【百面成神】计算机网络基础8问，你能坚持到第几问

前 言
作者简介：半旧518，长跑型选手，立志坚持写10年博客，专注于java后端
☕专栏简介：纯手打总结面试题，自用备用
文章简介：计算机网络最基础、重要的8道面试题

1.常见的返回状态码

A、2xx：表示请求成功
B、3xx：表示重定向状态，需要重新请求
C、400 找不到请求的资源
D、403 没有权限访问此网站
E、404 资源不存在
F、500 服务器内部错误、拒绝访问

2.七层模型&TCP模型

解决两个硬件之间怎么通信的问题，常见的物理媒介有光纤、电缆、中继器等。它主要定义物理设备标准，如网线的接口类型、光纤的接口类型、各种传输介质的传输速率等。

它的主要作用是传输比特流（就是由1、0转化为电流强弱来进行传输，到达目的地后在转化为1、0，也就是我们常说的数模转换与模数转换）。这一层的数据叫做比特。

数据链路层：
在计算机网络中由于各种干扰的存在，物理链路是不可靠的。该层的主要功能就是：通过各种控制协议，将有差错的物理信道变为无差错的、能可靠传输数据帧的数据链路。

它的具体工作是接收来自物理层的位流形式的数据，并封装成帧，传送到上一层；同样，也将来自上层的数据帧，拆装为位流形式的数据转发到物理层。这一层的数据叫做帧。

网络层：
计算机网络中如果有多台计算机，怎么找到要发的那台？如果中间有多个节点，怎么选择路径？这就是路由要做的事。

该层的主要任务就是：通过路由选择算法，为报文（该层的数据单位，由上一层数据打包而来）通过通信子网选择最适当的路径。这一层定义的是IP地址，通过IP地址寻址，所以产生了IP协议。

传输层：
当发送大量数据时，很可能会出现丢包的情况，另一台电脑要告诉是否完整接收到全部的包。如果缺了，就告诉丢了哪些包，然后再发一次，直至全部接收为止。

简单来说，传输层的主要功能就是：监控数据传输服务的质量，保证报文的正确传输。

会话层：
虽然已经可以实现给正确的计算机，发送正确的封装过后的信息了。但我们总不可能每次都要调用传输层协议去打包，然后再调用IP协议去找路由，所以我们要建立一个自动收发包，自动寻址的功能。于是会话层出现了：它的作用就是建立和管理应用程序之间的通信。

表示层：
表示层负责数据格式的转换，将应用处理的信息转换为适合网络传输的格式，或者将来自下一层的数据转换为上层能处理的格式。

应用层：
应用层是计算机用户，以及各种应用程序和网络之间的接口，其功能是直接向用户提供服务，完成用户希望在网络上完成的各种工作。前端同学对应用层肯定是最熟悉的。

速记下：
应用层 人做好信息，往下发
表示层 翻译一下
会话层 打包
传输层 把包发给下层
网络层 报文：给包贴个ip地址的标签
数据链路层 帧：查表ip转mac，然后转成电信号

物理层 定义好各种信号的意思，线路和插口的格式，发送吧

最后，给大家横向对比下TCP/IP4层模型、5层模型和OSI七层模型的差别：

3.TCP “三次握手“、“四次挥手”

TCP协议是一种是一种面向连接，可靠的数据传输协议，为了在互联网上建立可靠的端到端的字节流设计。

第一次握手： 客户端向服务器端发送报文
证明客户端的发送能力正常。客户端发送一个SYN标记的包，Seq初始序列号x，发送完成后客户端进入SYN_SEND状态。
第二次握手：服务器端接收到报文并向客户端发送报文
证明服务器端的接收能力、发送能力正常；服务器返回确认包(ACK)应答，同时还要发送一个SYN包回去。ACK = x + 1,表示确认收到(客户端发来的Seq值 + 1)，Seq = y, 表示让客户端确认是否能收到。发送完成后服务端进入SYN_RCVD状态。

第三次握手：客户端向服务器发送报文
证明客户端的接收能力正常。客户端再次发送确认包(ACK),ACK = y + 1, 表示确认收到服务器的包（服务端发来的Seq值 + 1）。客户端发送完毕后，进入ESTABLISHED状态，服务端接收到这个包，也进入ESTABLISHED状态, TCP握手结束。

为什么是三次握手?不是两次或者四次？
从假设的角度来分析吧，假如是两次握手，会发生什么情况呢? 服务端在发出应答消息后，它根本就不能确认客户端是否接受到消息了，那么这样意味着只有客户端可以向服务端发送数据。

假如是四次握手呢？明明已经保证了一个稳定的传输流了，为什么还要浪费性能再去发一次消息，浪费了性能。

四次挥手

第一次挥手（[FIN], Seq = x）
客户端发送一个FIN标记的包，告诉服务器需要关闭连接，表示自己不用发送数据了，但是还可以接收数据。发送完成后，客户端进入FIN_WAIT_1状态。
第二次挥手 ([ACK], ACK = x + 1)
服务端发送一个ACK的确认包，告诉客户端接收到关闭的请求，但是还没有准备好。发送完成后，服务端进入CLOSE_WAIT状态，客户端收到这个包后，进入FIN_WAIT_2，等待服务器关闭连接。
第三次挥手 ([FIN], Seq = y)
服务端准备好关闭连接时，发送FIN标记的包，告诉客户端准备关闭了。发送完成后，服务端进入LAST_ACK状态，等待客户端确认。
第四次挥手 ([ACK], ACK = y + 1)
客户端接收到服务端的关闭请求，再发送ACK标记的确认包，进入TIME_WAIT状态，等待服务端可能请求重传的ACK包。
服务端接收到ACK包后，关闭连接，进入CLOSED状态。
客户端在等待固定时间(两个最大段生命周期)后，没有接收到服务的ACK包，认为服务器已关闭连接，自己也关闭连接，进入CLOSED状态。

为什么是三次握手，却是四次挥手？三次挥手不可以吗？
继续从假设的角度分析，如果是三次挥手，在服务器接收到客户端发送关闭的请求后，把SYN和ACK包一起发过去。这样会造成服务端还有数据没有发送完，造成了数据的丢失。所以中间的这一段时间，等待服务器把剩余的数据发送完是很有必要的。

4.TCP和UDP的区别

TCP是可靠传输，UDP不保证传输的可靠性。
TCP是面向连接的。UDP是无连接的。
TCP会进行流量控制、网络拥塞控制，UDP则不会。
TCP传输速度较UDP慢。
TCP会对数据进行拆分；UDP是面向报文的，对应用层交下来的报文，不合并，不拆分，保留原报文的边界；
TCP传输数据有序,UDP不保证数据的有序性;

总结来说，TCP面向连接，力求提供准确可靠的消息，进行流量控制、具有网络拥塞机制、会对数据进行分包，并保证数据的有序性，适用于文件传输、邮件等场景。UDP则面向实时传输，适用于视频语音聊天，直播等场景。

5.DNS是怎么解析域名的

A)本地电脑会检查浏览器缓存中有没有这个域名对应的解析过的IP地址，如果缓存中有，这个解析过程就结束。浏览器缓存域名也是有限制的，不仅浏览器缓存大小有限制，而且缓存的时间也有限制，通常情况下为几分钟到几小时不等
B)如果浏览器缓存中没有数据，浏览器会查找操作系统缓存中是否有这个域名对应的DNS解析结果。
C)前两个过程无法解析时，就要用到我们网络配置中的"DNS服务器地址"了。操作系统会把这个域名发送给这个本地DNS服务器。每个完整的内网通常都会配置本地DNS服务器，会查找本地DNS服务器缓存。
D)如果本地DNS服务器仍然没有命中，就直接到根DNS服务器请求解析

6.HTTP和HTTPS

(1)HTTP1.0,HTTP1.1,HTTP1.2
HTTP1.0默认只提供短暂的连接，每次进行tcp请求，服务器都会在请求处理结束后立刻断开连接。下次请求重新创建连接。

HTTP1.1的TCP连接默认不关闭，支持多个请求进行复用。此时服务端是以顺序方式执行的。

HTTP/2采取了多路复用。所谓多路复用，指的是会把信息切分为更小的消息和帧，客户端和服务器都可以同时发送多个请求或者回应，并不需要按照顺序一一对应。这样，如果A，B请求同时发送给服务器，服务器发现请求A特别耗时，可以先回应A已经处理好的部分，接着优先响应请求B。

(2)长连接

在 HTTP 中响应体的 Connection 字段指定为 keep-alive，可以设置长连接。在HTTP1.0以后，长连接默认开启。

(3)HTTP与HTTPS
HTTP是运行于TCP之上的协议，是明文进行传输的，客户端和服务端都无法认证对方的身份。它的端口是80。
HTTPS是运行在SSL(Secure Socket Layer)之上的,SSL运行于TCP之上，HTTPS可以进行加密和认证。其通信证书需要向服务机构进行购买。默认端口是443.

7.IP地址及其分类

IP 地址分为 A、B、C、D 类

记忆方法，记住几个分界点：
1.0.0.0.0 128.0.0.0.0 192.0.0.0.0 224.0.0.0 240.0.0.0

特殊的网址
（1）每一个字节都为0的地址（“0.0.0.0”）对应于当前主机；
（2）IP地址中的每一个字节都为1的IP地址（“255．255．255．255”）是当前子网的广播地址；
（3）IP地址中不能以十进制“127”作为开头，该类地址中数字127．0．0．1到127．255．255．255用于回路测试。
如：127.0.0.1可以代表本机IP地址，用“http://127.0.0.1”就可以测试本机中配置的Web服务器。

8.一次请求到响应，发生了什么？

(1).首先DNS服务器进行域名解析
(2).TCP的三次握手
(3).Web浏览器向Web服务器发送请求。
1）HTTP请求报文由三部分组成：请求行，请求头和请求正文
2）请求行：用于描述客户端的请求方式，请求的资源名称以及使用的HTTP协议的版本号
3）请求头：用于描述客户端请求哪台主机，以及客户端的一些环境信息等
4）请求正文：当使用POST, PUT等方法时，通常需要客户端向服务器传递数据。这些数据就储存在请求正文中（GET方式是保存在url地址后面，不会放到这里）

(4).Web服务器应答.
1）HTTP响应也由三部分组成：状态码，响应头和实体内容
2）状态码：状态码用于表示服务器对请求的处理结果
3）响应头：响应头用于描述服务器的基本信息，以及客户端如何处理数据
4）实体内容：服务器返回给客户端的数据

(5)Web服务器关闭TCP连接一旦Web服务器向浏览器发送了请求数据，它就要关闭TCP连接。如果添加Connection:keep-alive TCP连接在发送后仍然保持打开状态。
(6)浏览器解析html代码，并请求html代码中的资源
浏览器拿到html文件后，就开始解析其中的html代码，遇到js/css/image等静态资源时，就向服务器端去请求下载
(7) 浏览器对页面进行渲染呈现给用户