0127面试题——TLS握手、HTTP3、CA校验、队头阻塞、HTTP头部、TCP握手挥手

tanleiDD
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计算机网络

  1. TLS协议握手过程,如何工作的

    • 客户端给出协议版本号、客户端生成的随机数、客户端支持的加密方法

    • 服务端给出协议版本号、双方使用的加密方法、数字证书、服务端生成的随机数

    • 客户端根据CA公钥，验证数字证书，给出生成的由服务端公钥加密的随机数(Premaster secret)

    • 服务端使用服务器私钥解密，获得随机数(premaster secret)

    • 客户端和服务端根据约定的加密方法以及之前生成的三个随机数，生成对话密钥(session key)，用来加密接下来的整个对话过程

  2. HTTP3中使用的QUIC协议基于UDP的原因

    • HTTP2中，基于TCP协议

    • 而TCP是面向连接的，因此每次连接会花费一些时间

    • 在HTTP3中，基于UDP，就是为了提高了当前正在使用TCP的面向连接的Web应用程序的性能。

    • 而UDP是不可靠的，因此要在UDP的基础上，将其改造成可靠的QUIC协议

    • 资料：为什么HTTP3.0使用UDP协议

  3. 一个http请求是线程还是进程

    • 每个HTTP请求都需要使用一个线程来控制

  4. 在浏览器中http有请求数量限制吗,它的策略是怎样的

    • 有，每个域名下，最多同时建立6-8个TCP连接

  5. https是如何保证数据安全的

    • 利用CA证书，保证服务器的真实性

    • 利用非对称加密，保证会话密钥的保密性

    • 利用对称加密，保证会话的保密性

    • 利用数字签名，保证数据的完整性

  6. http2是如何消除队头阻塞的

    • TCP的队头阻塞
      • 当一个分组传输失败，导致接收端收到乱序的分组时，接收端将发送缺失包的重发请求(其实是缺失包上一个包的确认包)
      • 这时，发送端就必须将缺失包发送给接收端，并接收到确认才能发送接下来的分组，这段重发造成的阻塞，使得后面的分组必须等待，就是队头阻塞
    • HTTP1.1中的队头阻塞
      • HTTP1.1允许在一个TCP连接中，发送多个HTTP请求，但是对响应的顺序有一个限制，即请求的响应顺序必须与请求的发送顺序一致，这是因为请求跟响应并没有序号标识。
      • 因此，当先发出的请求，迟迟未响应时，导致后面的响应必须要等待其响应，这段等待时间造成的阻塞，称为队头阻塞
    • HTTP2如何消除队头阻塞
      • HTTP2不使用管道化的方式，而是引入了帧、消息和数据流等概念，每个请求/响应被称为消息，每个消息都被拆分成若干个帧进行传输，每个帧都分配一个序号。每个帧在传输是属于一个数据流，而一个连接上可以存在多个流，各个帧在流和连接上独立传输，到达之后在组装成消息，这样就避免了请求/响应阻塞。
      • 但由于HTTP2底层使用的是TCP协议，因此仍可能出现TCP队头阻塞。
    • 资料：什么是队头阻塞以及如何解决

  7. TCP/IP分别属于哪一层(OSI)

    • TCP属于传输层，主要负责应用之间的通信(指定端口，区分不同的应用)

    • IP属于网络层，主要负责路由分组转发（指定ip，便于选择转发路径）

  8. HTTP常见头部(请求头，响应头)

    • 请求头：

      • User-Agent: 用户代理，表示用户使用的哪种浏览器

      • Content-Type: 请求中body的内容类型，帮助服务端正确对body进行解析

      • Accept: 接受的响应内容类型

      • Accept-Encoding: 接受的响应内容编码

      • Accept-Language: 接受的内容语言

      • Cache-Control：用于描述缓存控制

      • Host: 请求的主机

      • Connection: 连接的类型

      • Cookie: cookie信息

      • If-Modified-Since：对应于响应头的Last-Modified，用于协商缓存

      • If-None-Match: 对应于Etag，用于协商缓存

      • Referer：表示发出请求的网址，为了防止自己网站的文件被外网直接引用，设置防盗链。

      • Origin: 发出请求的源，用于跨域判断

    • 响应头：

      • Cache-Control：用于描述缓存控制

      • Connection: 连接的类型

      • Last-Modified/Etag: 最后修改时间/资源摘要，用于协商缓存

      • Set-Cookie: 向客户端设置Cookie

    • 资料：http请求头与响应头的应用

  9. TCP/IP参考模型

    • TCP/IP四层参考模型

    • 应用层，负责具体的应用协议，如：HTTP, FTP, SMTP, DNS等

    • 传输层，负责应用间通信的协议，如：TCP、UDP

    • 网际层，负责分组在网络中转发的协议，如：IP

    • 网络接口层，负责具体的信号表示(物理层)，以及将分组从一个结点发往另一个结点(数据链路层)

    • 其中，原OSI七层参考模型中，应用层、传输层之间的表示层、会话层被舍弃。数据链路层跟物理层合并成为网络接口层

  10. TCP的特性,为什么建立链接需要三次握手,断开4次挥手

    • 握手
      • 如果只握一次，则客户端不能判断连接是否创建成功
      • 如果只握二次，则当请求连接的包在网络中滞留一段时间后，再被服务器接收，会导致服务器单方面的创建连接
      • 因此握手三次，当服务端发送连接请求时，客户端如果不同意(不发ACK)，则服务器不会建立链接
    • 挥手
      • 如果只挥三次，则当服务端发送，关闭从服务端到客户端的传输时(FIN)，可能因为网络原因导致客户端收不到该包，则一直等待关闭，造成客户端资源浪费
      • 因此挥手四次，当服务端发送FIN包时，必须等待客户端发送ACK包，保证客户端成功关闭链接
    • 资料：iOS：为什么TCP连接要三次握手，四次挥手 | TCP(七) -- 四次挥手

  11. 客户端如何判断服务端下发的公钥是没有被中间人篡改的

    • 服务端下发的公钥证书，其中包含由CA私钥加密的公钥摘要，及公钥

    • 客户端拿到公钥证书后，使用CA公钥将CA私钥加密的公钥摘要解密，并对公钥证书中包含的公钥取摘要

    • 通过对比解密出来的摘要与计算出来的摘要是否一致，则可以判断有没有被中间人篡改

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