西电计算机网络期末试题
一、简答题（每题10分，共10题）
1. 什么是计算机网络？计算机网络的主要组成部分有哪些？
计算机网络是指利用通信设备和传输介质，将地理位置分散的计算机资源连接起来，实现信息共享和资源共享的系统。
计算机网络的主要组成部分有：
- 硬件设备：包括计算机、服务器、路由器、交换机等网络设备；
- 通信介质：包括有线介质（如双绞线、同轴电缆、光纤等）和无线介质（如无线局域网、蓝牙、红外线等）；
每个ip地址由什么组成
- 协议：用于规定计算机之间通信的规则和约定，例如TCP/IP；
- 软件：包括操作系统、网络应用程序等。
2. TCP/IP协议族包括哪些协议？请简要介绍TCP和IP协议。
TCP/IP协议族包括以下协议：
- IP协议：负责将数据分组从源主机发送到目标主机的网络层协议。
- ICMP协议：用于互联网中的控制消息传输，例如错误报告、网络状况等。
- ARP协议：用于将IP地址转换为MAC地址的协议。
- UDP协议：提供不可靠的、无连接的数据传输服务。
- TCP协议：提供可靠的、面向连接的数据传输服务。
TCP（Transmission Control Protocol）协议是一种面向连接的、可靠的传输协议。它通过三次握手建立连接，实现数据的可靠传输。TCP协议保证数据的顺序和完整性，提供流量控制和拥塞控制等机制。
IP（Internet Protocol）协议是一种网络层协议，负责将数据从源主机传输到目标主机。IP协
议为每个主机分配唯一的IP地址，通过路由选择算法将数据包传输到目标主机。IP协议是一种无连接的、不可靠的协议，不保证数据包的顺序和可靠性。
3. 请简要介绍HTTP和HTTPS协议的区别。
HTTP（Hypertext Transfer Protocol）是一种应用层协议，用于在Web浏览器和Web服务器之间传输超文本的数据。HTTP协议使用明文传输，安全性较低，数据容易被窃取或篡改。
HTTPS（Hypertext Transfer Protocol over Secure Socket Layer）是在HTTP协议上加入SSL/TLS协议，通过对传输的数据进行加密和身份认证，提供更高的安全性。HTTPS使用了公钥加密和对称密钥加密相结合的方式，保证了数据的机密性和完整性。
4. 什么是DNS？DNS的作用是什么？
DNS（Domain Name System）是一种分布式数据库，用于将域名解析为IP地址。DNS的作用是提供域名和IP地址之间的映射关系，使用户可以通过域名访问网络资源，而无需记住复杂的IP地址。
DNS通过域名解析和递归查询的方式工作。当用户输入一个域名，DNS服务器会先查询本地缓存中是否存在对应的IP地址，如果不存在则向更高级的DNS服务器发送查询请求，直到到目标域名对应的IP地址。DNS的作用是提供域名解析服务，简化用户的网络访问。
5. 简要介绍一下网络地址转换（NAT）技术。
网络地址转换（NAT，Network Address Translation）是一种网络协议，用于将私有IP地址转换为公网IP地址，实现私有网络与公网之间的通信。
NAT技术通过一个NAT设备，将私有IP地址转换为公网IP地址，使得多个计算机可以使用相同的公网IP地址访问互联网。NAT设备会在发送数据包时修改源IP地址和端口号，并在接收数据包时将目标IP地址和端口号进行修改，实现私有网络与公网之间的通信。
NAT技术可以有效减少公网IP地址的消耗，提高网络的安全性。但同时也会引入一定的延迟和服务质量问题。
6. OSI参考模型和TCP/IP协议模型有什么区别？
OSI参考模型（Open Systems Interconnection Reference Model）是一种理论模型，用于描述计算机网络中不同层次的协议之间的关系。OSI参考模型将网络协议划分为七层，分别是物理层、数据链路层、网络层、传输层、会话层、表示层和应用层。
TCP/IP协议模型是实际应用中使用的网络协议栈，它是基于实际协议的，也被称为互联网协议族。TCP/IP协议模型包括四层，分别是网络接口层、网络层、传输层和应用层。TCP/IP协议模型中的每一层对应于OSI参考模型中的几个层次。
主要区别在于层次数量上的差异，OSI参考模型划分为七层，而TCP/IP协议模型划分为四层。另外，两个模型在命名上也有所差异，但整体思想和功能对应是相似的。
7. TCP的拥塞控制机制有哪些？请简要介绍。
TCP的拥塞控制机制包括以下几个方面：
- 慢启动：连接刚建立时，TCP发送方将初始拥塞窗口设为一个较小的值，然后每次成功传输一个段，拥塞窗口就加倍。
-
拥塞避免：一旦慢启动阶段结束，TCP发送方将进入拥塞避免阶段。发送方每成功传输一轮数据，拥塞窗口增加1，而不是加倍。以此避免过快增长导致网络拥塞。
- 快重传和快恢复：当发送方连续收到三个重复的ACK时，表示网络出现拥塞，发送方将立即重传丢失的那个报文段，并将拥塞窗口减半。快恢复机制则是将拥塞窗口调整为一半，并进入拥塞避免阶段。
- 超时重传：如果发送方没有在指定的时间内接收到对方的确认ACK，就会触发超时重传机制，重新传输丢失的报文段。
8. 简要介绍路由器的工作原理。
路由器是一种具有多个网络接口的网络设备，它用于在计算机网络中转发数据包。路由器的工作原理如下：
- 接收数据包：路由器通过网络接口接收数据包，每个接口都连接到一个网络。
- 存储转发：路由器接收到数据包后，会将数据包存储在内存中，然后根据目的IP地址选择合适的输出接口。
- 转发数据包：根据路由表中的路由信息，路由器确定数据包的下一跳，并将数据包通过合适的输出接口发送到下一跳路由器。
- 更新路由表：路由器会定期通过路由协议更新路由表，以保持路由信息的最新。
路由器的主要功能是实现数据包的转发和路由选择。它根据数据包中的目的IP地址查合适的输出接口，并将数据包发送到下一跳路由器，最终实现数据的跨网络传输。

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