簡述計算機網路漏斗演算法工作過程

A. 簡要說明計算機網路是如何工作的

計算機網路，是指將地理位置不同的具有獨立功能的多台計算機及其外部設備，通過通信線路連接起來，在網路操作系統，網路管理軟體及網路通信協議的管理和協調下，實現資源共享和信息傳遞的計算機系統。
簡單地說，計算機網路就是通過電纜、電話線或無線通訊將兩台以上的計算機互連起來的集合。

B. 簡述計算機網路的形成與發展過程

計算機網路的形成與發展經歷了四個階段：

1.第1階段：20世紀60年代末到20世紀70年代初為計算機網路發展的萌芽階段。

其主要特徵是：為了增加系統的計算能力和資源共享，把小型計算機連成實驗性的網路。第一個遠程分組交換網叫ARPANET，是由美國國防部於1969年建成的，第一次實現了由通信網路和資源網路復合構成計算機網路系統。

2.第2階段：20世紀70年代中後期是區域網絡(LAN)發展的重要階段。

其主要特徵為：區域網絡作為一種新型的計算機體系結構開始進入產業部門。區域網技術是從遠程分組交換通信網路和I/O匯流排結構計算機系統派生出來的。

1976年，美國Xerox公司的Palo Alto研究中心推出乙太網(Ethernet)，它成功地採用了夏威夷大學ALOHA無線電網路系統的基本原理，使之發展成為第一個匯流排競爭式區域網絡。

3.第3階段：整個20世紀80年代是計算機區域網絡的發展時期。

其主要特徵是：區域網絡完全從硬體上實現了ISO的開放系統互連通信模式協議的能力。

計算機區域網及其互連產品的集成，使得區域網與局域互連、區域網與各類主機互連，以及區域網與廣域網互連的技術越來越成熟。綜合業務數據通信網路(ISDN)和智能化網路(IN)的發展，標志著區域網絡的飛速發展。

4.第4階段：20世紀90年代初至現在是計算機網路飛速發展的階段。

其主要特徵是：計算機網路化，協同計算能力發展以及全球互連網路(Internet)的盛行。計算機的發展已經完全與網路融為一體，體現了「網路就是計算機」的口號。

拓展資料：

計算機網路，是指將地理位置不同的具有獨立功能的多台計算機及其外部設備，通過通信線路連接起來，在網路操作系統，網路管理軟體及網路通信協議的管理和協調下，實現資源共享和信息傳遞的計算機系統。

從整體上來說計算機網路就是把分布在不同地理區域的計算機與專門的外部設備用通信線路互聯成一個規模大、功能強的系統，從而使眾多的計算機可以方便地互相傳遞信息，共享硬體、軟體、數據信息等資源。計算機網路向用戶提供的最重要的功能有兩個，即連通性和共享。

簡單來說，計算機網路就是由通信線路互相連接的許多自主工作的計算機構成的集合體。

C. 計算機網路知識點

一、計算機網路概述

1.1 計算機網路的分類

按照網路的作用范圍：廣域網（WAN）、城域網（MAN）、區域網（LAN）；

按照網路使用者：公用網路、專用網路。

1.2 計算機網路的層次結構

TCP/IP四層模型與OSI體系結構對比：

1.3 層次結構設計的基本原則

各層之間是相互獨立的；

每一層需要有足夠的靈活性；

各層之間完全解耦。

1.4 計算機網路的性能指標

速率：bps=bit/s 時延：發送時延、傳播時延、排隊時延、處理時延 往返時間RTT：數據報文在端到端通信中的來回一次的時間。

二、物理層

物理層的作用：連接不同的物理設備，傳輸比特流。該層為上層協議提供了一個傳輸數據的可靠的物理媒體。簡單的說，物理層確保原始的數據可在各種物理媒體上傳輸。

物理層設備：

中繼器【Repeater，也叫放大器】：同一區域網的再生信號；兩埠的網段必須同一協議；5-4-3規程：10BASE-5乙太網中，最多串聯4個中繼器，5段中只能有3個連接主機；

集線器：同一區域網的再生、放大信號（多埠的中繼器）；半雙工，不能隔離沖突域也不能隔離廣播域。

信道的基本概念：信道是往一個方向傳輸信息的媒體，一條通信電路包含一個發送信道和一個接受信道。

單工通信信道：只能一個方向通信，沒有反方向反饋的信道；

半雙工通信信道：雙方都可以發送和接受信息，但不能同時發送也不能同時接收；

全雙工通信信道：雙方都可以同時發送和接收。

三、數據鏈路層

3.1 數據鏈路層概述

數據鏈路層在物理層提供的服務的基礎上向網路層提供服務，其最基本的服務是將源自網路層來的數據可靠地傳輸到相鄰節點的目標機網路層。數據鏈路層在不可靠的物理介質上提供可靠的傳輸。

該層的作用包括： 物理地址定址、數據的成幀、流量控制、數據的檢錯、重發 等。

有關數據鏈路層的重要知識點：

數據鏈路層為網路層提供可靠的數據傳輸；

基本數據單位為幀；

主要的協議：乙太網協議；

兩個重要設備名稱：網橋和交換機。

封裝成幀：「幀」是 數據鏈路層 數據的基本單位：

透明傳輸：「透明」是指即使控制字元在幀數據中，但是要當做不存在去處理。即在控制字元前加上轉義字元ESC。

3.2 數據鏈路層的差錯監測

差錯檢測：奇偶校驗碼、循環冗餘校驗碼CRC

奇偶校驗碼–局限性：當出錯兩位時，檢測不到錯誤。

循環冗餘檢驗碼：根據傳輸或保存的數據而產生固定位數校驗碼。

3.3 最大傳輸單元MTU

最大傳輸單元MTU(Maximum Transmission Unit)，數據鏈路層的數據幀不是無限大的，數據幀長度受MTU限制.

路徑MTU：由鏈路中MTU的最小值決定。

3.4 乙太網協議詳解

MAC地址：每一個設備都擁有唯一的MAC地址，共48位，使用十六進製表示。

乙太網協議：是一種使用廣泛的區域網技術，是一種應用於數據鏈路層的協議，使用乙太網可以完成相鄰設備的數據幀傳輸：

區域網分類：

Ethernet乙太網IEEE802.3：

乙太網第一個廣泛部署的高速區域網

乙太網數據速率快

乙太網硬體價格便宜，網路造價成本低

乙太網幀結構：

類型：標識上層協議（2位元組）

目的地址和源地址：MAC地址（每個6位元組）

數據：封裝的上層協議的分組（46~1500位元組）

CRC：循環冗餘碼（4位元組）

乙太網最短幀：乙太網幀最短64位元組；乙太網幀除了數據部分18位元組；數據最短46位元組；

MAC地址（物理地址、區域網地址）

MAC地址長度為6位元組，48位；

MAC地址具有唯一性，每個網路適配器對應一個MAC地址；

通常採用十六進製表示法，每個位元組表示一個十六進制數，用 - 或 : 連接起來；

MAC廣播地址：FF-FF-FF-FF-FF-FF。

四、網路層

網路層的目的是實現兩個端系統之間的數據透明傳送，具體功能包括定址和路由選擇、連接的建立、保持和終止等。數據交換技術是報文交換（基本上被分組所替代）：採用儲存轉發方式，數據交換單位是報文。

網路層中涉及眾多的協議，其中包括最重要的協議，也是TCP/IP的核心協議——IP協議。IP協議非常簡單，僅僅提供不可靠、無連接的傳送服務。IP協議的主要功能有：無連接數據報傳輸、數據報路由選擇和差錯控制。

與IP協議配套使用實現其功能的還有地址解析協議ARP、逆地址解析協議RARP、網際網路報文協議ICMP、網際網路組管理協議IGMP。具體的協議我們會在接下來的部分進行總結，有關網路層的重點為：

1、網路層負責對子網間的數據包進行路由選擇。此外，網路層還可以實現擁塞控制、網際互連等功能；

2、基本數據單位為IP數據報；

3、包含的主要協議：

IP協議（Internet Protocol，網際網路互聯協議）;

ICMP協議（Internet Control Message Protocol，網際網路控制報文協議）;

ARP協議（Address Resolution Protocol，地址解析協議）;

RARP協議（Reverse Address Resolution Protocol，逆地址解析協議）。

4、重要的設備：路由器。

路由器相關協議

4.1 IP協議詳解

IP網際協議是 Internet 網路層最核心的協議。虛擬互聯網路的產生：實際的計算機網路錯綜復雜；物理設備通過使用IP協議，屏蔽了物理網路之間的差異；當網路中主機使用IP協議連接時，無需關注網路細節，於是形成了虛擬網路。

IP協議使得復雜的實際網路變為一個虛擬互聯的網路；並且解決了在虛擬網路中數據報傳輸路徑的問題。

其中，版本指IP協議的版本，佔4位，如IPv4和IPv6；首部位長度表示IP首部長度，佔4位，最大數值位15；總長度表示IP數據報總長度，佔16位，最大數值位65535；TTL表示IP數據報文在網路中的壽命，佔8位；協議表明IP數據所攜帶的具體數據是什麼協議的，如TCP、UDP。

4.2 IP協議的轉發流程

4.3 IP地址的子網劃分

A類（8網路號+24主機號）、B類（16網路號+16主機號）、C類（24網路號+8主機號）可以用於標識網路中的主機或路由器，D類地址作為組廣播地址，E類是地址保留。

4.4 網路地址轉換NAT技術

用於多個主機通過一個公有IP訪問訪問互聯網的私有網路中，減緩了IP地址的消耗，但是增加了網路通信的復雜度。

NAT 工作原理：

從內網出去的IP數據報，將其IP地址替換為NAT伺服器擁有的合法的公共IP地址，並將替換關系記錄到NAT轉換表中；

從公共互聯網返回的IP數據報，依據其目的的IP地址檢索NAT轉換表，並利用檢索到的內部私有IP地址替換目的IP地址，然後將IP數據報轉發到內部網路。

4.5 ARP協議與RARP協議

地址解析協議 ARP（Address Resolution Protocol）：為網卡（網路適配器）的IP地址到對應的硬體地址提供動態映射。可以把網路層32位地址轉化為數據鏈路層MAC48位地址。

ARP 是即插即用的，一個ARP表是自動建立的，不需要系統管理員來配置。

RARP(Reverse Address Resolution Protocol)協議指逆地址解析協議，可以把數據鏈路層MAC48位地址轉化為網路層32位地址。

4.6 ICMP協議詳解

網際控制報文協議（Internet Control Message Protocol），可以報告錯誤信息或者異常情況，ICMP報文封裝在IP數據報當中。

ICMP協議的應用：

Ping應用：網路故障的排查；

Traceroute應用：可以探測IP數據報在網路中走過的路徑。

4.7網路層的路由概述

關於路由演算法的要求：正確的完整的、在計算上應該盡可能是簡單的、可以適應網路中的變化、穩定的公平的。

自治系統AS： 指處於一個管理機構下的網路設備群，AS內部網路自治管理，對外提供一個或多個出入口，其中自治系統內部的路由協議為內部網關協議，如RIP、OSPF等；自治系統外部的路由協議為外部網關協議，如BGP。

靜態路由： 人工配置，難度和復雜度高；

動態路由：

鏈路狀態路由選擇演算法LS：向所有隔壁路由發送信息收斂快；全局式路由選擇演算法，每個路由器計算路由時，需構建整個網路拓撲圖；利用Dijkstra演算法求源端到目的端網路的最短路徑；Dijkstra(迪傑斯特拉)演算法

距離-向量路由選擇演算法DV：向所有隔壁路由發送信息收斂慢、會存在迴路；基礎是Bellman-Ford方程（簡稱B-F方程）；

4.8 內部網關路由協議之RIP協議

路由信息協議 RIP(Routing Information Protocol)【應用層】，基於距離-向量的路由選擇演算法，較小的AS（自治系統），適合小型網路；RIP報文，封裝進UDP數據報。

RIP協議特性：

RIP在度量路徑時採用的是跳數（每個路由器維護自身到其他每個路由器的距離記錄）；

RIP的費用定義在源路由器和目的子網之間；

RIP被限制的網路直徑不超過15跳；

和隔壁交換所有的信息，30主動一次（廣播）。

4.9 內部網關路由協議之OSPF協議

開放最短路徑優先協議 OSPF(Open Shortest Path First)【網路層】，基於鏈路狀態的路由選擇演算法（即Dijkstra演算法），較大規模的AS ，適合大型網路，直接封裝在IP數據報傳輸。

OSPF協議優點：

安全；

支持多條相同費用路徑；

支持區別化費用度量；

支持單播路由和多播路由；

分層路由。

RIP與OSPF的對比（路由演算法決定其性質）：

4.10外部網關路由協議之BGP協議

BGP（Border Gateway Protocol）邊際網關協議【應用層】：是運行在AS之間的一種協議,尋找一條好路由：首次交換全部信息，以後只交換變化的部分,BGP封裝進TCP報文段.

五、傳輸層

第一個端到端，即主機到主機的層次。傳輸層負責將上層數據分段並提供端到端的、可靠的或不可靠的傳輸。此外，傳輸層還要處理端到端的差錯控制和流量控制問題。

傳輸層的任務是根據通信子網的特性，最佳的利用網路資源，為兩個端系統的會話層之間，提供建立、維護和取消傳輸連接的功能，負責端到端的可靠數據傳輸。在這一層，信息傳送的協議數據單元稱為段或報文。

網路層只是根據網路地址將源結點發出的數據包傳送到目的結點，而傳輸層則負責將數據可靠地傳送到相應的埠。

有關網路層的重點：

傳輸層負責將上層數據分段並提供端到端的、可靠的或不可靠的傳輸以及端到端的差錯控制和流量控制問題；

包含的主要協議：TCP協議（Transmission Control Protocol，傳輸控制協議）、UDP協議（User Datagram Protocol，用戶數據報協議）；

重要設備：網關。

5.1 UDP協議詳解

UDP(User Datagram Protocol: 用戶數據報協議)，是一個非常簡單的協議。

UDP協議的特點：

UDP是無連接協議；

UDP不能保證可靠的交付數據；

UDP是面向報文傳輸的；

UDP沒有擁塞控制；

UDP首部開銷很小。

UDP數據報結構：

首部:8B，四欄位/2B【源埠 | 目的埠 | UDP長度 | 校驗和】 數據欄位：應用數據

5.2 TCP協議詳解

TCP(Transmission Control Protocol: 傳輸控制協議)，是計算機網路中非常復雜的一個協議。

TCP協議的功能：

對應用層報文進行分段和重組；

面向應用層實現復用與分解；

實現端到端的流量控制；

擁塞控制；

傳輸層定址；

對收到的報文進行差錯檢測（首部和數據部分都檢錯）；

實現進程間的端到端可靠數據傳輸控制。

TCP協議的特點：

TCP是面向連接的協議；

TCP是面向位元組流的協議；

TCP的一個連接有兩端，即點對點通信；

TCP提供可靠的傳輸服務；

TCP協議提供全雙工通信（每條TCP連接只能一對一）；

5.2.1 TCP報文段結構：

最大報文段長度：報文段中封裝的應用層數據的最大長度。

TCP首部：

序號欄位：TCP的序號是對每個應用層數據的每個位元組進行編號

確認序號欄位：期望從對方接收數據的位元組序號，即該序號對應的位元組尚未收到。用ack_seq標識；

TCP段的首部長度最短是20B ，最長為60位元組。但是長度必須為4B的整數倍

TCP標記的作用：

5.3 可靠傳輸的基本原理

基本原理：

不可靠傳輸信道在數據傳輸中可能發生的情況：比特差錯、亂序、重傳、丟失

基於不可靠信道實現可靠數據傳輸採取的措施：

差錯檢測：利用編碼實現數據包傳輸過程中的比特差錯檢測 確認：接收方向發送方反饋接收狀態 重傳：發送方重新發送接收方沒有正確接收的數據 序號：確保數據按序提交 計時器：解決數據丟失問題；

停止等待協議：是最簡單的可靠傳輸協議，但是該協議對信道的利用率不高。

連續ARQ(Automatic Repeat reQuest：自動重傳請求)協議：滑動窗口+累計確認，大幅提高了信道的利用率。

5.3.1TCP協議的可靠傳輸

基於連續ARQ協議，在某些情況下，重傳的效率並不高，會重復傳輸部分已經成功接收的位元組。

5.3.2 TCP協議的流量控制

流量控制：讓發送方發送速率不要太快，TCP協議使用滑動窗口實現流量控制。

5.4 TCP協議的擁塞控制

擁塞控制與流量控制的區別：流量控制考慮點對點的通信量的控制，而擁塞控制考慮整個網路，是全局性的考慮。擁塞控制的方法：慢啟動演算法+擁塞避免演算法。

慢開始和擁塞避免：

【慢開始】擁塞窗口從1指數增長；

到達閾值時進入【擁塞避免】，變成+1增長；

【超時】，閾值變為當前cwnd的一半（不能<2）；

再從【慢開始】，擁塞窗口從1指數增長。

快重傳和快恢復：

發送方連續收到3個冗餘ACK，執行【快重傳】，不必等計時器超時；

執行【快恢復】，閾值變為當前cwnd的一半（不能<2），並從此新的ssthresh點進入【擁塞避免】。

5.5 TCP連接的三次握手（重要）

TCP三次握手使用指令：

面試常客：為什麼需要三次握手？

第一次握手：客戶發送請求，此時伺服器知道客戶能發；

第二次握手：伺服器發送確認，此時客戶知道伺服器能發能收；

第三次握手：客戶發送確認，此時伺服器知道客戶能收。

建立連接（三次握手）：

第一次： 客戶向伺服器發送連接請求段，建立連接請求控制段（SYN=1），表示傳輸的報文段的第一個數據位元組的序列號是x，此序列號代表整個報文段的序號（seq=x）；客戶端進入 SYN_SEND （同步發送狀態）；

第二次： 伺服器發回確認報文段，同意建立新連接的確認段（SYN=1），確認序號欄位有效（ACK=1），伺服器告訴客戶端報文段序號是y（seq=y），表示伺服器已經收到客戶端序號為x的報文段，准備接受客戶端序列號為x+1的報文段（ack_seq=x+1）；伺服器由LISTEN進入SYN_RCVD （同步收到狀態）;

第三次： 客戶對伺服器的同一連接進行確認.確認序號欄位有效(ACK=1),客戶此次的報文段的序列號是x+1(seq=x+1),客戶期望接受伺服器序列號為y+1的報文段(ack_seq=y+1);當客戶發送ack時，客戶端進入ESTABLISHED 狀態;當服務收到客戶發送的ack後，也進入ESTABLISHED狀態;第三次握手可攜帶數據;

5.6 TCP連接的四次揮手（重要）

釋放連接（四次揮手）

第一次： 客戶向伺服器發送釋放連接報文段，發送端數據發送完畢，請求釋放連接（FIN=1），傳輸的第一個數據位元組的序號是x（seq=x）；客戶端狀態由ESTABLISHED進入FIN_WAIT_1（終止等待1狀態）；

第二次： 伺服器向客戶發送確認段，確認字型大小段有效（ACK=1），伺服器傳輸的數據序號是y（seq=y），伺服器期望接收客戶數據序號為x+1（ack_seq=x+1）;伺服器狀態由ESTABLISHED進入CLOSE_WAIT（關閉等待）；客戶端收到ACK段後，由FIN_WAIT_1進入FIN_WAIT_2；

第三次： 伺服器向客戶發送釋放連接報文段，請求釋放連接（FIN=1），確認字型大小段有效（ACK=1），表示伺服器期望接收客戶數據序號為x+1（ack_seq=x+1）;表示自己傳輸的第一個位元組序號是y+1（seq=y+1）；伺服器狀態由CLOSE_WAIT 進入 LAST_ACK （最後確認狀態）；

第四次： 客戶向伺服器發送確認段，確認字型大小段有效（ACK=1），表示客戶傳輸的數據序號是x+1（seq=x+1），表示客戶期望接收伺服器數據序號為y+1+1（ack_seq=y+1+1）；客戶端狀態由FIN_WAIT_2進入TIME_WAIT，等待2MSL時間，進入CLOSED狀態；伺服器在收到最後一次ACK後，由LAST_ACK進入CLOSED；

為什麼需要等待2MSL?

最後一個報文沒有確認；

確保發送方的ACK可以到達接收方；

2MSL時間內沒有收到，則接收方會重發；

確保當前連接的所有報文都已經過期。

六、應用層

為操作系統或網路應用程序提供訪問網路服務的介面。應用層重點：

數據傳輸基本單位為報文；

包含的主要協議：FTP（文件傳送協議）、Telnet（遠程登錄協議）、DNS（域名解析協議）、SMTP（郵件傳送協議），POP3協議（郵局協議），HTTP協議（Hyper Text Transfer Protocol）。

6.1 DNS詳解

DNS（Domain Name System:域名系統）【C/S，UDP，埠53】：解決IP地址復雜難以記憶的問題,存儲並完成自己所管轄范圍內主機的 域名 到 IP 地址的映射。

域名解析的順序：

【1】瀏覽器緩存，

【2】找本機的hosts文件，

【3】路由緩存，

【4】找DNS伺服器（本地域名、頂級域名、根域名）->迭代解析、遞歸查詢。

IP—>DNS服務—>便於記憶的域名

域名由點、字母和數字組成，分為頂級域（com，cn，net，gov，org）、二級域（,taobao,qq,alibaba）、三級域（www）(12-2-0852)

6.2 DHCP協議詳解

DHCP（Dynamic Configuration Protocol:動態主機設置協議）：是一個區域網協議，是應用UDP協議的應用層協議。作用：為臨時接入區域網的用戶自動分配IP地址。

6.3 HTTP協議詳解

文件傳輸協議（FTP）：控制連接（埠21）：傳輸控制信息（連接、傳輸請求），以7位ASCII碼的格式。整個會話期間一直打開。

HTTP（HyperText Transfer Protocol:超文本傳輸協議）【TCP，埠80】：是可靠的數據傳輸協議，瀏覽器向伺服器發收報文前，先建立TCP連接，HTTP使用TCP連接方式（HTTP自身無連接）。

HTTP請求報文方式：

GET：請求指定的頁面信息，並返回實體主體；

POST：向指定資源提交數據進行處理請求；

DELETE：請求伺服器刪除指定的頁面；

HEAD：請求讀取URL標識的信息的首部，只返回報文頭；

OPETION：請求一些選項的信息；

PUT：在指明的URL下存儲一個文檔。

6.3.1 HTTP工作的結構

6.3.2 HTTPS協議詳解

HTTPS(Secure)是安全的HTTP協議，埠號443。基於HTTP協議，通過SSL或TLS提供加密處理數據、驗證對方身份以及數據完整性保護

原文地址：https://blog.csdn.net/Royalic/article/details/119985591

D. 簡述數據通過計算機網路的通信過程。

過程：電腦將數據封裝上一定的頭部，轉換成0,1等二進制信號在線路上傳播給路由器，路由器根據路由表轉發數據，直達目的主機，再拆去頭部信息，將純的數據交給應用程序。

c/s(客戶機/伺服器)有三個主要部件：資料庫伺服器、客戶應用程序和網路。伺服器負責有效地管理系統的資源，其任務集中於：
1.資料庫安全性的要求
2.資料庫訪問並發性的控制
3.資料庫前端的客戶應用程序的全局數據完整性規則
4.資料庫的備份與恢復

客戶端應用程序的的主要任務是：
1.提供用戶與資料庫交互的界面
2.向資料庫伺服器提交用戶請求並接收來自資料庫伺服器的信息
3.利用客戶應用程序對存在於客戶端的數據執行應用邏輯要求
4.網路通信軟體的主要作用是，完成資料庫伺服器和客戶應用程序之間的數據傳輸。
三層C/S結構是將應用功能分成表示層、功能層和數據層三部分。
解決方案是：對這三層進行明確分割,並在邏輯上使其獨立。
在三層C/S中， 表示層 是應用的用戶介面部分,它擔負著用戶與應用間的對話功能。它用於檢查用戶從鍵盤等輸入的數據,顯示應用輸出的數據。為使用戶能直觀地進行操作，一般要使用圖形用戶介面 (GUI)，操作簡單、易學易用。在變更用戶介面時，只需改寫顯示控制和數據檢查程序，而不影響其他兩層。檢查的內容也只限於數據的形式和值的范圍，不包括有關業務本身的處理邏輯。
功能層 相當於應用的本體，它是將具體的業務處理邏輯地編入程序中。表示層和功能層之間的數據交往要盡可能簡潔。
數據層 就是DBMS，負責管理對資料庫數據的讀寫。DBMS必須能迅速執行大量數據的更新和檢索。現在的主流是關系資料庫管理系統 (RDBMS)。因此一般從功能層傳送到數據層的要求大都使用SQL語言。
在三層或N層C/S結構中，中間件 (Middleware) 是最重要的部件。所謂中間件是一個用API定義的軟體層,是具有強大通信能力和良好可擴展性的分布式軟體管理框架。它的功能是在客戶機和伺服器或者伺服器和伺服器之間傳送數據，實現客戶機群和伺服器群之間的通信。其工作流程是:在客戶機里的應用程序需要駐留網路上某個伺服器的數據或服務時，搜索此數據的C/S應用程序需訪問中間件系統。該系統將查找數據源或服務，並在發送應用程序請求後重新打包響應,將其傳送回應用程序。隨著網路計算模式的發展，中間件日益成為軟體領域的新的熱點。中間件在整個分布式系統中起數據匯流排的作用，各種異構系統通過中間件有機地結合成一個整體。每個C/S環境，從最小的LAN環境到超級網路環境,都使用某種形式的中間件。無論客戶機何時給伺服器發送請求，也無論它何時應用存取資料庫文件，都有某種形式的中間件傳遞C/S鏈路，用以消除通信協議、資料庫查詢語言、應用邏輯與操作系統之間潛在的不兼容問題。

三層C/S結構的優勢主要表現在以下幾個方面：
1.利用單一的訪問點，可以在任何地方訪問站點的資料庫；
2.對於各種信息源，不論是文本還是圖形都採用相同的界面；
3.所有的信息，不論其基於的平台，都可以用相同的界面訪問；
4.可跨平台操作；
5.減少整個系統的成本；
6.維護升級十分方便；
7.具有良好的開放性；
8.系統的可擴充性良好；
9.進行嚴密的安全管理；
10.系統管理簡單，可支持異種資料庫，有很高的可用性。

E. 簡述計算機網路的組成,以及各個組成部分的作用

計算機網路由七層組成：

1、物理層：傳遞信息需要利用一些物理傳輸媒體，如雙絞線、同軸電纜、光纖等。物理層的任務就是為上層提供一個物理的連接，以及該物理連接表現出來的機械、電氣、功能和過程特性，實現透明的比特流傳輸。

2、數據鏈路層：數據鏈路層負責在2個相鄰的結點之間的鏈路上實現無差錯的數據幀傳輸。在接收方接收到數據出錯時要通知發送方重發，直到這一幀無差錯地到達接收結點，數據鏈路層就是把一條有可能出錯的實際鏈路變成讓網路層看起來像不會出錯的數據鏈路。

3、網路層：網路中通信的2個計算機之間可能要經過許多結點和鏈路，還可能經過幾個通信子網。網路層數據傳輸的單位是分組。網路層的主要任務是為要傳輸的分組選擇一條合適的路徑，使發送分組能夠正確無誤地按照給定的目的地址找到目的主機，交付給目的主機的傳輸層。

4、傳輸層：傳輸層的主要任務是通過通信子網的特性，最佳地利用網路資源，並以可靠與經濟的方式為2個端系統的會話層之間建立一條連接通道，以透明地傳輸報文。傳輸層向上一層提供一個可靠的端到端的服務，使會話層不知道傳輸層以下的數據通信的細節。

5、會話層：在會話層以及以上各層中，數據的傳輸都以報文為單位，會話層不參與具體的傳輸，它提供包括訪問驗證和會話管理在內的建立以及維護應用之間的通信機制。如伺服器驗證用戶登錄便是由會話層完成的。

6、表示層：這一層主要解決用戶信息的語法表示問題。它將要交換的數據從適合某一用戶的抽象語法，轉換為適合OSI內部表示使用的傳送語法。即提供格式化的表示和轉換數據服務。數據的壓縮和解壓縮、加密和解密等工作都由表示層負責。

7、應用層：這是OSI參考模型的最高層。應用層確定進程之間通信的性質以滿足用戶的需求，以及提供網路與用戶軟體之間的介面服務。

(5)簡述計算機網路漏斗演算法工作過程擴展閱讀：

傳輸層作為整個計算機網路的核心，是惟一負責總體數據傳輸和控制的一層。因為網路層不一定保證服務的可靠，而用戶也不能直接對通信子網加以控制，因此在網路層之上，加一層即傳輸層以改善傳輸質量。

傳輸層利用網路層提供的服務，並通過傳輸層地址提供給高層用戶傳輸數據的通信埠，使系統間高層資源的共享不必考慮數據通信方面和不可靠的數據傳輸方面的問題。

F. 計算機網路名詞解釋知識點簡答題整理

基帶傳輸：比特流直接向電纜發送，無需調制到不同頻段；

基帶信號：信源發出的沒有經過調制的原始電信號；

URL ：統一資源定位符，標識萬維網上的各種文檔，全網范圍唯一；

傳輸時延：將分組的所有比特推向鏈路所需要的時間；

協議：協議是通信設備通信前約定好的必須遵守的規則與約定，包括語法、語義、定時等。

網路協議：對等層中對等實體間制定的規則和約定的集合；

MODEM ：數據機；

起始（原始）伺服器：對象最初存放並始終保持其拷貝的伺服器；

計算機網路：是用通信設備和線路將分散在不同地點的有獨立功能的多個計算機系統互相連接起來，並通過網路協議進行數據通信，實現資源共享的計算機集合；

解調：將模擬信號轉換成數字信號；

多路復用：在一條傳輸鏈路上同時建立多條連接，分別傳輸數據；

默認路由器：與主機直接相連的一台路由器；

LAN ：區域網，是一個地理范圍小的計算機網路；

DNS ：域名系統，完成主機名與 IP 地址的轉換；

ATM ：非同步傳輸模式，是建立在電路交換和分組交換基礎上的一種面向連接的快速分組交換技術；

Torrent ：洪流，參與一個特定文件分發的所有對等方的集合；

Cookie ：為了辨別用戶、用於 session 跟蹤等而儲存在用戶本地終端的數據；

SAP ：服務訪問點；

n PDU ： PDU 為協議數據單元，指對等層之間的數據傳輸單位；第 n 層的協議數據單元；

PPP ：點對點傳輸協議；

Web caching ：網頁緩存技術；

Web 緩存：代替起始伺服器來滿足 HTTP 請求的網路實體。

Proxy server ：代理伺服器；

Go-back-n ：回退 n 流水線協議；允許發送方連續發送分組，無需等待確認，若出錯，從出錯的分組開始重發；接收方接收數據分組，若正確，發 ACK ，若出錯，丟棄出錯分組及其後面的分組，不發任何應答；

Packet switching ：分組交換技術；

CDMA ：碼分多路復用技術；各站點使用不同的編碼，然後可以混合發送，接收方可正確提取所需信息；

TDM ：時分多路復用，將鏈路的傳輸時間劃分為若干時隙，每個連接輪流使用不同時隙進行傳輸；

FDM ：頻分多路復用，將鏈路傳輸頻段分成多個小的頻段，分別用於不同連接信息的傳送；

OSI ：開放系統互連模型，是計算機廣域網體系結構的國際標准，把網路分為 7 層；

CRC ：循環冗餘檢測法，事先雙方約定好生成多項式，發送節點在發送數據後附上冗餘碼，使得整個數據可以整除生成多項式，接收節點收到後，若能整除，則認為數據正確，否則，認為數據錯誤；

RIP ：路由信息協議；

Socket （套接字）：同一台主機內應用層和運輸層的介面；

轉發表：交換設備內，從入埠到出埠建立起來的對應表，主要用來轉發數據幀或 IP 分組；

路由表：路由設備內，從源地址到目的地址建立起來的最佳路徑表，主要用來轉發 IP 分組；

存儲轉發：分組先接收存儲後，再轉發出去；

虛電路網路：能支持實現虛電路通信的網路；

數據報網路：能支持實現數據報通信的網路；

虛電路：源和目的主機之間建立的一條邏輯連接，創建這條邏輯連接時，將指派一個虛電路標識符 VC.ID ，相關設備為它運行中的連接維護狀態信息；

毒性逆轉技術： DV 演算法中，解決計數到無窮的技術，即告知從相鄰路由器獲得最短路徑信息的相鄰路由器到目的網路的距離為無窮大；

加權公平排隊 WFQ ：排隊策略為根據權值大小不同，將超出隊列的數據包丟棄；

服務原語：服務的實現形式，在相鄰層通過服務原語建立交互關系，完服務與被服務的過程；

透明傳輸：在無需用戶干涉的情況下，可以傳輸任何數據的技術；

自治系統 AS ：由一組通常在相同管理者控制下的路由器組成，在相同的 AS 中，路由器可全部選用同樣的選路演算法，且擁有相互之間的信息；

分組丟失：分組在傳輸過程中因為種種原因未能到達接收方的現象；

隧道技術：在鏈路層或網路層通過對等協議建立起來的邏輯通信信道；

移動接入：也稱無線接入，是指那些常常是移動的端系統與網路的連接；

面向連接服務：客戶機程序和伺服器程序發送實際數據的分組前，要彼此發送控制分組建立連接；

無連接服務：客戶機程序和伺服器程序發送實際數據的分組前，無需彼此發送控制分組建立連接；

MAC 地址：網卡或網路設備埠的物理地址；

擁塞控制：當網路發生擁塞時，用響應的演算法使網路恢復到正常工作的狀態；

流量控制：控制發送方發送數據的速率，使收發雙方協調一致；

Ad Hoc 網路：自主網路，無基站；

往返時延：發送方發送數據分組到收到接收方應答所需要的時間；

電路交換：通信節點之間採用面向連接方式，使用專用電路進行傳輸；

ADSL ：非同步數字用戶專線，採用不對稱的上行與下行傳輸速率，常用於用戶寬頻接入。

多播：組播，一對多通信；

路由器的組成包括：輸入埠、輸出埠、交換結構、選路處理器；

網路應用程序體系結構：客戶機 / 伺服器結構、對等共享、混合；

集線器是物理層設備，交換機是數據鏈路層設備，網卡是數據鏈路層設備，路由器是網路層設備；

雙絞線連接設備的兩種方法：直連線和交叉線，同種設備相連和計算機與路由器相連都使用交叉線；不同設備相連用直連線；

MAC 地址 6 位元組， IPv4 地址 4 位元組， IPv6 地址 16 位元組；

有多種方法對載波波形進行調制，調頻，調幅，調相；

IEEE802.3 乙太網採用的多路訪問協議是 CSMA/CD ；

自治系統 AS 內部的選路協議是 RIP 、 OSPF ；自治系統間的選路協議是 BGP ；

多路訪問協議：分三大類：信道劃分協議、隨機訪問協議、輪流協議；

信道劃分協議包括：頻分 FDM 、時分 TDM 、碼分 CDMA ；

隨機訪問協議包括： ALOHA 、 CSMA 、 CSMA/CD(802.3) 、 CSMA/CA(802.11) ；

輪流協議包括：輪詢協議、令牌傳遞協議

ISO 和 OSI 分別是什麼單詞的縮寫，中文意思是什麼？用自己的理解寫出 OSI 分成哪七層？每層要解決的問題和主要功能是什麼？

答：ISO：international standard organization 國際標准化組織；OSI：open system interconnection reference model 開放系統互連模型；

OSI分為 應用層、表示層、會話層、傳輸層、網路層、數據鏈路層、物理層；

層名稱解決的問題主要功能

應用層實現特定應用選擇特定協議；針對特定應用規定協議、時序、表示等，進行封裝。在端系統中用軟體來實現，如HTTP；

表示層壓縮、加密等表示問題；規定數據的格式化表示，數據格式的轉換等；

會話層會話關系建立，會話時序控制等問題；規定通信的時序；數據交換的定界、同步、建立檢查點等；

傳輸層源埠到目的埠的傳輸問題；所有傳輸遺留問題：復用、流量、可靠；

網路層路由、擁塞控制等網路問題；IP定址，擁塞控制；

數據鏈路層相鄰節點無差錯傳輸問題；實現檢錯與糾錯，多路訪問，定址；

物理層物理上可達；定義機械特性，電氣特性，功能特性等；

網際網路協議棧分層模型及每層的功能。

分層的優點：使復雜系統簡化，易於維護和更新；

分層的缺點：有些功能可能在不同層重復出現；

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假設一個用戶 ( 郵箱為： [email protected]) 使用 outlook 軟體發送郵件到另一個用戶 ( 郵箱為： [email protected]) ，且接收用戶使用 IMAP 協議收取郵件，請給出此郵件的三個傳輸階段，並給出每個階段可能使用的應用層協議。

用戶 [email protected] 使用outlook軟體發送郵件到 163 郵件伺服器

163郵件伺服器將郵件發送給用戶 [email protected] 的yahoo郵件伺服器

用戶 [email protected] 使用IMAP協議從yahoo郵件伺服器上拉取郵件

第1、2階段可以使用SMTP協議或者擴展的SMTP協議：MIME協議，第3階段可以使用IMAP、POP3、HTTP協議

三次握手的目的是什麼？為什麼要三次（二次為什麼不行）？

為了實現可靠數據傳輸，TCP協議的通信雙方，都必須維護一個序列號，以標識發送出去的數據包中，哪些是已經被對方收到的。三次握手的過程即是通信雙方相互告知序列號起始值，並確認對方已經收到了序列號起始值的必經步驟。

如果只是兩次握手，至多隻有連接發起方的起始序列號能被確認，另一方選擇的序列號則得不到確認。

選擇性重傳 (SR) 協議中發送方窗口和接收方窗口何時移動？分別如何移動？

發送方：當收到ACK確認分組後，若該分組的序號等於發送基序號時窗口發生移動；向前移動到未確認的最小序號的分組處；

接收方：當收到分組的序號等於接收基序號時窗口移動；窗口按交付的分組數量向前移動；

簡述可靠傳輸協議 rdt1.0, rdt2.0, rdt2.1, rdt2.2 和 rdt3.0 在功能上的區別。

rdt1.0：經可靠信道上的可靠數據傳輸，數據傳送不出錯不丟失，不需要反饋。

rdt2.0（停等協議）：比特差錯信道上的可靠數據傳輸，認為信道傳輸的數據可能有比特差錯，但不會丟包。接收方能進行差錯檢驗，若數據出錯，發送方接收到NAK之後進行重傳。

rdt2.1：在rdt2.0的基礎上增加了處理重復分組的功能，收到重復分組後，再次發送ACK；

rdt2.2：實現無NAK的可靠數據傳輸，接收方回發帶確認號的ACK0/1，

收到出錯分組時，不發NAK，發送接收到的上一個分組的ACK；

rdt3.0：實現了超時重發功能，由發送方檢測丟包和恢復；

電路交換和虛電路交換的區別？哪些網路使用電路交換、報文交換、虛電路交換和數據報交換？請各舉一個例子。

電路交換時整個物理線路由通訊雙方獨占；

虛電路交換是在電路交換的基礎上增加了分組機制，在一條物理線路上虛擬出多條通訊線路。

電路交換：電話通信網

報文交換：公用電報網

虛電路交換：ATM

數據報交換：Internet

電路交換：面向連接，線路由通信雙方獨占；

虛電路交換：面向連接，分組交換，各分組走統一路徑，非獨占鏈路；

數據報交換：無連接，分組交換，各分組走不同路徑；

交換機逆向擴散式路徑學習法的基本原理：

交換表初始為空；

當收到一個幀的目的地址不在交換表中時，將該幀發送到所有其他介面（除接收介面），並在表中記錄下發送節點的信息，包括源MAC地址、發送到的介面，當前時間；

如果每個節點都發送了一幀，每個節點的地址都會記錄在表中；

收到一個目的地址在表中的幀，將該幀發送到對應的介面；

表自動更新：一段時間後，沒有收到以表中某個地址為源地址的幀，從表中刪除該地址；

非持久 HTTP 連接和持久 HTTP 連接的不同：

非持久HTTP連接：每個TCP連接只傳輸一個web對象，只傳送一個請求/響應對，HTTP1.0使用；

持久HTTP連接：每個TCP連接可以傳送多個web對象，傳送多個請求/響應對，HTTP1.1使用；

Web 緩存的作用是什麼？簡述其工作過程：

作用：代理原始伺服器滿足HTTP請求的網路實體；

工作過程：

瀏覽器：與web緩存建立一個TCP連接，向緩存發送一個該對象的HTTP請求；

Web緩存：檢查本地是否有該對象的拷貝；

若有，就用HTTP響應報文向瀏覽器轉發該對象；

若沒有，緩存與原始伺服器建立TCP連接，向原始伺服器發送一個該對象的HTTP請求，原始伺服器收到請求後，用HTTP響應報文向web緩存發送該對象，web緩存收到響應，在本地存儲一份，並通過HTTP響應報文向瀏覽器發送該對象；

簡要說明無線網路為什麼要用 CSMA/CA 而不用 CSMA/CD ？

無線網路用無線信號實施傳輸，現在的技術還無法檢測沖突，因此無法使用帶沖突檢測的載波偵聽多路訪問協議CSMA/CD，而使用沖突避免的載波偵聽多路訪問協議CSMA/CA；

簡述各種交換結構優缺點，並解釋線頭 HOL 阻塞現象。

內存交換結構：以內存為交換中心；

       優點：實現簡單，成本低；

       缺點：不能並行，速度慢；

匯流排交換結構：以共享匯流排為交換中心；

       優點：實現相對簡單，成本低；

       缺點：不能並行，速度慢，不過比memory快；

縱橫制：以交叉陣列為交換中心；

       優點：能並行，速度快，比memory和匯流排都快；

       缺點：實現復雜，成本高；

線頭HOL阻塞：輸入隊列中後面的分組被位於線頭的一個分組阻塞（即使輸出埠是空閑的），等待交換結構發送；

CSMA/CD 協議的中文全稱，簡述其工作原理。

帶沖突檢測的載波偵聽多路訪問協議；

在共享信道網路中，發送節點發送數據之前，先偵聽鏈路是否空閑，若空閑，立即發送，否則隨機推遲一段時間再偵聽，在傳輸過程中，邊傳輸邊偵聽，若發生沖突，以最快速度結束發送，並隨機推遲一段時間再偵聽；

奇偶校驗、二維奇偶校驗、 CRC 校驗三者比較：

奇偶校驗能檢測出奇數個差錯；

二維奇偶校驗能夠檢測出兩個比特的錯誤，能夠糾正一個比特的差錯；

CRC校驗能檢測小於等於r位的差錯和任何奇數個差錯；

GBN 方法和 SR 方法的差異：

GBN：一個定時器，超時，重發所有已發送未確認接收的分組，發送窗口不超過2的k次方-1，接收窗口大小為1，採用累計確認，接收方返回最後一個正確接受的分組的ACK；

SR：多個定時器，超時，只重發超時定時器對應的分組，發送窗口和接收窗口大小都不超過2的k-1次方，非累計確認，接收方收到當前窗口或前一窗口內正確分組時返回對應的ACK；

G. 計算機網路工作原理是什麼

關於計算機網路的定義。

廣義的觀點：計算機技術與通信技術相結合，實現遠程信息處理或進一步達到資源共享的系統；資源共享的觀點：以能夠相互共享資源的方式連接起來，並且各自具有獨立功能的計算機系統的集合；對用戶透明的觀點：存在一個能為用戶自動管理資源的網路操作系統，由它來調用完成用戶任務所需要的資源，而整個網路像一個大的計算機系統一樣對用戶是透明的，實際上這種觀點描述的是一個分布式系統。
1、支撐計算機網路的有兩大技術原理：
1）計算機（廣義上的計算機） 2）通信技術（包括接入和輸出技術）
前者的存在使得用戶有了強大的數據錄入、處理、輸出能力，後者使得信息的遠程即時交換和共享成為可能。
2． 計算機網路的拓樸結構。
答：計算機網路採用拓樸學的研究方法，將網路中的設備定義為結點，把兩個設備之間的連接線路定義為鏈路。計算機網路也是由一組結點和鏈路組成的的幾何圖形，這就是拓樸結構。
分類：按信道類型分，分為點---點線路通信子網和廣播信道的通信子網。採用點——點連線的通信子網的基本結構有四類：星狀、環狀、樹狀和網狀；廣播信道通子網有匯流排狀、環狀和無線狀。
3． 計算機網路的體系結構
答：將計算機網路的層次結構模型和分層協議的集合定義為計算機網路體系結構。
4．計算機網路的協議三要素
答：三要素是：1，語法：關於諸如數據格式及信號電平等的規定；2，語義：關於協議動作和差錯處理等控制信息；3，定時：包含速率匹配和排序等。
5．OSI七層協議體系結構和各級的主要作用
答：七層指：由低到高，依次是物理層，數據鏈路層，網路層，傳輸層，會話層，表示層和應用層。
6．TCP/IP協議體系結構
答：TCP/IP是一個協議系列，目前已飲食了100多個協議，用於將各種計算機和數據通信設備組成計算機網路。
TCP/IP協議具有如下特點：1，協議標准具有開放性，其獨立於特定的計算機硬體與操作系統，可以免費使用；2，統一分配網路地址，使得整個TCP/IP設備在網路中都具有惟一的IP地址。
分層：應用層（SMTP, DNS, NFS, FTP, Telnet, Others）、傳輸層（TCP,UDP）、互聯層（IP，ICMP, ARP, RARP）、主機——網路層(Ethernet, ARPANET, PDN ,Others)。
傳輸控制協議TCP：定義了兩台計算機之間進行可靠數據傳輸所交換的數據和確認信息的格式，以及計算機為了確保數據的正確到達而採取的措施。
7、計算機通信常用原理

虛電路可分為永久虛電路和交換虛電路。
X.25協議描述了主機（DTE）與分組交換網（PSN）之間的介面標准。
X.25的分組級相當於OSI參考模型中的網路層，主要功能是向主機提供多信道的虛電路服務。
幀中繼的層次結構中只有物理層和鏈路層，採用光纖作為傳輸介質。
幀中繼的常見應用：1，區域網的互聯，2，語音傳輸，3，文件傳輸。
ATM（非同步傳輸模式），ATM的信元具有固定的長度，53個位元組，5個自己是信頭，48個位元組是信息段。
ATM網路環境由兩部分組成：ATM網路和ATM終端用戶。
區域網L3交換技術：Fast IP技術，Net Flow技術
廣域網L3交換技術：Tag Switching
虛擬區域網：是通過路由和交換設備在網路的物理拓撲結構基礎上建立的邏輯網路。
虛擬區域網的交換技術：埠交換、幀交換、元交換。
虛擬區域網的劃分方法：按交換埠號、按MAC地址、按第三層協議。
VPN（虛擬專用網），特點：1，安全保障，2，服務質量保證，3，可擴充性和靈活性，4，可管理性。
VPN的安全技術：隧道技術、加解密技術、密鑰管理技術、使用者與設備身份認證技術。
網路管理基本功能：故障管理、計費管理、配置管理、性能管理、安全管理。
SNMP（簡單網路管理協議），CMIS/CMIP（公共管理信息服務和公共管理信息協議）。

H. 計算機的基本工作原理是什麼啊

工作原理是計算機在運行時，先從內存中取出第一條指令，通過控制器的解碼，按指令的要求，從存儲器中取出數據進行指定的運算和邏輯操作等加工，然後再按地址把結果送到內存中去。接下來，再取出第二條指令，在控制器的指揮下完成規定操作。依此進行下去。直至遇到停止指令。

計算機的主要特點是運算速度快，計算機內部電路組成，可以高速准確地完成各種算術運算；計算精確度高，計算機控制的導彈之所以能准確地擊中預定的目標，是與計算機的精確計算分不開的；邏輯運算能力強，能對信息進行比較和判斷；計算機可以存儲大量的信息。

(8)簡述計算機網路漏斗演算法工作過程擴展閱讀：

計算機的應用

1、多媒體應用

隨著電子技術特別是通信和計算機技術的發展，人們已經有能力把文本、音頻、視頻、動畫、圖形和圖像等各種媒體綜合起來，構成一種全新的概念—「多媒體」。在醫療、教育、商業、銀行、保險、行政管理、軍事、工業、廣播、交流和出版等領域中，多媒體的應用發展很快。

2、計算機網路

由一些獨立的和具備信息交換能力的計算機互聯構成，以實現資源共享。計算機在網路方面的應用使人類之間的交流跨越了時間和空間障礙。計算機網路已成為人類建立信息社會的物質基礎，它給我們的工作帶來極大的方便和快捷。

3、信息管理

以資料庫管理系統為基礎，輔助管理者提高決策水平，改善運營策略。信息處理具體包括數據的採集、存儲、加工、分類、排序、檢索和發布等一系列工作。

I. 簡要說明計算機網路的通信過程是怎樣進行的

從用戶在瀏覽器中輸入URL開始大概是這樣的過程。
1)URL被提交到域名伺服器得到目的主機的IP地址
2)根據IP選擇路由 ，若在同一網路則直接交付，否則交給路由器選擇下一跳地址直到把消息傳到目的主機所在網路
3)到達目的主機所在網路後，根據IP地址得到MAC地址，按此MAC地址將消息交付給目的主機