打算机网络、打算机操作系统这两个“兄弟”是所有开拓岗位都须要“结拜”的,不管你是 Java、C++还是测试。
对付后端开拓的童鞋来说,打算机网络的主要性不亚于措辞根本,毕竟平时开拓常常会和网络打交道,比如: 抓个包等等。
以是对这一块知识点的准备还是要抱着敬畏之心,不要放过任何一个漏网之题。

1、谈下你对五层网络协议体系构造的理解?

学习打算机网络时我们一样平常采取折中的办法,也便是中和 OSI 和 TCP/IP 的优点,采取一种只有五层协议的体系构造,这样既简洁又能将观点阐述清楚。

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1. 运用层

运用层(application-layer)的任务是通过运用进程间的交互来完成特定网络运用。
运用层协议定义的是运用进程(进程:主机中正在运行的程序)间的通信和交互的规则。
对付不同的网络运用须要不同的运用层协议。
在互联网中运用层协议很多,如域名系统 DNS,支持万维网运用的 HTTP 协议,支持电子邮件的 SMTP 协议等等。
我们把运用层交互的数据单元称为报文

2. 运输层

运输层(transport layer)的紧张任务便是卖力向两台主机进程之间的通信供应通用的数据传输做事。
运用进程利用该做事传送运用层报文。
“通用的”是指并不针对某一个特定的网络运用,而是多种运用可以利用同一个运输层做事。

由于一台主机可同时运行多个线程,因此运输层有复用和分用的功能。
所谓复用便是指多个运用层进程可同时利用下面运输层的做事,分用和复用相反,是运输层把收到的信息分别交付上面运用层中的相应进程。

3. 网络层

在打算机网络中进行通信的两个打算机之间可能会经由很多个数据链路,也可能还要经由很多通信子网。
网络层的任务便是选择得当的网间路由和交流结点, 确保数据及时传送。
在发送数据时,网络层把运输层产生的报文段或用户数据报封装身分组和包进行传送。
在 TCP / IP 体系构造中,由于网络层利用 IP 协议,因此分组也叫 IP 数据报,简称数据报。

4. 数据链路层

数据链路层(data link layer)常日简称为链路层。
两台主机之间的数据传输,总是在一段一段的链路上传送的,这就须要利用专门的链路层的协议。
在两个相邻节点之间传送数据时,数据链路层将网络层交下来的 IP 数据报组装成帧,在两个相邻节点间的链路上传送帧。
每一帧包括数据和必要的掌握信息(如:同步信息,地址信息,差错掌握等)。

在吸收数据时,掌握信息使吸收端能够知道一个帧从哪个比特开始和到哪个比特结束。
这样,数据链路层在收到一个帧后,就可从中提出数据部分,上交给网络层。
掌握信息还使吸收端能够检测到所收到的帧中有无差错。
如果创造差错,数据链路层就大略地丢弃这个出了差错的帧,以避免连续在网络中传送下去白白摧残浪费蹂躏网络资源。
如果须要改正数据在链路层传输时涌现差错(这便是说,数据链路层不仅要检错,而且还要纠错),那么就要采取可靠性传输协议来纠正涌现的差错。
这种方法会使链路层的协议繁芜些。

5. 物理层

在物理层上所传送的数据单位是比特。
物理层(physical layer)的浸染是实现相邻打算机节点之间比特流的透明传送,尽可能屏蔽掉详细传输介质和物理设备的差异。
使其上面的数据链路层不必考虑网络的详细传输介质是什么。
“透明传送比特流”表示经实际电路传送后的比特流没有发生变革,对传送的比特流来说,这个电路彷佛是看不见的。

2、大略说下每一层对应的网络协议有哪些?

打算机五层网络体系中涉及的协议非常多,下面就常用的做了列举:

3、ARP 协议的事情事理?

网络层的 ARP 协议完成了 IP 地址与物理地址的映射。
首先,每台主机都会在自己的 ARP 缓冲区中建立一个 ARP 列表,以表示 IP 地址和 MAC 地址的对应关系。
当源主机须要将一个数据包要发送到目的主机时,会首先检讨自己 ARP 列表中是否存在该 IP 地址对应的 MAC 地址:如果有,就直接将数据包发送到这个 MAC 地址;如果没有,就向本地网段发起一个 ARP 要求的广播包,查询此目的主机对应的 MAC 地址。

此 ARP 要求数据包里包括源主机的 IP 地址、硬件地址、以及目的主机的 IP 地址。
网络中所有的主机收到这个 ARP 要求后,会检讨数据包中的目的 IP 是否和自己的 IP 地址同等。
如果不相同就忽略此数据包;如果相同,该主机首先将发送真个 MAC 地址和 IP 地址添加到自己的 ARP 列表中,如果 ARP 表中已经存在该 IP 的信息,则将其覆盖,然后给源主机发送一个 ARP 相应数据包,见告对方自己是它须要查找的 MAC 地址;源主机收到这个 ARP 相应数据包后,将得到的目的主机的 IP 地址和 MAC 地址添加到自己的 ARP 列表中,并利用此信息开始数据的传输。
如果源主机一贯没有收到 ARP 相应数据包,表示 ARP 查询失落败。

4、谈下你对 IP 地址分类的理解?

IP 地址是指互联网协议地址,是 IP 协议供应的一种统一的地址格式,它为互联网上的每一个网络和每一台主机分配一个逻辑地址,以此来屏蔽物理地址的差异。
IP 地址编址方案将 IP 地址空间划分为 A、B、C、D、E 五类,个中 A、B、C 是基本类,D、E 类作为多播和保留利用,为分外地址。

每个 IP 地址包括两个标识码(ID),即网络 ID 和主机 ID。
同一个物理网络上的所有主机都利用同一个网络 ID,网络上的一个主机(包括网络上事情站,做事器和路由器等)有一个主机 ID 与其对应。
A~E 类地址的特点如下:

A 类地址:以 0 开头,第一个字节范围:0~127;

B 类地址:以 10 开头,第一个字节范围:128~191;

C 类地址:以 110 开头,第一个字节范围:192~223;

D 类地址:以 1110 开头,第一个字节范围为 224~239;

E 类地址:以 1111 开头,保留地址

5、TCP 的紧张特点是什么?

1. TCP 是面向连接的。
(就彷佛打电话一样,通话前须要先拨号建立连接,通话结束后要挂机开释连接);

2. 每一条 TCP 连接只能有两个端点,每一条 TCP 连接只能是点对点的(一对一);

3. TCP 供应可靠交付的做事。
通过 TCP 连接传送的数据,无差错、不丢失、不重复、并且按序到达;

4. TCP 供应全双工通信。
TCP 许可通信双方的运用进程在任何时候都能发送数据。
TCP 连接的两端都设有发送缓存和吸收缓存,用来临时存放双方通信的数据;

5. 面向字节流。
TCP 中的“流”(Stream)指的是流入进程或从进程流出的字节序列。
“面向字节流”的含义是:虽然运用程序和 TCP 的交互是一次一个数据块(大小不等),但 TCP 把运用程序交下来的数据仅仅算作是持续串的无构造的字节流。

6、UDP 的紧张特点是什么?

1. UDP 是无连接的;

2. UDP 利用尽最大努力交付,即不担保可靠交付,因此主机不须要坚持繁芜的链接状态(这里面有许多参数);

3. UDP 是面向报文的;

4. UDP 没有拥塞掌握,因此网络涌现拥塞不会使源主机的发送速率降落(对实时运用很有用,如 直播,实时视频会议等);

5. UDP 支持一对一、一对多、多对一和多对多的交互通信;

6. UDP 的首部开销小,只有 8 个字节,比 TCP 的 20 个字节的首部要短。

7、TCP 和 UDP 的差异?

TCP 供应面向连接的做事。
在传送数据之前必须先建立连接,数据传送结束后要开释连接。
TCP 不供应广播或多播做事。
由于 TCP 要供应可靠的,面向连接的运输做事(TCP 的可靠表示在 TCP 在通报数据之前,会有三次握手来建立连接,而且在数据通报时,有确认、窗口、重传、拥塞掌握机制,在数据传完后,还会断开连接用来节约系统资源),这难以避免增加了许多开销,如确认,流量掌握,计时器以及连接管理等。
这不仅使协议数据单元的首部增大很多,还要占用许多处理机资源。

UDP 在传送数据之前不须要先建立连接,远地主机在收到 UDP 报文后,不须要给出任何确认。
虽然 UDP 不供应可靠交付,但在某些情形下 UDP 确是一种最有效的事情办法(一样平常用于即时通信),比如:QQ 语音、 QQ 视频 、直播等等。

8、TCP 和 UDP 分别对应的常见运用层协议有哪些?

1. TCP 对应的运用层协议

FTP:定义了文件传输协议,利用 21 端口。
常说某某打算机开了 FTP 做事便是启动了文件传输做事。
下载文件,上传主页,都要用到 FTP 做事。

Telnet:它是一种用于远程上岸的端口,用户可以以自己的身份远程连接到打算机上,通过这种端口可以供应一种基于 DOS 模式下的通信做事。
如以前的 BBS 是-纯字符界面的,支持 BBS 的做事器将 23 端口打开,对外供应做事。

SMTP:定义了大略邮件传送协议,现在很多邮件做事器都用的是这个协议,用于发送邮件。
如常见的免费邮件做事中用的便是这个邮件做事端口,以是在电子邮件设置-中常看到有这么 SMTP 端口设置这个栏,做事器开放的是 25 号端口。

POP3:它是和 SMTP 对应,POP3 用于吸收邮件。
常日情形下,POP3 协议所用的是 110 端口。
也是说,只要你有相应的利用 POP3 协议的程序(例如 Fo-xmail 或 Outlook),就可以不以 Web 办法上岸进邮箱界面,直接用邮件程序就可以收到邮件(如是163 邮箱就没有必要前辈入网易网站,再进入自己的邮-箱来收信)。

HTTP:从 Web 做事器传输超文本到本地浏览器的传送协议。

2. UDP 对应的运用层协议

DNS:用于域名解析做事,将域名地址转换为 IP 地址。
DNS 用的是 53 号端口。

SNMP:大略网络管理协议,利用 161 号端口,是用来管理网络设备的。
由于网络设备很多,无连接的做事就表示出其上风。

TFTP(Trival File Transfer Protocal):大略文件传输协议,该协议在熟知端口 69 上利用 UDP 做事。

9、详细说下 TCP 三次握手的过程?

1. 三次握手

TCP 建立连接的过程叫做握手,握手须要在客户和做事器之间交流三个 TCP 报文段。

最初客户端和做事端都处于 CLOSED(关闭) 状态。
本例中 A(Client) 主动打开连接,B(Server) 被动打开连接。

一开始,B 的 TCP 做事器进程首先创建传输掌握块TCB,准备接管客户端进程的连接要求。
然后做事端进程就处于 LISTEN(监听) 状态,等待客户真个连接要求。
如有,立即作出相应。

第一次握手:A 的 TCP 客户端进程也是首先创建传输掌握块 TCB。
然后,在打算建立 TCP 连接时,向 B 发出连接要求报文段,这时首部中的同步位 SYN=1,同时选择一个初始序号 seq = x。
TCP 规定,SYN 报文段(即 SYN = 1 的报文段)不能携带数据,但要花费掉一个序号。
这时,TCP 客户进程进入 SYN-SENT(同步已发送)状态。

第二次握手:B 收到连接要求报文后,如果赞许建立连接,则向 A 发送确认。
在确认报文段中应把 SYN 位和 ACK 位都置 1,确认号是 ack = x + 1,同时也为自己选择一个初始序号 seq = y。
请把稳,这个报文段也不能携带数据,但同样要花费掉一个序号。
这时 TCP 做事端进程进入 SYN-RCVD(同步收到)状态。

第三次握手:TCP 客户进程收到 B 的确认后,还要向 B 给出确认。
确认报文段的 ACK 置 1,确认号 ack = y + 1,而自己的序号 seq = x + 1。
这时 ACK 报文段可以携带数据。
但如果不携带数据则不消耗序号,这种情形下,下一个数据报文段的序号仍是 seq = x + 1。
这时,TCP 连接已经建立,A 进入 ESTABLISHED(已建立连接)状态。

10、为什么两次握手不可以呢?

为了防止已经失落效的连接要求报文段溘然又传送到了 B,因而产生缺点。
比如下面这种情形:A 发出的第一个连接要求报文段并没有丢失,而是在网路结点永劫光滞留了,甚至于耽误到连接开释往后的某个韶光段才到达 B。
本来这是一个早已失落效的报文段。
但是 B 收到此失落效的链接要求报文段后,就误认为 A 又发出一次新的连接要求。
于是就向 A 发出确认报文段,赞许建立连接。

对付上面这种情形,如果不进行第三次握手,B 发出确认后就认为新的运输连接已经建立了,并一贯等待 A 发来数据。
B 的许多资源就这样白白摧残浪费蹂躏了。

如果采取了三次握手,由于 A 实际上并没有发出建立连接要求,以是不会答理 B 的确认,也不会向 B 发送数据。
B 由于收不到确认,就知道 A 并没有哀求建立连接。

11、为什么不须要四次握手?

有人可能会说 A 发出第三次握手的信息后在没有吸收到 B 的要求就已经进入了连接状态,那如果 A 的这个确认包丢失或者滞留了怎么办?

我们须要明白一点,完备可靠的通信协议是不存在的。
在经由三次握手之后,客户端和做事端已经可以确认之前的通信状况,都收到了确认信息。
以是即便再增加握手次数也不能担保后面的通信完备可靠,所以是没有必要的。

12、Server 端收到 Client 真个 SYN 后,为什么还要传回 SYN?

吸收端传回发送端所发送的 SYN 是为了见告发送端,我吸收到的信息确实便是你所发送的旗子暗记了。

SYN 是 TCP / IP 建立连接时利用的握手旗子暗记。
在客户机和做事器之间建立正常的 TCP 网络连接时,客户机首先发出一个 SYN ,做事器利用 SYN-ACK 应答表示吸收到了这个,末了客户机再以 ACK(Acknowledgement[汉译:确认字符,在数据通信传输中,吸收站发给发送站的一种传输掌握字符。
它表示确认发来的数据已经接管无误])相应。
这样在客户机和做事器之间才能建立起可靠的 TCP 连接,数据才可以在客户机和做事器之间通报。

13、传了 SYN,为什么还要传 ACK?

双方通信无误必须是两者相互发送信息都无误。
传了 SYN,证明发送方到吸收方的通道没有问题,但是吸收方到发送方的通道还须要 ACK 旗子暗记来进行验证。

14、详细说下 TCP 四次挥手的过程?

据传输结束后,通信的双方都可以开释连接。
现在 A 和 B 都处于 ESTABLISHED 状态。

第一次挥手:A 的运用进程先向其 TCP 发出连接开释报文段,并停滞再发送数据,主动关闭 TCP 连接。
A 把连接开释报文段首部的终止掌握位 FIN 置 1,其序号 seq = u(即是前面已传送过的数据的末了一个字节的序号加 1),这时 A 进入 FIN-WAIT-1(终止等待1)状态,等待 B 的确认。
请把稳:TCP 规定,FIN 报文段纵然不携带数据,也将花费掉一个序号。

第二次挥手:B 收到连接开释报文段后立即发出确认,确认号是 ack = u + 1,而这个报文段自己的序号是 v(即是 B 前面已经传送过的数据的末了一个字节的序号加1),然后 B 就进入 CLOSE-WAIT(关闭等待)状态。
TCP 做事端进程这时应关照高层运用进程,因而从 A 到 B 这个方向的连接就开释了,这时的 TCP 连接处于半关闭(half-close)状态,即 A 已经没有数据要发送了,但 B 若发送数据,A 仍要吸收。
也便是说,从 B 到 A 这个方向的连接并未关闭,这个状态可能会持续一段韶光。
A 收到来自 B 的确认后,就进入 FIN-WAIT-2(终止等待2)状态,等待 B 发出的连接开释报文段。

第三次挥手:若 B 已经没有要向 A 发送的数据,其运用进程就关照 TCP 开释连接。
这时 B 发出的连接开释报文段必须使 FIN = 1。
假定 B 的序号为 w(在半关闭状态,B 可能又发送了一些数据)。
B 还必须重复上次已发送过的确认号 ack = u + 1。
这时 B 就进入 LAST-ACK(末了确认)状态,等待 A 的确认。

第四次挥手:A 在收到 B 的连接开释报文后,必须对此发出确认。
在确认报文段中把 ACK 置 1,确认号 ack = w + 1,而自己的序号 seq = u + 1(前面发送的 FIN 报文段要花费一个序号)。
然后进入 TIME-WAIT(韶光等待) 状态。
请把稳,现在 TCP 连接还没有开释掉。
必须经由韶光等待计时器设置的韶光 2MSL(MSL:最长报文段寿命)后,A 才能进入到 CLOSED 状态,然后撤销传输掌握块,结束这次 TCP 连接。
当然如果 B 一收到 A 的确认就进入 CLOSED 状态,然后撤销传输掌握块。
以是在开释连接时,B 结束 TCP 连接的韶光要早于 A。

15、为什么 TIME-WAIT 状态必须等待 2MSL 的韶光呢?

1. 为了担保 A 发送的末了一个 ACK 报文段能够到达 B。
这个 ACK 报文段有可能丢失,因而使处在 LAST-ACK 状态的 B 收不到对已发送的 FIN + ACK 报文段的确认。
B 会超时重传这个 FIN+ACK 报文段,而 A 就能在 2MSL 韶光内(超时 + 1MSL 传输)收到这个重传的 FIN+ACK 报文段。
接着 A 重传一次确认,重新启动 2MSL 计时器。
末了,A 和 B 都正常进入到 CLOSED 状态。
如果 A 在 TIME-WAIT 状态不等待一段韶光,而是在发送完 ACK 报文段后立即开释连接,那么就无法收到 B 重传的 FIN + ACK 报文段,因而也不会再发送一次确认报文段,这样,B 就无法按照正常步骤进入 CLOSED 状态。

2. 防止已失落效的连接要求报文段涌如今本连接中。
A 在发送完末了一个 ACK 报文段后,再经由韶光 2MSL,就可以使本连接持续的韶光内所产生的所有报文段都从网络中消逝。
这样就可以使下一个连接中不会涌现这种旧的连接要求报文段。

16、为什么第二次跟第三次不能合并, 第二次和第三次之间的等待是什么?

当做事器实行第二次挥手之后, 此时证明客户端不会再向做事端要求任何数据, 但是做事端可能还正在给客户端发送数据(可能是客户端上一次要求的资源还没有发送完毕),以是此时做事端会等待把之前未传输完的数据传输完毕之后再发送关闭要求。

17、保活计时器的浸染?

除韶光等待计时器外,TCP 还有一个保活计时器(keepalive timer)。
设想这样的场景:客户已主动与做事器建立了 TCP 连接。
但后来客户真个主机溘然发生故障。
显然,做事器往后就不能再收到客户端发来的数据。
因此,应该有方法使做事器不要再白白等待下去。
这就须要利用保活计时器了。

做事器每收到一次客户的数据,就重新设置保活计时器,韶光的设置常日是两个小时。
若两个小时都没有收到客户真个数据,做事端就发送一个探测报文段,往后则每隔 75 秒钟发送一次。
若连续发送 10个 探测报文段后仍旧无客户真个相应,做事端就认为客户端出了故障,接着就关闭这个连接。

18、TCP 协议是如何担保可靠传输的?

1. 数据包校验:目的是检测数据在传输过程中的任何变革,若校验出包有错,则丢弃报文段并且不给出相应,这时 TCP 发送数据端超时后会重发数据;

2. 对失落序数据包重排序:既然 TCP 报文段作为 IP 数据报来传输,而 IP 数据报的到达可能会失落序,因此 TCP 报文段的到达也可能会失落序。
TCP 将对失落序数据进行重新排序,然后才交给运用层;

3. 丢弃重复数据:对付重复数据,能够丢弃重复数据;

4. 应答机制:当 TCP 收到发自 TCP 连接另一真个数据,它将发送一个确认。
这个确认不是立即发送,常日将推迟几分之一秒;

5. 超时重发:当 TCP 发出一个段后,它启动一个定时器,等待目的端确认收到这个报文段。
如果不能及时收到一个确认,将重发这个报文段;

6. 流量掌握:TCP 连接的每一方都有固定大小的缓冲空间。
TCP 的吸收端只许可另一端发送吸收端缓冲区所能收受接管的数据,这可以防止较快主机致使较慢主机的缓冲区溢出,这便是流量掌握。
TCP 利用的流量掌握协议是可变大小的滑动窗口协议。

19、谈谈你对停滞等待协议的理解?

停滞等待协议是为了实现可靠传输的,它的基本事理便是每发完一个分组就停滞发送,等待对方确认。
在收到确认后再发下一个分组;在停滞等待协议中,若吸收方收到重复分组,就丢弃该分组,但同时还要发送确认。
紧张包括以下几种情形:无差错情形、涌现差错情形(超时重传)、确认丢失和确认迟到、确认丢失和确认迟到。

20、谈谈你对 ARQ 协议的理解?

自动重传要求 ARQ 协议

停滞等待协议中超时重传是指只要超过一段韶光仍旧没有收到确认,就重传前面发送过的分组(认为刚才发送过的分组丢失了)。
因此每发送完一个分组须要设置一个超时计时器,其重传韶光应比数据在分组传输的均匀来回韶光更长一些。
这种自动重传办法常称为自动重传要求 ARQ。

连续 ARQ 协议

连续 ARQ 协议可提高信道利用率。
发送方坚持一个发送窗口,凡位于发送窗口内的分组可以连续发送出去,而不须要等待对方确认。
吸收方一样平常采取累计确认,对按序到达的末了一个分组发送确认,表明到这个分组为止的所有分组都已经精确收到了。

21、谈谈你对滑动窗口的理解?

TCP 利用滑动窗口实现流量掌握的机制。
滑动窗口(Sliding window)是一种流量掌握技能。
早期的网络通信中,通信双方不会考虑网络的拥挤情形直接发送数据。
由于大家不知道网络拥塞状况,同时发送数据,导致中间节点壅塞掉包,谁也发不了数据,以是就有了滑动窗口机制来办理此问题。

TCP 中采取滑动窗口来进行传输掌握,滑动窗口的大小意味着吸收方还有多大的缓冲区可以用于吸收数据。
发送方可以通过滑动窗口的大小来确定该当发送多少字节的数据。
当滑动窗口为 0 时,发送方一样平常不能再发送数据报,但有两种情形除外,一种情形是可以发送紧急数据,例如,许可用户终止在远端机上的运行进程。
另一种情形是发送方可以发送一个 1 字节的数据报来关照吸收方重新声明它希望吸收的下一字节及发送方的滑动窗口大小。

22、谈下你对流量掌握的理解?

TCP 利用滑动窗口实现流量掌握。
流量掌握是为了掌握发送方发送速率,担保吸收方来得及吸收。
吸收方发送的确认报文中的窗口字段可以用来掌握发送方窗口大小,从而影响发送方的发送速率。
将窗口字段设置为 0,则发送方不能发送数据。

23、谈下你对 TCP 拥塞掌握的理解?利用了哪些算法?

拥塞掌握和流量掌握不同,前者是一个全局性的过程,而后者指示对点通信量的掌握。
在某段韶光,若对网络中某一资源的需求超过了该资源所能供应的可用部分,网络的性能就要变坏。
这种情形就叫拥塞。

拥塞掌握便是为了防止过多的数据注入到网络中,这样就可以使网络中的路由器或链路不致于过载。
拥塞掌握所要做的都有一个条件,便是网络能够承受现有的网络负荷。
拥塞掌握是一个全局性的过程,涉及到所有的主机,所有的路由器,以及与降落网络传输性能有关的所怀孕分。
相反,流量掌握每每是点对点通信量的掌握,是个端到真个问题。
流量掌握所要做到的便是抑制发送端发送数据的速率,以便使吸收端来得及吸收。

为了进行拥塞掌握,TCP 发送方要坚持一个拥塞窗口(cwnd) 的状态变量。
拥塞掌握窗口的大小取决于网络的拥塞程度,并且动态变革。
发送方让自己的发送窗口取为拥塞窗口和吸收方的接管窗口中较小的一个。

TCP 的拥塞掌握采取了四种算法,即:慢开始、拥塞避免、快重传和快规复。
在网络层也可以使路由器采取适当的分组丢弃策略(如:主动行列步队管理 AQM),以减少网络拥塞的发生。

慢开始:

慢开始算法的思路是当主机开始发送数据时,如果立即把大量数据字节注入到网络,那么可能会引起网络壅塞,由于现在还不知道网络的符合情形。
履历表明,较好的方法是先探测一下,即由小到大逐渐增大发送窗口,也便是由小到大逐渐增大拥塞窗口数值。
cwnd 初始值为 1,每经由一个传播轮次,cwnd 更加。

拥塞避免:

拥塞避免算法的思路是让拥塞窗口 cwnd 缓慢增大,即每经由一个来回韶光 RTT 就把发送方的 cwnd 加 1。

快重传与快规复:

在 TCP/IP 中,快速重传和快规复(fast retransmit and recovery,FRR)是一种拥塞掌握算法,它能快速规复丢失的数据包。

没有 FRR,如果数据包丢失了,TCP 将会利用定时器来哀求传输停息。
在停息的这段韶光内,没有新的或复制的数据包被发送。
有了 FRR,如果吸收机吸收到一个不按顺序的数据段,它会立即给发送机发送一个重复确认。
如果发送机吸收到三个重复确认,它会假定确认件指出的数据段丢失了,并立即重传这些丢失的数据段。

有了 FRR,就不会由于重传时哀求的停息被延误。
当有单独的数据包丢失时,快速重传和快规复(FRR)能最有效地事情。
当有多个数据信息包在某一段很短的韶光内丢失时,它则不能很有效地事情。

24、什么是粘包?

在进行 Java NIO 学习时,可能会创造:如果客户端连续不断的向做事端发送数据包时,做事端吸收的数据会涌现两个数据包粘在一起的情形。

1. TCP 是基于字节流的,虽然运用层和 TCP 传输层之间的数据交互是大小不等的数据块,但是 TCP 把这些数据块仅仅算作持续串无构造的字节流,没有边界;

2. 从 TCP 的帧构造也可以看出,在 TCP 的首部没有表示数据长度的字段。

基于上面两点,在利用 TCP 传输数据时,才有粘包或者拆包征象发生的可能。
一个数据包中包含了发送端发送的两个数据包的信息,这种征象即为粘包。

吸收端收到了两个数据包,但是这两个数据包要么是不完全的,要么便是多出来一块,这种情形即发生了拆包和粘包。
拆包和粘包的问题导致吸收端在处理的时候会非常困难,由于无法区分一个完全的数据包。

25、TCP 黏包是怎么产生的?

发送方产生粘包

采取 TCP 协议传输数据的客户端与做事器常常是保持一个长连接的状态(一次连接发一次数据不存在粘包),双方在连接不断开的情形下,可以一贯传输数据。
但当发送的数据包过于的小时,那么 TCP 协议默认的会启用 Nagle 算法,将这些较小的数据包进行合并发送(缓冲区数据发送是一个堆压的过程);这个合并过程便是在发送缓冲区中进行的,也便是说数据发送出来它已经是粘包的状态了。

吸收方产生粘包

吸收方采取 TCP 协议吸收数据时的过程是这样的:数据到吸收方,从网络模型的下方通报至传输层,传输层的 TCP 协议处理是将其放置吸收缓冲区,然后由运用层来主动获取(C 措辞用 recv、read 等函数);这时会涌现一个问题,便是我们在程序中调用的读取数据函数不能及时的把缓冲区中的数据拿出来,而下一个数据又到来并有一部分放入的缓冲区末端,等我们读取数据时便是一个粘包。
(放数据的速率 > 运用层拿数据速率)

26、怎么办理拆包和粘包?

分包机制一样平常有两个通用的办理方法:

1. 分外字符掌握;

2. 在包头都城添加数据包的长度。

如果利用 netty 的话,就有专门的编码器和解码器办理拆包和粘包问题了。

tips:UDP 没有粘包问题,但是有丢包和乱序。
不完全的包是不会有的,收到的都是完备精确的包。
传送的数据单位协议是 UDP 报文或用户数据报,发送的时候既不合并,也不拆分。

27、你对 HTTP 状态码有理解吗?

1XX 信息

1. 100 Continue :表明到目前为止都很正常,客户端可以连续发送要求或者忽略这个相应。

2XX 成功

1. 200 OK

2. 204 No Content :要求已经成功处理,但是返回的相应报文不包含实体的主体部分。
一样平常在只须要从客户端往做事器发送信息,而不须要返回数据时利用。

3. 206 Partial Content :表示客户端进行了范围要求,相应报文包含由 Content-Range 指定例模的实体内容。

3XX 重定向

1. 301 Moved Permanently :永久性重定向;

2. 302 Found :临时性重定向;

3. 303 See Other :和 302 有着相同的功能,但是 303 明确哀求客户端该当采取 GET 方法获取资源。

4. 304 Not Modified :如果要求报文首部包含一些条件,例如:If-Match,If-Modified-Since,If-None-Match,If-Range,If-Unmodified-Since,如果不知足条件,则做事器会返回 304 状态码。

5. 307 Temporary Redirect :临时重定向,与 302 的含义类似,但是 307 哀求浏览器不会把重定向要求的 POST 方法改成 GET 方法。

4XX 客户端缺点

1. 400 Bad Request :要求报文中存在语法缺点。

2. 401 Unauthorized :该状态码表示发送的要求须要有认证信息(BASIC 认证、DIGEST 认证)。
如果之前已进行过一次要求,则表示用户认证失落败。

3. 403 Forbidden :要求被谢绝。

4. 404 Not Found

5XX 做事器缺点

1. 500 Internal Server Error :做事器正在实行要求时发生缺点;

2. 503 Service Unavailable :做事器暂时处于超负载或正在进行停机掩护,现在无法处理要求。

28、HTTP 状态码 301 和 302 代表的是什么?有什么差异?

301,302 都是 HTTP 状态的编码,都代表着某个 URL 发生了转移。

差异:

301 redirect: 301 代表永久性转移(Permanently Moved)

302 redirect: 302 代表暂时性转移(Temporarily Moved)

29、forward 和 redirect 的差异?

Forward 和 Redirect 代表了两种要求转发办法:直接转发和间接转发。

直接转发办法(Forward):客户端和浏览器只发出一次要求,Servlet、HTML、JSP 或其它信息资源,由第二个信息资源相应当要求,在要求工具 request 中,保存的工具对付每个信息资源是共享的。

间接转发办法(Redirect):实际是两次 HTTP 要求,做事器端在相应第一次要求的时候,让浏览器再向其余一个 URL 发出要求,从而达到转发的目的。

举个普通的例子: 

直接转发就相称于:“A 找 B 借钱,B 说没有,B 去找 C 借,借到借不到都会把通报给 A”;

间接转发就相称于:"A 找 B 借钱,B 说没有,让 A 去找 C 借"。

30、HTTP 方法有哪些?

客户端发送的 要求报文 第一行为要求行,包含了方法字段。

1. GET:获取资源,当前网络中绝大部分利用的都是 GET;

2. HEAD:获取报文首部,和 GET 方法类似,但是不返回报文实体主体部分;

3. POST:传输实体主体

4. PUT:上传文件,由于自身不带验证机制,任何人都可以上传文件,因此存在安全性问题,一样平常不该用该方法。

5. PATCH:对资源进行部分修正。
PUT 也可以用于修正资源,但是只能完备替代原始资源,PATCH 许可部分修正。

6. OPTIONS:查询指定的 URL 支持的方法;

7. CONNECT:哀求在与代理做事器通信时建立隧道。
利用 SSL(Secure Sockets Layer,安全套接层)和 TLS(Transport Layer Security,传输层安全)协议把通信内容加密后经网络隧道传输。

8. TRACE:追踪路径。
做事器会将通信路径返回给客户端。
发送要求时,在 Max-Forwards 首部字段中填入数值,每经由一个做事器就会减 1,当数值为 0 时就停滞传输。
常日不会利用 TRACE,并且它随意马虎受到 XST 攻击(Cross-Site Tracing,跨站追踪)。

31、说下 GET 和 POST 的差异?

GET 和 POST 实质都是 HTTP 要求,只不过对它们的浸染做了界定和适配,并且让他们适应各自的场景。

实质差异:GET 只是一次 HTTP要求,POST 先发要求头再发要求体,实际上是两次要求。

1. 从功能上讲,GET 一样平常用来从做事器上获取资源,POST 一样平常用来更新做事器上的资源;

2. 从 REST 做事角度上说,GET 是幂等的,即读取同一个资源,总是得到相同的数据,而 POST 不是幂等的,由于每次要求对资源的改变并不是相同的;进一步地,GET 不会改变做事器上的资源,而 POST 会对做事器资源进行改变;

3. 从要求参数形式上看,GET 要求的数据会附在 URL 之后,即将要求数据放置在 HTTP 报文的 要求头 中,以 ? 分割 URL 和传输数据,参数之间以 & 相连。
特殊地,如果数据是英笔墨母/数字,原样发送;否则,会将其编码为 application/x-www-form-urlencoded MIME 字符串(如果是空格,转换为+,如果是中文/其他字符,则直接把字符串用 BASE64 加密,得出如:%E4%BD%A0%E5%A5%BD,个中 %XX 中的 XX 为该符号以 16 进制表示的 ASCII);而 POST 要求会把提交的数据则放置在是 HTTP 要求报文的 要求体 中;

4. 就安全性而言,POST 的安全性要比 GET 的安全性高,由于 GET 要求提交的数据将明文涌如今 URL 上,而且 POST 要求参数则被包装到要求体中,相对更安全;

5. 从要求的大鄙视,GET 要求的长度受限于浏览器或做事器对 URL 长度的限定,许可发送的数据量比较小,而 POST 要求则是没有大小限定的。

32、在浏览器中输入 URL 地址到显示主页的过程?

1. DNS 解析:浏览器查询 DNS,获取域名对应的 IP 地址:详细过程包括浏览器搜索自身的 DNS 缓存、搜索操作系统的 DNS 缓存、读取本地的 Host 文件和向本地 DNS 做事器进行查询等。
对付向本地 DNS 做事器进行查询,如果要查询的域名包含在本地配置区域资源中,则返回解析结果给客户机,完成域名解析(此解析具有威信性);如果要查询的域名不由本地 DNS 做事器区域解析,但该做事器已缓存了此网址映射关系,则调用这个 IP 地址映射,完成域名解析(此解析不具有威信性)。
如果本地域名做事器并未缓存该网址映射关系,那么将根据其设置发起递归查询或者迭代查询;

2. TCP 连接:浏览器得到域名对应的 IP 地址往后,浏览器向做事器要求建立链接,发起三次握手;

3. 发送 HTTP 要求:TCP 连接建立起来后,浏览器向做事器发送 HTTP 要求;

4. 做事器处理要求并返回 HTTP 报文:做事器吸收到这个要求,并根据路径参数映射到特定的要求处理器进行处理,并将处理结果及相应的视图返回给浏览器;

5. 浏览器解析渲染页面:浏览器解析并渲染视图,若碰着对 js 文件、css 文件及图片等静态资源的引用,则重复上述步骤并向做事器要求这些资源;浏览器根据其要求到的资源、数据渲染页面,终极向用户呈现一个完全的页面。

6. 连接结束。

33、DNS 的解析过程?

1. 主机向本地域名做事器的查询一样平常都是采取递归查询。
所谓递归查询便是:如果主机所讯问确当地区名做事器不知道被查询的域名的 IP 地址,那么本地域名做事器就以 DNS 客户的身份,向根域名做事器连续发出查询要求报文(即替主机连续查询),而不是让主机自己进行下一步查询。
因此,递归查询返回的查询结果或者是所要查询的 IP 地址,或者是报错,表示无法查询到所需的 IP 地址。

2. 本地域名做事器向根域名做事器的查询的迭代查询。
迭代查询的特点:当根域名做事器收到本地域名做事器发出的迭代查询要求报文时,要么给出所要查询的 IP 地址,要么见告本地做事器:“你下一步应该向哪一个域名做事器进行查询”。
然后让本地做事器进行后续的查询。
根域名做事器常日是把自己知道的顶级域名做事器的 IP 地址见告本地域名做事器,让本地域名做事器再向顶级域名做事器查询。
顶级域名做事器在收到本地域名做事器的查询要求后,要么给出所要查询的 IP 地址,要么见告本地做事器下一步应该向哪一个权限域名做事器进行查询。
末了,本地域名做事器得到了所要解析的 IP 地址或报错,然后把这个结果返回给发起查询的主机。

34、谈谈你对域名缓存的理解?

为了提高 DNS 查询效率,并减轻做事器的负荷和减少因特网上的 DNS 查询报文数量,在域名做事器中广泛利用了高速缓存,用来存放最近查询过的域名以及从何处得到域名映射信息的记录。

由于名字到地址的绑定并不常常改变,为保持高速缓存中的内容精确,域名做事器应为每项内容设置计时器并处理超过合理韶光的项(例如:每个项目两天)。
当域名做事器已从缓存中删去某项信息后又被要求查询该项信息,就必须重新到授权管理该项的域名做事器绑定信息。
当权限做事器回答一个查询要求时,在相应中都指明绑定有效存在的韶光值。
增加此韶光值可减少网络开销,而减少此韶光值可提高域名解析的精确性。

不仅在本地域名做事器中须要高速缓存,在主机中也须要。
许多主机在启动时从本地做事器下载名字和地址的全部数据库,掩护存放自己最近利用的域名的高速缓存,并且只在从缓存中找不到名字时才利用域名做事器。
掩护本地域名做事器数据库的主机应该定期地检讨域名做事器以获取新的映射信息,而且主机必须从缓存中删除无效的项。
由于域名改动并不频繁,大多数网点不需花精力就能掩护数据库的同等性。

35、谈下你对 HTTP 长连接和短连接的理解?分别运用于哪些场景?

在 HTTP/1.0 中默认利用短连接。
也便是说,客户端和做事器每进行一次 HTTP 操作,就建立一次连接,任务结束就中断连接。
当客户端浏览器访问的某个 HTML 或其他类型的 Web 页中包含有其他的 Web 资源(如:JavaScript 文件、图像文件、CSS 文件等),每碰着这样一个 Web 资源,浏览器就会重新建立一个 HTTP 会话。

而从 HTTP/1.1 起,默认利用长连接,用以保持连接特性。
利用长连接的 HTTP 协议,会在相应头加入这行代码

Connection:keep-alive

在利用长连接的情形下,当一个网页打开完成后,客户端和做事器之间用于传输 HTTP 数据的 TCP 连接不会关闭,客户端再次访问这个做事器时,会连续利用这一条已经建立的连接。

Keep-Alive 不会永久保持连接,它有一个保持韶光,可以在不同的做事器软件(如:Apache)中设定这个韶光。
实现长连接须要客户端和做事端都支持长连接。

36、谈下 HTTP 1.0 和 1.1、1.2 的紧张变革?

HTTP1.1 的紧张变革:

1. HTTP1.0 经由多年景长,在 1.1 提出了改进。
首先是提出了长连接,HTTP 可以在一次 TCP 连接中不断发送要求。

2. 然后 HTTP1.1 支持只发送 header 而不发送 body。
缘故原由是先用 header 判断能否成功,再发数据,节约带宽,事实上,post 要求默认便是这样做的。

3. HTTP1.1 的 host 字段。
由于虚拟主机可以支持多个域名,以是一样平常将域名解析后得到 host。

HTTP2.0 的紧张变革:

1. HTTP2.0 支持多路复用,同一个连接可以并发处理多个要求,方法是把 HTTP数据包拆为多个帧,并发有序的发送,根据序号在另一端进行重组,而不须要一个个 HTTP要求顺序到达;

2. HTTP2.0 支持做事端推送,便是做事端在 HTTP 要求到达后,除了返回数据之外,还推送了额外的内容给客户端;

3. HTTP2.0 压缩了要求头,同时基本单位是二进制帧流,这样的数据占用空间更少;

4. HTTP2.0 适用于 HTTPS 场景,由于其在 HTTP和 TCP 中间加了一层 SSL 层。

37、HTTPS 的事情过程?

1. 客户端发送自己支持的加密规则给做事器,代表见告做事器要进行连接了;

2. 做事器从中选出一套加密算法和 hash 算法以及自己的身份信息(地址等)以证书的形式发送给浏览器,证书中包含做事器信息,加密公钥,证书的办法机构;

3. 客户端收到网站的证书之后要做下面的事情:

3.1 验证证书的合法性;3.2 果验证通过证书,浏览器会天生一串随机数,并用证书中的公钥进行加密;3.3 用约定好的 hash 算法打算握手,然后用天生的密钥进行加密,然后一起发送给做事器。

4. 做事器吸收到客户端传送来的信息,要做下面的事情:

4.1 用私钥解析出密码,用密码解析握手,验证 hash 值是否和浏览器发来的同等;4.2 利用密钥加密;

5. 如果打算法 hash 值同等,握手成功。

38、HTTP 和 HTTPS 的差异?

1. 开销:HTTPS 协议须要到 CA 申请证书,一样平常免费证书很少,须要交费;

2. 资源花费:HTTP 是超文本传输协议,信息是明文传输,HTTPS 则是具有安全性的 ssl 加密传输协议,须要花费更多的 CPU 和内存资源;

3. 端口不同:HTTP 和 HTTPS 利用的是完备不同的连接办法,用的端口也不一样,前者是 80,后者是 443;

4. 安全性:HTTP 的连接很大略,是无状态的;HTTPS 协议是由 TSL+HTTP 协议构建的可进行加密传输、身份认证的网络协议,比 HTTP 协议安全。

39、HTTPS 的优缺陷?

优点:

1. 利用 HTTPS 协议可认证用户和做事器,确保数据发送到精确的客户机和做事器;

2. HTTPS 协议是由 SSL + HTTP 协议构建的可进行加密传输、身份认证的网络协议,要比 HTTP 协议安全,可防止数据在传输过程中不被盗取、改变,确保数据的完全性;

3. HTTPS 是现行架构下最安全的办理方案,虽然不是绝对安全,但它大幅增加了中间人攻击的本钱。

缺陷:

1. HTTPS 协议握手阶段比较费时,会使页面的加载韶光延长近 50%,增加 10% 到 20% 的耗电;

2. HTTPS 连接缓存不如 HTTP 高效,会增加数据开销和功耗,乃至已有的安全方法也会因此而受到影响;

3. SSL 证书须要钱,功能越强大的证书用度越高,个人网站、小网站没有必要一样平常不会用;

4. SSL 证书常日须要绑定 IP,不能在同一 IP 上绑定多个域名,IPv4 资源不可能支撑这个花费;

5. HTTPS 协议的加密范围也比较有限,在黑客攻击、谢绝做事攻击、做事器挟制等方面险些起不到什么浸染。
最关键的,SSL 证书的信用链体系并不屈安,特殊是在某些国家可以掌握 CA 根证书的情形下,中间人攻击一样可行。

40、什么是数字署名?

为了避免数据在传输过程中被更换,比如黑客修正了你的报文内容,但是你并不知道,以是我们让发送端做一个数字署名,把数据的择要进行一个加密,比如 MD5,得到一个署名,和数据一起发送。
然后吸收端把数据择要进行 MD5 加密,如果和署名一样,则解释数据确实是真的。

41、什么是数字证书?

对称加密中,双方利用公钥进行解密。
虽然数字署名可以担保数据不被更换,但是数据是由公钥加密的,如果公钥也被更换,则仍旧可以假造数据,由于用户不知道对方供应的公钥实在是假的。
所以为了担保发送方的公钥是真的,CA 证书机构会卖力颁发一个证书,里面的公钥担保是真的,用户要求做事器时,做事器将证书发给用户,这个证书是经由系统内置证书的备案的。

42、什么是对称加密和非对称加密?

对称密钥加密是指加密和解密利用同一个密钥的办法,这种办法存在的最大问题便是密钥发送问题,即如何安全地将密钥发给对方。

非对称加密指利用一对非对称密钥,即: 公钥和私钥,公钥可以随意发布,但私钥只有自己知道。
发送密文的一方利用对方的公钥进行加密处理,对方吸收到加密信息后,利用自己的私钥进行解密。

由于非对称加密的办法不须要发送用来解密的私钥,以是可以担保安全性。
但是和对称加密比起来,它非常的慢,以是我们还是要用对称加密来传送,但对称加密所利用的密钥我们可以通过非对称加密的办法发送出去。

感谢大家阅读,本人见识有限,写的博客难免有缺点或者轻忽的地方,还望各位大佬指示,在此表示感激不尽。
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