计算机网络面试题总结（网络层）

计算机网络面试题总结（网络层）

IO协议

1. 问题一：如何理解IP的不可靠和无连接

   • 不可靠：指的是不能保证数据包能成功地到达目的地。发生错误的时候，丢弃该数据包，发送ICMP消息给信源端。可靠性由上层提供。
   • 无连接： ：IP 不维护关于后续数据报的状态信息。 体现在，IP 数据可以不按顺序发送和接收。A 发送连续的数据报，到达 B 不一定是连续的， 来回路由选择可能不一样，路线也不一样，到达先后顺序也不一样。

2. 问题二：IP报文的格式和各个字段的含义。

   

   • 版本号： IPV4 就是 4，IPV6 就是 6 （4）
   • 首部长度：4 个字节为单位。最小为 5，最大为 15。所以最小长度 20 个字节，最大为 60 个字节。（4）
   • 服务类型： Qos 用，目前不怎么使用。（8）
   • 总长度：字节为单位。 最多可以传送 65535 字节的 IP 数据包。（16）
   • 标识字段（8）
   • 标志 （3）
   • 段偏移（5）与分片有关。
   • 生存时间 TTL：经过一个路由器减一。 字段为 0 时，数据报被丢弃，并且发送 ICMP 报文 通知源主机。目的是防止数据报在选路时无休止地在网络中流动。（8）
   • 协议：区分上层协议 （8）
   • 首部校验和：仅对首部进行校验。（16）【对比： ICMP，IGMP，TCP，UDP：对首部和数 据进行校验】
   • 源地址：（32）
   • 目的地址：(32)

3. 问题 三： 为什么 IP 首部中要有总长度字段？

   因为一些数据链路（以太网）需要填充一些数据以达到最小长度。因为以太网帧的最小长度 是 46 个字节，但是 IP 长度可能更短，所以需要总长度来确定 IP 数据部分的内容。

4. 问题四： IP 首部校验和怎么计算的，与 ICMP，IGMP，TCP，UDP 的首部校验和有什么区 别与共同点？

   1. 先把校验和字段置 0。
   2. 对首部中每个 16 位比特进行二进制反码求和。
   3. 结果存在检验和字段中。
   4. 收到一份 IP 数据包后，同样对首部中每个 16bit 二进制反码求和。
   5. 最后结果全为 1，表示正确，否则表示错误。
   6. 如果是错误的，IP 就丢弃该数据报，但是不生成差错报文，由上层去处理。
   7. 共同点：用到的算法都是一样的。 区别：IP 计算的时候没有将数据包括在内。 ICMP，IGMP，TCP，UDP 同时覆盖首部和数据检验码。

5. 问题五： 主机和路由器本质区别是？

   主机从不把数据报从一个接口转发到另一个接口，而路由器则要转发数据报。

6. 问题六： ：IP 路由选择的过程是怎么样的？

   根据最长匹配原则，找到条目，发送到指定的路由器。如果不能找到，返回一个“主机不可 达”或“网络不可达”的错误。

7. 问题七： ：IP 路由选择的特性有什么？

   1. IP 路由选择是逐跳进行的。 IP 并不知道到达任何目的的完整路径，只提供下一跳地址。
   2. ） 为一个网络指定一个路由器，而不是为每个主机指定一个路由器。 这样可以缩小路由表规模。

8. 问题八： ：IP 搜索路由表的步骤

   搜索匹配的主机地址 ----》搜索匹配的网络地址 ----》搜索默认选项 IP 层进行的选路实际上是一种选路机制，它搜索路由表并决定向哪个网络接口发送分组。

9. 问题九：如果路由表中没有默认项，而又没有找到匹配项，这时如何处理？

   • 结果取决于该 IP 数据报是由主机产生的还是被转发的。
   • 如果数据报是由本机产生的，那么就给发送该数据报的应用程序返回一个差错，或者是“主 机不可达差错”或者是“网络不可达差错”。
   • 如果是被转发的数据报，就给原始发送一份 ICMP 主机不可达的差错报文。

10. 问题十： IP 地址的分类，如何划分的，及会计算各类地址支持的主机数

    1. A 类地址：首位为 0，1.0.0.1~~126.255.255.254；主机号 24 位
    2. B 类地址：首位为 10，128.0.0.1~~191.255.255.254；主机号 16 位
    3. C 类地址：首位为 110，192.0.0.1~~223.255.255.254；主机号 8 位
    4. D 类地址（多播地址，也叫做组播地址）：首位为1110,224.0.0.1~~239.255.255.254 ~~
    5. E 类地址：此类地址是保留地址，首位为 11110，240.0.0.1~~254.255.255.254

ICMP协议

1. 问题一：ICMP 的层次和作用。

​ ICMP 一般认为是在三层的。主要传递一些差错报文和其他需要注意的信息。

2. 问题二：ICMP 报文的分类？

​ ICMP 分为两类，一类是 ICMP 查询报文，另一类是 ICMP 差错报文。
3. 问题三：ICMP 的主机不可达报文是在什么情况下发出的？

​ 三层设备（路由器）给该主机寻路时，没有找到相应路径，向源 IP 发回 ICMP 主机不可达

4. 问题四：什么情况不会导致产生 ICMP 差错报文？

   1） ICMP 差错报文。

   2） 目的地址是广播地址或者多播地址的 IP 数据报。

   3） 链路层广播的数据报

   4） 不是 IP 分片的第一片

   5） 源地址不是单个主机的数据包。

5. 问题五：ICMP 重定向差错报文是怎么来的，在何种场合出现？

• 主机发送 IP 数据报给 R1，因为主机的默认路由指向的下一跳是 R1。
• R1 收到数据报并且检查它的路由表，发现 R2 是发送该数据报的下一跳。当他将数 据报发送给 R2 的时候，发现发送的接口与接受的端口是一样的，因此同时发送一 个 ICMP 重定向报文给主机。
• R1 接受到 ICMP 重定向报文后，接下来的数据报就发送给 R2，而不再发送给 R1。

6. 问题六：重定向报文有什么规则？

重定向报文只能有路由器生成。 重定向报文是为主机而不是为路由器使用的

7. 问题七：Ping 命令的具体过程是怎么样的？

   参考文章：《对于 Ping 的过程，你真的了解吗？》