计算机网络及通信原理

一、常见的 HTTP 状态码有哪些？

2xx 成功：200（OK）、201（Created）、204（No Content）

3xx 重定向：301（永久重定向）、302（临时重定向）、304（未修改，使用缓存）

4xx 客户端错误：400（错误请求）、401（未授权）、403（禁止）、404（未找到）

5xx 服务端错误：500（内部错误）、502（错误网关）、503（服务不可用）、504（网关超时）

二、HTTP 和 HTTPS 的区别是什么？HTTPS 的加密原理是什么？

端口：HTTP 默认 80，HTTPS 默认 443

传输：HTTP 明文传输，HTTPS 基于 TLS 加密传输

安全缺陷：HTTP 存在窃听、数据篡改、服务器身份伪造三大风险

HTTPS 三大保证：①机密性（加密传输）；②完整性（哈希校验）；③身份认证（数字证书）

HTTPS 多一次 TLS 握手，有轻微性能损耗。

HTTPS 混合使用对称加密 + 非对称加密，配合数字证书：

对称加密：加解密共用同一密钥，速度快，用于传输业务数据
非对称加密：公钥加密、私钥解密，运算慢，仅用于交换对称密钥
数字证书：CA 机构颁发，存储域名、服务器公钥、CA 签名，证明服务器合法身份

为什么不全程用非对称加密？网页传输大量图片、JS、文本，海量数据用非对称加密会严重卡顿。

三、TLS/SSL 握手流程？

1.客户端发送Client Hello（TLS版本、随机数、支持的加密套件）

2.服务端返回Server Hello （选定版本、加密套件、随机数）+服务器证书

3.客户端校验证书合法性（CA签名、域名、有效期）

4.客户端生成预主密钥，用服务端公钥加密发送

5.服务端用私钥解密拿到预主密钥

6.双方通过客户端随机数、服务端随机数、预主密钥算出会话对称密钥

7.双方发送Finished报文验证握手未被篡改，后续全部用对称加密传输

四、什么是 XSS 攻击？如何防范？

XSS（跨站脚本攻击）是通过注入恶意脚本执行非预期操作的攻击。

三种类型：

存储型：代码存储在数据库，用户访问时执行（评论区）
反射型：代码通过 URL 参数返回执行
DOM 型：前端 JS 动态插入数据时执行

防御手段：

输入过滤 + 输出转义
CSP（Content Security Policy）限制脚本来源
HttpOnly Cookie，防止通过 JS 获取
前端框架（React/Vue）默认转义 HTML

五、什么是 CSRF 攻击？如何防范？

CSRF（跨站请求伪造）利用用户已登录状态，诱导其访问恶意链接，伪造合法请求。浏览器会自动带上用户 Cookie，从而冒充用户身份。

防御手段：

CSRF Token 验证（每个请求附带随机 Token）
SameSite Cookie：阻止跨站请求携带 Cookie
验证码 / 二次确认
Referer / Origin 校验

六、TCP 三次握手的过程？为什么不是两次？

1.客户端向服务端发送 SYN

2.服务端收到 SYN 后，返回 SYN + ACK

3.客户端发送 ACK

为什么不是两次？ 两次无法确认客户端的接收能力，避免因网络延迟造成的资源浪费。

七、从输入 URL 到页面渲染完成，经历了哪些步骤？

1.URL解析（域名、协议、端口）

2.DNS解析（域名转ip）

3.建立TCP连接（三次握手）

4.HTTPS的TLS握手

5.服务器处理并返回响应

6.客户端解析HTML、CSS、JS

7.构建渲染树绘制页面

八、WebSocket 是什么？解决了什么问题？

WebSocket是一种基于TCP的全双工通信协议，允许客户端与服务器之间建立持久连接，主动发送数据。（传统HTTP是请求-响应模式，客户端必须先发请求，服务器才能响应数据。实时场景中效率低）

核心优势：

连接建立后持续保持
服务器可以主动推送数据
通信开销更低
实现真正的实时通信

九、WebSocket 和 SSE 的区别？

对比	WebSocket	SSE
方向	全双工（双向）	单向（服务端→客户端）
协议	独立协议（ws/wss）	HTTP（EventSource API）
自动重连	需手动实现	内置
二进制数据	支持	不支持（仅文本）
适用场景	聊天、游戏、实时监控	通知推送、股票行情

十、HTTP 轮询、WebSocket、SSE 分别适用于什么场景？

HTTP 轮询：更新频率低的场景，如订单状态、任务进度
WebSocket：实时性要求高的场景，如实时监控、股票行情、游戏、聊天
SSE：服务端单向推送，如通知、消息提醒

十一、什么是跨域？跨域的根本原因是什么？

跨域的根本原因是浏览器同源策略（Same-Origin Policy）。同源指协议、域名、端口三者完全一致。

同源策略是浏览器最核心的安全机制，目的是保护用户数据安全，避免恶意网站窃取隐私信息。

十二、跨域有哪些解决方案？

思路一：绕开浏览器限制

JSONP ：利用 <script> 标签可跨域加载资源，只能用 GET 请求，需要后端配合
代理服务器：开发环境通过 webpack-dev-server 代理转发
Nginx 反向代理

思路二：告诉浏览器这是安全的

CORS （主流方案）：服务端设置 Access-Control-Allow-Origin 响应头
postMessage：跨文档通信

十三、Ajax、Fetch、Axios 的区别？

1.Ajax ：一种技术统称，基于 XMLHttpRequest 对象实现异步请求

2.Fetch：浏览器原生 API，基于 Promise，旨在替代 XMLHttpRequest

Fetch 特点：

基于 Promise 设计
不是 Ajax 的进一步封装，而是原生 JS
没有使用 XMLHttpRequest 对象

3.Axios：第三方库，基于 Promise，支持请求/响应拦截、自动转换 JSON、取消请求等高级功能

十四、强缓存和协商缓存有什么区别？

强缓存：直接从本地缓存获取资源，不请求服务器，返回状态码 200
- 相关头部：Expires、Cache-Control
协商缓存：发送请求到服务器比对，若未改变则读取本地缓存，返回状态码 304
- 相关头部：ETag、Last-Modified

优先级：强缓存 > 协商缓存。

十五、前端网络性能优化有哪些方法？

减少 HTTP 请求数：文件合并、CSS 雪碧图、使用 Base64
使用 CDN：内容分发网络，用户就近获取资源
合理使用缓存：强缓存 + 协商缓存
资源压缩：Gzip、JS/CSS 压缩
DNS 预解析 ：<link rel="dns-prefetch">
按需加载和异步加载
HTTP/2 多路复用：减少连接开销

十六、OSI 七层模型每一层的名称和功能是什么？TCP/IP 四层/五层模型与 OSI 七层模型的对应关系？

OSI 七层模型从下到上依次为：

层级	名称	主要功能	典型设备/协议
7	应用层	为用户提供各种应用服务	HTTP、FTP、DNS、SMTP
6	表示层	数据加密、解密、压缩、解压缩，格式转换	加密协议
5	会话层	建立、维护和管理会话（登录验证、断点续传）	NetBIOS
4	传输层	数据分段、传输和重组，提供端到端通信	TCP、UDP
3	网络层	数据包的路由选择和转发，IP 地址封装与解析	路由器
2	数据链路层	将比特流封装成帧，MAC 地址解析，差错控制	交换机、网桥
1	物理层	传输比特流（0/1），数模/模数转换	集线器、中继器

OSI 七层模型是理论标准，TCP/IP 是实际互联网采用的协议体系。

对应关系：

应用层（TCP/IP） = OSI 应用层 + 表示层 + 会话层
传输层（TCP/IP） = OSI 传输层
网络层（TCP/IP） = OSI 网络层
网络接口层（TCP/IP） = OSI 数据链路层 + 物理层

TCP/IP 五层模型则将网络接口层拆分为数据链路层和物理层，是考研和面试中最常被提及的折中方案。

数据封装过程：发送方每层不断封装首部与尾部，添加传输信息；接收方逐层解封装。

十七、IPv4 和 IPv6 的区别？

地址长度：IPv4 32 位，约 43 亿个地址；IPv6 128 位，地址空间极大
安全性：IPv6 原生支持 IPSec，安全性更好
配置方式：IPv4 需手动配置或 DHCP；IPv6 支持无状态自动配置
过渡策略：双栈（同时运行 IPv4/IPv6）、隧道（将 IPv6 封装在 IPv4 中传输）、转换（NAT64）

十八、ARP 协议的作用是什么？工作原理是什么？

ARP（地址解析协议）用于将 IP 地址解析为 MAC 地址。

工作原理：

主机 A 在局域网内广播 ARP 请求："谁的 IP 是 192.168.1.1？请告诉我你的 MAC 地址"
目标主机 B 收到请求后，单播回复自己的 MAC 地址
主机 A 将 IP-MAC 映射存入 ARP 缓存

跨网段场景 ：如果目标不在同一局域网，数据包会先发往网关，由网关进行路由转发。

十九、路由器和交换机有什么区别？

对比	路由器	交换机
工作层级	网络层（三层）	数据链路层（二层）
转发依据	IP 地址	MAC 地址
主要功能	在不同网络间转发数据包	在同一网络内转发数据帧
路由表	有，用于路径决策	无，使用 MAC 地址表

注：现代三层交换机也具备路由功能，但核心区别仍是基于 IP 还是 MAC 转发。

二十、什么是路由协议？OSPF 和 RIP 的区别？

路由协议用于路由器之间交换路由信息、构建路由表。

对比	RIP	OSPF
类型	距离矢量协议	链路状态协议
度量标准	跳数（最大 15 跳）	带宽/开销（Dijkstra 算法）
收敛速度	慢	快
适用场景	小型网络	大型复杂网络

OSPF 通过向自治系统内所有路由器发送链路状态信息来构建拓扑数据库，然后使用 Dijkstra 算法计算最短路径。

二十一、DNS 的作用是什么？DNS 解析过程是怎样的？

DNS（域名系统）用于将域名解析为 IP 地址。

解析过程 （以访问 www.example.com 为例）：

1.浏览器查询浏览器缓存 → 本地 hosts 文件

2.向本地 DNS 服务器（通常由 ISP 提供）发起递归查询

3.本地 DNS 服务器依次查询根域名服务器 → 顶级域名服务器 （.com）→ 权威域名服务器 （example.com）

4.返回最终 IP 地址

二十二、DHCP 的作用是什么？

DHCP（动态主机配置协议）自动为网络中的设备分配 IP 地址、子网掩码、网关、DNS 等网络参数。

工作流程（DORA） ：

Discover：客户端广播发现 DHCP 服务器
Offer：DHCP 服务器提供 IP 地址
Request：客户端请求使用该 IP
Acknowledge：服务器确认分配

二十三、NAT 是什么？有什么作用？

NAT（网络地址转换）将私有 IP 地址映射为公共 IP 地址。

主要作用：

解决 IPv4 地址不足：多个设备共享一个公网 IP
提高安全性：隐藏内部网络结构
实现内网访问外网

常见类型：静态 NAT（一对一）、动态 NAT、PAT（端口多路复用，最常用）。

二十四、VPN 是什么？工作原理是什么？

VPN（虚拟专用网络）在公共网络上建立安全的通信隧道，实现远程访问和数据传输。

工作原理：

1.客户端与 VPN 服务器建立加密隧道（通常使用 IPSec 或 SSL/TLS）

2.所有数据通过隧道加密传输

3.服务器解密后转发到目标网络

二十五、正向代理和反向代理的区别？

对比	正向代理	反向代理
代理对象	客户端（为客户端服务）	服务器（为服务器服务）
谁配置	客户端主动配置	服务端部署，客户端无感知
典型场景	翻墙、访问控制、缓存	负载均衡、安全防护、CDN
隐藏的是	客户端的身份	服务端的真实地址

二十六、负载均衡有哪些常见算法？

轮询（Round Robin） ：按顺序轮流分发
加权轮询：按权重比例分发
最小连接数：分发到当前连接最少的服务器
源 IP 哈希：同一 IP 始终分发到同一服务器（保持会话）
随机：随机选择服务器