HCIA——25FTP 的工作原理、功能、TFTP、控制连接、数据连接的选择、解答

学习目标：

计算机网络
1.掌握计算机网络的基本概念、基本原理和基本方法。
2.掌握计算机网络的体系结构和典型网络协议，了解典型网络设备的组成和特点，理解典型网络设备的工作原理。
3.能够运用计算机网络的基本概念、基本原理和基本方法进行网络系统的分析、设计和应用。
（一）计算机网络概述
计算机网络的概念、组成——功能组成上（资源子网、通信子网）与功能（主要是数据通信、资源共享）；计算机网络的分类计算机网络的性能指标——重要的是带宽、速率、吞吐量、RTT
（二）计算机网络体系结构与参考模型计算机网络分层结构；计算机网络协议、接口、服务的概念ISO/OSI参考模型和TCP/IP模型
主要介绍计算机网络体系结构的基本概念，读者可以在理解的基础上适当地记忆。重点掌握网络的分层结构（包括5层和7层结构），尤其是ISO/OSI参考模型各层的功能及相关协议、接口和服务等概念。掌握有关网络的各种性能指标，特别是时延、带宽、速率和吞吐量等的计算
---- —- ----
【内容】
（一）网络应用模型
客户/服务器模型；P2P 模型、C/S、peer
（二）域名系统（DNS）层次域名空间；域名服务器；域名解析的原理
（三）文件传输协议（FTP）FTP 的工作原理；控制连接与数据连接
（四）电子邮件（E-mail）电子邮件系统的组成结构；电子邮件格式与 MIME；SMTP 与 POP3
（五）万维网（wWW）WWW 的概念与组成结构；HTTP
【提示】
本章内容既可以以选择题的形式考查，也可以结合其他章节的内容出综合题。所以牢固掌握本章的几个典型应用层协议是关键。我们生活中的很多网络应用都是建立在这些协议的基础上的，因此在学习时要注意联系实际，提高学习的兴趣，才会获得更好的效果。
【内容】
（一）传输层提供的服务
传输层的功能；传输层寻址与端口；无连接服务和面向连接服务
（二）UDP UDP 数据报；UDP 校验
（三）TCP TCP 段；TCP 连接管理；TCP 可靠传输；TCP 流量控制与拥塞控制
【提示】
传输层是整个网络体系结构中的关键层次。要求掌握传输层在计算机网络中的地位、功能、工作方式及原理等，掌握UDP及TCP（如首部格式、可靠传输、流量控制、拥塞控制、连接管理等）。其中，TCP报文分析、流量控制与拥塞控制机制，出选择题、综合题的概率均较大，因此要将其工作原理透彻掌握，以便能在具体的题目中灵活运用。
【内容】
（一）网络层的功能
异构网络互联；路由与转发；拥塞控制
（二）路由算法（三）IPv4静态路由与动态路由；距离-向量路由算法；链路状态路由算法；层次路由IPv4 分组；IPv4 地址与 NAT；子网划分与子网掩码、CIDR、路由聚合、ARP、DHCP与 ICMP
（四）IPv6
IPv6的主要特点；IPv6 地址
（五）路由协议
自治系统；域内路由与域间路由；RIP 路由协议；OSPF 路由协议；BGP 路由协议（六）IP 组播
组播的概念；IP 组播地址
（七）移动 IP移动 IP 的概念；移动IP 通信过程
（八）网络层设备
路由器的组成和功能；路由表与路由转发
【提示】
本章是历年考查的重中之重，尤其是结合第3章、第5章、第6章出综合题的概率很大。其中IPv4以及路由的相关知识点是核心，历年真题都有涉及，因此必须牢固掌握其原理，也要多做题，以便灵活应用。本章的其他知识点，如 IP 组播、移动 IP、IPv6 也要有所了解。
【内容】
（一）数据链路层的功能
（二）组帧
（三）差错控制
检错编码；纠错编码
（四）流量控制与可靠传输机制
流量控制、可靠传输与滑动窗口机制；停止-等待协议
后退N帧协议（GBN）；选择重传协议（SR）
（五）介质访问控制
1.信道划分
频分多路复用、时分多路复用、波分多路复用、码分多路复用的概念和基本原理
2.随机访问
ALOHA 协议；CSMA 协议；CSMA/CD 协议；CSMA/CA 协议
3.轮询访问：令牌传递协议
（六）局域网
局域网的基本概念与体系结构；以太网与 IEEE 802.3
IEEE 802.11；令牌环网的基本原理
（七）广域网
广域网的基本概念；PPP 协议；HDLC 协议
（八）数据链路层设备
网桥的概念及其基本原理；局域网交换机及其工作原理
【提示】
本章是历年考查的重点。要求在了解数据链路层基本概念和功能的基础上，重点掌握滑动窗口机制、三种可靠传输协议、各种MAC 协议、HDLC 协议和 PPP 协议，特别是CSMA/CD 协议和以太网帧格式，以及局域网的争用期和最小帧长的概念、二进制指数退避算法。此外，中继器、网卡、集线器、网桥和局域网交换机的原理及区别也要重点掌握。
【内容】
（一）通信基础
信道、信号、带宽、码元、波特、速率、信源与信宿等基本概念奈奎斯特定理与香农定理；编码与调制
电路交换、报文交换与分组交换；数据报与虚电路（二）传输介质
双绞线、同轴电缆、光纤与无线传输介质；物理层接口的特性（三）物理层设备
中继器；集线器
【提示】
物理层考虑的是怎样才能在连接各台计算机的传输媒体上传输数据比特流，而不是指具体的传输媒体。本章概念较多，易出选择题，且涉及一些通信原理，读者不太明白的地方可以参考一些相关书籍，通信部分的内容也并非考研重点。复习时应抓住重点，如奈奎斯特定理和香农定理的应用、编码与调制技术、数据交换方式，以及电路交换、报文交换与分组交换技术等。

学习内容：

FTP 的工作原理
功能
TFTP
控制连接
数据连接

1.数据匿名FTP访问通常使用（）作为用户名。

A.guest

B.E-mail 地址

C.anonymous

D.主机 id

2.下列关于FTP的叙述中，错误的是（）。

A.FTP可以在不同类型的操作系统之间传送文件

B.FTP并不适合用在两个计算机之间共享读写文件

C.控制连接在整个FTP会话期间一直保持

D.客户端默认使用端口20 与服务器建立数据传输连接

3.FTP客户发起对FTP服务器连接的第一阶段是建立（）

A.传输连接

B.数据连接

C.会话连接

D.控制连接

4.FTP客户和服务器间传递FTP命令时，使用的连接是（）.

A.建立在TCP之上的控制连接

B.建立在 TCP 之上的数据连接

C.建立在 UDP之上的控制连接

D.建立在 UDP之上的数据连接

5.控制信息是带外传送的协议是（）。

A.HΤΤΡ

B.SMTP

C.FTP

D.POP

6.以下关于 FTP 工作模型的描述中，错误的是（）

A.FTP 使用控制连接、数据连接来完成文件的传输

B.用于控制连接的 TCP 连接在服务器端使用的熟知端口号为 21

C.用与控制连接的 TCP 连接在客户端使用的端口号为 20

D.服务器端由控制进程、数据进程两部分组成

7.下列关于 FTP 连接的叙述中，正确的是（）

A.控制连接先于数据连接被建立，并先于数据连接被释放

B.数据连接先于控制连接被建立，并先于控制连接被释放

C.控制连接先于数据连接被建立，并晚于数据连接被释放

D.数据连接先于控制连接被建立，并晚于控制连接被释放

8.文件传输协议（FTP）的一个主要特征是（）。

A.允许客户指明文件的类型但不允许指明文件的格式

B.不允许客户指明文件的类型但允许指明文件的格式

C.允许客户指明文件的类型与格式

D.不允许客户指明文件的类型与格式

9.当一台计算机从 FTP 服务器下载文件时，在该 FTP 服务器上对数据进行封装的 5 个转换步骤是（）。

A.比特，数据帧，数据报，数据段，数据

B.数据，数据段，数据报，数据帧，比特

C.数据报，数据段，数据，比特，数据帧

D.数据段，数据报，数据帧，比特

10.文件传输协议的主要工作过程是怎样的？主进程和从属进程各起什么作用？
11.为什么FTP要使用两个独立的连接，即控制连接和数据连接？
12.主机A想下载文件ftp://ftp.abc.edu.cn/file，大致描述下载过程中主机和服务器的交互过程。

大致过程如下：
①建立一个TCP连接到服务器ftp.abc.edu.cn的21号端口，然后发送登录账号和密码。
②服务器返回登录成功信息后，主机A打开一个随机端口，并将该端口号发送给服务器。
③主机A发送读取文件命令，内容为get file，服务器使用20号端口建立一个TCP连接到主机 A 的随机打开的端口。
④服务器把文件内容通过第二个连接发送给主机A，传输完毕后连接关闭。

在FTP的实现中，客户与服务器之间采用了两条传输连接，其中控制连接用于传输各种FTP命令，而数据连接用于文件的传送。之所以这样设计，是因为使用两条独立的连接可使FTP变得更加简单、更容易实现、更有效率。同时在文件传输过程中，还可以利用控制连接控制传输过程，如客户可以请求终止、暂停传输等。——两条独立的连接

FTP 的主要工作过程如下：在进行文件传输时，FTP 客户所发出的传送请求通过控制连接发送给服务器端的控制进程，并在整个会话期间一直保持打开，但控制连接不用来传送文件。服务器端的控制进程在接收到FTP客户发送来的文件传输请求后，就创建数据传送进程和数据连接，数据连接用来连接到客户端和服务器端的数据传输进程，数据传送进程实际完成对文件的传送，在传送完毕后关闭“数据传送连接”，并结束运行。
FTP 的服务器进程由两大部分组成：一个主进程，负责接收新的请求；若干从属进程，负责处理单个请求。——新的请求-主进程，单个请求-从属进程

针对文件传输FTP，系统管理员建立了一个特殊的用户ID，名为anonymous，即匿名用户。

Internet上的任何人在任何地方都可以使用该用户ID，只是在要求提供用户ID时必须输入anonymous，该用户ID的密码可以是任何字符串。

控制连接建立后，服务器进程用自己传送数据的熟知端口20与客户进程所提供的端口号建立数据传输连接，即客户进程的端口号是客户进程自己提供的。——服务器默认，客户端自己

数据传送方式

带外传送是一种数据传送方式，它通过单独的通道在两个设备之间发送和接收数据。这种方式可以避免与正常数据流混合在一起的数据（如干扰、噪声和其他异常），从而提高了数据的可靠性和完整性。在进行文件传输时，如果使用的是TCP/IP协议进行连接，那么通常会采用这种带外传输的方式来进行文件的上传或下载操作。简单地说，“带外传输”，就是指在这个过程中不插入其他无关的控制信号或者是扰乱因素，确保了整个过程的稳定性和可靠性。

对于 FTP 文件传输，为了保证可靠性，选择 TCP，FTP 的控制信息是带外传送的，即 FTP 使用了一个分离的控制连接来传送命令。TCP——控制连接

由于FTP传输控制信息使用的是数据连接外的控制连接，因此FTP——带外传送

FTP提供交互式访问，允许客户指明文件的类型与格式，并允许文件具有存取权限。——公开透明的协议