计网常考知识点

OSI 七层模型：应、表、会、传、网、据、物

TCP/IP 四层模型：应、传、网、网络接口层

TCP 和 UDP 的区别是什么？

TCP 面向连接，保证数据的可靠、有序传输，但效率较低。

UDP，无连接， 速度快，适合对实时性要求高、容忍数据丢失的应用。

三次握手、建立连接时

1. 第一次握手：客户端发送一个 SYN 请求报文，客户端进入 SYN_SEND 状态
2. 第二次握手：服务端收到 SYN 后，回复一个 SYN-ACK 报文，服务端进入 SYN_RECV 状态
3. 第三次握手：客户端收到 SYN-ACK 报文后，发送一个 ACK 确认报文，客户端和服务端都进入ESTABLISHED 状态

四次挥手、断开连接

1. 第一次挥手：客户端发送 FIN 报文，客户端进入 FIN-WAIT-1
2. 第二次挥手：服务端收到 FIN 报文，回复一个 ACK，表示收到客户端的请求。服务端进入 CLOSE-WAIT 状态，客户端进入 FIN-WAIT-2 状态。
3. 第三次挥手：服务端发送 FIN 报文，表示准备断开连接。服务端进入 LAST-ACK 状态
4. 第四次挥手：客户端收到服务端的 FIN 报文，发送 ACK，表示双方连接关闭。 客户端进入TIME-WAIT状态，服务端进入CLOSE 状态。此时如果客户端等待 2MSL 后依然没有收到回复，就证明服务端已正常关闭，随后客户端也可以关闭连接了。  

TCP 的可靠性机制

• 序号和确认机制：确保数据包按顺序到达并得到确认。
• 超时重传：当数据包未被确认时，超时后会重新发送。
• 拥塞控制：包括慢启动、拥塞避免、快重传等机制，防止网络过载。

TCP 流量控制和拥塞控制的区别是什么？

• 流量控制：通过 滑动窗口 实现，是发送方和接收方之间的协调，防止接收方被过载。
• 拥塞控制：防止网络中发生拥塞，它通过 慢启动、拥塞避免、快速重传、快速恢复 等机制动态调整发送速率，确保网络不会过载。

HTTP 和 HTTPS 的区别

HTTP 是明文传输的协议，安全性低，而 HTTPS 则通过 SSL/TLS 加密确保数据的安全传输。默认使用端口 80

而 HTTPS 则通过 SSL/TLS 加密传输。通过证书验证服务器的身份，受搜索引擎青睐。默认使用端口 443

HTTPS 是 HTTP 的安全版本，使用 SSL/TLS 加密，提供数据传输的保密性、完整性和身份认证。

HTTP 1.0、1.1、2.0 和 3.0 的区别

• HTTP/1.1 引入了长连接和管道化，允许多次请求复用同一连接。
• HTTP/2.0 支持多路复用、头部压缩，使用二进制传输，减少延迟。
• HTTP/3.0 基于 UDP 的 QUIC 协议，实现了更快速的连接和数据传输。

HTTP常见的状态码

• 1xx：信息响应

  • 100 Continue：请求部分已接收，继续发送其余部分。

• 2xx：成功

  • 200 OK：请求成功，服务器已返回所请求的数据。
  • 201 Created：请求成功，并创建了新资源。

• 3xx：重定向

  • 301 Moved Permanently：资源已永久移动到新位置。
  • 302 Found：资源暂时移动到新位置。

• 4xx：客户端错误

  • 400 Bad Request：请求语法错误。
  • 401 Unauthorized：请求未授权。
  • 403 Forbidden：服务器拒绝请求。
  • 404 Not Found：请求资源不存在。

• 5xx：服务器错误

  • 500 Internal Server Error：服务器内部错误。
  • 502 Bad Gateway：网关或代理服务器错误。

DNS 是什么？DNS 查询过程是怎样的？**

• DNS 将人类可读的域名转换为机器可读的 IP 地址，是互联网的核心服务之一。

• IP 协议 负责数据包的路由和传输，IPv4 地址空间有限，IPv6 是解决 IP 地址枯竭的重要方案。

DNS 查询过程：

1. 用户在浏览器中输入域名，操作系统检查本地 DNS 缓存。
2. 如果缓存中没有结果，向本地域名服务器（ISP 提供的 DNS 服务器）发起查询。
3. 本地域名服务器检查自己的缓存，如果没有找到，则向 根域名服务器 发起查询。
4. 根域名服务器回复本地域名服务器，告知其 .com 顶级域的服务器 IP 地址。
5. 本地域名服务器向 .com 顶级域服务器查询，获取对应的 权威 DNS 服务器 的 IP 地址。
6. 本地域名服务器向权威 DNS 服务器查询该域名，获得最终的 IP 地址。
7. 本地域名服务器将结果返回给客户端，客户端通过该 IP 地址访问网站。

什么是 CDN？它如何加速网络访问？

• CDN（内容分发网络） ：- CDN 通过分布式缓存将内容缓存到全球范围内的多个节点上，利用就近访问机制来提升网站的加载速度，减轻源服务器压力。

CDN 加速机制：

1. 就近访问：用户访问网站时，DNS 将用户请求路由到离用户最近的 CDN 节点，减少了数据传输的物理距离，从而加速响应时间。
2. 缓存机制：CDN 节点会缓存静态资源，如图片、视频、CSS 文件等，减少源站服务器的压力，提高资源的响应速度。
3. 负载均衡：CDN 分布式的节点架构可以均衡大量用户的请求，避免单一服务器过载。

WebSocket 与 HTTP 的区别

都是基于TCPTCP的应用层协议。

• WebSocket 更适合实时、频繁双向通信，而 HTTP 适合传统的请求-响应模式。
• HTTP：无状态，每次请求都是独立的。WebSocket：持久连接，状态保持，适合实时数据传输。
• HTTP：网页加载、API 请求等。WebSocket：实时聊天、游戏、股票行情推送等需要频繁通信的应用。

Cookie 和Session的区别

• 存储位置：

  • Cookie：存储在客户端（浏览器），每次请求都会自动携带。
  • Session：存储在服务器端，客户端通过 SessionID 来识别。

• 安全性：

  • Cookie：安全性较低，可能被窃取或篡改，适合存储不敏感信息。
  • Session：安全性较高，数据保存在服务器端。

• 生命周期：

  • Cookie：可以设置长期有效。
  • Session：通常随浏览器会话结束而失效。

• 容量：

  • Cookie：通常限制在 4KB。
  • Session：没有严格的大小限制，取决于服务器资源。

什么是 ARP 协议？它的工作原理是什么？

• NAT（网络地址转换） ：用于将内部私有 IP 地址转换为公共 IP，通常用于家庭路由器和防火墙。

• ARP（地址解析协议，数据链路层） ：在局域网中将 IP 地址转换为 MAC 地址，用于设备通信。

ARP 的工作原理：

1. 当主机 A 想与同一局域网内的主机 B 通信时，A 需要知道 B 的 MAC 地址。
2. A 发送一个 ARP 请求广播包，询问谁拥有目标 IP 地址。
3. 所有接收到 ARP 请求的主机都会检查请求包中的 IP 地址，如果 IP 地址与自己的相同，则回复自己的 MAC 地址。
4. 主机 A 接收到回复后，将 IP 地址和 MAC 地址映射缓存到本地的 ARP 缓存表中，以后可以直接使用。

NAT 的作用：

1. 节省 IPv4 地址：通过 NAT，多个设备可以共享一个公网 IP，减缓了 IPv4 地址耗尽的问题。
2. 隐藏内部网络：内部私有 IP 地址不会暴露给公网，增加了安全性。
3. 端口转发：NAT 可以将外部请求转发到内网中的特定主机和端口。

什么是长连接和短连接？

• 短连接：每次通信都建立和断开连接，常用于 HTTP 1.0 协议。通信完成后，连接立即关闭。
• 长连接：建立连接后保持连接，多个请求可以复用同一个连接，常用于 HTTP 1.1 和 WebSocket 等协议。

访问网页的全过程包括以下步骤：

1. 输入 URL：浏览器解析用户输入的 URL。
2. DNS 解析：通过 DNS 获取域名对应的 IP 地址。
3. TCP 连接：浏览器根据 IP 地址与服务器建立 TCP 连接（三次握手）。
4. 发送 HTTP/HTTPS 请求：浏览器发送 HTTP 或 HTTPS 请求获取网页内容。
5. 服务器响应：服务器处理请求并返回响应。
6. 渲染网页：浏览器解析响应内容，加载资源并渲染页面。

常见的网络攻击包括：

1. DDoS（分布式拒绝服务攻击） ：攻击者通过大量请求使服务器资源耗尽，导致服务不可用。
2. SQL 注入：攻击者通过输入恶意 SQL 代码，操控数据库。
3. XSS（跨站脚本攻击） ：在网页中注入恶意脚本，窃取用户数据。
4. CSRF（跨站请求伪造） ：利用用户的身份认证发起未授权请求。
5. 中间人攻击：攻击者在用户与服务器间拦截和篡改通信数据。