网络基础知识

1、简述 ISO/OSI 七层模型的分层与作用

2、TCP/IP 四层模型与作用？

3、TCP 协议与 UDP 协议工作在哪一层，作用是什么？

传输层，对报文进行分组(发送时)、组装(接收时)提供
当进程需要传输可靠的数据时应使用 TCP，当进程需要高效传输数据，可以忽略可靠性时应使用 UDP 协议。

4、简述 TCP 三次握手的过程。

1. 第一次握手：Client 将标志位 SYN 置为 1，随机产生一个值 seq=J，并将该数据包发送给 Server，Client 进入 SYN_SENT 状态，等待 Server 确认。
2. 第二次握手：Server 收到数据包后由标志位 SYN=1 知道 Client 请求建立连接，Server 将标志位 SYN 和 ACK 都置为 1，ack=J+1，随机产生一个值 seq=K，并将该数据包发送给 Client 以确认连接请求，Server 进入 SYN_RCVD 状态。
3. 第三次握手：Client 收到确认后，检查 ack 是否为 J+1，ACK 是否为 1，如果正确则将标志位 ACK 置为 1，ack=K+1，并将该数据包发送给 Server，Server 检查 ack 是否为 K+1，ACK 是否为 1，如果正确则连接建立成功，Client 和 Server 进入 ESTABLISHED 状态，完成三次握手，随后 Client 与 Server 之间可以开始传输数据了。

5、简述 TCP 包头的内容。

1. 源端口和目的端口：各占 2 个字节，分别写入源端口和目的端口。IP 地址 + 端口号就可以确定一个进程地址

2. 序号/序列号（Sequense Number，SN）：在一个 TCP 连接中传送的字节流中的每一个字节都按顺序编号。该字段表示本报文段所发送的数据的第一个字节的序号。初始序号称为 Init Sequense Number, ISN（序号/序列号这个字段很重要，大家留个印象，下文会详细讲解） 例如，一报文段的序号是 101，共有 100 字节的数据。这就表明：本报文段的数据的第一个字节的序号是 101，最后一个字节的序号是 200。显然，下一个报文段的数据序号应当从 201 开始，即下一个报文段的序号字段值应为 201。

3. 确认号 ack：期望收到对方下一个报文段的第一个数据字节的序号。若确认号为 N，则表明：到序号 N-1 为止的所有数据都已正确收到。

4. 数据偏移（首部长度）：它指出 TCP 报文段的数据起始处距离 TCP 报文段的起始处有多远。这个字段实际上是指出 TCP 报文段的首部长度。

5. 保留：占 6 位，应置为 0，保留为今后使用。

6. 标志位：

   标志位	作用
   URG	紧急指针（urgent pointer）有效。
   ACK	确认序号有效
   PSH	接收方应该尽快将这个报文交给应用层。
   RST	重置连接。
   SYN	发起一个新连接。
   FIN	释放一个连接。

不要将确认序号 Ack 与标志位中的 ACK 搞混了。
确认方 Ack=发起方 Req+1，两端配对。

6、简述 TCP 四次挥手的过程。

1. 第一次挥手：Client 发送一个 FIN，用来关闭 Client 到 Server 的数据传送，Client 进入 FIN_WAIT_1 状态。
2. 第二次挥手：Server 收到 FIN 后，发送一个 ACK 给 Client，确认序号为收到序号+1（与 SYN 相同，一个 FIN 占用一个序号），Server 进入 CLOSE_WAIT 状态。
3. 第三次挥手：Server 发送一个 FIN，用来关闭 Server 到 Client 的数据传送，Server 进入 LAST_ACK 状态。
4. 第四次挥手：Client 收到 FIN 后，Client 进入 TIME_WAIT 状态，接着发送一个 ACK 给 Server，确认序号为收到序号+1，Server 进入 CLOSED 状态，完成四次挥手。

7、172.22.141.231/26，该 IP 位于哪个网段？该网段拥有多少可用 IP 地址？广播地址是什么？

1A类IP 10.1.1.1    标准子网掩码: 255.0.0.0
2子网掩码二进制: 1111111.00000000.00000000.00000000
3IP地址前8位是网络地址,后24位是主机地址
410.0.0.0-10.255.255.255

1B类IP 172.16.1.1    标准子网掩码: 255.255.0.0
2子网掩码二进制: 1111111.11111111.00000000.00000000
3IP地址前16位是网络地址,后16位是主机地址
4172.16.0.0-172.31.255.255

1C类IP 192.168.1.1    标准子网掩码: 255.255.255.0
2子网掩码二进制:   11111111.1111111.11111111.00000000
3IP地址前24位是网络地址，后8位是主机地址
4192.168.0.0-192.168.255.255

8、简述 IP 地址的分类。

A 类：（1.0.0.0-126.0.0.0）（默认子网掩码：255.0.0.0 或 0xFF000000）

第一个字节为网络号，后三个字节为主机号。该类 IP 地址的最前面为“0”，所以地址的网络号取值于 1~126 之间。

一般用于大型网络。

B 类：（128.1.0.0-191.255.0.0）（默认子网掩码：255.255.0.0 或 0xFFFF0000）

前两个字节为网络号，后两个字节为主机号。该类 IP 地址的最前面为“10”，所以地址的网络号取值于 128~191 之间。

一般用于中等规模网络。

C 类：（192.0.1.0-223.255.255.0）（子网掩码：255.255.255.0 或 0xFFFFFF00

前三个字节为网络号，最后一个字节为主机号。该类 IP 地址的最前面为“110”，所以地址的网络号取值于 192~223 之间。

一般用于小型网络。

D 类：是多播地址。该类 IP 地址的最前面为“1110”，所以地址的网络号取值于 224~239 之间。一般用于多路广播用户[1] 。

E 类：是保留地址。该类 IP 地址的最前面为“1111”，所以地址的网络号取值于 240~255 之间。

9、简述私有 IP 地址的作用。

1. 在全球范围内不具有唯一性，因此不能唯一标识一台联网的计算机。无需担心私有 IP 地址在全球范围内的冲突问题。
2. 私有 IP 地址的路由信息不能对外发布，外部的 IP 数据包无法路由到私有 IP 地址的计算机上。
3. IP 数据包中的源地址和目的地址是私有 IP 地址的, 不能在 Internet 上的路由器间进行存储转发的操作。