网络面试！居然这么详细，那看这篇就够了呀！！

Posted 2021-05-08 小猪媛不圆

网络

• 1. 应用层
• • 1.1 http协议格式是什么
  • 1.2 http和https的区别
  • 1.3 http常见状态码
  • 1.4 cookie和session的区别
  • 1.5 get和post的区别
• 2. 传输层
• • 2.1 讲讲三次握手
  • • 2.1.1 为什么是三次握手，而不是两次或四次
  • 2.2 讲讲四次挥手
  • • 2.2.1 为什么握手是三次，而挥手需要四次呢
    • 2.2.2 一台主机上出现大量的TIME_WAIT是什么原因？应该如何处理？
    • 2.2.3 一台主机上出现大量的CLOSE_WAIT是什么原因？应该如何处理？
  • 2.3 TCP是如何保证可靠性的
  • 2.4 TCP是如何提高性能的
  • 2.5 TCP和UDP的区别
• 3. 其他问题
• • 3.1 浏览器输入URL后发生了什么
  • 3.2 电脑网络不通如何解决

1. 应用层

1.1 http协议格式是什么

• 请求报文格式：请求行、请求头、空一行、请求体
  请求行包括：请求方法、统一资源定位符（URL）、http协议及版本
• 响应报文格式：状态行、响应头、空一行、响应体
  状态行包括：协议及版本、状态码、状态码解释

1.2 http和https的区别

1. http：由于http是明文传输，所以其安全性低，易受攻击，无法确认对方的身份，也无法确保数据的完整性；http协议默认端口号是80端口；它的优点是简单快速，使用很灵活；http服务器的程序规模小所以通信速度很快；与https相比，http没有额外的费用。
2. https：由于https使用ssh加密传输协议，信息是密文，所以它的安全性高，可以认证双方的身份，防止信息被截取篡改；https协议默认端口号是443端口；它会加重服务器负担，需要资源来支撑，降低用户的访问速度。

1.3 http常见状态码

1.4 cookie和session的区别

1. 数据存放位置不同：cookie数据存放在客户的浏览器上，session数据放在服务器上。
2. 安全程度不同：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. 性能使用程度不同：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. 数据存储大小不同：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，而session则存储与服务端，浏览器对其没有限制。
5. 会话机制不同：session会话机制：session会话机制是一种服务器端机制，它使用类似于哈希表（可能还有哈希表）的结构来保存信息。cookies会话机制：cookie是服务器存储在本地计算机上的小块文本，并随每个请求发送到同一服务器。

1.5 get和post的区别

他们本质都是TCP连接，并无区别，但是由于http的规定以及浏览器和服务器的限制，导致他们在应用过程中可能有所不同

1. get方法的特点
   ①请求数据会附在URL之后（放在请求行中，以 ？分割URL和传输数据，多个参数用 & 连接）
   ②get是会被浏览器主动缓存的，如果下一次传输的数据相同，那么就会返回缓存中的内容，可以更快的展示数据
   ③get方法的UR一般都有长度限制，但是需要注意的是http协议中并未规定get请求的长度。这个长度限制主要是由浏览器和web服务器决定的，并且各个浏览器对长度限制各不相同
   ④get方法只产生一个TCP数据包，浏览器会把请求头和请求数据一并发送出去，服务器响应200 ok（返回数据）

2. post方法的特点
   ①根据http规范，post可能改变服务器上的资源的请求（点赞就是post请求），因为有可能修改服务器上的资源，所以不符合安全性和幂等性
   ②因为post方法是放在请求数据的，所以它的请求信息是没有长度限制的
   ③post方法会产生两个TCP数据包，浏览器会先将请求头发送给服务器，待服务器返回100 continue，浏览器再发送请求数据，服务器响应 200 ok（返回数据），这个看起来get比post快一些，但是实际上，在网络状况良好的情况下，他们的传输速度基本相同。

2. 传输层

三次握手四次挥手相关可以参考这篇博客，写的相当全面了！

2.1 讲讲三次握手

1. 建立客户端向服务端的连接：发送客户端的请求连接数据包SYN到服务端
2. 响应客户端的连接并建立服务端的连接：服务端发送响应客户端连接的数据包ACK和服务端的请求连接数据包SYN到客户端
3. 响应服务端的连接：客户端发送响应服务端连接的数据包ACK到服务端

服务端新建套接字，绑定地址信息后开始监听，进入LISTEN状态。客户端新建套接字绑定地址信息后调用connect，发送连接请求SYN，并进入SYN_SENT状态，等待服务器的确认。服务端一旦监听到连接请求，就会将连接放入内核等待队列中，并向客户端发送SYN和确认报文段ACK，进入SYN_RECD状态。客户端收到SYN+ACK报文后向服务端发送确认报文段ACK，并进入ESTABLISHED状态，开始读写数据。服务端一旦收到客户端的确认报文，就进入ESTABLISHED状态，就可以进行读写数据了

2.1.1 为什么是三次握手，而不是两次或四次

两次不安全，四次没必要

tcp通信需要确保双方都具有数据收发的能力，得到ACK响应则认为对方具有数据收发的能力，因此双方都要发送SYN确保对方具有通信的能力。第一次握手是客户端发送SYN，服务端接收，服务端得出客户端的发送能力和服务端的接收能力都正常；第二次握手是服务端发送SYN+ACK，客户端接收，客户端得出客户端发送接收能力正常，服务端发送接收能力也都正常，但是此时服务器并不能确认客户端的接收能力是否正常；第三次握手客户端发送ACK，服务器接收，服务端才能得出客户端发送接收能力正常，服务端自己发送接收能力也都正常。

2.2 讲讲四次挥手

1. 客户端向服务端发送断开连接请求FIN
2. 服务端响应客户端的断开连接请求，发送ACK响应包给客户端
3. 服务端向客户端发送断开连接请求FIN
4. 客户端响应服务端的断开连接请求，发送ACK响应给客户端

客户端主动调用close时，向服务端发送结束报文段FIN报，同时进入FIN_WAIT1状态； 服务器会收到结束报文段FIN报，服务器返回确认报文段ACK并进入CLOSE_WAIT状态，此时如果服务端有数据要发送的话，客户端依然需要接收。客户端收到服务器对结束报文段的确认，就会进入到FIN_WAIT2状态，开始等待服务器的结束报文段； 服务器端数据发送完毕后，当服务器真正调用close关闭连接时，会向客户端发送结束报文段FIN包，此时服务器进入LAST_ACK状态，等待最后一个ACK的带来； 客户端收到服务器发来的结束报文段, 进入TIME_WAIT, 并发出送确认报文段ACK；服务器收到了对结束报文段确认的ACK，进入CLOSED状态，断开连接。而客户端要等待2MSL的时间，才会进入到CLOSED状态

2.2.1 为什么握手是三次，而挥手需要四次呢

• 第二步属于系统自动响应数据包
• 第三步是程序手动调用close()方法发送关闭连接的请求数据包

其实在TCP握手的时候，接收端将SYN包和ACK确认包合并到一个包中发送的，所以减少了一次包的发送。对于四次挥手，由于TCP是全双工通信，主动关闭方发送FIN请求不代表完全断开连接，只能表示主动关闭方不再发送数据了。而接收方可能还要发送数据，就不能立即关闭服务器端到客户端的数据通道，所以就不能将服务端的FIN包和对客户端的ACK包合并发送，只能先确认ACK，等服务器无需发送数据时在发送FIN包，所以四次挥手时需要四次数据包的交互

2.2.2 一台主机上出现大量的TIME_WAIT是什么原因？应该如何处理？

TIME_WAIT是主动关闭方出现的，一台主机出现大量的TIME_WAIT证明这台主机上发起大量的主动关闭连接。常见于一些爬虫服务器。这时候我们应该调整TIME_WAIT的等待时间，或者开启套接字地址重用选项

2.2.3 一台主机上出现大量的CLOSE_WAIT是什么原因？应该如何处理？

CLOSE_WAIT是被动关闭方收到FIN请求进行回复之后的状态，等待上层程序进一步处理，若出现大量CLOSE_WAIT，有可能是被动关闭方主机程序中忘了最后一步断开连接后调用close释放资源。这是一个 BUG，只需要加上对应的 close 即可解决问题

2.3 TCP是如何保证可靠性的

可靠性和提高性能可参考此链接！！！
确认应答、超时重传、连接管理、流量控制、拥塞控制

2.4 TCP是如何提高性能的

滑动窗口、延迟应答、捎带应答

2.5 TCP和UDP的区别

• TCP是可靠，稳定的，TCP的可靠体现在TCP在传递数据之前，会有三次握手来建立连接，而且在数据传递时，有确认应答、超时重传、连接管理、流量管理、拥塞控制机制，在数据传完后，还会四次挥手断开连接用来节约系统资源。 但是它相对UDP较慢，效率低，占用系统资源高，而且在数据传递时，确认机制、重传机制、拥塞控制机制等都会消耗大量的时间，而且要在每台设备上维护所有的传输连接，每个连接都会占用系统的CPU、内存等硬件资源。

• UDP没有TCP的确认应答、超时重传、连接管理、流量管理、拥塞控制等机制，是一个无状态的传输协议，所以它在传递数据时非常快。但是UDP不可靠、不稳定，因为UDP没有TCP那些可靠的机制，在数据传递时，如果网络质量不好，就会很容易丢包。

总的来说

TCP是面向连接的，UDP无连接
TCP是可靠的，UDP不可靠
TCP只支持对点的通信；UDP支持一对一，一对多，多对一，多对多通信
TCP是面向字节流的；UDP是面向数据报的
TCP首部开销大，20个字节；UDP只有8个字节
TCP可以保证传输的顺序，UDP不可以保证

3. 其他问题

3.1 浏览器输入URL后发生了什么

1. 首先，在浏览器地址栏中输入url，先解析url，检测url地址是否合法
2. 浏览器先查看浏览器缓存——系统缓存——路由器缓存，如果缓存中有，直接在屏幕上显示内容，如果没有，到第三步

浏览器缓存：浏览器会记录DNS一段时间，因此只有第一个地方解析DNS请求
操作系统缓存：如果在浏览器中不包含这个记录，则会使用系统调用操作系统，获取操作系统记录（保存最近的DNS查询缓存）
路由器缓存：如果上述两个步骤均不能获取DNS记录，继续搜索路由器缓存

3. 在发送http请求前，需要域名解析（DNS解析），获取相应的IP地址
4. 浏览器向服务器发起TCP连接，与浏览器建立三次握手
5. 握手成功后，浏览器向服务器发送http请求，请求数据包
6. 服务器处理收到的请求，将数据返回至浏览器
7. 四次挥手释放TCP连接
8. 浏览器收到http响应
9. 浏览器解析响应，如果响应可以缓存，则存入缓存
10. 浏览器发送请求获取嵌入在html的资源（对于未知类型，会弹出对话框）
11. 浏览器发送异步请求
12. 页面渲染全部结束

3.2 电脑网络不通如何解决

（1）排除接触故障
查看网线是否连接正常。如果网络连接图标上显示“红叉”，则说明网络连接不正常。可检查主机网卡口上的网线、交换器（路由器）上网线是否正常连接
（2）使用ipconfig查看计算机的上网参数
①单击“开始|所有程序|附件|命令提示符“，打开命令提示符窗口
②输入ipconfig，按Enter确认，可以看到机器的配置信息，输入ipconfig/all,可以看到IP地址和网卡物理地址等相关网络详细信息。
（3）使用ping命令测试网络的连通性
在命令提示符窗口中输入"ping 127.0.0.1"，数据显示本机分别发送和接受了4个数据包，丢包率为零，可以判断本机网络协议工作正常，如显示”请求超时“，则表明本机网卡的安装或TCP/IP协议有问题，接下来就应该检查网卡和TCP/IP协议，可以通过重新安装该协议来解决。安装方法：右击“本地连接”——属性——安装——协议，选择TCP/IP协议确定安装。
（4）ping本机IP
如果ping 127.0.0.1 正常，则可以“ping 本机IP”来判断本机的网卡是否正常工作。如不能ping通，说明本机的网卡驱动程序不正确，或者网卡与网线之间连接有故障，也有可能是本地的路由表面收到了破坏，此时应检查本机网卡的状态是否为已连接，网络参数是否设置正确，如果正确可是不能ping通，就应该重新安装网卡驱动程序。丢失率为零，可以判断网卡安装配置没有问题，工作正常。
（5）ping网关IP
网关地址能被ping通的话，表明本机网络连接已经正常，如果命令不成功，可能是网关设备自身存在问题，也可能是本机上网参数设置有误，检查网络参数。如果ping 网关IP正常，可网页却无法打开，同时QQ可以正确登录。则一般是DNS填写不正确，请联系运行商询问DNS地址，也可询问邻居他们是怎么设置的，一个地区的同一运行商所用的DNS都是一样的。