmask：子網掩碼，IP地址與子網掩碼按位與，可以得出該IP地址的網絡號，IP地址與子網掩碼取反後按位與，可以得出該IP地址的主機號。

Interface：達到該目標網段的本地路由器的出口IP。

Gateway：網關IP，下一跳路由器的入口IP，通常情況下，interface和gateway是同一網段的。

Metric：跳數，該條路由記錄的質量，一般情況下，如果有多條到達相同目的地的路由記錄，路由器會採用metric值小的那條路由。

10. 分組轉發算法。

1）從數據報的首部提取目的主機的IP地址D，得出目的網絡地址N

2）若N就是於此路由器直接相連的某個網絡地址，則進行直接交付，不需要在經過其他路由器，直接把數據報交付給目的主機（這裡包括把目的地址D轉換為具體的MAC地址，把數據報封裝成MAC幀，在發送此幀）；否則就是間接交付。

3）若路由表中有目的地址為D的特定主機路由，則把數據報傳送給路由表中所指明的下一跳路由器。

4）若路由表中有達到網絡N的路由，則把數據報傳送給路由表中所指明的下一跳路由器。

5）若路由表中有一個默認路由，則把數據報傳送給路由表中所指明的默認路由器。否則執行6）。

6）報告轉發分組出錯。

11. IP報文的格式，格式的各個字段的含義要理解。

IP數據包由報頭和數據兩部分組成。報頭的前一部分是固定長度，共20字節。在報頭的固定部分的後面是可選部分——IP選項和填充域。

首部各字段的含義如下

1）版本

佔4位，指IP協議的版本。

2）報頭長度

佔4位，該字段的單位是32位字（1個32位字長是4字節），因此當IP報頭長度為1111時，報頭長度就達到最大值60字節。當IP分組的首部長度不是4字節的整數倍是，就需要對填充域加以填充。最常用的報頭長度為20位(報頭長度值為0101)，這時不使用任何選項。

3）區分服務（服務類型）

佔8位，在一般情況下都不使用這個字段。

4）總長度

指報頭和數據之和的長度，單位是字節。總長度字段為16位，故IP數據報的最大長度為65535。

每一種數據鏈路層都有其自己的幀格式，其中包括幀格式中的數據字段的最大長度，這稱為最大傳送單元MTU。當IP數據報封裝成鏈路層的幀時，此數據報的總長度不能超過對應MTU的值。若數據報長度超過對於MTU的值，就將數據報進行分片處理，此時數據報首部中的"總長度"字段是指分片後的每一個分片的報頭長度和數據長度之和。

5）標識

佔16位。IP軟件在存儲器中維持一個計數器，每產生一個數據報，計數器就加1，並賦給標識字段。當數據報進行分片處理後，每個分片的標識值都與原數據報的標識值相同，則在接收端具有相同標識值的分片就能最終正確的重裝成為原來的數據報。

6）標誌

佔3位，但目前只有兩位有意義。

最低位記為MF。MF=1即表示後面"還有分片"的數據包。MF=0表示這已是若干數據包片中的最後一個。

中間位記為DF，意思是"不能分片"。只有當DF=0時才允許分片。

7）片偏移

佔13位。表示每個數據報的分片在原數據報中的相對位置。片偏移以8個字節為偏移單位，即每個分片的長度一定是8字節的整數倍。

8）生存時間

佔8位。表示數據報在網絡中的壽命。最初以秒為TTL值為單位，現在以跳數為單位，則目前的最大數據為255.

9）協議

佔8位，指出此數據報攜帶的數據是使用何種協議，以便使目的主機的IP層知道應將數據部分上交給那個處理過程。

TCP對應協議字段值6；UDP對應協議字段值17

10）首部校驗和

佔16位，該字段只校驗數據報的報頭，但不包括數據部分。

11）源地址

佔32位

12）目的地址

佔32位

12.MTU的概念，啥叫路徑MTU？MTU發現機制，TraceRoute(瞭解)。

1）MTU的概念

MTU即Maximum Transmission Unit最大傳輸單元。它是指一種通信協議的某一層上面所能通過的最大數據包大小（以字節為單位）。

2）路徑MTU

路徑MTU是指一條因特網傳輸路徑中，從源地址到目的地址所經過的"路徑"上的所有IP跳的最大傳輸單元的最小值。或者從另外一個角度來看，就是無需進行分片處理就能穿過這條"路徑"的最大傳輸單元的最大值。

3）路徑MTU的發現方法

這是確定兩個IP主機之間路徑最大傳輸單元的技術，其目的就是為了避免IP分片。首先源地址將數據報的DF位置位為1（表示不允許分片），在逐漸增大發送的數據報的大小——路徑上任何需要將分組進行分片的設備都會將這種數據報丟棄並返回"數據報過大"的ICMP響應到源地址——這樣源主機就"學習"到了無需分片就能通過這條路徑的最大的最大傳輸單元。

4）TraceRoute

Traceroute是用來偵測主機到目的主機之間所經路由情況的重要工具。它的原理如下：它收到目的主機的IP後，首先給目的主機發送一個TTL（生存週期，該字段指定IP包被路由器丟棄之前允許通過的最大網段數量）=1的UDP數據包（每次送出的為3個40字節的包，包括源地址，目的地址和包發出的時間標籤），而經過的第一個路由器收到這個數據包以後，就自動把TTL減1，而TTL變為0以後，路由器就把這個包給拋棄了，並同時產生 一個主機不可達的ICMP數據報給主機。主機收到這個數據報以後再發一個TTL=2的UDP數據報給目的主機，然後刺激第二個路由器給主機發ICMP數據報。如此往復直到到達目的主機。這樣，traceroute就拿到了所有的路由器ip。

Traceroute提取發送 ICMP TTL到期消息設備的IP地址並作域名解析。每次 ，Traceroute都打印出一系列數據,包括所經過的路由設備的域名及 IP地址,三個包每次來回所花時間。

13.RIP協議的概念及算法。

1）RIP協議的概念

路由信息協議RIP（RoutingInformation Protocol）是一種分佈式的基於距離向量的路由選擇協議，屬於內部網關協議。RIP協議中的"距離"也稱為"跳數"，因為每經過一個路由器，跳數就加1。協議規定同一自治系統(A.S.)中的路由器每 30秒會與相鄰的路由器交換子訊息，以動態的建立路由表。當傳輸數據時，RIP將選擇一條具有最少路由器的路由。

2）算法

對每一個相鄰路由器發送過來的RIP報文，進行以下步驟：

A.對地址為X的相鄰路由器發來的RIP報文，先修改此報文中的所有項目：把"下一跳"字段中的地址都改為X，並把所有的"距離"字段的值加1.每個項目都有三個關鍵數據，即：目的網絡N，距離是d，下一跳路由器是X。B.對修改後的RIP報文中的每一個項目，進行如下步驟：* 若原來的路由表中沒有目的網絡N，則把該項目添加到路由表中，* 若下一跳路由器地址是X，則把收到的項目替換原路由表中的項目* 若收到的項目中距離d小於路由表中的距離，則進行更新C.若3分鐘還沒有收到相鄰路由器的更新路由表，則把此相鄰路由器記為不可到達的路由器，即把距離設置為16。D.返回

14.ICMP協議的主要功能。

ICMP的全稱是 Internet Control Message Protocol。從技術角度來說，ICMP就是一個"錯誤偵測與回報機制"，其目的就是讓我們能夠檢測網路的連線狀況﹐也能確保連線的準確性﹐其功能主要有：

偵測遠端主機是否存在

建立及維護路由資料

重導數據傳送路徑

數據流量控制

ICMP在溝通之中，主要是通過不同類型的報文讓主機或路由器識別不同的鏈路傳輸情況。常用的ICMP報文類型如下

Ø 日常生活中，郵寄包裹會經過多個傳遞環節，任意一環如果無法傳下去，都會返回寄件人，並附上無法郵寄的原因。同理，當路由器收到一個無法傳遞下去的IP報文時，會發送ICMP

Ø 網絡傳輸IP數據報的過程中，如果IP數據包的TTL值逐漸遞減為0時，需要丟棄數據報。這時，路由器需要向源發送方發送ICMP超時報文(Type為11)，Code為0，表示傳輸過程中超時了。

一個IP數據報可能會因為過大而被分片，然後在目的主機側把所有的分片重組。如果主機遲遲沒有等到所有的分片報文，就會向源發送方發送一個ICMP超時報文，Code為1，表示分片重組超時了。

Ø 當路由器或主機處理數據報時，發現因為報文頭的參數錯誤而不得不丟棄報文時，需要向源發送方發送參數錯誤報文(Type為12)。當Code為0時，報文中的Pointer表示錯誤的字節位置。

Ø 路由器在處理報文時會有一個緩存隊列。如果超過最大緩存隊列，將無法處理，從而丟棄報文。並向源發送方發一個ICMP源冷卻報文(Type為4)，告訴對方："嘿，我這裡客滿了，你遲點再來。"

Ø 想像一下，在公司中，有人來你的項目組問你某某某在哪兒。你一想，我們組沒有這人啊。你肯定就會說，我們組沒有這號人，你去其他組看看。當路由收到IP數據報，發現數據報的目的地址在路由表上沒有，它就會發ICMP重定向報文(Type為5)給源發送方，提醒它想要發送的地址不在，去其他地方找找吧。

Ø Type(8)是請求回顯報文(Echo)；Type(0)是回顯應答報文(Echo Reply)。請求回顯或回顯應答報文屬於查詢報文。Ping就是用這種報文進行查詢和回應。

Ø 時間戳報文是用來記錄收發以及傳輸時間的報文。OriginateTimestamp記錄的是發送方發送報文的時刻；Receive Timestamp記錄的是接收方收到報文的時刻；Transmit Timestamp表示回顯這最後發送報文的時刻。

Ø 信息請求或信息響應這種報文是用來找出一個主機所在的網絡個數（一個主機可能會在多個網絡中）。報文的IP消息頭的目的地址會填為全0，表示this，源地址會填為源IP所在的網絡IP。

ICMP報文就像是IP報文的小弟，總頂著IP報文的名頭出來混。因為ICMP報文是在IP報文內部的，如圖：

15.組播和廣播的概念，IGMP的用途。(環回地址、廣播地址)

Ø 組播和廣播的概念

組播

主機之間的通訊模式，也就是加入了同一個組的主機可以接收到此組內的所有數據，網絡中的交換機和路由器只向有需求者複製並轉發其所需數據。主機可以向路由器請求加入或退出某個組，網絡中的路由器和交換機有選擇的複製並傳輸數據，即只將組內數據傳輸給那些加入組的主機。這樣既能一次將數據傳輸給多個有需要（加入組）的主機，又能保證不影響其他不需要（未加入組）的主機的其他通訊

廣播

是指在IP子網內廣播數據包，所有在子網內部的主機都將收到這些數據包。廣播意味著網絡向子網每一個主機都投遞一份數據包，不論這些主機是否樂於接收該數據包。所以廣播的使用範圍非常小，只在本地子網內有效，通過路由器和網絡設備控制廣播傳輸。

組播協議與現在廣泛使用的單播協議的不同之處在於，一個主機用單播協議向n個主機發送相同的數據時，發送主機需要分別向n個主機發送，共發送n次。一個主機用組播協議向n個主機發送相同的數據時，只要發送1次，其數據由網絡中的路由器和交換機逐級進行復制併發送給各個接收方，這樣既節省服務器資源也節省網絡主幹的帶寬資源。

Ø IGMP（Internet Group Management Protocol）的用途

它用來在ip主機和與其直接相鄰的組播路由器之間建立、維護組播組成員關係。組播路由器不需要保存所有主機的成員關係，它只是通過igmp協議瞭解每個接口連接的網段上是否存在某個組播組的組成員。而主機只需要保存自己加入了哪些組播組。 簡而言之，IGMP協議是讓連接在本地局域網上的組播路由器知道本局域網上是否有主機上的某個進程參加或退出了某個組播組

Ø 環回地址/廣播地址

環回地址：127.0.0.1，通常被稱為本地迴環地址(Loop back address)，不屬於任何一個有類別地址類。它代表設備的本地虛擬接口，所以默認被看作是永遠不會宕掉的接口。主要作用有兩個：一是測試本機的網絡配置，能PING通127.0.0.1說明本機的網卡和IP協議安裝都沒有問題；另一個作用是某些SERVER/CLIENT的應用程序在運行時需調用服務器上的資源，一般要指定SERVER的IP地址，但當該程序要在同一臺機器上運行而沒有別的SERVER時就可以把SERVER的資源裝在本機，SERVER的IP地址設為127.0.0.1同樣也可以運行（我們經常使用它且賦給它一個名字：localhost）。

廣播地址：是專門用於同時向網絡中所有工作站進行發送的一個地址。在使用TCP/IP協議的網絡中，主機標識段host ID 為全1 的IP 地址為廣播地址，廣播的分組傳送給host ID段所涉及的所有計算機。 例如，對於10.1.1.0 （255.255.255.0）網段，其廣播地址為10.1.1.255 （255 即為2 進制的11111111 ），當發出一個目的地址為10.1.1.255的分組（封包）時，它將被分發給該網段上的所有計算機。

16.Ping協議的實現原理，ping命令格式。

Ping（Packet InterNet Groper）分組網間探測是ICMP的一個重要應用，用來測試兩個主機之間的連通性。Ping使用了ICMP回送請求與回送回答報文。Ping是應用層直接使用網絡層ICMP的一個例子。它沒有通過運輸層的TCP或UDP。 實現原理為向目的主機發送4個32字節長的ICMP回送請求報文，若目的主機正常工作並且響應了該ICMP回送請求報文，就將發回ICMP回送回答報文。最後可得出的統計結果為目的IP地址，發送的，收到的和丟失的分組數，及往返時間的最小值、最大值和平均值。 Ping命令格式為ping hostname 此hostname即為要測試連通性的主機名或它的IP地址。

Ping工作過程—— 假定主機A的IP地址是192.168.1.1，主機B的IP地址是192.168.1.2，都在同一子網內，則當你在主機A上運行"Ping 192.168.1.2"後，都發生了些什麼呢?首先，Ping命令會構建一個固定格式的ICMP請求數據包，然後由ICMP協議將這個數據包連同地址"192.168.1.2"一起交給IP層協議（和ICMP一樣，實際上是一組後臺運行的進程），IP層協議將以地址"192.168.1.2"作為目的地址，本機IP地址作為源地址，加上一些其他的控制信息，構建一個IP數據包，並在一個映射表中查找出IP地址192.168.1.2所對應的物理地址（也叫MAC地址，熟悉網卡配置的朋友不會陌生，這是數據鏈路層協議構建數據鏈路層的傳輸單元——幀所必需的），一併交給數據鏈路層。後者構建一個數據幀，目的地址是IP層傳過來的物理地址，源地址則是本機的物理地址，還要附加上一些控制信息，依據以太網的介質訪問規則，將它們傳送出去。

其中映射表由ARP實現。ARP(Address Resolution Protocol)是地址解析協議,是一種將IP地址轉化成物理地址的協議。ARP具體說來就是將網絡層（IP層，也就是相當於OSI的第三層）地址解析為數據連接層（MAC層，也就是相當於OSI的第二層）的MAC地址。 主機B收到這個數據幀後，先檢查它的目的地址，並和本機的物理地址對比，如符合，則接收；否則丟棄。接收後檢查該數據幀，將IP數據包從幀中提取出來，交給本機的IP層協議。同樣，IP層檢查後，將有用的信息提取後交給ICMP協議，後者處理後，馬上構建一個ICMP應答包，發送給主機A，其過程和主機A發送ICMP請求包到主機B一模一樣。

即先由IP地址，在網絡層傳輸，然後再根據mac地址由數據鏈路層傳送到目的主機

17. 子網劃分的概念，子網掩碼。

子網劃分的概念

一個擁有許多物理網絡的單位，可將所屬的物理網絡劃分為若干個子網。劃分子網純屬一個單位內部的事情。本單位以外的網絡看不見這個網絡是由多少子網組成，因為這個單位對外仍然表現一個網絡。

劃分子網的方法是從網絡的主機號借用若干位作為子網號subnet-id。於是兩級IP地址在本單位內部就變為三級IP地址：網絡號，子網號和主機號。

凡是從其他網絡發送給本單位某個主機的IP數據報，仍然是根據IP數據報的目的網絡號找到連接在本單位網絡上的路由器。但此路由器在收到IP數據報後，在按目的網絡號和子網號找到目的子網，把IP數據報交付給目的主機

子網掩碼

子網掩碼也是32位，由一串1和跟隨的一串0組成。子網掩碼中的1對應於IP地址中原來的網絡號和子網號，而子網掩碼中的0對應於現在的主機號。

故將子網掩碼和IP地址進行按位"與"運算（AND），就可得出網絡地址。

劃分子網增加了 靈活性，但也減少了能夠連接在網絡上主機總數。

18. IP地址的分類，如何劃分的，及會計算各類地址支持的主機數。

（1）IP地址的分類，劃分

以下為A類地址，B類地址，C類地址，D類地址，E類地址

（2）IP地址的指派範圍

A類地址網絡數這裡減2的原因是：網絡號字段全0的IP地址是保留地址，意思是"本網絡"；網絡號127（01111111）保留為本地軟件環回測試本主機的進程之間的通信之用。若主機發送一個目的地址是換回地址的數據報，則主機中的協議軟件就處理數據報中的數據，而不會吧數據發送到任何網絡。

A類主機號減2的原因是：全0的主機號表示該IP地址是"本主機"所連接到的單個網絡地址；全1表示"在該網絡上所有的主機"。

B類網絡前面兩位10已經固定，不會出現全0或全1，這裡不存在網絡總數減2的問題。但是B類網絡的128.0.0.0是不指派的，最小的網絡地址是128.1.0.0，所以網絡數減1。主機數減2扣除全0全1的情況。

C類網絡數減1是因為192.0.0.0是不指派的，最小的網絡地址是192.0.1.0。主機數減去全0全1的情況。

先介紹到這吧，未完待續哦。

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