1. TCP擁塞窗口 TCP Congestion Window

TCP擁塞窗口是指在TCP數(shù)據(jù)傳輸過程中，發(fā)送端和接收端之間的一個緩存區(qū)。它的作用是控制網(wǎng)絡(luò)擁塞，防止過多的數(shù)據(jù)包擁塞網(wǎng)絡(luò)導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)性能下降和數(shù)據(jù)丟失。

TCP擁塞窗口的大小由TCP協(xié)議根據(jù)網(wǎng)絡(luò)情況動態(tài)調(diào)整，初始值一般為MSS（最大報文段長度）。在每次成功傳輸數(shù)據(jù)后，TCP窗口會隨著確認(rèn)消息的到來逐漸擴大；而在出現(xiàn)丟包或網(wǎng)絡(luò)擁塞情況下，TCP窗口會迅速縮小，從而減少發(fā)送速率，避免造成更嚴(yán)重的網(wǎng)絡(luò)擁塞。

TCP擁塞窗口的動態(tài)調(diào)整需要依賴于網(wǎng)絡(luò)的反饋信息，例如數(shù)據(jù)包確認(rèn)消息、丟包重傳等反饋信息。因此，在設(shè)計網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用程序時需要合理設(shè)置TCP擁塞窗口的大小，以達(dá)到良好的網(wǎng)絡(luò)性能和可靠性。
例1：
TCP的擁塞窗口cwnd大小與RTT的關(guān)系如下所示：

（1）試畫出擁塞窗口與RTT的關(guān)系曲線

橫坐標(biāo)是往返時延RTT，縱坐標(biāo)是擁塞窗口大小cwnd。

往返時延（Round-Trip Time，簡稱RTT）是指從發(fā)送方發(fā)送數(shù)據(jù)開始，到發(fā)送方收到接收方的確認(rèn)消息所經(jīng)歷的時間。

RTT從1到6變化時，擁塞窗口大小cwnd成倍增加，處于 慢開始階段
RTT從6到16變化時，擁塞窗口大小cwnd線性增加，處于擁塞避免階段
RTT=6時，cwnd=32，是慢開始門限ssthresh的初始值
RTT=17,cwnd降為RTT=16時的一半
RTT從17到22變化時，擁塞窗口大小cwnd線性增加，處于擁塞避免階段
RTT從23到26變化時，擁塞窗口大小cwnd成倍增加，處于 慢開始階段
（2）指明TCP工作在慢開始階段的時間間隔。
慢開始階段即[RTT=1,RTT=6]，[RTT=23,RTT=26]；
（3）指明TCP工作在擁塞避免階段的時間間隔。
擁塞避免階段即[RTT=6,RTT=16]，[RTT=17,RTT=22]；
（4）在RTT=16和RTT=22之后發(fā)送方是通過收到的三個重復(fù)的確認(rèn)還是通過超時檢測到丟失了報文段？
RTT=16：因為[RTT=17,RTT=22]是線性增加，回到擁塞避免階段，所以RTT=16是收到了三個確認(rèn)ACK，擁塞窗口減慢，執(zhí)行了快重傳算法；

RTT=22：[RTT=23,RTT=26]是慢開始階段，且網(wǎng)絡(luò)的擁塞窗口降到了1，因此是發(fā)送方通過超時檢測到丟失了報文段；
（5）在RTT=1、RTT=18和RTT=24時，門限ssthresh分別被設(shè)置為多大？
RTT=1，門限ssthresh是初始門限值，為32

RTT=18時，從C點收到三個重復(fù)確認(rèn)之后，之后門限值設(shè)置為此擁塞時擁塞窗口的一半，因此為42/2=21；

RTT=24時，同樣是發(fā)生擁塞時，擁塞窗口的一半，即RTT=26的一半，26/2=13；
（6）在RTT等于多少時發(fā)送出第70個報文段？
每一次RTT，發(fā)送多少報文，取決于此輪擁塞窗口cwnd的大??；然后將每輪擁塞窗口值加在一起，找到包含和70的那一輪；
cwnd=33時，RTT=7，因此在第七輪時，發(fā)送了第70個報文段
（7）假定在RTT=26之后收到了三個重復(fù)的確認(rèn)，因而檢測出了報文段的丟失那么擁塞窗口cwnd和門限ssthresh應(yīng)設(shè)置為多大？

擁塞窗口cwnd應(yīng)設(shè)置為收到三個重復(fù)確認(rèn)時，擁塞窗口減半的值，設(shè)置為8/2=4；門限ssthresh應(yīng)設(shè)置為檢測出報文段丟失時擁塞窗口8的一半，即4；

2. 鏈路狀態(tài)算法，計算機最短距離。

鏈路狀態(tài)算法（Link State Algorithm）是計算機網(wǎng)絡(luò)中一種用于計算網(wǎng)絡(luò)中節(jié)點之間最短路徑的算法。通過每個節(jié)點向周圍節(jié)點發(fā)送鏈路信息，建立全網(wǎng)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，計算出每個節(jié)點到其他節(jié)點的最短距離，并取得最優(yōu)路徑。此算法常用于路由器的路由選擇協(xié)議，能有效提高網(wǎng)絡(luò)的傳輸效率和可靠性。

例題：

答案：

3. 用戶訪問網(wǎng)頁或FTP，網(wǎng)絡(luò)中是如何工作的？

按照網(wǎng)絡(luò)工作的不同層次，網(wǎng)絡(luò)中主要經(jīng)歷了以下步驟：

1. 應(yīng)用層： 用戶使用瀏覽器或FTP等客戶端應(yīng)用向服務(wù)器發(fā)出請求，請求包含應(yīng)用層協(xié)議的頭部信息和請求體內(nèi)容。

2. 傳輸層： 當(dāng)TCP/IP協(xié)議棧接收到來自上層的請求時，會在傳輸層建立TCP連接（TCP即傳輸控制協(xié)議，是一種可靠的數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議），通過三次握手建立客戶端和服務(wù)器間的連接。然后將應(yīng)用層的請求分割成TCP段，每個TCP段都帶有序號，用于保證數(shù)據(jù)傳輸?shù)目煽啃浴?/p>

3. 網(wǎng)絡(luò)層： 當(dāng)TCP/IP協(xié)議棧接收到來自傳輸層的TCP段時，會將TCP段封裝在IP數(shù)據(jù)包中，并為該IP數(shù)據(jù)包添加源IP地址和目標(biāo)IP地址等信息。這些信息使得IP數(shù)據(jù)包可以正確地尋址。

4. 鏈路層： 當(dāng)TCP/IP協(xié)議棧接收到來自網(wǎng)絡(luò)層的IP數(shù)據(jù)包時，根據(jù)目標(biāo)IP地址查找ARP緩存表，如果緩存表中找不到對應(yīng)的MAC地址，就會使用ARP協(xié)議發(fā)送廣播請求獲取目標(biāo)MAC地址。當(dāng)數(shù)據(jù)鏈路層獲取到目標(biāo)MAC地址后，將IP數(shù)據(jù)包封裝成數(shù)據(jù)鏈路層消息（例如以太網(wǎng)幀）進(jìn)行傳輸。

5. 物理層： 將鏈路層的幀轉(zhuǎn)化為0和1的比特流，在物理介質(zhì)上傳輸，例如通過網(wǎng)線、無線信號等進(jìn)行傳輸。

4. 子網(wǎng)劃分，集團(tuán)公司如何劃分網(wǎng)絡(luò)。

子網(wǎng)劃分將一個大型網(wǎng)絡(luò)按照功能、位置等因素劃分為多個小型網(wǎng)絡(luò)，使得每個小型網(wǎng)絡(luò)都能夠獨立地管理和運行，同時還能通過路由器等網(wǎng)絡(luò)設(shè)備實現(xiàn)彼此之間的通信。

以下是集團(tuán)公司如何進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)劃分的一般步驟：

1. 制定網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃

首先需要制定網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃，包括整個網(wǎng)絡(luò)的架構(gòu)、數(shù)據(jù)中心、主干線、分支機構(gòu)、服務(wù)器、防火墻等設(shè)備的部署位置、各個網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的功能及配置等信息。

2. 選擇IP地址

根據(jù)網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃確定所需要的IP地址數(shù)量，并選擇相應(yīng)的IP地址段。一般情況下，集團(tuán)公司的網(wǎng)絡(luò)規(guī)模較大，可以選擇私有IP地址段，如10.0.0.0/8、172.16.0.0/12或192.168.0.0/16等。

3. 劃分子網(wǎng)

根據(jù)網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃和IP地址段，將整個網(wǎng)絡(luò)劃分為多個子網(wǎng)。一般情況下，不同的部門或功能會被劃分到不同的子網(wǎng)中。例如財務(wù)部門、人事部門、辦公區(qū)、生產(chǎn)區(qū)等可以被分別劃分到不同的子網(wǎng)中。

4. 分配IP地址

根據(jù)每個子網(wǎng)的需要，為每個子網(wǎng)分配一部分IP地址。其中，一部分IP地址可以用于靜態(tài)IP地址分配，另一部分可以使用DHCP服務(wù)器動態(tài)分配IP地址。

5. 配置設(shè)備

根據(jù)子網(wǎng)的劃分和IP地址的分配，對網(wǎng)絡(luò)設(shè)備進(jìn)行相應(yīng)的配置，如路由器、交換機、防火墻等。

在子網(wǎng)劃分過程中，需要考慮到網(wǎng)絡(luò)的可擴展性和安全性。對于大型集團(tuán)公司來說，為了更好地管理網(wǎng)絡(luò)和保障網(wǎng)絡(luò)安全，可以在不同的子網(wǎng)之間設(shè)置訪問控制列表（ACL）、VLAN、VPN等安全措施，同時還需要定期進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)巡檢和漏洞掃描等安全管理工作，以確保網(wǎng)絡(luò)的穩(wěn)定和安全。
子網(wǎng)劃分是將一個大型網(wǎng)絡(luò)劃分為多個小型網(wǎng)絡(luò)，以便于網(wǎng)絡(luò)管理和提高網(wǎng)絡(luò)安全性。在集團(tuán)公司中，一般會采用子網(wǎng)劃分的方法來劃分網(wǎng)絡(luò)。以下是關(guān)于子網(wǎng)劃分的一個例題及解析。

例題：

某集團(tuán)公司要對其內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行子網(wǎng)劃分，其網(wǎng)絡(luò)ID為192.168.0.0/16。該公司共有四個部門，分別是財務(wù)部、人事部、開發(fā)部和市場部。每個部門所需IP地址數(shù)量如下表所示：

請按照上述要求，設(shè)計并劃分該公司的子網(wǎng)。

解析：

首先，我們需要根據(jù)公司的網(wǎng)絡(luò)ID（192.168.0.0/16）來確定可用的IP地址范圍。根據(jù)CIDR表示法，192.168.0.0/16表示該網(wǎng)絡(luò)的IP地址范圍為從192.168.0.0 到192.168.255.255，共計65536個IP地址。

但是，IP地址范圍是怎么計算出來的呢？它是由子網(wǎng)掩碼和網(wǎng)絡(luò)地址共同決定的。具體計算方法如下：

將子網(wǎng)掩碼和 IP 地址進(jìn)行逐位運算，得到該網(wǎng)絡(luò)地址的網(wǎng)絡(luò)部分。例如，子網(wǎng)掩碼為 255.255.0.0，IP 地址為 192.168.0.0，則運算結(jié)果為 192.168.0.0。

將子網(wǎng)掩碼和 IP 地址進(jìn)行逐位取反運算，得到該網(wǎng)絡(luò)地址的廣播地址。例如，子網(wǎng)掩碼為 255.255.0.0，IP 地址為 192.168.0.0，則運算結(jié)果為 192.168.255.255。

因此，該網(wǎng)絡(luò)的 IP 地址范圍即為 192.168.0.0 到 192.168.255.255。

接下來，我們需要根據(jù)需求將每個部門分配到不同的子網(wǎng)中。我們可以按照部門所需的IP地址數(shù)量來確定每個子網(wǎng)所包含的IP地址數(shù)。由于每個子網(wǎng)的IP地址數(shù)必須是2的冪次方，我們要選擇最小的2的冪次方，使其大于或等于當(dāng)前所需的IP地址數(shù)。

• 財務(wù)部：50個IP地址，所需IP地址數(shù)轉(zhuǎn)化為2的冪次方為64個IP地址，即2^6個IP地址。
• 人事部：20個IP地址，所需IP地址數(shù)轉(zhuǎn)化為2的冪次方為32個IP地址，即2^5個IP地址。
• 開發(fā)部：100個IP地址，所需IP地址數(shù)轉(zhuǎn)化為2的冪次方為128個IP地址，即2^7個IP地址。
• 市場部：30個IP地址，所需IP地址數(shù)轉(zhuǎn)化為2的冪次方為32個IP地址，即2^5個IP地址。

然后確定子網(wǎng)掩碼。對于一個子網(wǎng)掩碼為24位（255.255.255.0）的網(wǎng)絡(luò)，它可以容納256個IP地址，其中一個IP地址是網(wǎng)絡(luò)地址，一個IP地址是廣播地址，因此實際可用的IP地址數(shù)量是254個。同理，子網(wǎng)掩碼為25位（255.255.255.128）的網(wǎng)絡(luò)可以容納128個IP地址，其中一個IP地址是網(wǎng)絡(luò)地址，一個IP地址是廣播地址，實際可用的IP地址數(shù)量是126個。以此類推，我們可以得到子網(wǎng)掩碼為26位（255.255.255.192）時能夠容納64個IP地址，其中一個IP地址是網(wǎng)絡(luò)地址，一個IP地址是廣播地址，實際可用的IP地址數(shù)量是62個。

最后確定IP地址范圍。由于財務(wù)部門的子網(wǎng)掩碼為26位，因此其網(wǎng)絡(luò)地址為192.168.0.0，廣播地址為192.168.0.63。財務(wù)部門可用的IP地址范圍為192.168.0.1-192.168.0.62。

子網(wǎng)掩碼 255.255.255.192 對應(yīng)的二進(jìn)制是
11111111.11111111.11111111.11000000，其中有 26 位為 1。這 26 位對應(yīng)的是 IP 地址的網(wǎng)絡(luò)部分，也就是 192.168.0. 部分。因此，如果將 255.255.255.192 轉(zhuǎn)換為 CIDR 表示法，其對應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)前綴為 192.168.0.0/26。

以此類推，我們可以依照上述步驟確定每個子網(wǎng)的IP地址范圍和子網(wǎng)掩碼，并劃分公司的內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)。

根據(jù)上述計算結(jié)果，我們可以得到四個子網(wǎng)的IP地址范圍及子網(wǎng)掩碼：

• 財務(wù)部：192.168.0.0/26 （子網(wǎng)掩碼255.255.255.192）
• 人事部：192.168.0.64/27 （子網(wǎng)掩碼255.255.255.224）
• 開發(fā)部：192.168.0.128/25 （子網(wǎng)掩碼255.255.255.128）
• 市場部：192.168.0.192/27 （子網(wǎng)掩碼255.255.255.224）

這樣，我們就成功地將該公司的網(wǎng)絡(luò)劃分為了四個子網(wǎng)。對于每個子網(wǎng)，都有獨立的IP地址范圍和子網(wǎng)掩碼，可以進(jìn)行獨立的網(wǎng)絡(luò)管理和安全設(shè)置。

5. 分組的四種時延是什么？并解釋。

在計算機網(wǎng)絡(luò)中，數(shù)據(jù)通常在發(fā)送端和接收端之間通過分組進(jìn)行傳輸。分組傳輸過程中，會產(chǎn)生不同的時延。常見的四種時延包括：

1. 傳輸時延（Transmission Delay）：是指將分組的所有比特傳輸所需要的時間。發(fā)送時延取決于分組的長度和傳輸速率，可以通過分組長度除以傳輸速率來計算。

2. 傳播時延（Propagation Delay）：是指分組經(jīng)過傳輸介質(zhì)傳播所需要的時間。傳播時延取決于傳輸介質(zhì)的長度和信號傳播速度，可以通過傳輸介質(zhì)長度除以信號傳播速度來計算。

3. 處理時延（Processing Delay）：是指分組在發(fā)送端和接收端進(jìn)行處理所需要的時間。處理時延包括排隊、檢錯、查找路由表等一系列操作所需要的時間。

4. 排隊時延（Queueing Delay）：是指分組在路由器緩存中排隊所需要的時間。如果路由器的輸入速率超過了其輸出速率，那么分組就需要在緩存中排隊等待處理。排隊時延可以通過路由器緩存中分組數(shù)量除以路由器的平均處理速率來計算。

6. ARP的解析過程。

ARP（Address Resolution Protocol）是一種用于查詢目標(biāo)設(shè)備的物理地址的協(xié)議，以下是 ARP 的解析過程：

1. 源設(shè)備檢查本地 ARP 緩存表，以確認(rèn)所需解析的 IP 地址是否已經(jīng)有了對應(yīng)的 MAC 地址。若有，則直接使用緩存中的 MAC 地址進(jìn)行通信，否則進(jìn)入下一步。

2. 源設(shè)備向本地網(wǎng)絡(luò)廣播 ARP 請求報文（ARP Request），該請求報文包括源設(shè)備的 MAC 地址、IP 地址以及要查詢的目標(biāo)設(shè)備的 IP 地址。

3. 在同一網(wǎng)絡(luò)內(nèi)收到該 ARP 請求報文的所有目標(biāo)設(shè)備都會收到該請求，目標(biāo)設(shè)備會檢查請求報文中目標(biāo) IP 地址是否與自己的 IP 地址相同，如果相同，則響應(yīng) ARP 響應(yīng)報文（ARP Reply）并將自己的 MAC 地址作為應(yīng)答返回給源設(shè)備。

4. 源設(shè)備收到 ARP 響應(yīng)報文后，將目標(biāo)設(shè)備的 IP 地址與其 MAC 地址映射添加到其本地 ARP 緩存表中，并使用該 MAC 地址與目標(biāo)設(shè)備進(jìn)行通信。

需要注意的是，ARP 協(xié)議是一種廣播協(xié)議，因此 ARP 請求會被發(fā)送到同一物理網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的所有設(shè)備，因此可能會產(chǎn)生一定的安全風(fēng)險。為了加強安全性，可以使用 VLAN 和路由器等技術(shù)來分割網(wǎng)絡(luò)，或者使用 ARP 防火墻等安全設(shè)備對 ARP 請求進(jìn)行過濾和限制。

7. DNS的解析過程。

DNS（Domain Name System）是一種分布式的命名系統(tǒng)，用于將域名轉(zhuǎn)換成IP地址。其解析過程如下：

1. 當(dāng)用戶需要訪問一個域名時，瀏覽器會向本地 DNS 服務(wù)器發(fā)送一個 DNS 查詢請求。

2. 如果本地 DNS 服務(wù)器中有該域名對應(yīng)的 IP 地址緩存，則直接返回給瀏覽器，并完成本次域名解析。

3. 如果本地 DNS 服務(wù)器中沒有該域名對應(yīng)的 IP 地址緩存，則向根域名服務(wù)器發(fā)送一個 DNS 查詢請求。

4. 根域名服務(wù)器會查找目標(biāo)域名的頂級域名服務(wù)器（例如 .com、.org、.net 等）的地址，并將該地址返回給本地 DNS 服務(wù)器。

5. 本地 DNS 服務(wù)器收到來自根域名服務(wù)器的響應(yīng)后，會向頂級域名服務(wù)器發(fā)送一個 DNS 查詢請求，并在查詢中包含目標(biāo)域名。

6. 頂級域名服務(wù)器會返回下一級域名服務(wù)器的地址，并將其返回給本地 DNS 服務(wù)器。

7. 本地 DNS 服務(wù)器收到來自頂級域名服務(wù)器的響應(yīng)后，會向下一級域名服務(wù)器發(fā)送一個 DNS 查詢請求，并在查詢中包含目標(biāo)域名。

8. 這個過程會一直進(jìn)行下去，直到本地 DNS 服務(wù)器找到目標(biāo)域名對應(yīng)的 IP 地址，然后將該 IP 地址返回給瀏覽器。

9. 瀏覽器收到 IP 地址后，就可以向目標(biāo)主機發(fā)送 HTTP 請求，獲取網(wǎng)頁數(shù)據(jù)，并完成本次訪問。

需要注意的是，DNS 解析過程中會產(chǎn)生一定的網(wǎng)絡(luò)延遲，因此為了提高域名解析的速度和可靠性，可以采取多種優(yōu)化措施，如增加 DNS 緩存、使用 CDN 加速等。

8. 簡述廣播信道的三種主要MAC訪問協(xié)議。

在廣播信道上，多個設(shè)備共享同一個頻段進(jìn)行通信，因此需要一種有效的方法來協(xié)調(diào)它們之間的訪問。以下是廣播信道的三種主要 MAC 訪問協(xié)議：

1. 輪詢（Polling）：輪詢是一種集中式訪問協(xié)議，其中一個主節(jié)點（例如集線器或交換機）會按順序輪流向每個設(shè)備發(fā)送數(shù)據(jù)，設(shè)備只能在其被輪詢時進(jìn)行通信。這種方法可以保證設(shè)備有機會使用信道，并且具有確定性和可預(yù)測性，但可能會導(dǎo)致帶寬浪費。

輪詢協(xié)議是由一個中央控制器負(fù)責(zé)分配帶寬和控制訪問的方式，是一種集中式訪問協(xié)議。控制器周期性地將某種“令牌”發(fā)送給要訪問信道的每個站點。當(dāng)某個站點接收到令牌時，就被賦予了使用信道的權(quán)利。該站點可以發(fā)出最多一定數(shù)量的信號/數(shù)據(jù)包后將令牌釋放到網(wǎng)絡(luò)中。如果一個站點不想傳輸任何數(shù)據(jù)，則簡單地將令牌在繼續(xù)傳遞之前再次釋放。輪詢協(xié)議有助于確保所有站點都有機會訪問網(wǎng)絡(luò)，但是在站點數(shù)量增加時，效率可能會受到影響。

2.信道劃分：信道劃分的實質(zhì)就是通過劃分時隙、分頻、分碼的方法把原來的一條廣播信道，邏輯上分為幾條用于兩個結(jié)點之間通信的互不干擾的子信道，將劃分后的子信道分配給節(jié)點獨自使用。

對于信道劃分協(xié)議，網(wǎng)絡(luò)的帶寬被劃分為每個站點占據(jù)的專用部分，因此不存在沖突問題。有兩種常見的信道劃分方法：時分多路復(fù)用（TDM）和頻分多路復(fù)用（FDM）。在 TDM 中，時間被劃分為相等的固定單元（時間槽）以供各站點使用。在每個時間槽，每個站點可以發(fā)送固定數(shù)量的數(shù)據(jù)位。在 FDM 中，信道被劃分為相互獨立的頻帶，因此每個站點對應(yīng)一個特定的頻段。該站點可以使用其頻段來傳輸數(shù)據(jù)。但是，通過頻分多路復(fù)用方式分配的頻帶可能過大/小，從而導(dǎo)致資源的浪費或不足。

3.隨機訪問：該協(xié)議允許多個設(shè)備同時訪問信道，它的特點是信道不分割，允許沖突，最大特點是具有分布式控制和隨機化的屬性

隨機訪問協(xié)議是通過在網(wǎng)絡(luò)上避免沖突和碰撞所需的機制來實現(xiàn)訪問控制。這種協(xié)議通常用于那些在任意時刻，任何站點都可以訪問網(wǎng)絡(luò)的情況下。其中，載波監(jiān)聽多點接入/碰撞檢測（CSMA/CD）和載波監(jiān)聽多點接入/碰撞避免（CSMA/CA）是兩個最常見的隨機訪問協(xié)議。在 CSMA/CD 中，如果一個站點要發(fā)送數(shù)據(jù)并且感覺到信道處于空閑狀態(tài)，則它可以開始發(fā)送數(shù)據(jù)，但是如果兩個或多個站點同時開始發(fā)送數(shù)據(jù)，則會出現(xiàn)沖突，這需要利用沖突檢測機制進(jìn)行處理，通常在有線網(wǎng)絡(luò)中使用。在 CSMA/CA 中，一個站點在發(fā)送數(shù)據(jù)之前必須等待一段隨機時間，以降低沖突的概率，廣泛應(yīng)用于無線網(wǎng)絡(luò)。

9. TCP的接收方在接收到報文段后如何生成ACK。

當(dāng) TCP 接收方成功接收到一個報文段時，它會生成一個 ACK（確認(rèn)）報文段，表示已經(jīng)成功接收到了數(shù)據(jù)。TCP 協(xié)議使用累積確認(rèn)機制，即一旦接收方成功接收到一個連續(xù)的數(shù)據(jù)段，就會發(fā)送一個 ACK 報文段，確認(rèn)該序列號之前所有的數(shù)據(jù)都已經(jīng)成功接收到了。

接收方生成 ACK 報文段的過程如下：

10.簡述CSMA/CD協(xié)議。

CSMA/CD（Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection）即載波偵聽多路訪問/沖突檢測，是廣播信道中采用一種隨機訪問技術(shù)的競爭型訪問方法，具有多目標(biāo)地址的特點，采用總線型網(wǎng)絡(luò)傳輸數(shù)據(jù)
四大特點是：先聽再發(fā)、邊聽邊發(fā)、沖突停止、延遲后發(fā)
具體來說，當(dāng)一個設(shè)備準(zhǔn)備發(fā)送數(shù)據(jù)時，首先會監(jiān)聽信道，即使用載波感知（Carrier Sense）技術(shù)檢測信道上是否有其他設(shè)備正在發(fā)送數(shù)據(jù)。如果信道上沒有其他設(shè)備在發(fā)送數(shù)據(jù)，則該設(shè)備可以直接發(fā)送數(shù)據(jù)。如果同時有多個設(shè)備在同一時間開始發(fā)送數(shù)據(jù)，就會發(fā)生沖突（Collision），此時這些設(shè)備會停止發(fā)送并等待一個隨機的時間后再嘗試重新發(fā)送。

為了檢測到?jīng)_突并采取相應(yīng)的措施，CSMA/CD 協(xié)議還需要使用沖突檢測（Collision Detection）技術(shù)。在發(fā)送數(shù)據(jù)的同時，設(shè)備也會不斷地監(jiān)聽信道，以便可以及時地檢測到?jīng)_突，如果設(shè)備在發(fā)送數(shù)據(jù)時檢測到了沖突，就會立即停止發(fā)送并發(fā)送一個沖突信號，以通知其他設(shè)備發(fā)生了沖突，這些設(shè)備將等待一段時間后再嘗試發(fā)送數(shù)據(jù)。

總的來說，CSMA/CD 協(xié)議可以最大限度地利用帶寬，適用于較大的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境，并且還具備良好的自適應(yīng)性。但是，在現(xiàn)代高速網(wǎng)絡(luò)上，由于其本身存在的一些限制，CSMA/CD 協(xié)議已經(jīng)被其他更先進(jìn)的協(xié)議所取代。

11. 什么是端系統(tǒng)？什么是網(wǎng)絡(luò)核心？主要包含什么設(shè)備？

端系統(tǒng)是指在網(wǎng)絡(luò)中充當(dāng)源或目標(biāo)的設(shè)備，也就是網(wǎng)絡(luò)中的終端設(shè)備。例如，個人電腦、智能手機、服務(wù)器等都屬于端系統(tǒng)。

網(wǎng)絡(luò)核心是指構(gòu)成互聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)架構(gòu)的部分，它由一系列相互連接的路由器組成，這些路由器相互之間通過鏈路連接，并且可以利用分組交換技術(shù)進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。

網(wǎng)絡(luò)核心包含了大量的設(shè)備，其中最重要的是路由器。路由器是網(wǎng)絡(luò)中用于轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)包的設(shè)備，它可以根據(jù)目的地址選擇最佳的路徑將數(shù)據(jù)包從源端系統(tǒng)發(fā)送到目標(biāo)端系統(tǒng)。此外，網(wǎng)絡(luò)核心還包括交換機、網(wǎng)橋等其它設(shè)備，它們的功能是將來自不同端系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)流量分配到合適的鏈路上，以便實現(xiàn)高效的數(shù)據(jù)傳輸。在網(wǎng)絡(luò)核心中，還可能會使用特定的協(xié)議和規(guī)則進(jìn)行流量控制、擁塞控制等管理工作，以確保網(wǎng)絡(luò)的正常運行。

需要注意的是，端系統(tǒng)和網(wǎng)絡(luò)核心是互聯(lián)網(wǎng)的兩個重要組成部分，它們各自扮演著不同的角色。端系統(tǒng)主要負(fù)責(zé)生成和處理數(shù)據(jù)，而網(wǎng)絡(luò)核心主要負(fù)責(zé)將數(shù)據(jù)從源端系統(tǒng)傳輸到目標(biāo)端系統(tǒng)。通過這樣的協(xié)作，整個互聯(lián)網(wǎng)能夠?qū)崿F(xiàn)高效、可靠、安全的數(shù)據(jù)傳輸。

12.為什么還需要UDP？應(yīng)用層的什么協(xié)議使用UDP協(xié)議？

盡管TCP協(xié)議在應(yīng)用層提供了可靠的數(shù)據(jù)傳輸，但還是有一些應(yīng)用需要使用UDP協(xié)議。原因如下：

1. 面向非連接的傳輸：UDP協(xié)議是面向非連接的傳輸協(xié)議，相比于TCP協(xié)議而言，不需要建立連接和維護(hù)狀態(tài)信息，可以更加輕量級地傳輸數(shù)據(jù)，并且節(jié)省網(wǎng)絡(luò)資源。

2. 較低的數(shù)據(jù)傳輸時延：由于UDP協(xié)議沒有可靠性保證和阻塞的流量控制機制，因此能夠更快地將數(shù)據(jù)包從源端傳輸?shù)侥繕?biāo)端。這對于那些實時性要求較高的應(yīng)用，例如流媒體播放、網(wǎng)絡(luò)游戲等，是十分重要的。

3. 簡單的通信模式：由于UDP協(xié)議本身的簡單性和靈活性，使得它非常適合進(jìn)行點對點通信或廣播，網(wǎng)絡(luò)中的某些應(yīng)用（如DNS、SNMP等）需要使用這些通信模式來完成特定的任務(wù)。

在應(yīng)用層，許多協(xié)議都使用UDP協(xié)議作為傳輸層的底層協(xié)議。例如：DNS（域名系統(tǒng)）協(xié)議、SNMP（簡單網(wǎng)絡(luò)管理協(xié)議）、TFTP（簡單文件傳輸協(xié)議）等。它們都需要較低的時延和簡單的通信模式，因此選擇了UDP協(xié)議進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。

13.CDMA解碼

CDMA（Code Division Multiple Access，分碼多址）是一種廣泛應(yīng)用于移動通信系統(tǒng)中的多址技術(shù)，在CDMA系統(tǒng)中，不同用戶使用不同的偽隨機碼（PN碼）對數(shù)據(jù)進(jìn)行編碼和解碼，以實現(xiàn)多用戶同時使用一個頻道傳輸數(shù)據(jù)的目的。

在CDMA系統(tǒng)中，為了區(qū)分不同用戶的數(shù)據(jù)，需要使用前向糾錯編碼和加擾等方法對數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理，然后將每個用戶的數(shù)據(jù)與其獨特的PN碼進(jìn)行乘積運算并疊加到一起，形成一組復(fù)雜的碼流。這個碼流包括多個用戶的數(shù)據(jù)，但由于每個用戶使用的碼流都是獨特的，所以接收端需要使用正確的PN碼進(jìn)行解碼，才能夠從中提取出自己所需要的數(shù)據(jù)。

例題：

14.分組交換網(wǎng)絡(luò)和電路交換網(wǎng)絡(luò)各自的特點是什么？

分組交換網(wǎng)絡(luò)和電路交換網(wǎng)絡(luò)都是計算機網(wǎng)絡(luò)中常見的通信方式，它們各自有著自己獨特的特點：

1. 電路交換網(wǎng)絡(luò)

電路交換網(wǎng)絡(luò)是一種基于物理連接的通信方式，通信的過程中需要在通信雙方之間建立一條專用的物理連接，這條連接會一直被保持，直到通信結(jié)束時才被釋放。電路交換網(wǎng)絡(luò)的主要特點包括：

• 資源獨占：通信的兩個終端之間建立的物理連接只能夠由這兩個終端使用，期間不允許其它終端使用該資源。
• 可靠性高：由于建立的物理連接穩(wěn)定可靠，在通信過程中數(shù)據(jù)傳輸?shù)馁|(zhì)量通常比較穩(wěn)定，可以有較高的通信質(zhì)量保證。
• 時延相對較低：由于物理連接的穩(wěn)定性，在電路交換網(wǎng)絡(luò)中通信時延通常比較穩(wěn)定且較低。

2. 分組交換網(wǎng)絡(luò)

分組交換網(wǎng)絡(luò)是一種基于存儲轉(zhuǎn)發(fā)的通信方式，通信的數(shù)據(jù)按照固定長度的數(shù)據(jù)包（分組）進(jìn)行劃分，然后每個數(shù)據(jù)包都獨立的進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā)。分組交換網(wǎng)絡(luò)的主要特點包括：

• 共享資源：分組交換網(wǎng)絡(luò)中的資源（如帶寬）是共享使用的，可以同時為多個終端服務(wù)。
• 不可靠性高：由于每個數(shù)據(jù)包都是獨立的發(fā)送和轉(zhuǎn)發(fā)，且在傳輸過程中可能會產(chǎn)生丟失、重復(fù)等問題，因此分組交換網(wǎng)絡(luò)的可靠性相較于電路交換網(wǎng)絡(luò)來說比較低。
• 時延不穩(wěn)定：由于數(shù)據(jù)在分組網(wǎng)絡(luò)中需要經(jīng)過多次存儲和轉(zhuǎn)發(fā)，使得數(shù)據(jù)傳輸?shù)臅r延相對較大，且時延的變化比較不可預(yù)測。

總的來說，電路交換網(wǎng)絡(luò)適用于需要長時間穩(wěn)定通信的場景，例如電話通話、視頻會議等；而分組交換網(wǎng)絡(luò)適用于需要高帶寬、多用戶共享資源的場合，例如互聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)傳輸?shù)取?/p>

15.P2P分發(fā)文件的特點

P2P（Peer-to-Peer）分發(fā)文件是一種常見的文件共享方式，它的主要特點包括以下幾個方面：

1. 去中心化

相比于傳統(tǒng)的客戶端-服務(wù)器架構(gòu)，P2P分發(fā)文件具有去中心化的特點。在P2P網(wǎng)絡(luò)中，每個參與者都具有相同的地位，可以向其他參與者發(fā)送或接收數(shù)據(jù)，互相之間沒有明顯的區(qū)別。

2. 高效性

P2P網(wǎng)絡(luò)可以充分利用每個節(jié)點之間的資源，提高文件分發(fā)的效率。在P2P網(wǎng)絡(luò)中，每個節(jié)點不僅可以下載文件，還可以將自己已經(jīng)下載的部分文件分享給其他節(jié)點，進(jìn)一步提高了整個網(wǎng)絡(luò)的帶寬使用率和傳輸速度。

3. 網(wǎng)絡(luò)規(guī)?？蓴U展性好

P2P網(wǎng)絡(luò)的規(guī)?？梢院苋菀椎財U展到數(shù)萬、數(shù)十萬甚至數(shù)百萬個參與者，這使得P2P分發(fā)文件能夠適應(yīng)較大規(guī)模的文件共享需求。

4. 可靠性低

由于P2P網(wǎng)絡(luò)中的參與者是動態(tài)的，可能會隨時加入或退出網(wǎng)絡(luò)，因此存在某些節(jié)點無法正常訪問或下載文件的問題。此外，由于部分節(jié)點可能不太穩(wěn)定或者惡意節(jié)點的存在，P2P網(wǎng)絡(luò)的可靠性相對較低。

5. 安全問題

P2P網(wǎng)絡(luò)中的文件分發(fā)通常是公開的，因此有一定的安全隱患。某些惡意的節(jié)點可能會上傳帶有病毒或者惡意代碼的文件，對其他參與者的計算機造成危害。同時，由于P2P網(wǎng)絡(luò)中文件鏈接具有公開性，用戶需要自行判斷哪些文件可以安全下載，需要謹(jǐn)慎操作，避免下載和分享非法、侵權(quán)的文件。

總的來說，P2P分發(fā)文件具有高效性、去中心化等優(yōu)點，但同時也存在可靠性、安全性等方面的問題和挑戰(zhàn)，需要在實際應(yīng)用過程中加以解決和規(guī)避。

16.NAT協(xié)議

NAT（Network Address Translation）是一種常用的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議，其主要作用是在不改變源地址和目標(biāo)地址的情況下，將內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)的私有IP地址轉(zhuǎn)換成公網(wǎng)IP地址，實現(xiàn)內(nèi)網(wǎng)與公網(wǎng)之間的通信。

NAT協(xié)議通常有以下三種類型：

1. 靜態(tài)NAT

靜態(tài)NAT又稱為固定映射，它是指將內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)中的某個私有IP地址映射到公網(wǎng)上的一個固定的、唯一的公網(wǎng)IP地址。在靜態(tài)NAT中，內(nèi)網(wǎng)中的設(shè)備可以使用固定的IP地址與公網(wǎng)進(jìn)行通信，但缺點是同一時間只能有一個內(nèi)網(wǎng)設(shè)備使用該公網(wǎng)IP地址進(jìn)行通信，因此不適用于多個內(nèi)網(wǎng)設(shè)備需要同時訪問公網(wǎng)的場景。

2. 動態(tài)NAT

動態(tài)NAT是指將內(nèi)網(wǎng)中動態(tài)分配的IP地址映射到公網(wǎng)上。在動態(tài)NAT中，當(dāng)內(nèi)網(wǎng)設(shè)備需要訪問公網(wǎng)時，NAT會為該設(shè)備自動分配一個公網(wǎng)IP地址，并記錄該映射，在設(shè)備退出內(nèi)網(wǎng)后釋放該映射。動態(tài)NAT適合于多個內(nèi)網(wǎng)設(shè)備需要同時訪問公網(wǎng)的場景，但隨著內(nèi)網(wǎng)設(shè)備數(shù)量的增加，動態(tài)NAT會導(dǎo)致公網(wǎng)IP地址的消耗過度，從而導(dǎo)致公網(wǎng)IP地址不足的問題。

3. PAT/NAPT

PAT（Port Address Translation）或NAPT（Network Address Port Translation）是一種基于端口號的動態(tài)NAT協(xié)議，它通過使用源IP地址+源端口號與目標(biāo)IP地址+目標(biāo)端口號的映射關(guān)系，實現(xiàn)多個內(nèi)網(wǎng)設(shè)備共享同一個公網(wǎng)IP地址的目的。在PAT/NAPT中，不同的內(nèi)網(wǎng)設(shè)備可以使用相同的公網(wǎng)IP地址進(jìn)行通信，但需要使用不同的源端口號。PAT/NAPT適用于內(nèi)網(wǎng)設(shè)備數(shù)量較多、同時需要訪問公網(wǎng)的場景，但可能會引起端口耗盡的問題，導(dǎo)致公網(wǎng)連接不穩(wěn)定。

總體來說，NAT協(xié)議是一種重要的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議，可以有效地解決內(nèi)網(wǎng)與公網(wǎng)之間的通信問題，但需要針對不同的場景選擇不同的NAT類型，并注意安全問題。

17.距離向量協(xié)議

距離向量協(xié)議（Distance Vector Protocol）是一種基于路由器間距離和方向信息進(jìn)行路由選擇的協(xié)議，也稱為“向量路由協(xié)議”。該協(xié)議通過每個路由器向相鄰路由器發(fā)送距離向量（Distance Vector），以便于更新路由表中的路由信息，并計算距離最短的路徑進(jìn)行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)。

例題：

距離向量協(xié)議的主要特點包括：

1. 分布式

距離向量協(xié)議是一種分布式協(xié)議，每個路由器只掌握了自己臨近的目的網(wǎng)絡(luò)的信息。因此，當(dāng)出現(xiàn)鏈路故障時，它只能通過相鄰路由器計算最短路徑，不能夠全局優(yōu)化，可能會造成路由環(huán)路或冗余路徑的問題。

2. 容易產(chǎn)生路由震蕩

距離向量協(xié)議受限于網(wǎng)絡(luò)特性，不同的路由器在計算距離時可能會出現(xiàn)不同的結(jié)果。當(dāng)網(wǎng)絡(luò)中的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)發(fā)生變化時，路由器可能需要重新計算自己到目的網(wǎng)絡(luò)的距離，這可能導(dǎo)致路由信息的不斷更新和傳播，導(dǎo)致路由震蕩（Routing Loop）等問題。

3. 不適用于大型網(wǎng)絡(luò)

距離向量協(xié)議在大型網(wǎng)絡(luò)中往往需要較高的計算和存儲資源，可能導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)性能下降。此外，由于協(xié)議自身的限制，在大型網(wǎng)絡(luò)中很難有效地控制路由規(guī)模和帶寬使用。

常見的距離向量協(xié)議包括RIP（Routing Information Protocol）和IGRP（Interior Gateway Routing Protocol）等。雖然距離向量協(xié)議具有一定的局限性，但在小型網(wǎng)絡(luò)中仍然廣泛應(yīng)用，同時也可以結(jié)合其他類型的路由協(xié)議來提高網(wǎng)絡(luò)性能和安全性。

18.簡述RDT2.0和RDT3.0

RDT2.0和RDT3.0均為可靠數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議（Reliable Data Transfer），下面是它們的簡要介紹：

RDT2.0 是指基本的可靠數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議。該協(xié)議通過在數(shù)據(jù)包中添加序列號和校驗和來檢測數(shù)據(jù)是否損壞，并使用**確認(rèn)（ACK）和否定確認(rèn)（NAK）**以確定是否成功接收到數(shù)據(jù)包，如果未能收到確認(rèn)，則重發(fā)數(shù)據(jù)包。

RDT3.0 則是一種改進(jìn)的協(xié)議，相比于 RDT2.0，它的功能更加強大。RDT3.0 引入了流量控制、數(shù)據(jù)分段、選擇重傳等新特性，使得在不穩(wěn)定的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下依然可以實現(xiàn)高效的可靠數(shù)據(jù)傳輸。文章來源地址http://www.zghlxwxcb.cn/news/detail-495176.html

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