计算机网络面试经典问题

左手的ㄟ右手 2022-12-30 08:18 115阅读 0赞

**内容主要包括：**

*  计算机网络三种模型
 *  TCP/IP协议
 *  HTTP/HTTPS协议

**一、计算机网络三种模型：OSI参考模型(a)、TCP/IP生产模型(b)、五层结构学习网络模型（c）。**

1.  **TCP/IP生产模型**  
    涉及到各层协议—  
    **应用层：HTTP、DNS**、（DNS解析域名为目的IP，通过IP找到服务器路径，客户端向服务器发起HTTP会话）  
    **传输层：TCP、UDP** （HTTP会话会被分成报文段，添加源、目的端口；TCP和UDP协议进行主要进行传输）  
    **网际层：IP**、…（为数据包选择路由，IP协议进行主要工作）  
    链路层：PPP、（ARP）（发送IP数据包到达服务器的地址，ARP协议将IP地址转成MAC地址）  
    ![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzQyMTY2OTIz_size_16_color_FFFFFF_t_70]

实际的企业生产中并没有使用OSI标准七层模型的，**TCP/IP模型是实际生产中使用的网络架构**，5层网络模型是为方便学习而创建的。

**二、TCP/IP协议**

1.  **TCP和UDP的比较？**（1.特点：； 2.举例； 3.协议；）  
    　　相同点：都是传输层的协议；  
    　　不同点、区别：如下  
    **1)、连接方面区别：**  
    　　TCP面向连接（如打电话要先拨号建立连接）。  
    　　UDP是无连接的，即发送数据之前不需要建立连接。  
    **2)、安全方面的区别：**  
    　　TCP提供可靠的服务，通过TCP连接传送的数据，无差错，不丢失，不重复，且按序到达，数据传输安全。  
    UDP尽最大努力交付，即不保证可靠交付，数据传输不安全。  
    **3)、传输效率的区别：**  
    　　TCP传输效率相对较低。  
    UDP传输效率高，适用于对高速传输和实时性有较高的通信或广播通信。  
    **4)、连接对象数量的区别：**  
    　　TCP连接只能是点到点、一对一的。  
    　　UDP支持一对一，一对多，多对一和多对多的交互通信。  
    **一句话概括为：**  
    　　TCP是面向连接、可靠的数据传输、数据安全但是传输速度慢；  
    　　而UDP是面向非连接、不可靠的数据传输、数据不安全但是传输速度快。  
    　　UDP的应用场景比如聊天软件、在线视频等都是UDP。
2.  **TCP为什么比UDP更安全**  
    　　因为它是**面向连接且一对一的传输数据。使用三次握手工作方式，使用超时重传，滑动窗口，拥塞控制等机制，用来保证数据准时可靠的技术**。

> 为满足TCP协议的这些特点: **是一种面向连接的、可靠的、基于字节流的传输层通讯协议.**  
> TCP协议做了以下事情：
> 
> ①数据分片机制：在发送端对用户数据进行分片，在接收端进行重组，由TCP确定分片的大小并控制分片和重组；
> 
> ②到达确认机制：接收端接收到分片数据时，根据分片数据序号向发送端发送一个确认；
> 
> **③超时重发机制**：发送方在发送分片时启动超时定时器，如果在定时器超时之后没有接收到对应的确认，重发分片；
> 
> **④滑动窗口机制**：TCP连接每一方的接收缓冲空间大小都固定，接收端只允许另一端发送接收端缓冲区所能接纳的数据，TCP在滑动窗口的基础上**提供流量控制**，防止较快主机致使较慢主机的缓冲区溢出；
> 
> ⑤失序处理机制：作为IP数据报来传输的TCP分片到达时可能会失序，TCP将对接收的数据进行重新排序，将接收到的数据以正确的顺序交给应用层；
> 
> ⑥重复处理机制：作为IP数据报来传输的TCP分片会发生重复，TCP的接收端必须丢弃重复的数据；
> 
> ⑦数据校验机制：TCP将保持它首部和数据的校验和，这是一个端到端的校验和，目的是检测数据在传输过程中的任何变化。如果收到分片的校验和由差错，TCP将丢弃这个分片，并确认接收到此报文段导致对端超时并重发。

1.  **三次握手**

> ACK：确认序号的标志，ACK=1表示确认号有效，ACK=0表示报文不含确认序号信息  
> SYN：连接请求序号标志，用于建立连接，SYN=1表示请求连接  
> FIN：结束标志，用于释放连接，为1表示关闭本方数据流

1）第一次：客户端发送初始序号seq=x和连接请求序号SYN=1  
2）第二次：服务器发送请求标志SYN=1，发送确认标志ACK=1，发送自己的序号seq=y，发送客户端的确认序号ack=x+1  
3）第三次：客户端发送ACK确认号ACK=1，发送自己的序号seq=x+1，发送对方的确认号ack=y+1  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzQyMTY2OTIz_size_16_color_FFFFFF_t_70 1]  
　　三次握手过程分析：**目的只是让双方都确保自己，对方的接发能力正常。**  
　　第一次：客户端发送请求到服务器，服务器知道客户端发送，自己接收正常。SYN=1,seq=x  
　　第二次：服务器发给客户端，客户端知道自己发送、接收正常，服务器接收、发送正常。ACK=1,ack=x+1,SYN=1,seq=y  
　　第三次：客户端发给服务器：服务器知道客户端发送，接收正常，自己接收，发送也正常.seq=x+1,ACK=1,ack=y+1  
　　**上面分析过程可以看出，如果仅仅握手两次是达不到让双方都得出自己、对方的接收、发送能力都正常的结论的。而三次恰好不多不少就可以地出结论。**

1.  **四次挥手**  
    　　简述四次挥手过程  
    1） **第一次，首先客户端A发送一个FIN，用来关闭客户到服务器的数据传送，然后等待服务器的确认。其中终止标志位FIN=1，序列号seq=u。  
    2） 第二次，服务器B收到这个FIN，它发回一个ACK，确认号ack为收到的序号加1。  
    3） 第三次，关闭服务器到客户端的连接：也是发送一个FIN给客户端。  
    4） 第四次，客户段A收到FIN后，并发回一个ACK报文确认，并将确认序号seq设置为收到序号加1。 首先进行关闭的一方将执行主动关闭，而另一方执行被动关闭。**  
    　　![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzQyMTY2OTIz_size_16_color_FFFFFF_t_70 2]

四次挥手过程分析  
第一次：客户端向服务器请求断开连接。FIN,seq=u  
第二次：服务器确认客户端的断开请求。ACK,ack=u+1,seq=v  
第三次：服务器向客户端请求断开连接。FIN,seq=w,ACK,ack=u+1  
第四次：客户端确认服务器的断开请求。ACK,ack=w+1,seq=u+1  
注意：一定要是两者，都向对方发送一次断开请求，和都确认过一次对方的断开请求。

**三、HTTP/HTTPS协议**

1.  **什么是HTTP协议和、HTTPS协议**  
    　　**HTTP是超文本传输协议，它主要负责服务器和浏览器之间的通讯，是一种用来发布和接收HTML页面的方法。**（当用户在浏览器页面上进行点击操作时，HTTP协议就会把web client （浏览器）的请求发送到对应的web 服务器上, 并把从web 服务器返回的网页内容显示到浏览器上，这时候用户救就能看到了。)  
    　　**HTTPS 是安全超文本传输协议 ,是一种HTTP协议的安全版, 目的是让浏览器和服务器之间数据传输更加安全且隐秘。**
2.  **HTTP协议的两个版本：HTTP1.0 和 HTTP1.1 有什么区别**  
    **主要区别**  
    　　**1)、主要区别在于 HTTP 1.0 中每次请求和应答都会使用一个新的 TCP 连接，而从 HTTP 1.1 开始，运行在一个 TCP 连接上发送多个命令和应答。因此大幅度减少了 TCP 连接的建立和断开，提高了效率。**  
    　　**解释**：HTTP/1.0协议使用非持久连接(短链接),**每次建立一个tcp数据传输连接传输完一个Web对象之后，连接就会自动断开**；而HTTP/1.1使用持久连接(长连接)，**一个tcp连接传输一个Web对象之后不会立马断开，仍可以保持tcp连接**，所以我们可以在一个连接中传输多个Web对象，传输完之后还不会立马断开；

> 在HTTP/1.0中，默认使用的是短连接，由于每次tcp数据传输都只能传一个Web对象，所以使用HTTP1.0协议每次只传输了一个Web对象，连接就断掉了，也就是说每次请求都要重新建立一次连接。HTTP  
> 是基于TCP/IP协议的,每一次建立或者断开连接都需要三次握手四次挥手的开销，如果每次请求都要这样的话，开销会比较大。因此最好能维持一个长连接，可以用个长连接来发多个请求，可以选择开启Connection：  
> keep-alive，这样就算是使用了HTTP1.1。

**详细区别**  
　 **1)、错误状态响应码**：  
　 　　**在HTTP1.1中新增了24个错误状态响应码**。如409（Conflict）表示请求的资源与资源的当前状态发生冲突；410（Gone）表示服务器上的某个资源被永久性的删除。  
　 **2)、缓存处理** :  
　 　　在HTTP1.0中**主要使用If-Modified-Since,Expires做为缓存控制策略**；  
　 HTTP1.1则**引入了更多的缓存控制策略**例如Entity tag等更多控制缓存策略。  
　**3)、带宽优化及网络连接的使用** :  
　　　HTTP1.0中，存在浪费带宽的现象，**客户端只是需要某个对象的一部分，而服务器却将整个对象送过来了。**  
　　　HTTP1.1则在请求头引入了range头域，**它允许只请求资源的某个部分**。

1.  **常用的HTTP请求方法有哪些？**  
    **GET**：用于请求访问已经被URL（统一资源标识符）识别的资源，可以通过URL传参给服务器。  
    **POST**：用于传输信息给服务器，主要功能与Get方法类似，但一般推荐POST方式。  
    PUT：传输文件，报文主体包含文件内容，保存到对应URL位置。  
    DELET：删除文件，与PUT方法相反，删除对应URL位置的文件。  
    OPTIONS：查询相应URL支持的HTTP方法。  
    HEAD：获取报文首部，与GET方法类似，只是不返回报文主体，一般用于验证URL是否有效。
2.  **get和post的主要区别**  
    　　1)、**get是把参数队列加到**表单的ACTION属性所指的**URL中**，值和表单内各个字段一一对应，**在URL中可以看到**。  
    　　**post是通过HTTP 的post机制，将**表单内各个字段与其**内容放置在HTML header内**一起传送到ACTION属性所指的URL地址。**用户看不到这个过程**。  
    　　2)、get传送的数据量较小，因为受URL限制，不能大于2KB，但是效率高，同时安全性非常低，因为URL是可见的。  
    　　post传送的数据量较大，数据大小默认为不受限制。(一般来说上传文件时只能用post)，post安全性较高，效率低。

> 因此：  
> 1、get方式的安全性较Post方式要差些，包含机密信息的话，建议用Post数据提交方式；  
> 2、在做数据查询时，建议用Get方式；而在做数据添加、修改或删除时，建议用Post方式  
> 注意： POST 请求仅比 GET请求略安全一点，它的数据不在 URL 中，但依然以明文的形式存放于 HTTP 的请求头中，使用F12可以查看。

**问题补充：**

1.  请讲一下浏览器从接收到一个URL，到最后展示出页面，经历了哪些过程。  
    　　1.DNS解析 2.TCP连接 3.发送HTTP请求 4.服务器处理请求并返回HTTP报文 5.浏览器解析渲染页面
2.  请问什么是Cookie和Session  
    　　**cookie，是在客户端（浏览器）存储数据**的地方，**通常用于存储用户数据**。**在客户端和服务端进行交互的时候，会携带cookie到服务器**。**默认情况下，退出浏览器，cookie会被清除**，但是cookie你可以给设置一个过期时间，在这个时间之前，cookie都不会被清除。  
    　　**sesstion，是在服务端存储数据**，**保持用户会话的一种技术**，**通常用于客户端和服务端的通信**。**sesstion会在客户端的cookie中，存储一个sesstionid，每次发送请求的时候，会把这个sesstionid携带过去**。在没有用户操作的情况下，sesstion会默认存储30分钟的数据，过期之后，需要重新获取sesstion。  
    　　正常情况下，cookie的使用场景是，保存用户的登陆信息。  
    　　那么这种场景下，打开一个浏览器窗口，向服务端请求资源，服务端就会生成一个对应于当前浏览器的唯一的sesstionId，这个sesstionId会存储在客户端的cookie中，每次请求，把这个sesstionId携带到服务端，服务端就能判断当前浏览器对应哪一个用户了，这样就可以实现获取某一个用户的对应登录信息。
3.  Cookie和Sesstion的区别  
    　 1）cookie数据存放在客户的浏览器上，session数据放在服务器上。  
    　 2）cookie不是很安全，别人可以分析存放在本地的COOKIE并进行COOKIE欺骗，考虑到安全应当使用session。  
    　 3）session会在一定时间内保存在服务器上。当访问增多，会比较占用你服务器的性能，考虑到减轻服务器性能方面，应当使用COOKIE。  
    　 4）单个cookie保存的数据不能超过4K，很多浏览器都限制一个站点最多保存20个cookie。
4.  HTTP请求报文和响应报文  
    HTTP请求报文  
    　 一个HTTP请求报文由请求行、请求头、空行和请求数据4个部分组成。  
    　 空行的作用：起到分割作用，分割请求头和请求数据。![在这里插入图片描述][20201224210109330.png]  
    HTTP响应报文  
    　　HTTP响应只有三个部分组成，分别是：响应行、响应头、响应正文。没有空行。
5.  HTTP状态码  
    状态码是http响应里的部分，用来描述响应的状态；  
    2xx：成功处理请求；  
    3xx：重定向；  
    4xx：客户端错误；  
    5xx：服务器错误；  
    常见状态码：  
    200：请求被成功接收；  
    301：永久跳转，完成请求还需进一步操作；  
    302：临时跳转，完成请求还需进一步操作；  
    400：客户端请求有语法错误，不能被服务器所理解；  
    403：没有权限，拒绝访问；  
    404：访问页面不存在；  
    500：服务器错误；  
    503：服务器当前不能处理客户端请求；

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