计算机网络核心知识总结（面试 + 基础原理全解析）

计算机网络是后端开发必须掌握的基础知识之一。无论是 Web 开发、分布式系统还是微服务架构，都离不开网络通信。

本文将系统整理计算机网络中的核心知识，包括：

网络分层模型
TCP / UDP
HTTP / HTTPS
Socket 与 WebSocket
三次握手四次挥手
常见网络面试题

一、计算机网络分层模型

计算机网络最经典的模型有两个：

模型	层数
OSI七层模型	7层
TCP/IP模型	4层

1 OSI七层模型

OSI模型是理论模型：

层级	名称	作用
第7层	应用层	为应用程序提供网络服务
第6层	表示层	数据加密、压缩
第5层	会话层	建立、管理会话
第4层	传输层	端到端通信
第3层	网络层	路由选择
第2层	数据链路层	数据帧传输
第1层	物理层	比特流传输

2 TCP/IP四层模型（实际使用）

实际互联网使用的是 TCP/IP 模型：

层级	协议
应用层	HTTP、HTTPS、FTP、DNS
传输层	TCP、UDP
网络层	IP
网络接口层	Ethernet

关系如下：

复制代码

应用层        HTTP FTP DNS
传输层        TCP UDP
网络层        IP
数据链路层    Ethernet
物理层        网线

二、TCP 与 UDP

传输层最重要的两个协议：

1 TCP（传输控制协议）

特点：

面向连接
可靠传输
有序传输
有拥塞控制
有流量控制

TCP适合：

Web
文件传输
邮件
数据库通信

例如：

复制代码

HTTP
HTTPS
MySQL
FTP

2 UDP（用户数据报协议）

特点：

无连接
不可靠
传输快
不保证顺序

适合：

视频直播
语音通话
DNS

例如：

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DNS
视频直播
在线游戏

3 TCP vs UDP

特性	TCP	UDP
是否连接	面向连接	无连接
可靠性	可靠	不可靠
速度	较慢	快
顺序	保证	不保证
应用	HTTP	DNS

三、TCP 三次握手

TCP 建立连接需要 三次握手。

过程：

复制代码

客户端            服务器

SYN  ----------->

      <-----------  SYN + ACK

ACK  ----------->

步骤：

第一次握手

客户端发送：

复制代码

SYN = 1
seq = x

表示请求建立连接。

第二次握手

服务器返回：

复制代码

SYN = 1
ACK = 1
seq = y
ack = x+1

表示：

收到请求
同意连接

第三次握手

客户端发送：

复制代码

ACK = 1
ack = y+1

连接建立成功。

为什么是三次？

原因：

防止 历史连接请求导致错误连接。

如果只有两次：

旧的请求可能被服务器误认为新的连接。

四、TCP 四次挥手

TCP断开连接需要 四次挥手。

复制代码

客户端              服务器

FIN ------------>

      <------------ ACK

      <------------ FIN

ACK ------------>

第一次挥手

客户端发送：

复制代码

FIN

表示我没有数据发送了。

第二次挥手

服务器回复：

复制代码

ACK

表示收到。

第三次挥手

服务器发送：

复制代码

FIN

表示服务器也没有数据发送。

第四次挥手

客户端回复：

复制代码

ACK

连接关闭。

五、HTTP 协议

HTTP 是 应用层协议。

用于：

复制代码

浏览器 <-> 服务器

特点：

无连接（HTTP1.0）
无状态
基于 TCP

HTTP请求结构

HTTP请求包含：

复制代码

请求行
请求头
请求体

示例：

复制代码

GET /index.html HTTP/1.1
Host: www.example.com
User-Agent: Chrome

HTTP响应结构

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状态行
响应头
响应体

示例：

复制代码

HTTP/1.1 200 OK
Content-Type: text/html

六、HTTP 常见状态码

状态码	含义
200	请求成功
301	永久重定向
302	临时重定向
400	请求错误
401	未认证
403	禁止访问
404	资源不存在
500	服务器错误
502	网关错误
503	服务不可用

七、HTTP 与 HTTPS

HTTP：

复制代码

明文传输
不安全

HTTPS：

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HTTP + SSL/TLS
加密传输

HTTPS主要解决：

数据加密
身份认证
数据完整性

HTTPS流程：

复制代码

客户端请求

↓

服务器返回证书

↓

客户端验证证书

↓

协商对称密钥

↓

加密通信

八、Socket 原理

Socket 是：

复制代码

网络通信的抽象接口

通信流程：

复制代码

客户端

Socket.connect()

↓

服务器

Socket.listen()
Socket.accept()

简单流程：

复制代码

客户端发送数据

↓

服务器接收数据

↓

服务器返回响应

Java示例：

客户端：

java 复制代码

Socket socket = new Socket("127.0.0.1",8080);
OutputStream os = socket.getOutputStream();
os.write("hello".getBytes());

服务器：

java 复制代码

ServerSocket server = new ServerSocket(8080);
Socket socket = server.accept();
InputStream is = socket.getInputStream();

九、WebSocket

HTTP 是：

复制代码

请求 -> 响应

而 WebSocket 是：

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长连接
双向通信

适用于：

聊天系统
实时消息
实时数据

流程：

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HTTP握手

↓

升级协议

↓

WebSocket连接

优点：

服务器可以主动推送数据
实时性高
减少HTTP请求

十、常见计算机网络面试题

1 TCP为什么需要三次握手？

防止历史连接请求造成错误连接。

2 TCP为什么四次挥手？

因为：

复制代码

发送数据
接收数据

是两个独立过程。

3 HTTP 是无状态的是什么意思？

服务器不会保存客户端的状态。

解决方案：

复制代码

Cookie
Session
Token

4 GET 和 POST 的区别

对比	GET	POST
参数	URL	请求体
安全	较低	较高
长度	有限制	理论无限
缓存	可以	不可以

十一、总结

计算机网络核心知识：

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网络分层模型
TCP / UDP
三次握手
四次挥手
HTTP / HTTPS
Socket
WebSocket

对于后端开发来说，理解这些原理非常重要。

因为：

Web 请求本质是 HTTP
微服务通信依赖 TCP
实时系统依赖 WebSocket

掌握计算机网络，能够更好地理解整个互联网系统的运行机制。