面试关于网络的那些事

Bertha 。 2023-06-12 06:16 92阅读 0赞

##### 1、TCP/UDP #####

（1）TCP----------传输控制协议，是一种面向连接的、可靠的、基于字节流的传输层通信协议。其实它和上面所说的电话协议差不多，只不过电话的协议是服务于电话通信，而tcp是服务于网络通讯的一种协议  
（2）三次握手

> SYN:synchronous 建立联机  
> ACK:acknowledgement 确认  
> SYN\_SENT:请求连接  
> SYN\_RECV:服务端被动打开后,接收到了客户端的SYN并且发送了ACK时的状态。再进一步接收到客户端的ACK就进入ESTABLISHED状态。

***tcp在握手过程中并不携带数据，(就像你打电话给酒店订房时，在确认对方是酒店客服人员之前，你也不会马上把身份证号码报给他吧？)，而是在三次握手完成之后，才会进行数据传送。***  
（3）UDP--------用户数据报协议  
使用udp协议经常通信并不需要建立连接，它只是负责把数据尽可能快的发送出去，简单粗暴，并且不可靠，而在接收端，UDP把每个消息断放入队列中，接收端程序从队列中读取数据。虽然UDP不可靠，但是它的传输速度快，效率高，在一些对数据准确性要求不高的场景，UDP就变得很有用了，比如qq语音、qq视频。

##### 2、套接字socket（无论是TCP还是UDP要产生作用，都需要有实际的行为去执行才能体现协议的作用，嵌套字 ，是一组实现TCP/UDP通信的接口API，也就是说无论TCP还是UDP，通过对scoket的编程，都可以实现TCP/UCP通信，作为一个通信链的句柄，它包含网络通信必备的5种信息：） #####

1.  连接使用的协议
2.  本地主机的IP地址
3.  本地进程的协议端口
4.  远地主机的IP地址
5.  远地进程的协议端口

通信双方中的一方（暂称：客户端）通过scoket（嵌套字）对另一方（暂称：服务端）发起连接请求，服务端在网络上监听请求，当收到客户端发来的请求之后，根据socket里携带的信息，定位到客户端，就相应请求，把socket描述发给客户端，双方确认之后连接就建立了。

##### 3、HTTP协议-----------HTTP协议是应用层协议，基于TCP协议，用于包装数据，程序使用它进行通信，可以简单高效的处理通信中数据的传输和识别处理 #####

##### 4、URL--------网络上用来标识具体资源的一个地址，包含了用户查找该资源的信息，HTTP使用它来传输数据和建立连接 #####

*  协议
 *  服务器地址（域名或IP+端口）
 *  路径
 *  文件名

##### 4、DNS（域名服务器）解析 #####

1.  浏览器先检查自身缓存中有没有被解析过的这个域名对应的ip地址，如果有，解析结束。同时域名被缓存的时间也可通过TTL属性来设置。
2.  如果浏览器缓存中没有（专业点叫还没命中），浏览器会检查操作系统缓存中有没有对应的已解析过的结果。而操作系统也有一个域名解析的过程。在windows中可通过c盘里一个叫hosts的文件来设置，如果你在这里指定了一个域名对应的ip地址，那浏览器会首先使用这个ip地址。

> 但是这种操作系统级别的域名解析规程也被很多黑客利用，通过修改你的hosts文件里的内容把特定的域名解析到他指定的ip地址上，造成所谓的域名劫持。所以在windows7中将hosts文件设置成了readonly，防止被恶意篡改。

1.  如果至此还没有命中域名，才会真正的请求本地域名服务器（LDNS）来解析这个域名，这台服务器一般在你的城市的某个角落，距离你不会很远，并且这台服务器的性能都很好，一般都会缓存域名解析结果，大约80%的域名解析到这里就完成了。
2.  如果LDNS仍然没有命中，就直接跳到Root Server 域名服务器请求解析
3.  根域名服务器返回给LDNS一个所查询域的主域名服务器地址
4.  此时LDNS再发送请求给上一步返回的gTLD
5.  接受请求的gTLD查找并返回这个域名对应的Name Server的地址，这个Name Server就是网站注册的域名服务器
6.  Name Server根据映射关系表找到目标ip，返回给LDNS
7.  LDNS缓存这个域名和对应的ip
8.  LDNS把解析的结果返回给用户，用户根据TTL值缓存到本地系统缓存中，域名解析过程至此结束

(2)迭代查询与递归查询

> 所谓 递归查询过程 就是 “查询的递交者” 更替, 而 迭代查询过程 则是 “查询的递交者”不变。举个例子来说，你想知道某个一起上法律课的女孩的电话，并且你偷偷拍了她的照片，回到寝室告诉一个很仗义的哥们儿，这个哥们儿二话没说，拍着胸脯告诉你，甭急，我替你查(此处完成了一次递归查询，即，问询者的角色更替)。然后他拿着照片问了学院大四学长，学长告诉他，这姑娘是xx系的；然后这哥们儿马不停蹄又问了xx系的办公室主任助理同学，助理同学说是xx系yy班的，然后很仗义的哥们儿去xx系yy班的班长那里取到了该女孩儿电话。(此处完成若干次迭代查询，即，问询者角色不变，但反复更替问询对象)最后，他把号码交到了你手里。完成整个查询过程。  
> ![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzM5ODk3OTc4_size_16_color_FFFFFF_t_70]

> 一、递归查询:主机向本地域名服务器的查询一般都是采用递归查询。所谓递归查询就是：如果主机所询问的本地域名服务器不知道被查询的域名的IP地址，那么本地域名服务器就以DNS客户的身份，向其它根域名服务器继续发出查询请求报文(即替主机继续查询)，而不是让主机自己进行下一步查询。因此，递归查询返回的查询结果或者是所要查询的IP地址，或者是报错，表示无法查询到所需的IP地址。  
> 简单说 就是说我们请求的地址  
> 必须返回一个准确的ip地址，没有就向别的地址查询，然后返回给我们一个准确的ip地址。我们的本地服务器就是递归服务器。  
> 二、迭代查询:本地域名服务器向根域名服务器的查询的迭代查询。迭代查询的特点：当根域名服务器收到本地域名服务器发出的迭代查询请求报文时，要么给出所要查询的IP地址，要么告诉本地服务器：“你下一步应当向哪一个域名服务器进行查询”。然后让本地服务器进行后续的查询。根域名服务器通常是把自己知道的顶级域名服务器的IP地址告诉本地域名服务器，让本地域名服务器再向顶级域名服务器查询。顶级域名服务器在收到本地域名服务器的查询请求后，要么给出所要查询的IP地址，要么告诉本地服务器下一步应当向哪一个权限域名服务器进行查询。最后，知道了所要解析的IP地址或报错，然后把这个结果返回给发起查询的主机。  
> 这里由各级服务器进行的就是迭代查询，自身不返回ip，而是返回给下一级的DNS服务器地址。

#### 5、页面渲染过程 ####

（1）过程

1.  DNS 查询
2.  TCP 连接
3.  HTTP 请求即响应
4.  服务器响应
5.  客户端渲染  
    （1）处理 HTML 标记并构建 DOM 树。  
    （2）处理 CSS 标记并构建 CSSOM 树。  
    （3）将 DOM 与 CSSOM 合并成一个渲染树。  
    （4）根据渲染树来布局，以计算每个节点的几何信息。  
    （5）根据渲染树来布局，以计算每个节点的几何信息。

（2）阻塞渲染  
谈论资源的阻塞时，我们要清楚，现代浏览器总是并行加载资源。例如，当 HTML 解析器（HTML Parser）被脚本阻塞时，解析器虽然会停止构建 DOM，但仍会识别该脚本后面的资源，并进行预加载。同时，由于下面两点：默认情况下，CSS 被视为阻塞渲染的资源，这意味着浏览器将不会渲染任何已处理的内容，直至 CSSOM 构建完毕。JavaScript 不仅可以读取和修改 DOM 属性，还可以读取和修改 CSSOM 属性。存在阻塞的 CSS 资源时，浏览器会延迟 JavaScript 的执行和 DOM 构建。另外：当浏览器遇到一个 script 标记时，DOM 构建将暂停，直至脚本完成执行。JavaScript 可以查询和修改 DOM 与 CSSOM。CSSOM 构建时，JavaScript 执行将暂停，直至 CSSOM 就绪。所以，script 标签的位置很重要。实际使用时，可以遵循下面两个原则：CSS 优先：引入顺序上，CSS 资源先于 JavaScript 资源。JavaScript 应尽量少影响 DOM 的构建。

（2-1）css

这样的 link 标签（无论是否 inline）会被视为阻塞渲染的资源，浏览器会优先处理这些 CSS 资源，直至 CSSOM 构建完毕。渲染树（Render-Tree）的关键渲染路径中，要求同时具有 DOM 和 CSSOM，之后才会构建渲染树。即，HTML 和 CSS 都是阻塞渲染的资源。HTML 显然是必需的，因为包括我们希望显示的文本在内的内容，都在 DOM 中存放，那么可以从 CSS 上想办法。最容易想到的当然是精简 CSS 并尽快提供它。除此之外，还可以用媒体类型（media type）和媒体查询（media query）来解除对渲染的阻塞。

第一个资源会加载并阻塞。  
第二个资源设置了媒体类型，会加载但不会阻塞，print 声明只在打印网页时使用。  
第三个资源提供了媒体查询，会在符合条件时阻塞渲染。

(2-2)JS  
实际工程中，我们常常将资源放到文档底部。  
(2-3)改变阻塞模式：defer 与 async(async 与 defer 属性对于 inline-script 都是无效的)

*  defer  
    defer 属性表示延迟执行引入的 JavaScript，即这段 JavaScript 加载时 HTML 并未停止解析，这两个过程是并行的。整个 document 解析完毕且 defer-script 也加载完成之后（这两件事情的顺序无关），会执行所有由 defer-script 加载的 JavaScript 代码，然后触发 DOMContentLoaded 事件。defer 不会改变 script 中代码的执行顺序，示例代码会按照 1、2、3 的顺序执行。所以，defer 与相比普通 script，有两点区别：载入 JavaScript 文件时不阻塞 HTML 的解析，执行阶段被放到 HTML 标签解析完成之后。
 *  async  
    async 属性表示异步执行引入的 JavaScript，与 defer 的区别在于，如果已经加载好，就会开始执行——无论此刻是 HTML 解析阶段还是 DOMContentLoaded 触发之后。需要注意的是，这种方式加载的 JavaScript 依然会阻塞 load 事件。换句话说，async-script 可能在 DOMContentLoaded 触发之前或之后执行，但一定在 load 触发之前执行。从上一段也能推出，多个 async-script 的执行顺序是不确定的。值得注意的是，向 document 动态添加 script 标签时，async 属性默认是 true，

##### 6、页面性能优化 #####

（1）对于css

*  优化选择器路径：健全的css选择器固然是能让开发看起来更清晰，然后对于css的解析来说却是个很大的性能问题，因此相比于 .a .b .c\{\} ，更倾向于大家写.c\{\}。  
    压缩文件：尽可能的压缩你的css文件大小，减少资源下载的负担。  
    选择器合并：把有共同的属性内容的一系列选择器组合到一起，能压缩空间和资源开销  
    精准样式：尽可能减少不必要的属性设置，比如你只要设置\{padding-left:10px\}的值,那就避免\{padding:0 0 0 10px\}这样的写法  
    雪碧图：在合理的地方把一些小的图标合并到一张图中，这样所有的图片只需要一次请求，然后通过定位的方式获取相应的图标，这样能避免一个图标一次请求的资源浪费。  
    避免通配符：.a .b *\{\} 像这样的选择器，根据从右到左的解析顺序在解析过程中遇到通配符（*）回去遍历整个dom的，这样性能问题就大大的了。  
    少用Float:Float在渲染时计算量比较大，尽量减少使用。  
    0值去单位：对于为0的值，尽量不要加单位，增加兼容性

（2）对于JS  
尽可能把script标签放到body之后，避免页面需要等待js执行完成之后dom才能继续执行，最大程度保证页面尽快的展示出来。  
尽可能合并script代码，  
css能干的事情，尽量不要用JavaScript来干。毕竟JavaScript的解析执行过于直接和粗暴，而css效率更高。  
尽可能压缩的js文件，减少资源下载的负担  
尽可能避免在js中逐条操作dom样式，尽可能预定义好css样式，然后通过改变样式名来修改dom样式，这样集中式的操作能减少reflow或repaint的次数。  
尽可能少的在js中创建dom，而是预先埋到HTML中用display:none来隐藏，在js中按需调用，减少js对dom的暴力操作。  
（3）对于HTML  
避免再HTML中直接写css代码。  
使用Viewport加速页面的渲染。  
使用语义化标签，减少css的代码，增加可读性和SEO。  
减少标签的使用，dom解析是一个大量遍历的过程，减少无必要的标签，能降低遍历的次数。  
避免src、href等的值为空。  
减少dns查询的次数。

7、http与websocket的区别  
（1）http协议是一种单向的网络协议，在建立连接后，它只允许Browser/UA（UserAgent）向WebServer发出请求资源后，WebServer才能返回相应的数据。而WebServer不能主动的推送数据给Browser/UA  
（2）Browser/UA发送Get请求到Web服务器，这时Web服务器可以做两件事情，第一，如果服务器端有新的数据需要传送，就立即把数据发回给Browser/UA，Browser/UA收到数据后，立即再发送Get请求给Web Server；第二，如果服务器端没有新的数据需要发送，这里与Polling方法不同的是，服务器不是立即发送回应给Browser/UA，而是把这个请求保持住，等待有新的数据到来时，再来响应这个请求；当然了，如果服务器的数据长期没有更新，一段时间后，这个Get请求就会超时，Browser/UA收到超时消息后，再立即发送一个新的Get请求给服务器。然后依次循环这个过程。  
（3）

*  WebSocket是HTML5中的协议，支持持久连接；而Http协议不支持持久连接。
 *  首先HTMl5指的是一系列新的API,或者说新规范，新技术。WebSocket是HTML5中新协议、新API.跟HTTP协议基本没有关系。
 *  Http协议本身只有1.0和1.1，也就是所谓的Keep-alive，把多个Http请求合并为一个。  
    （4）首先，Websocket是一个持久化的协议，相对于HTTP这种非持久的协议来说

HTTP的生命周期通过 Request 来界定，也就是一个 Request 一个 Response ，那么在 HTTP1.0 中，这次HTTP请求就结束了。

在HTTP1.1中进行了改进，使得有一个keep-alive，也就是说，在一个HTTP连接中，可以发送多个Request，接收多个Response。但是请记住 Request = Response ， 在HTTP中永远是这样，也就是说一个request只能有一个response。而且这个response也是被动的，不能主动发起。

（5）websocket的作用

> 1）ajax轮询
> 
> ajax轮询的原理非常简单，让浏览器隔个几秒就发送一次请求，询问服务器是否有新信息。
> 
> （2）long poll（长轮询）
> 
> long poll 其实原理跟 ajax轮询  
> 差不多，都是采用轮询的方式，不过采取的是阻塞模型（一直打电话，没收到就不挂电话），也就是说，客户端发起连接后，如果没消息，就一直不返回Response给客户端（对于PHP有最大执行时间，建议没消息，执行到一定时间也返回）。直到有消息才返回，返回完之后，客户端再次建立连接，周而复始。
> 
> 从上面可以看出其实这两种方式，都是在不断地建立HTTP连接，关闭HTTP协议，由于HTTP是非状态性的，每次都要重新传输 identity  
> info （鉴别信息），来告诉服务端你是谁。然后等待服务端处理，可以体现HTTP协议的另外一个特点，被动性。
> 
> 何为被动性呢，其实就是，服务端不能主动联系客户端，只能有客户端发起。从上面很容易看出来，不管怎么样，上面这两种都是非常消耗资源的。
> 
> ajax轮询 需要服务器有很快的处理速度和资源。（速度）long poll 需要有很高的并发，也就是说同时接待客户的能力。（场地大小）
> 
> （3）WebSocket
> 
> Websocket解决了HTTP的这几个难题。首先，被动性，当服务器完成协议升级后（HTTP->Websocket），服务端就可以主动推送信息给客户端啦。解决了上面同步有延迟的问题。
> 
> 解决服务器上消耗资源的问题：其实我们所用的程序是要经过两层代理的，即HTTP协议在Nginx等服务器的解析下，然后再传送给相应的Handler（php等）来处理。简单地说，我们有一个非常快速的  
> 接线员（Nginx） ，他负责把问题转交给相应的 客服（Handler）  
> 。Websocket就解决了这样一个难题，建立后，可以直接跟接线员建立持久连接，有信息的时候客服想办法通知接线员，然后接线员在统一转交给客户。
> 
> 由于Websocket只需要一次HTTP握手，所以说整个通讯过程是建立在一次连接/状态中，也就避免了HTTP的非状态性，服务端会一直知道你的信息，直到你关闭请求，这样就解决了接线员要反复解析HTTP协议，还要查看identity  
> info的信息。
> 
> 目前唯一的问题是：不兼容低版本的IE

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