面试:计算机网络

一、网络分层与URL流程

1. 模型掌握

• TCP/IP四层模型：

  层级	功能 & 协议
  应用层	提供应用接口（HTTP、DNS、FTP）
  传输层	端到端传输（TCP可靠、UDP快速）
  网络层	路由与寻址（IP、ICMP）
  网络接口层	链路传输（以太网、WiFi，含物理层+数据链路层）

• OSI七层（辅助理解，对比记忆）：物理层→数据链路层→网络层→传输层→会话层→表示层→应用层（重点记前四层与TCP/IP的对应）。

2. DNS执行原理

• 流程：本地缓存（浏览器→系统）→ 本地DNS服务器（递归查询）→ 根服务器→顶级域名服务器→权威域名服务器（迭代查询）→ 返回IP。
• 协议选择 ：解析用 UDP （速度快，域名查询数据量小）；区域传送（主从DNS同步数据）用 TCP（可靠，数据量大）。

3. 浏览器输入网址的过程（高频题，按步骤答）：

1. DNS解析：域名→IP（如上流程）。
2. TCP连接：三次握手（SYN→SYN+ACK→ACK）建立连接。
3. HTTP请求：发送请求报文（方法、URL、请求头、请求体）。
4. 服务器响应：返回响应报文（状态码、响应头、响应体）。
5. 资源加载：解析HTML，请求CSS/JS/图片等静态资源（长连接下复用TCP连接）。

二、TCP/UDP

1. TCP与UDP的区别：

维度	TCP（如文件下载）	UDP（如视频通话）
连接性	面向连接（三次握手）	无连接（直接发）
可靠性	可靠（确认、重传、排序）	不可靠（丢包不管）
传输单位	字节流（无边界，有序）	数据报（有边界，无序）
拥塞控制	有（慢启动、拥塞避免）	无

2. 三次握手 & 四次挥手：

• 三次握手（建立连接）：

  • 客户端→服务端：SYN（同步序列号，seq=x）
  • 服务端→客户端：SYN+ACK（seq=y，ack=x+1）
  • 客户端→服务端：ACK（ack=y+1）
    为什么三次？ 双向确认"双方能发能收"：若两次，服务端无法确认客户端是否能接收自己的SYN+ACK（比如客户端的ACK丢包，服务端会一直重发）。

• 四次挥手（关闭连接）：

  • 主动方→被动方：FIN（seq=u，不再发数据）
  • 被动方→主动方：ACK（ack=u+1，先确认，可能还在发数据）
  • 被动方→主动方：FIN（seq=v，自己也不发了）
  • 主动方→被动方：ACK（ack=v+1）
    为什么四次？ 被动方收到FIN后，可能还有未发完的数据，需先ACK确认，再发自己的FIN，故分两步；而三次握手是"同步序列号"，可合并SYN和ACK。

3. TCP可靠传输的机制：

• 序列号+确认应答：保证数据有序、不丢包。
• 超时重传：未收到ACK则重发。
• 滑动窗口：流量控制（接收方告知窗口大小，避免对方处理不过来）。
• 拥塞控制：慢启动、拥塞避免（避免网络拥塞）。
• 校验和：检测报文是否损坏。

4. 长连接与短连接：

• 短连接：一次HTTP请求-响应后，立即关闭TCP连接（HTTP/1.0默认）。
• 长连接 ：TCP连接复用，可发多次HTTP请求-响应（HTTP/1.1默认，通过 Connection: keep-alive 维持）。

三、HTTP及扩展

1. HTTP与HTTPS的区别：

维度	HTTP	HTTPS
传输	明文（易窃听、篡改）	SSL/TLS加密（安全）
端口	80	443
性能	无加密开销，速度快	握手耗时长，需解密
证书	无	需CA签发的数字证书（防冒充）

2. HTTP版本（1.0→1.1→2.0）：

• 1.0：默认短连接，每次请求新建TCP，效率低。
• 1.1 ：默认长连接（keep-alive），管线化（批量发请求，但仍有 队头阻塞：一个请求卡壳，后续请求也卡）。
• 2.0 ：二进制帧、多路复用（同一连接并行发请求，解决队头阻塞）、头部压缩（HPACK）、服务器推送。
  迭代原因：解决性能瓶颈（如1.1的连接复用但队头阻塞，2.0优化传输效率）。

3. WebSocket：

• 是什么 ：基于HTTP握手的全双工协议（客户端和服务端可双向实时发消息，如聊天、股票行情）。
• 核心 ：握手阶段用HTTP（Upgrade: websocket），之后脱离HTTP，复用TCP连接。

4. HTTPS的机制（SSL/TLS握手）（分步骤答）：

1. 客户端Hello：发支持的加密套件（如ECDHE）、随机数（Client Random）。
2. 服务端Hello ：选加密套件，发随机数（Server Random）、数字证书（含公钥、域名、CA签名）。
3. 客户端验证证书：检查有效期、域名匹配、CA信任链，生成预主密钥，用服务端公钥加密发送（ECDHE则交换公钥参数，实现前向安全）。
4. 服务端解密 ：用私钥解预主密钥，结合双方随机数，生成会话密钥（对称加密，速度快）。
5. 后续通信：用会话密钥加密数据，双向传输。

5. Cookie、Session、Token（对比记忆）：

类型	存储位置	特点 & 问题	适用场景
Cookie	客户端（浏览器）	易被劫持，存储量小（4KB）	简单会话标识（如SessionID）
Session	服务端（内存/DB）	依赖Cookie传ID，集群需共享（如Redis）	服务端需存状态的场景
Token	客户端（LocalStorage等）	无状态，服务端验签名（如JWT）	前后端分离、跨域场景