网络基础面试--互联网入门（一）

-- （一）互联网入门
-- 资料：https://mp.weixin.qq.com/s?__biz=MzU1MDE4MzUxNA==&mid=2247484217&idx=1&sn=c45590f25589d4641795a15661de7176&chksm=fba5340cccd2bd1aea4c792f88acf8dcd51d6997598be6b2c9ae93555c8a538e733f86129e8d&scene=21#wechat_redirect    -- 互联网协议入门

-- 1.什么是"互联网协议":对电脑如何连接和组网，做出了详尽的规定。理解了这些协议，就理解了互联网的原理
-- 2.五层模型（有人分为7层有人分为4层，其实不用管，我们只要知道互联网分为若干层，从下到上他们干嘛）
	/*
		1.越下面的层，越靠近硬件；越上面的层，越靠近用户
		2.每一层都为了实现一种功能，就需要大家遵守共同规则
		3.大家都遵守的规则，就叫做"协议"（protocol）
		4.互联网的每一层，都定义了很多协议。这些协议的总称，就叫做"互联网协议"（Internet Protocol Suite）。
		它们是互联网的核心，下面介绍每一层的功能，主要就是介绍每一层的主要协议
	*/
	
	--  下面从下(底层)到上（软件应用）来说说互联网是怎么实现通讯的
	
	-- 实体层(P)：规定了网络的电气特性，负责01信号传输
		-- 解释：电脑→电缆/光缆/双绞线/无线电波→电脑：实体层规定连接电脑的物理手段
		
	-- 链路层(L)：确定01的分组方式（以太网协议）
		-- 解释：得到了01信号，但信号表达什么意思呢？这就是链路层功能
		-- q1:分组方式（规则/协议）？
			-- 以太网协议：一组电信号构成一个数据包，叫做"帧"（数据包）。每一帧分成两个部分：标头（Head）加数据（Data）
			-- MAC地址：上面提到的标头存储发送者接受者的地址，而这块地址就是网卡的地址，即MAC地址
			-- 网卡的地址：每块网卡出厂时，都有一个全世界独一无二的MAC地址
		-- q2:网卡如何知道对方的地址？
			-- ARP协议
		-- q3:有了MAC地址，系统怎样才能把数据包准确送到接收方？
			-- 向本网络内所有计算机发送（广播），让每台计算机自己判断，是否为接收方
			-- 每台电脑收到广播，拿着对方标头的接收方地址与自己的比较，如果相同，收下进一步处理
			
	-- 网络层(N)：建立"主机到主机"的通信，区分哪些MAC地址属于同一个子网络，哪些不是（IP协议）
		-- 解释：链路层有一环是广播功能，需要向所有主机发送包，准确来说是向发送者的子网络发包，因此，必须找到一种方法，能够区分哪些MAC地址属于同一个子网络，哪些不是
		-- q1：相同/不同子网络如何发包？
			-- 同一子网络：路由发包
			-- 不同子网络：广播发包
		-- q2：如何区分是否子网络？
			-- 网络层的出现，让每台计算机拥有两种地址：MAC地址和网络地址，两种地址之间没有任何联系，MAC地址是绑定在网卡上的，网络地址（简称网址）则是管理员分配的
			-- 网络地址帮助我们确定计算机所在的子网络，MAC地址则将数据包送到该子网络中的目标网卡
		-- q3：网络地址怎么组成（协议）？
			-- 规定网络地址的协议，叫做ip协议，其产生的地址，就叫做ip地址（网络地址）
			-- 广泛采用的是IP协议第四版，简称IPv4。这个版本规定，网络地址由32个二进制位，习惯上，我们用分成四段的十进制数表示IP地址，从0.0.0.0一直到255.255.255.255			
		-- q4：ip地址的特点：
			-- 两部分组成：网络部分+主机部分，形如192.168.20.32
			-- 处于同一个子网络的电脑，它们IP地址的"网络部分"必定是相同的
			-- 仅仅给出两个ip地址是无法分别是否同子网，不知道前几位是网络部分，需要"字母掩码"
		-- q5：字母掩码的特点：
			-- 网络部分全部为1，主机部分全部为0，比如255.255.255.0（32位网络，8位主机）
		-- q6：字母掩码怎么判断ip是否同一子网段？
			-- 将两个IP地址与子网掩码分别进行AND运算（两个数位都为1，运算结果为1，否则为0），然后比较结果是否相同，如果是的话，就表明它们在同一个子网络中，否则就不是
		-- q7：ip协议干了什么？
			-- 为每一台计算机分配IP地址
			-- 确定哪些地址在同一个子网络
		-- q8：ip数据包太大怎么办？
			-- 以太网数据包的"数据"部分，最长只有1500字节。因此，如果IP数据包超过了1500字节，它就需要分割成几个以太网数据包，分开发送了
		-- q9：已知对方ip地址如何得到MAC地址？（ip地址一般是已知的）（这题跟q1和链路层的q3差不多）
			-- 网关（gateway），两台主机不在同一子网络，无法得知对方MAC地址只能把数据包扔到两个子网络连接处网关
			-- ARP协议，它发出一个数据包（在以太网数据包中）里面有对方的ip地址，和一个"广播"地址，广播地址能找到对方MAC地址
			
	-- 传输层(T)：建立"端口到端口"的通信（UDP/TCP协议），区分哪个数据包是扔给哪个具体的"软件/应用"的
		-- 解释：有了MAC地址和IP地址，我们已经可以在互联网上任意两台主机上建立通信，但是同一台主机上有许多程序都需要用到网络。当一个数据包从互联网上发来的时候，你怎么知道，它是表示网页的内容，还是表示在线聊天的内容
		-- q1：什么是端口？
			-- 它其实是每一个使用网卡的程序的编号。每个数据包都发到主机的特定端口
			-- "端口"是0到65535之间的一个整数，正好16个二进制位。0到1023的端口被系统占用，用户只能选用大于1023的端口
			-- 不管是浏览网页还是在线聊天，应用程序会随机选用一个端口，然后与服务器的相应端口联系
		-- q2：常说的套接字又是什么？
			-- Unix系统把主机+端口，叫做"套接字"（socket）。有了它，就可以进行网络应用程序开发了
		-- q3：数据包怎么拿到端口信息呢?
			-- 把端口信息放入ip数据包，需要遵守UDP/Tcp协议，
		-- q4：UDP协议干了什么？
			-- UDP协议简单地将标头放在ip数据包的数据部分，大小不会超过ip数据包，不会被分割
			-- UDP协议的优点是比较简单，容易实现，但是缺点是可靠性较差，一旦数据包发出，无法知道对方是否收到
		-- q5：TCP协议干了什么？
			-- 为了提高网络可靠性，才有了TCP
			-- TCP通过'三次握手''四次挥手'解决可靠性的问题，保证数据不丢失
			-- TCP也是把标头放ip数据包里面，不会被分割
			
	-- 应用层(A)：规定应用程序的数据格式
		/*
		解释：应用程序收到"传输层"的数据，接下来就要进行解读。由于互联网是开放架构，
		数据来源五花八门，必须事先规定好格式，否则根本无法解读。举例来说，TCP协议可以为各种各样的
		程序传递数据，比如Email、WWW、FTP等等。那么，必须有不同协议规定电子邮件、
		网页、FTP数据的格式，这些应用程序协议就构成了"应用层"
		*/