java面试Java后端开发岗面试中计算机网络相关的常见问题

Posted 2021-06-28 棉花糖灬

1. OSI（开放系统互联）参考模型

• 物理层：在物理媒体上为数据端设备透明的传输原始比特流。传输单位是比特
• 数据链路层：成帧、差错控制、流量控制和传输管理。传输单位是帧
• 网络层：对分组进行路由选择，并进行流量控制、拥塞控制、差错控制和网际互连。传输单位是数据报，即分组
• 运输层：为端到端的连接提供可靠的传输服务，为端到端连接提供流量控制、差错控制、服务质量、数据传输管理。传输单位是报文段（TCP）或用户数据报（UDP）
• 会话层：建立同步
• 表示层：数据压缩、加密、解密、数据的格式转化
• 应用层：为特定类型的网络应用提供访问OSI环境的手段

2. TCP/IP模型

• 网络接口层：对应OSI中物理层和数据链路层
• 网际层：
• 传输层：
• 应用层：对应OSI中会话层、表示层和应用层

3. 五层网络模型

也可以分为：物理层、数据链路层、网络层、传输层和应用层。即把TCP/IP模型中的网络接口层分为物理层和数据链路层， 数据链路层又可以分为介质访问控制（MAC）子层和逻辑链路控制（LLC）子层。

5层模型只出现在计算机网络学习教学过程中，既综合了OSI和TCP/IP 体系结构的优点，这样既简洁又能将概念阐述清楚。

4. 网络设备

• 中继器：又称转发器，原理是信号再生，扩大网络传输距离，不存储，不检错，工作在物理层
• 集线器：一个多端口的中继器，工作在物理层
• 网桥：处理对象是帧，存储并转发帧并进行路径选择，可以隔离冲突域，但不能隔离广播域，工作在数据链路层的MAC子层
• 交换机：多端口的网桥，工作在数据链路层
• 路由器：完成路由选择和分组转发，可以隔离冲突与和广播域，实现了网络模型的物理层、数据链路层和网络层，工作在网络层
• 网关：

5. 网络协议

CSMA/CD协议

两种广域网数据链路层控制协议：

PPP（点对点）协议：面向字节

HDLC（高级数据链路控制）协议：面向比特

4. 网络层

IP协议

ARP（地址解析）协议：解决同一局域网上从IP地址到硬件地址的映射问题

DHCP（动态主机配置）协议：给主机动态的分配IP地址，基于UPD

ICMP（网际控制报文）协议：允许主机或路由器报告差错和异常情况，分为ICMP差错报文和ICMP询问报文，可当做IP数据报的数据部分发送

RIP（路由信息）协议：分布式的基于距离向量的路由选择协议

OSPF（开放最短路径优先）协议：

BGP（边界网关）协议：采用的是路径向量路由选择协议，基于TCP

5. 传输层

UDP协议：在IP数据报基础上增加了复用、分用和差错检测，无需建立连接，面向报文的，不可靠传输，首部8字节

TCP协议：面向连接，提供全双工通信，首部20字节

TCP三次握手

• 客户端的TCP向服务器的TCP发送一个连接请求报文
• 服务器的TCP收到连接请求报文后，如同意建立连接，就向客户机发回确认，并为该TCP连接分配TCP缓存和变量
• 客户机收到确认报文段后，还要向服务器给出确认，并且也要给该连接分配缓存和变量

TCP四次挥手

参与TCP连接的两个进程中的任何一个都可以终止该连接

• 客户机打算关闭连接，就向其TCP发送一个连接释放报文段，并停止再发送数据，主动关闭TCP连接
• 服务器收到连接释放报文段后发出确认，此时客户端到服务器方向的连接就释放了
• 若服务器没有要向客户机发送的数据，就通知TCP释放连接，发出连接释放报文段
• 客户机收到连接释放报文段后，必须发出确认，此时连接全关闭

6. 应用层

FTP（文件传输）协议：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，基于TCP

SMTP（简单邮件传输）协议：基于TCP

POP3（邮局）协议：邮件读取协议，基于TCP

HTTP（超文本传输）协议：浏览器怎么向万维网请求文档，以及服务器怎么把文档传给浏览器。基于TCP协议

7. 其他

(1) HTTP 与 HTTPS 的区别

HTTP 默认工作在 TCP 协议 80 端口 ， HTTP 协议以明文方式发送内容，不提供任何方式的数据加密，如果攻击者截取了Web浏览器和网站服务器之间的传输报文，就可以直接读懂其中的信息 。

HTTPS 默认工作在 TCP 协议443端口， HTTPS 经由 HTTP 进行通信，但利用 SSL/TLS 来加密数据包。HTTPS 开发的主要目的，是提供对网站服务器的身份认证，保护交换数据的隐私与完整性。

使用 HTTPS 协议需要到 CA（Certificate Authority，数字证书认证机构） 申请证书，一般免费证书较少，因而需要一定费用。

HTTP 页面响应速度比 HTTPS 快，主要是因为 HTTP 使用 TCP 三次握手建立连接，客户端和服务器需要交换 3 个包，而 HTTPS除了 TCP 的三个包，还要加上 ssl 握手需要的 9 个包，所以一共是 12 个包。

(2) http请求的全过程：

1) 浏览器根据域名解析IP地址

• 浏览器缓存：首先搜索浏览器自身的DNS缓存
• 系统缓存：再搜索操作系统自身的DNS缓存
• 路由器缓存：然后向路由器发送查询请求
• ISP（互联网服务提供商） DNS缓存：最后要查的就是ISP缓存DNS的服务器。

2) 浏览器与WEB服务器建立一个TCP连接

TCP的3次握手

3) 浏览器给WEB服务器发送一个HTTP请求

一个HTTP请求报文由请求行、请求头、空行和请求体4个部分组成

• 请求行： 请求行分为三个部分：请求方法、请求地址URL和HTTP协议版本，它们之间用空格分割
• 请求头： 请求头部为请求报文添加了一些附加信息，由“名/值”对组成，每行一对，名和值之间使用冒号分隔
• 空行：表示请求头部结束
• 请求体： 请求数据不在GET方法中使用，而在POST方法中使用。

4) 服务器端响应HTTP请求，浏览器得到html代码

HTTP响应报文由状态行、响应头、空行和响应体4个部分组成。

• 状态行： 状态行由3部分组成，分别为：协议版本、状态码、状态码扫描。
• 响应头：
• 空行：表示响应头部结束
• 响应体： 用于存放需要返回给客户端的数据信息。

5) 浏览器解析HTML代码，并请求HTML代码中的资源

浏览器拿到HTML文件后，开始解析HTML代码，遇到静态资源时，就向服务器端去请求下载。

6) 关闭TCP连接，浏览器对页面进行渲染呈现给用户

浏览器利用自己内部的工作机制，把请求到的静态资源和HTML代码进行渲染，呈现给用户。