计算机网络（一）
网络分层模型
（1）OSI 七层模型
国际标准化组织提出的理论模型，从下到上依次为物理层（透明传输比特流）、数据链路层（帧编码与差错控制）、网络层（路由与寻址）、传输层（进程间通用数据传输）、会话层（管理应用程序会话）、表示层（数据编解码、加密压缩）、应用层（为用户提供服务）。模型概念清晰但复杂冗余，实用性较低。
（2）TCP/IP 四层模型
广泛应用的实际模型，是 OSI 模型的精简版，从下到上为网络接口层（对应 OSI 物理层 + 数据链路层）、网络层（路由寻址）、传输层（进程间通信）、应用层（对应 OSI 会话层 + 表示层 + 应用层）。该模型简洁实用，是互联网的核心架构基础。
（3）网络分层的核心意义
一是各层独立，仅需调用下层功能，无需关注实现细节；二是灵活性强，可独立替换某一层技术，不影响整体架构；三是化繁为简，将复杂网络问题拆解为边界清晰的小问题，便于设计、实现和标准化。
常见网络协议
（1）应用层协议
- HTTP：基于 TCP，用于 Web 浏览器与服务器间传输超文本，是网页访问的核心协议。
- SMTP/POP3/IMAP：SMTP 基于 TCP 负责邮件发送，POP3/IMAP 基于 TCP 负责邮件接收，IMAP 支持多设备同步等高级功能。
- FTP/SSH：FTP 基于 TCP 用于文件传输，明文传输不安全；SSH 基于 TCP 提供加密的远程访问和文件传输服务。
- DNS：基于 UDP，负责域名与 IP 地址的映射，是访问网络的基础协议。
- RTP：通常基于 UDP，提供实时数据传输功能，多用于音视频传输。
（2）传输层协议
- TCP：面向连接、可靠传输，通过三次握手建立连接、四次挥手关闭连接，支持流量控制和拥塞控制，适用于对可靠性要求高的场景（如文件传输、网页加载）。
- UDP：无连接、尽最大努力传输，不保证可靠性但高效轻便，适用于实时性要求高的场景（如音视频通话、DNS 查询）。
（3）网络层协议
- IP：定义数据包格式，负责跨网络路由和寻址，分为 IPv4 和 IPv6 两个版本。
- ARP：解决 IP 地址与 MAC 地址的转换问题，保障数据链路层传输。
- ICMP：传输网络状态和错误消息，用于网络诊断（如 Ping 工具）。
- NAT：实现局域网与广域网的地址转换，让局域网内主机共享公网 IP 访问互联网。
- 路由协议：OSPF（基于链路状态算法，考虑带宽、延迟）、RIP（基于距离向量算法，以跳数为度量）、BGP（用于路由域间交换可达性信息）。
HTTP 核心知识点
（1）输入 URL 到页面展示的全过程
- 浏览器通过 DNS 解析域名获取 IP 地址（查询浏览器、路由器、DNS 服务器缓存）；
- 基于 IP 地址和端口号，与服务器建立 TCP 连接（涉及 ARP 地址转换、OSPF 路由选择）；
- 浏览器通过 TCP 连接发送 HTTP 请求（携带 Cookie、请求头等信息）；
- 服务器处理请求并返回 HTTP 响应；
- 浏览器解析 HTML 并渲染页面，同时请求页面中的图片、CSS、JS 等资源；
- 通信完成后关闭 TCP 连接。
（2）HTTP 状态码分类
- 1XX（信息性）：请求正在处理（如 100 Continue）；
- 2XX（成功）：请求正常处理完毕（如 200 OK、206 Partial Content）；
- 3XX（重定向）：需附加操作完成请求（如 301 永久重定向、302 临时重定向）；
- 4XX（客户端错误）：服务器无法处理请求（如 404 资源不存在、403 权限不足）；
- 5XX（服务器错误）：服务器处理请求出错（如 500 内部错误、503 服务不可用）。
（3）HTTP 与 HTTPS 的核心区别
- 端口：HTTP 默认 80，HTTPS 默认 443；
- 安全性：HTTP 明文传输，无身份验证；HTTPS 基于 SSL/TLS 加密传输，支持身份验证，安全性更高；
- 资源消耗：HTTPS 加密解密过程消耗更多服务器资源；
- SEO：搜索引擎更青睐 HTTPS 网站，对排名更友好。
（4）HTTP 版本演进差异
- HTTP/1.0 vs HTTP/1.1：HTTP/1.0 为短连接，无 Host 头，不支持断点续传；HTTP/1.1 支持长连接、Host 头（支持虚拟主机）、range 头（断点续传），新增更多缓存策略和状态码。
- HTTP/1.1 vs HTTP/2.0：HTTP/2.0 支持多路复用（单连接并行传输多个请求）、二进制帧（替代文本格式，更高效）、头部压缩（HPACK 算法）、服务器推送（主动推送相关资源），解决了 HTTP/1.1 的应用层队头阻塞问题，但仍受 TCP 层队头阻塞影响。
- HTTP/2.0 vs HTTP/3.0：HTTP/3.0 基于 QUIC 协议（UDP 升级版），支持 0-RTT/1-RTT 连接建立、连接迁移、QPACK 头部压缩，彻底解决队头阻塞，加密覆盖整个数据包，安全性和性能更优。
（5）HTTP 无状态的解决方案
HTTP 本身不保存用户状态，需通过以下机制实现状态管理：
- Cookie + Session：服务器验证用户后创建 Session 并分配 SessionID，通过 Set-Cookie 响应头发送给浏览器；浏览器后续请求自动携带 SessionID，服务器通过该 ID 关联用户状态，Session 可存储在服务器内存、数据库或分布式缓存中。
- URL 重写：Cookie 禁用时，将 SessionID 附加在 URL 后传递，安全性低、影响 SEO，较少使用。
- Token 认证（如 JWT）：服务器验证通过后返回签名 Token，客户端存储 Token，后续请求通过请求头携带，服务器解析 Token 获取用户信息，适用于前后端分离和微服务架构。
（6）GET 与 POST 的核心区别
- 语义：GET 用于获取 / 查询资源，POST 用于创建 / 修改资源；
- 幂等性：GET 是幂等的（多次执行结果一致），POST 非幂等；
- 参数位置：GET 参数通常在 URL 中，POST 参数多在请求体中；
- 缓存：GET 可被浏览器和代理缓存，POST 一般不缓存；
- 安全性：两者均为明文传输（HTTP 协议下），GET 参数暴露在 URL 中，安全性更低。
WebSocket 相关
（1）核心定义与应用场景
基于 TCP 的全双工通信协议，客户端与服务器仅需一次握手即可建立持久连接，双方可随时发送数据。适用于视频弹幕、实时消息推送、实时游戏、多用户协同编辑等场景。
（2）与 HTTP 的区别
- 通信方向：HTTP 是单向通信（客户端主动发起请求），WebSocket 是双向全双工通信；
- 协议前缀：HTTP 用 http:///https://，WebSocket 用 ws:///wss://（加密版）；
- 开销：HTTP 每次请求需携带完整头部，开销大；WebSocket 连接建立后头部开销小，传输高效；
- 扩展：WebSocket 支持自定义子协议，可扩展压缩、加密等功能。
（3）与短轮询、长轮询的区别
- 短轮询：客户端定时发起 HTTP 请求，实时性一般，资源浪费严重；
- 长轮询：客户端发起请求后，服务器无数据时保持连接，有数据或超时后响应，实时性较好但服务器资源占用高；
- WebSocket：持久连接 + 双向通信，实时性强、资源效率高，是实时通信的最优方案。
其他核心网络技术
（1）SSE（Server-Sent Events）
基于 HTTP 长连接的单向通信技术，仅服务器向客户端推送数据，浏览器原生支持断线重连，实现简单，适用于流式响应场景（如大模型对话），仅支持文本传输。
（2）Ping 命令
基于 ICMP 协议的网络诊断工具，用于测试主机连通性和网络延迟。通过发送 ICMP Echo Request 报文，接收目标主机的 ICMP Echo Reply 报文，输出往返时间（RTT）、丢包率等信息，无响应可能表示连通性异常或目标主机禁用 ICMP 回复。
（3）DNS 系统
- 核心作用：解决域名与 IP 地址的映射问题，是访问网络的基础。
- 服务器层级：根 DNS 服务器（提供 TLD 服务器 IP）、顶级域 DNS 服务器（提供权威 DNS 服务器 IP）、权威 DNS 服务器（存储域名与 IP 映射记录）、本地 DNS 服务器（ISP 提供的代理服务器）。
- DNS 劫持：攻击者修改 DNS 解析结果，将域名指向错误 IP，导致用户访问异常网站，需通过使用可信 DNS 服务器、启用 DNS 加密等方式应对。