一、传输层
TCP
1 TCP三次握手
- 第一次握手：客户端发送带有SYN的数据到服务端，客户端进入SYN_SEND状态。如果成功的话，此时服务端确认客户端发送正常，自己接收正常。
- 第二次握手：服务端发送带有SYN和ACK的数据到客户端，服务端进入SYN_RECV状态。如果成功的话，此时客户端确认自己发送接收正常，服务端发送接收正常。
- 第三次握手：客户端发送带有ACK的数据到服务端，客户端和服务端都进入ESTABLISHED状态。如果成功的话，此时服务端确认自己的发送正常，客户端接收正常。
第2次握手传回了ACK，为什么还要传回SYN？
- SYN是同步序列编号，是 TCP/IP 建立连接时使用的握手信号。
- SYN是为了建立并确认从服务端到客户端的通信。ACK只是告知已正确接收到数据。
2 TCP四次挥手
- 第一次挥手：客户端发送一个FIN的数据到服务端，同时关闭客户端到服务端的发送。客户端进入FIN-WAIT-1状态。客户端告诉服务端，自己没什么要发送的了。
- 第二次挥手：服务端收到后，发送一个ACK到客户端。服务端进入CLOSE-WAIT状态，客户端进入FIN-WAIT-2状态。服务端告诉客户端，自己知道你没什么要发送的了。但此时客户端不知道服务端是否已经把需要发送的都发送完毕。
- 第三次挥手：当服务端将需要发送的发送完毕之后，服务端发送一个FIN到客户端，服务端进入LAST-ACK状态。服务端告诉客户端，自己也没什么要发送的了。
- 第四次挥手：客户端发送ACK，进入TIME-WAIT状态。服务端接收到之后，进入CLOSE状态。客户端在等待2MSL（报文段最长寿命）没收到回复后，认为服务端已正常关闭，客户端关闭连接。
如果第二次挥手时服务器的ACK没有送达客户端。
- 如果客户端没有收到ACK确认，会重新发送FIN请求。
为什么第四次挥手客户端需要等待 2*MSL（报文段最长寿命）时间后才进入 CLOSED 状态。
- 如果服务端因为某些原因而没有收到ACK的话，服务端就会重发FIN，如果客户端在 2倍MSL 的时间内又收到了 FIN，客户端会重新发送ACK并再次等待 2MSL，防止服务端因为没有收到 ACK 而不断重发 FIN。
- MSL是一个片段在网络中最大的存活时间，2MSL 就是一个发送和一个回复所需的最大时间。如果直到 2MSL，Client 都没有再次收到 FIN，那么 Client 推断 ACK 已经被成功接收，则结束 TCP 连接。
3 TCP如何保证传输的可靠性
- 基于数据块进行传输
- 对失序数据包重新排序以及去重
- 校验和（在TCP报文头）
- 确认和超时重传
- 流量控制
- 拥塞控制
4 TCP如何实现流量控制
javaguide.cn/cs-basics/n…
TCP利用滑动窗口实现流量控制。流量控制是通过控制发送方发送速率，保证接收方来得及接收。
5 TCP 的拥塞控制是怎么实现的
- 慢开始
- 初始化拥塞窗口cwnd为1。
- 每当收到一个ACK，cwnd大小加一。
- 每当过了一个往返延迟时间RTT。cwnd大小直接翻倍，乘2，以指数让升。
- 拥塞避免算法
- 当cwnd的值到了慢启动阈值时，每当过了一个往返延迟时间RTT，cwnd大小加一。
- 可以将cwnd缓慢的增加，调整到网络的最佳值。
- 快速重传
- 当发送端接收到3个以上的重复ACK，认为网络拥塞发生，触发快速重传和快速恢复。
- 发送端会快速重传丢失的数据包，无需等待定时器超时。
- 快速恢复
- 当拥塞发生时，也会立即触发快速恢复。
- cwnd和慢启动阈值都设置为当前cwnd的一半，立即进入拥塞避免算法，可以避免慢启动过程。
为什么需要拥塞控制
- 在网络出现拥堵时，如果继续发送大量的数据包，可能会导致数据包、时延、丢失，这时 TCP 就会重传数据，但是⼀重传就会导致网络的负担更重，于是会导致更大的延迟以及更多的丢包。
6 TCP包乱序、丢包怎么办
- TCP通过SEQ和ACK的值保证顺序。
- 如果接收端收到乱序包，接收端会缓存下来，然后立即发送，上一个ACK，不必让发送方等到超时重传，而是立即重传。
- 接收到重发的之后，直接发送按顺序的最大一个的ACK，缓存的数据不需要重发。
7 粘包和拆包
- 什么是
- 粘包：两个或者多个以上的包粘在一起
- 拆包：解决粘包问题
- 为什么会出现
- 发送方发送不及时，多个包在发送端粘在一起
- 接收方接收不及时，包在接收端堆叠
- 怎么解决
- 带包头就可以解决，包头定长，以特定标志开头，带着负载长度。
7 tcp是全双工还是半双工
tcp是全双工协议，双方可以同时通信，所以发送方和接收方，各自维护一个发送窗和接收窗。
- 发送窗：用来限制发送方可以发送的数据大小，其中发送窗口的大小由接收端返回的TCP报文段中窗口字段来控制，接收方通过这个字段告知发送方自己的缓冲大小（受系统、硬件等限制）。
- 接收窗：用来标记可以接收的数据大小
UDP
1 TCP和UDP的区别
- TCP需要连接，UDP不需要连接。
- TCP提供可靠的传输服务。
- TCP有状态，记录自己发送消息的状态，比如消息是否发送了、是否被接收了等。UDP无状态。
- TCP效率比UDP低，因为多了建立连接，确认，重传等机制。
- TCP首部开销比UDP大
- TCP只支持点对点通信，UDP支持一对一、一对多、多对一、多对多
二、应用层
HTTP
1 post和get区别
- get用于获取信息，是幂等的，且可缓存
- post用于修改服务器上的数据，非幂等，不可缓存
- GET把参数包含在URL中，POST通过request body传递参数
- GET请求在URL中传送的参数是有长度限制
- post比get安全
2 http和https
- http用明文进行数据传输，https用ssl协议对数据进行加密。HTTP 安全性没有 HTTPS 高，但是 HTTPS 比 HTTP 耗费更多服务器资源。
- http用80端口，https用443端口。
- https协议需要到ca申请证书。
SSL/TLS 的核心要素是非对称加密。非对称加密采用两个密钥——一个公钥，一个私钥。在通信时，私钥仅由解密者保存，公钥由任何一个想与解密者通信的发送者（加密者）所知。
3 HTTP 各个版本的区别
1.0
- 支持POST，可以传输多媒体资源
1.1
- 新增长连接，支持断点传输
2.0
- 多路复用，支持服务器推送
4 常见的http状态码和含义
- 1xx：正在处理
- 2xx：成功
- 3xx：重定向
- 301是永久重定向
- 302是临时重定向
- 4xx：客户端错误
- 401需要认证
- 403请求被拒绝
- 404：not found
- 5xx：服务器错误
5 HTTPS加密过程
- TLS基本都是用RSA来实现密钥交换，证书文件是公钥，保存在客户端，私钥保存在服务端，需要保证不会泄露
- RSA密钥交换的TLS握手过程会经历四次
- 第一次握手是客户端发送给服务端，携带：TLS版本、客户端生成的随机数、密码套件列表
- 第二次握手是服务端回复客户端，携带：确认的TLS版本、服务端生成的随机数、确认的密码套件列表、服务器的数字证书
- 客户端收到第二次握手的结果，会确认服务器的数字证书的真实性，从证书里取出公钥，加密报文，发送第三次握手的内容
- 第三次握手的内容包括：一个随机数，加密通信算法改变通知，客户端握手结束通知
- 第四次握手的内容包括：加密通信算法改变通知，服务器握手结束通知
- 接下来使用的是普通的HTTP协议，只不过会用【会话秘钥】加密内容
DNS
DNS作用
- DNS是一个数据库，域名解析指的是通过主机名获得IP地址
DNS是应用层协议，传输层使用的是UDP。
DNS的解析流程
- 浏览器缓存，系统缓存，路由器缓存，IPS服务器缓存，根域名服务器缓存，顶级域名服务器缓存，主域名服务器缓存
三、其他
1 浏览器从输入网址URL到页面展示的过程
- DNS解析
- TCP连接
- 发送HTTP请求
- 服务器处理请求并返回HTTP报文
- 浏览器解析渲染页面
- 连接结束
2 URL和URI的区别
- URI是统一资源标志符，可以唯一标识一个资源。
- URL是统一资源定位符，可以提供该资源的路径。URL是一种特殊的URI，不仅标识了一个唯一的资源，还提供了找到它的路径
3 短连接和长连接的区别
- 连接方式不同：短连接每次请求响应建立一次连接，完成数据传输后断开连接，长连接建立连接后保持连接状态，多次传输共用同一个连接
- 传输效率不同：短连接频繁建立断开连接，产生额外的开销。长连接效率高
- 应用场景不同：短连接适合频率低、请求响应小的场景。长连接适用TCP连接、WebSocket等。
4 七层模型
- 物理层，数据链路层，网络层，传输层，（会话层，表示层），应用层
- ARP是数据链路层
- IP是网络层
- TCP和UDP是传输层
- 五层模型是：物理层、数据链路层、网络层、传输层、应用层
4.1 七层模型的主要功能
- 物理层：底层数据传输，比如网线、网卡标准
- 数据链路层：定义数据的基本格式，如何传输、如何标识，比如网卡mac地址，ARP
- 网络层：定义IP编址，定义路由功能，比如不同设备的数据转发，IP
- 传输层：端到端传输数据的基本功能，比如tcp和udp
- 会话层：控制应用程序之间绘画能力，比如不同软件数据分发给不同软件
- 表示层：数据格式标识，基本压缩加密功能
- 应用层：各种应用软件，包括web应用
5 time wait过多怎么办
- 修改time wait连接状态上限值
- 启动快速回收机制
- 开启复用机制
- 修改短连接为长连接方式
- 由客户端主动断开连接
6 cookies和session分别存放在哪里
cookie存放在客户端，session存放在服务端，所以session存储的数据比较安全
7 ping的底层过程
- ping是应用层使用网络层ICMP的例子。
- 客户端会构建ICMP回送请求消息数据包，包含
- 类型：8
- 序号：区分连续ping的时候发出的多个数据包
- 每发出一个请求，序号会自动加一，为了计算往返时间RTT，会在数据部分插入发送时间
- 服务端在收到请求的时候，会构建一个ICMP回送响应消息数据包，回送响应数据包的
- 类型：0
- 序号是接收到的，请求数据包的序号
8 ttl是什么
- ttl是生存时间，在IP数据包从源到目的的整个转发路径上，每经过一个路由器，都把TTL减一，再转发。
- 如果IP包，到达目的IP之前，TTL减少到0，路由器会丢弃收到的TTL=0的IP包，然后发送ICMP报错
