【计算机网络 - 基础问题】每日 3 题（十）

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28. 什么是网关，网关有哪些作用？

【回答一】

网关（Gateway）是在计算机网络中用于连接两个独立的网络的设备，它能够在两个不同协议的网络之间传递数据。在互联网中，网关是一个可以连接不同协议的网络的设备，比如说可以连接局域网和互联网，它可以把局域网的内部网络地址转换成互联网上的合法地址，从而使得局域网内的主机可以与外界通信。

在计算机系统中，网关可以用于实现负载均衡、安全过滤、协议转换等功能。具体来说，网关可以分为以下几种：

• 应用网关：用于应用层协议的处理，如 HTTP、SMTP 等。
• 数据库网关：用于数据库访问的控制和管理
• 通信网关：用于不同通信协议之间的数据交换，如 TCP/IP、UDP/IP 等
• API 网关：用于管理和转发 API 请求，实现 API 的授权、限流、监控等功能。
  总的来说，网关可以为不同网络提供连接和通信的功能，同时也可以提供安全、性能、可靠性等方面的增强功能是现代计算机系统中不可或缺的一部分。

【回答二】

网关，即 Gateway，网关出现的原因是微服务架构的出现，不同的微服务一般会有不同的网络地址，而外部客户端可能需要调用多个服务的接口才能完成一个业务需求。如果让客户端直接与各个微服务通信，会有以下的问题：

• 客户端会多次请求不同的微服务，增加了客户端的复杂性；
• 存在跨域请求，在一定场景下处理相对复杂；
• 认证复杂，每个服务都需要独立认证；
• 难以重构，随着项目的迭代，可能需要重新划分微服务。例如，可能将多个服务合并成一个或者将一个服务拆分成多个。而划分出多个微服务就代表可能出现多个新的访问地址，如果客户端直接与微服务通信，那么重构将会很难实施；
• 某些微服务可能使用了防火墙/浏览器不友好的协议，直接访问会有一定的困难；

29. 实现断点续传的原理

断点续传是指在文件传输过程中，如果传输过程中断或终止，用户可以从上一次传输的位置继续传输，而不需要重新开始传输整个文件。实现断点续传的原理如下：

1. 服务器支持范围请求（Range requests）：服务器需要支持 HTTP 协议的 Range 请求。Range 请求允许客户端指定请求的起始位置和结束位置，以获取文件的部分内容。
2. 客户端发送 Range 请求：当客户端发起下载或上传请求时，客户端可以在 HTTP 请求头中添加 Range 字段，指定文件的起始位置。
3. 服务器断点续传响应：当服务器接收到带有 Range 字段的请求后，会在响应头中返回 206 Partial Content（部分内容）状态码，并在 Content-Range 字段中指定所传输的文件片段位置和总长度。
4. 客户端接收数据：客户端接收到部分内容后，将数据与已下载或上传的文件片段合并或替换。
5. 继续传输：客户端将从上一次传输结束的位置继续发送新的请求，并设置 Range 字段为已下载或上传的文件大小，服务器会识别该请求并返回相应的文件片段。

通过这种方式，服务器和客户端实现了断点续传的功能。这样，即使在传输过程中断或终止，用户可以从上一次传输的位置继续传输文件，而不需要重新传输整个文件，提高了传输的效率。

30. CA 证书了解吗？

1. 什么是 CA 证书？

CA 证书是由 CA 颁发的数字证书，用于验证公共密钥基础设施（PKI）中的实体身份。它包含有关实体（通常是服务器或客户端）的信息，如名称、公共密钥、有效期和签名。

2. CA 的角色：
   1. 根 CA（Root CA）：根 CA 是最高级别的 CA，它自签名并用于签署下级 CA 的证书。根 CA 的公共密钥被广泛分发，以便客户端可以验证下级 CA 的证书。
   2. 中间 CA（Intermediate CA）：中间 CA 是由根 CA 签发的 CA 证书，它们可以用于签署终端实体（服务器或客户端）的证书。它们构成了 CA 层次结构中的中间层。
   3. 终端实体：终端实体可以是服务器、客户端或其他网络设备，它们使用由 CA 颁发的证书来验证其身份，并进行安全通信。
3. 证书验证：

当客户端与服务器之间建立安全连接时，客户端会验证服务器的证书。这个验证包括以下步骤：

• 客户端检查服务器证书的签名是否可以通过根 CA 的证书验证。
• 客户端检查证书中的有效期以确保它仍然有效。
• 客户端检查证书中的主体名称（通常是服务器的域名）是否与客户端尝试连接的主机名匹配。
  如果服务器证书通过验证，客户端将与服务器建立安全连接。

4. 用途：

CA 证书广泛用于 Web 安全（HTTPS）、电子邮件加密（S/MIME）、虚拟专用网络（VPN）、数字签名等领域。它们确保了通信的机密性、完整性和身份验证。

5. 著名的 CA：

一些著名的 CA 包括 Comodo、Symantec（现在属于 DigiCert）、GlobalSign、Let's Encrypt 等。