计算机网络-高频面试题详细总结

1. 简要介绍浏览器中输入一个URL，到显示页面的过程？

1. 浏览器会通过DNS服务器找输入的域名对应的IP地址。准备将向目标IP发送HTTP请求。
2. 传输层将HTTP请求报文切分为报文段，并封装TCP头（包括原端口和目标端口）。
3. 网络层将报文段添加IP头（包括原IP地址和目标IP地址）。
4. 数据链路层使用ARP广播找局域网内有无对应的IP地址，如果没有，就将网关的MAC地址封装到帧头部。并将数据帧发送到网关路由器中。
5. 当数据到达路由器时，进入输入端口，然后进入交换结构，根据转发表选择下一跳IP地址，并重写目标MAC地址，从一个输出端口输出。之后的路由选择和转发操作都是类似的。
6. 直到报文送到了服务器，服务器给出响应并以同样的过程送达主机，主机一层一层拆除头部，并将HTML报文体显示在浏览器中。

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2. 简述TCP和UDP的区别？

1. TCP是面向连接的，即TCP传输数据之前需要建立连接，传输完毕需要释放连接。而UDP不需要建立连接。
2. TCP是可靠传输协议，能提供差错检测，重传，流量控制等功能，而UDP不保证可靠传输。
3. TCP消耗更多的资源，传输速度慢，UDP相对较快，所以一些即时通讯软件使用UDP效果更好。
4. TCP传输单位称为报文段，UDP传输单位是数据报。

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3. 简要介绍TCP三次握手和四次挥手的全过程？

三次握手

1. 第一次握手，客户端给服务器发送一个SYN包，序号为x，等待服务器的响应。
2. 第二次握手，服务器给客户端发送了有ACK/SYN标志的包，序号为y，确认号为x+1，并等待客户端响应。
3. 第三次握手，客户端收到服务器的确认包后，给服务器发送了一个ACK包，序号为x+1，确认号为y+1。

三次握手完毕后，就可以正式传递数据了。

四次挥手

1. 第一次挥手，客户端给服务器发送一个FIN包，此时客户端不会再向服务器发送数据，但客户端能接收服务器的数据。
2. 第二次挥手，当服务器收到FIN包后，会给客户端发一个确认包，并传递剩下的数据。
3. 第三次挥手，当服务器将剩余数据发送完后，就向发送方发一个FIN包。此时服务器也不会继续向客户端发送数据了。
4. 第四次挥手，客户端收到服务器的FIN包后，就向服务器发送一个确认包。

服务端接收到后，完成四次挥手。服务器断开连接，客户端在等待一段时间后也断开连接。

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4. 为什么需要三次握手/四次挥手？

三次握手的目的是建立可靠的通信信道，无论是客户端，还是服务器都需要确保自己和对方的发送/接收功能都是正常的，三次握手的过程就能保证这一点。

• 第一次握手，服务器收到客户端发来的同步包后，能确定客户端的发送功能和自己的接收功能是正常的。

• 第二次握手，客户端收到服务器发来的确认包后，能确定自己的发送/接收功能，服务器的发送/接收功能是正常的。

• 第三次握手，服务器收到客户端的确认包后，能确定自己的发送/接收功能，服务器的发送/接收功能是正常的。

如果不进行挥手操作，比如客户端直接断开与服务器的连接，那么服务器不知情，还会继续向客户端发送数据，这就造成资源浪费。

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5. 二次握手行吗？三次挥手行吗？

二次握手不行，假设客户端的一个SYN包在网络中滞留了很久，这就是个失效的报文段了，如果服务器收到这个报文段，就认为这是一个连接请求，并建立连接。这样，就会浪费服务器资源，采用三次握手就能避免这种情况。

三次挥手不行，如果没有最后一次挥手，即服务器在第三次挥手，即发送完FIN包后就断开连接，如果这个包丢失了，那么客户端就会一直等待，这显然是不行的。

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6. TCP怎么保证数据传输的可靠性？

• 首部校验和，提供了差错检测功能。
• 确认与序号机制，能保证接收到数据的有序性。
• 超时重传，能解决丢包问题。
• 流量控制，能控制端到端之间的数据传递速率，有效避免丢包。
• 拥塞控制，根据整个网络环境来条件传输速率，有效避免丢包。

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7. 简述OSI七层模型的功能？

• 物理层：确定机械特性、电气特性、接口特性，通过媒介传输比特流。
• 数据链路层：将数据封装成帧，在链路中保证无差错传输。
• 网络层：实现数据报的路由选择和转发。
• 传输层：负责端到端的数据传输，提供差错检测、重传和流量控制机制。
• 会话层：建立、管理和终止会话。
• 表示层：数据的格式转换，如加密，压缩。
• 应用层：负责处理应用程序逻辑，直接向用户提供服务。

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8. 简要介绍HTTP和HTTPS，他们有什么区别？

HTTP用于在Web浏览器和服务器之间传递数据，HTTP以明文的方式发送数据，不提供任何的加密手段。所以数据容易被窃取、篡改。

为了解决这个缺陷，于是有了HTTP+SSL组成的HTTPS协议，能通过SSL加密数据包，能够实现客户端到服务器之间的加密通信。

这个加密和解密过程需要使用密钥来实现，密钥加密方法有两种，共享密钥和公私密钥。共享密钥就是双方使用同一个密钥，但共享密钥在传递时容易被窃取，这样第三方就能使用这个密钥来解密了。所以后来就出现了公私密钥的加密方法，公钥在传递过程中不担心被窃取。同时，公钥需要对应的证书来保证其有效性。

这样，HTTPS在传递数据前就需要做一些额外的操作，如确认证书、协商密钥。传递数据过程中需要加密发送的数据和解密收到的数据。所以时间更慢，资源消耗更大。

总结一下，它们的区别是：

• HTTP明文传输，安全性较差。HTTPS使用SSL加密传输，安全性较好。
• HTTPS需要申请证书，需要花费一定费用。
• HTTP消耗更少的资源，页面响应速度更快，通常只需要3次握手建立连接。HTTPS还要加上SSL握手的9个包。
• HTTP的端口是80，HTTPS端口是443。

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9. HTTP1.1相比HTTP1.0，有什么主要变化？

1. HTTP1.1 默认支持长连接，HTTP1.0需要使用keep-alive参数来建立长连接。

   这是因为TCP连接建立和销毁的过程比较耗时，如果每次请求资源都新开TCP连接，对性能有很大影响。

2. 带宽优化，支持断点续传。例如客户端下载了一部分大文件后网络中断，恢复后能向服务器请求指定内容，而不是全部重新下载。

3. 新增了多个状态码，和HOST头域

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10. HTTP协议包含哪些请求？

• GET：对服务器资源的简单请求
• POST：用于发送包含用户提交数据的请求
• PUT：用来传输文件，但是不带有验证机制，任何人都可以上传，有安全隐患。除了REST风格API会发送这种请求，一般的网站不会使用该方法
• DELETE：发出一个删除指定文档的请求，和PUT一样，有安全隐患，除了REST API一般不会发送这种请求。

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• HEAD：和 GET 方法一样，只是不返回报文主体部分，只返回报头。通常用来检验url的有效性或资源更新日期。
• OPTIONS：查询服务器对给定url支持的所有请求方法
• TRACE：查询发送出去的请求是怎样被加工修改的。
• CONNECT：要求与代理服务器通信时建立隧道。使用加密协议如SSL来进行TCP通信。

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11. GET请求和POST请求的区别？

最直观的区别就是GET请求把参数放到URL中，POST放到请求体中。

第二个就是参数的大小，GET传输数据的大小是2kb，而POST一般没有限制。

再就是安全性的问题，GET请求的参数在URL中，比较直观，不安全。POST请求参数在请求体内，相对安全。

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12. HTTP状态码有哪几类？并介绍下常见的状态码？

200：请求成功状态码。

301：永久重定向。该资源已经分配了新的 URI，服务器返回301响应时，会自动将请求者转移到新URI。

302：临时重定向。表示请求的资源临时分配了新的 URI，希望用户（本次）能使用新的 URI 访问。

404：服务器找不到目标资源。

500：服务器内部出错，无法完成请求。

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13. 常见的端口和对应的服务？

服务	端口号
SSH	22
FTP	20/21
Tomcat	8080
MySQL	3306
Redis	6379
DNS	53
HTTP	80
HTTPS	443
SMTP	25

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14. 简述TCP/IP四层模型的功能？

• 网络接口层：实现了网络接口程序，能处理数据在物理媒介中的传输。
• 网络层：实现数据报的路由选择和转发。
• 传输层：为两台主机提供端到端的通信，提供差错检测、重传和流量控制机制。
• 应用层：负责处理应用程序逻辑，直接向用户提供服务。

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15. 有哪些私有/保留IP地址

A类：10.0.0.0 ~ 10.255.255.255

B类：172.16.0.0 ~ 172.31.255.255

C类：192.168.0.0 ~ 192.168.255.255

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16. 简要介绍常见的网络攻击？

1. SQL注入

   将SQL语句插入到web表单中或URL中，来让服务器执行恶意SQL语句。

   解决方法是，使用参数化的SQL，不要使用拼装SQL；可以通过正则表达式对用户的输入进行校验；可以将单引号和双横杠（注释符）进行转换。

2. XSS（跨站脚本攻击）

   客户端输入的恶意JavaScript代码被植入到HTML代码中，并得以执行。例如重定向到其他网站，或盗取用户cookie信息。

   解决方法是，将用户提交的<和>转义成<，>。开启cookie的HttpOnly属性。

3. CSRF（跨站请求伪造）

   就是攻击者可以利用我的名义，来完成某些操作，而且对于服务器来说，这些操作都是合法的。

   例如我登录了一个银行网站A，我转账给我一个朋友，服务器验证Cookie，这个操作是合法的。但是攻击者通过广告等形式引导我进去某个网站，在页面加载时就发送了一个转账到黑客的请求，此时请求携带的Cookie是我自己的，所以服务器也认为这个操作是合法的。这样，攻击者就通过我的身份来执行转账操作。

   解决方法是，提交请求时携带Token，每次都是一个合法的随机数，并保证它的私密性；判断HTTP头的Referer字段，来确定这个请求是不是对应网页发出的。

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17. URI和URL的区别？

URI指的是在某一规则下能把一个资源独一无二的标识出来。URL是提供某一资源的路径。

比如张三的身份证号是123456.

那么这个身份证号就是一个URI的实例，代表着张三这个人。

而URL是指向这个人的某一路径，比如：动物住址协议://地球/中国/浙江省/杭州市/西湖区/某大学/14号宿舍楼/525号寝/张三.人

这样也能代表张三这个人，所以URL是URI的子集。