TCP/IP

学习大纲：

转自http://www.nowcoder.com/discuss/3043

TCP/IP

1. OSI与TCP/IP各层的结构与功能，都有哪些协议。

2. TCP与UDP的区别。

3. TCP报文结构。

4. TCP的三次握手与四次挥手过程，各个状态名称与含义，TIMEWAIT的作用。

5. TCP拥塞控制。

6. TCP滑动窗口与回退N针协议。

7. Http的报文结构。

8. Http的状态码含义。

9. Http request的几种类型。

10. Http1.1和Http1.0的区别

11. Http怎么处理长连接。

12. Cookie与Session的作用于原理。

13. 电脑上访问一个网页，整个过程是怎么样的：DNS、HTTP、TCP、OSPF、IP、ARP。

14. Ping的整个过程。ICMP报文是什么。

15. C/S模式下使用socket通信，几个关键函数。

16. IP地址分类。

17. 路由器与交换机区别。

18.IP地址的分类

19.ARP地址解析协议的工作原理

20.描述RARP逆地址解析协议

网络其实大体分为两块，一个TCP协议，一个HTTP协议，只要把这两块以及相关协议搞清楚，一般问题不大。

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一、OSI，TCP/IP，五层协议的体系结构，以及各层协议

来自牛客网：http://www.nowcoder.com/ta/review-network/review?tpId=33&tqId=21189&query=&asc=true&order=&page=1

OSI分层 （7层）：物理层、数据链路层、网络层、传输层、会话层、表示层、应用层。

TCP/IP分层（4层）：网络接口层、 网际层、运输层、 应用层。

五层协议 （5层）：物理层、数据链路层、网络层、运输层、 应用层。

每一层的协议如下：

物理层：RJ45、CLOCK、IEEE802.3 （中继器，集线器）

数据链路：PPP、FR、HDLC、VLAN、MAC （网桥，交换机）

网络层：IP、ICMP、ARP、RARP、OSPF、IPX、RIP、IGRP、 （路由器）

传输层：TCP、UDP、SPX

会话层：NFS、SQL、NETBIOS、RPC

表示层：JPEG、MPEG、ASII

应用层：FTP、DNS、Telnet、SMTP、HTTP、WWW、NFS

每一层的作用如下：

物理层：通过媒介传输比特,确定机械及电气规范（比特Bit）

数据链路层：将比特组装成帧和点到点的传递（帧Frame）

网络层：负责数据包从源到宿的传递和网际互连（包PackeT）

传输层：提供端到端的可靠报文传递和错误恢复（段Segment）

会话层：建立、管理和终止会话（会话协议数据单元SPDU）

表示层：对数据进行翻译、加密和压缩（表示协议数据单元PPDU）

应用层：允许访问OSI环境的手段（应用协议数据单元APDU）

四、TCP三次握手和四次挥手的全过程

三次握手：

1、客户端给服务器端发送SYN包（syn = j），处于SYN_SENT状态，等待服务器确认。
客户端：“服务端，你准备好没有（发送syn=j）？”
2、服务端接受到SYN包，由状态LISTEN状态变为SYN_RCVD状态，然后发送ACK包（ack=j+1）和SYN包（syn=k）
服务端：“我准备好了（发送ack=j+1），你准备好没有（发送syn=k）？”
3、客户端接受到ACK包（ack=j+1）和SYN包（syn=k），转为ESTABLISHED状态，然后向服务端发送ACK包（ack=k+1）
客户端：“我知道你准备好了（接受到ack=j+1），我也准备好了（发送ack=k+1）。”

四次挥手：（以客户端主动关闭为例）

1、客户端发送FIN（fin=m）以告知服务端，“我准备关闭了”，客户端进入FIN_WAIT1状态。
2、服务端接受到FIN包后，发送ACK（ack=m+1），进入CLOST_WAIT状态，但此时服务端数据可能还没发完，不能立即给服务端发送FIN包。客户端接受到ACK包之后，进入FIN_WAIT2状态。
3、服务端发送数据完毕，给客户端发送FIN包（fin=n），然后进入LAST_ACK状态，等待客户端响应。
4、客户端接受到FIN包，给服务端发送ACK包（ack=n+1），进入TIME_WAIT状态，如果2MLS之内没有再收到FIN的包，则关闭。服务端收到ACK包（ack=n+1），关闭CLOSED。

十八、IP地址的分类

A类IP地址：

一个A类IP地址由1字节的网络地址和3字节主机地址组成，网络地址的最高位必须是“0”， 地址范围从1.0.0.0 到126.255.255.255。可用的A类网络有126个，每个网络能容纳1678万多个主机。

B类IP地址：

一个B类IP地址由2个字节的网络地址和2个字节的主机地址组成，网络地址的最高位必须是“10”，地址范围从128.0.0.0到191.255.255.255。可用的B类网络有16382个，每个网络能容纳6万多个主机 。

C类IP地址：

一个C类IP地址由3个字节的网络地址和1个字节的主机地址组成，网络地址最高位必须是“110”，地址范围从192.0.0.0到223.255.255.255。可用的C类网络有4194303个，每个网络能容纳254个主机。

D类E类用途比较特殊，不予赘述

十九、ARP地址解析协议的工作原理

1、首先，每个主机会在自己的ARP缓冲区中建立一个ARP列表，以表示MAC地址和IP地址之间的关系。
2、当源主机1（IP1，MAC1）要发送数据给目的主机2（IP2，MAC2）的时候，会查找ARP列表寻找目的主机IP2对应的MAC地址，如果有，则直接根据MAC2发送数据；如果没有，则向同一网段所有主机发送ARP数据包，该数据包的内容包含源主机1的IP1、MAC1和目的主机IP2。
3、当所有该网段下的主机收到ARP数据包，解析之后分析ARP数据包中IP2是否为自己的IP地址，如果不是，则忽略；如果是，则取出源主机的IP1和MAC1，写入自己的ARP列表，然后将自己的MAC地址写入ARP响应包发回源主机。
4、源主机收到并解析ARP响应包，将IP2和MAC2写入自己的ARP列表，然后根据此信息发送数据。如果一直没有收到ARP响应包，说明ARP查询失败。
PS:广播发送ARP请求，单播发送ARP响应。

二十、描述RARP逆地址解析协议
显然，这是由MAC硬件地址到IP地址的映射，主要用于无盘工作站，因为其IP无法保存，因此需要广播RARP请求包。只有RARP服务器才可以接受请求包，一般网络中会有多个RARP服务器，为了避免多个RARP服务器同时回复无盘工作站，都会为主机分配主RARP服务，主RARP率先回应，其他服务器都要等待主RARP服务器发送响应之后才开始发送，当然请求方一般都会接受最先的响应，当主RARP不作回应，请求方会在此广播，此时其他RARP服务器就会发送响应。RARP服务器会将MAC地址和IP地址都写入列表，为以后使用。请求方得到响应之后，会解析响应包，得到IP。