计算机网络基础培训资料及测试题

计算机网络基础培训资料及测试题一、计算机网络概述1.1定义与核心功能计算机网络是将地理位置分散、具备独立运算能力的计算机系统（含终端、服务器等），通过通信线路（如光纤、无线）和设备（如路由器、交换机）互联，借助网络协议与软件，实现数据通信、资源共享（硬件、软件、数据）、分布式处理（多机协同完成任务）及系统可靠性提升（冗余备份）的综合系统。典型场景：企业内网共享打印机、跨城办公访问总部数据库、互联网传输视频流等。1.2发展历程（关键节点）ARPANET（1969）：美国军方主导的分组交换网，为互联网雏形，奠定“分布式、抗毁性”设计思想。TCP/IP协议诞生（1983）：ARPANET放弃NCP，全面采用TCP/IP，成为互联网核心协议。IPv6部署（21世纪后）：因IPv4地址枯竭，IPv6以128位地址（约3.4×10³⁸个）解决地址不足问题，同时优化路由、安全机制。二、网络体系结构2.1OSI七层参考模型（理论框架）OSI（OpenSystemsInterconnection）模型将网络通信流程拆分为7层，从下到上依次为：层级核心功能典型协议/设备数据单元--------------------------------------------------------------------------------物理层传输比特流（电/光信号、接口标准）网线、光纤、网卡比特（bit）数据链路层帧封装、MAC地址识别、差错检测交换机、以太网协议帧（frame）网络层IP地址寻址、路由选择路由器、IP协议数据包（packet）传输层端到端可靠传输（TCP）或快速传输（UDP）TCP、UDP、端口号段（segment）会话层会话建立、同步、断开RPC（远程过程调用）-表示层数据格式转换（加密、压缩、编码）SSL/TLS（加密）-2.2TCP/IP四层模型（实用模型）TCP/IP是互联网实际采用的体系结构，从下到上为：1.网络接口层：对应OSI物理层+数据链路层，负责硬件连接与帧传输。2.网络层（网际层）：核心为IP协议，负责IP地址分配、路由转发。3.传输层：TCP（可靠）或UDP（高效），实现端到端通信。4.应用层：整合OSI会话、表示、应用层功能，直接对接应用（如浏览器、邮件客户端）。2.3模型对比与意义OSI：分层清晰，适合教学与协议设计，但过于复杂，实际应用少。TCP/IP：简化分层，实用性强，是互联网“事实上的标准”。核心逻辑：下层为上层提供服务（如传输层为应用层提供可靠/高效的通信通道），上层依赖下层完成数据传输。三、核心网络协议3.1传输层协议：TCP与UDPTCP（传输控制协议）：特点：面向连接（三次握手建立连接）、可靠传输（序列号、确认应答、重传机制）、流量控制（滑动窗口）、拥塞控制（慢启动、拥塞避免）。UDP（用户数据报协议）：特点：无连接（无需握手）、不可靠（无确认、无重传）、低延迟（头部仅8字节，TCP为20字节）。应用：对实时性要求高的场景（如视频流RTP、语音VoIP、DNS查询）。3.2网络层协议：IP与路由IP协议：功能：为设备分配逻辑地址（IPv4为32位，如；IPv6为128位，如2001:db8::1），并通过路由表选择转发路径。版本：IPv4地址枯竭（全球公网地址仅剩约30亿），IPv6通过128位地址（约3.4×10³⁸个）解决，且支持自动配置、内置安全（IPsec）。路由协议：分类：静态路由（人工配置路由表）、动态路由（如RIP、OSPF、BGP，自动学习网络拓扑）。3.3应用层协议（典型示例）FTP：文件传输协议，默认端口21（控制）+20（数据），支持匿名/账号登录。SMTP/POP3/IMAP：邮件协议，SMTP（25端口）发信，POP3（110）/IMAP（143）收信。四、网络设备与功能4.1数据链路层：交换机（Switch）功能：基于MAC地址（设备网卡的物理地址，48位，如____）转发数据帧，分割冲突域（每个端口为独立冲突域，提升带宽利用率）。对比集线器（Hub）：集线器为物理层设备，共享带宽，所有端口在同一冲突域，易引发冲突。4.2网络层：路由器（Router）功能：基于IP地址转发数据包，分割广播域（不同子网的广播包无法跨路由器传输），连接异构网络（如局域网→互联网）。关键技术：路由表（记录“目标网络-下一跳”映射）、NAT（网络地址转换，将内网IP映射为公网IP，解决IPv4地址不足）。4.3网关（Gateway）功能：协议转换（如局域网（TCP/IP）与企业ERP系统（专有协议）的通信）、跨网段访问（如内网/24访问外网需通过网关）。五、网络拓扑结构5.1星型拓扑结构：所有设备连接到中心节点（如交换机、集线器）。优点：故障排查简单（单设备故障不影响全局）、扩展性强。缺点：中心节点故障导致全网瘫痪。5.2总线型拓扑结构：所有设备共享一条总线（主干线）。优点：布线简单、成本低。缺点：总线故障导致全网瘫痪，多设备同时发数据易冲突（需CSMA/CD协议解决）。5.3环型拓扑结构：设备首尾相连成环，数据沿环单向传输。优点：无冲突（令牌环协议）、结构紧凑。缺点：单节点故障导致环断裂，需“双环冗余”（如FDDI）提升可靠性。5.4网状拓扑结构：设备间全连接（或部分连接），有多条冗余路径。优点：可靠性极高（一条链路故障，数据可走其他路径）。缺点：布线复杂、成本高（仅核心骨干网采用，如运营商级网络）。六、网络安全基础6.1典型威胁病毒/木马：病毒（自我复制）、木马（伪装窃取信息，如“勒索病毒”加密文件）。DDoS攻击：分布式拒绝服务，通过大量傀儡机（肉鸡）向目标发送请求，耗尽带宽/资源。中间人攻击：攻击者伪装成“中间节点”，截获/篡改通信（如公共WiFi下的账号密码窃取）。6.2防护措施防火墙：部署在网络边界，通过规则过滤流量（如禁止外部访问内网数据库端口3306）。访问控制：基于身份（账号密码）、权限（如员工仅能访问部门共享文件夹）、设备（仅公司认证的终端可连内网）。入侵检测/防御（IDS/IPS）：IDS监控异常流量并告警，IPS主动拦截攻击。---计算机网络基础测试题一、选择题（每题2分，共20分）1.OSI参考模型中，负责IP地址寻址的是（）层。A.物理层B.网络层C.传输层D.应用层2.TCP协议的核心特点是（）。A.无连接、不可靠B.面向连接、可靠C.仅支持广播D.仅用于局域网3.交换机工作在OSI的（）层，主要依据（）转发数据。A.网络层，IP地址B.数据链路层，MAC地址C.传输层，端口号D.应用层，域名4.IPv6地址的长度是（）位。A.32B.64C.128D.2565.以下属于应用层协议的是（）。6.星型拓扑的中心节点通常是（）。A.路由器B.交换机C.网关D.集线器A.端口不同B.加密传输C.仅支持GET请求D.无需DNS解析8.以下设备中，能分割广播域的是（）。A.交换机B.集线器C.路由器D.网卡9.UDP协议适合的应用场景是（）。A.邮件发送B.网页浏览C.在线视频D.文件传输10.网络安全中，VPN的主要作用是（）。A.加速网络访问B.隐藏IP地址C.实现安全的远程通信D.破解加密数据二、简答题（每题10分，共50分）1.简述TCP三次握手的过程及目的。2.对比OSI七层模型与TCP/IP四层模型的异同。3.说明TCP与UDP的核心区别，并各举一个典型应用场景。4.路由器和交换机的主要功能差异是什么？5.列举三种常见的网络安全威胁及对应的防护措施。三、综合应用题（30分）某企业内网结构为：部门A（/24）、部门B（/24），通过路由器连接互联网（公网IP：）。请回答：1.部门A的主机要访问互联网，需经过哪些设备？数据如何从内网IP转换为公网IP？（10分）2.若部门A需要访问部门B的共享文件夹，需配置什么设备？该设备如何转发数据？（10分）3.为防止外部攻击，企业应在哪个位置部署防火墙？防火墙的核心规则应如何设计？（10分）参考答案（选择题）1.B2.B3.B4.C5.C6.B7.B8.C9.C10.C（简答题/综合应用题参考答案示例：简答题1：TCP三次握手流程为“客户端发SYN包→服务器回SYN+ACK包→客户端发ACK包”。目的是建立可靠连接