计算机网络面试题库

1. HTTP 1.0 和 2.0 有什么区别？

• 头部：1.0不支持头部压缩，2.0支持头部压缩（）HPACK压缩
• 1.0每个连接都要独立的TCP，2.0引入了stream的概念，解决了队头阻塞
• 二进制头部，2.0使用二进制头部，成为二进制帧，提高传输效率
• 顺序请求响应模型，1.0客户端有主动权，2.0允许服务器向客户端发送资源，而不是客户端明确请求

2. HTTP 2.0 和 3.0 有什么区别？

• 2.0基于TCP协议
• 3.0基于QUIC协议，在UDP的基础上实现了更好的拥塞控制，减少减少建立连接时间
• 提高了多路复用支持
• 更好的安全性，内置TLS加密

3. 常见的 HTTP 状态码有哪些？

• 1xx:100信息状态处理码，已接受
• 2xx:成功：200OK，201Created，202Accepted
• 3xx：重定向
• 4xx：客户端错误代码
• 5xx：服务端处理请求错误

4. HTTP 请求包含哪些内容，请求头和请求体有哪些类型？

• 请求行：方法，url，http版本
• 请求头：客户端环境信息：Content-Length，Accept，User-Agent
• 请求体：发送给服务器的数据：表单数据，文件，JSON数据

5. HTTP 和 HTTPS 有什么区别？

• 端口号80和443
• HTTPS在HTTP的基础上采用了加密协议，使用了TLS/SSL的加密协议，防止窃听
• 验证身份：使用证书验证身份
• 验证数据完整性：摘要算法算出指纹并对比

6. HTTP 中 GET 和 POST 的区别是什么？

• 一个是从服务端获取内容，数据可见于URL，一个是向服务端发送要处理的数据

7. WebSocket 与 HTTP 有什么区别？

• HTTP无状态的请求响应协议，用于Web页面加载通信
• 全双工通信通道，支持持久连接，允许服务端向客户端发送数据

8. 服务端是如何解析 HTTP 请求的数据？（考察 HTTP 请求格式的了解程度）

• 读取请求行，获取请求方法，url，http版本
• 读取请求头，获取客户端信息
• 读取请求体：获取发送的数据
• 确定请求的处理逻辑
• 执行业务逻辑
• 构建响应：状态码，响应头

9. 到底什么是 TCP 连接？

• TCP是一种面向连接的、可靠的、基于字节流的传输层通信协议。它在计算机网络中扮演着至关重要的角色，负责在不可靠的网络环境下提供可靠的端到端数据传输服务。TCP 连接是实现这种可靠传输的核心机制。

10. TCP 是用来解决什么问题？

• 解决数据在不可靠网络的传输：通过序列号和确认应答机制
• 拥有流量控制和拥塞控制防止阻塞
• 错误检查和重传机制

11. TCP 和 UDP 有什么区别？

• TCP是面向连接的可靠的有序的传输协议提供错误检测重传机制适用于可靠传输
• UDP无连接不可靠无序，不提供错误检测重传机制，适用于允许存在丢包率的

12. 为什么要 TCP，IP 层实现控制不行么？

• 我们想要IP层专注于负责数据包的路由和传输
• TCP在IP层之上提供了可靠性有序性，错误检测机制，仅靠IP层会过于复杂

13. TCP 的粘包和拆包能说说吗

• 粘包是因为多个TCP包被合并成一个数据包导致不知道边界
• 拆包：TCP数据包拆分成多个，导致数据不完整。可以通过制定分隔符或者特定长度来区分，也可以通过消息队列缓存重组数据包

14. 说说 TCP 的三次握手？

• 客户端向服务端发起SYN请求，在序列号（seq）里面填入随机初始化序号x，进入 SYN_SENT 状态。
• 服务端监听到请求后返回SYN+ACK，并填入报文的序号y以及客户端的序号x+1，进入 SYN_RCVD 状态。
• 客户端校验收到的序号是否为序号x+1，如果是的话填入服务端序号y+1，在确认报文中填入客户端当前序号x+1，进入 ESTABLISHED 状态。
• 服务器端收到报文，检验序号是否为服务端序号y+1，如果是的话进入 ESTABLISHED 状态。

15. TCP 初始序列号 ISN 怎么取值的？、

• 由当前时间，为了提高安全性加入随机性，使用计数器生成ISN

16. TCP 三次握手时，发送 SYN 之后就宕机了会怎么样？

• 宕机以后服务器会超时重传，超时重传两次后达到最大重传次数，如果还是没有接到ACK那么服务器断开连接

17. 什么是 SYN Flood 攻击？

• 是一种拒绝服务DoS攻击，攻击者发送大量SYN请求消耗服务器资源

18. 说说 TCP 的四次挥手？

• 客户端发送FIN报文，表示想断开连接，并进入 FIN_WAIT_1 状态。
• 服务器端收到FIN报文后，马上返回一个ACK报文，并进入 CLOSE_WAIT 状态。
• 服务器在内部处理完所有请求后，发送FIN报文给客户端，并进入 LAST_ACK 状态。
• 客户端发送ACK报文确认，并进入 TIME_WAIT 等待阶段。
• 服务器端收到ACK报文后结束，进入 CLOSED 状态。
• 客户端经过2MSL时间后也关闭，进入 CLOSED 状态。

19. 为什么 TCP 挥手需要有 TIME_WAIT 状态？

• 确保服务端收到，如果服务端没有收到会重传FIN报文

20. 除了四次挥手，还有什么方法断开连接？

• RST报文，重置连接
• 半关闭

21. TCP 超时重传机制是为了解决什么问题？

• 防止数据包丢失

22. TCP 中何时会出现 RST（reset）报文？

• 连接不存在
• 连接被拒绝
• 连接被重置：需要立即终止连接
• 资源限制，无法处理新请求

23. TCP 有超时重传为什么还需要快速重传机制？

• 当连续收到三个以上相同包的时候会立即重传丢失的数据包，为了在没有超时的情况更快的检测和重传丢失的数据包

24. TCP 的 SACK 的引入是为了解决什么问题？（选择性确认）

• 提高传输效率：只重传丢失的数据包而不是全部重传
• 减少冗余传输
• 提高网络吞吐量

25. TCP 滑动窗口的作用是什么？

• 控制发送方发送数据的速率防止接收方被数据淹没
• 提高效率，允许发送方在等待确认过程中继续发数据
• 防止网络拥塞

26. 说说 TCP 拥塞控制的步骤？

• 慢启动，：TCP连接开始时，拥塞窗口（cwnd）从一个较小的值（通常为1个MSS）开始，每次收到一个ACK时，cwnd翻倍，直到达到慢启动阈值（ssthresh）。
• 拥塞避免：当cwnd超过ssthresh后，cwnd的增长速度变慢，每个RTT增加一个MSS，而不是翻倍。
• 超时重传：如果在重传计时器超时前未收到期望的ACK，发送方将重传数据，并重新设置ssthresh和cwnd。
  • ssthresh更新：通常设置为cwnd的一半。
  • cwnd重置：通常重置为1个MSS。
• 快速重传：当发送方连续收到三个重复的ACK时，它会立即重传丢失的数据包，而不是等待重传计时器超时。
• 快速恢复：在快速重传后，不将cwnd重置为1个MSS，而是将ssthresh设置为cwnd的一半，并将cwnd设置为ssthresh加上3个MSS，然后进入拥塞避免阶段

27. ARP 和 RARP 分别是什么？有什么区别？

• ARP是地址解析协议，把IP地址解析为MAC地址，用于在局域网通过IP地址找对应的物理地址
• RARP：反向地址解析协议，把MAC地址解析为IP地址，用于无盘工作站从服务器获取IP

28. TCP/IP 四层模型是什么？

• 应用层
• 传输层
• 网络层
• 链路层

29. OSI 七层模型是什么？

• 应用层
• 表示层
• 会话层
• 传输层
• 网络层
• 数据链路层
• 物理层

30. Cookie、Session、Token 之间有什么区别？

• Cookie：存放在客户端，保存用户信息，携带SessionId，用于会话管理
• Session：用于记录存储在服务端的会话信息用户状态，通过SessionId标识
• Token：用于身份校验的令牌，通常为JWT

31. JWT Token 能说说吗？
32. 简单谈谈你对 DNS 的理解？

• 域名系统，负责将域名转化为IP地址的系统，通过分布式的命名服务器实现，递归查询和迭代查询来解析域名

33. 简单谈谈你对 CDN 的理解？

• CDN（内容分发网络）是一种分布式网络服务，通过在全球部署多个节点服务器，将网站内容缓存到离用户最近的节点，从而加速内容的传输速度，提高网站的可用性和性能。CDN可以减轻源服务器的负载，提高用户体验。

34. 从网络角度来看，用户从输入网址到网页显示，期间发生了什么？
    1. URL解析获取域名：用户在浏览器中输入URL，浏览器解析URL以获取域名。
    2. 通过DNS获取IP地址：浏览器使用DNS解析域名，获取服务器的IP地址。
    3. 进入协议栈：请求进入操作系统的网络协议栈。
    4. 三次握手建立TCP连接：客户端通过三次握手与服务器建立TCP连接。在此过程中，消息被分割成多个TCP报文段。
    5. IP协议确认目标地址和本地IP地址生成报文：IP协议负责将TCP报文封装成IP数据包，并添加源IP地址和目标IP地址。
    6. 根据ARP协议获取到下一步MAC地址，生成MAC报文：客户端使用ARP协议获取下一跳（通常是网关）的MAC地址，并将IP数据包封装成以太网帧。
    7. 网卡加入报头起始帧和帧校验发送给交换机：网卡将帧发送到交换机，帧包含起始帧、数据和帧校验序列（FCS）。
    8. 交换机端口没有MAC地址但是内部有MAC地址表，放入缓存然后查找发送到对应端口：交换机使用内部的MAC地址表来决定将帧转发到哪个端口。如果目的MAC地址未知，交换机会将帧广播到所有端口，除了接收端口。
    9. 发送到路由器：帧到达路由器，路由器检查帧的有效性（如FCS），并根据IP地址决定是否转发数据包。
    10. 到达服务器：数据包最终到达服务器。服务器的网络协议栈一层层拆开报文，处理请求，并封装响应报文返回客户端。
    11. 执行以上流程，客户端拆包：客户端接收响应报文，协议栈逐层处理，最终将内容呈现给用户。
    12. TCP四次挥手断开连接：客户端和服务器通过四次挥手过程断开TCP连接。
35. 常见的登录鉴权方式有哪些？各自的优缺点是？

• 基于会话的鉴权（Session-based Authentication）
  描述：用户登录后，服务器创建一个会话（Session），并生成一个唯一的会话ID（Session ID），通常存储在Cookie中。
  优点：
  用户体验好，易于实现。
  可以存储用户状态和额外信息。
  缺点：
  需要在服务器端存储会话信息，增加服务器负担。
  Cookie容易被截获，安全性相对较低。
• 基于令牌的鉴权（Token-based Authentication）
  描述：用户登录后，服务器生成一个令牌（Token），如JWT（JSON Web Token），并返回给客户端。
  优点：
  无状态，不需要在服务器端存储会话信息。
  支持跨域认证，适用于分布式系统和微服务架构。
  可以自包含用户信息和权限，减少服务器查询。
  缺点：
  Token一旦泄露，难以失效，需要定期刷新。
  实现相对复杂，需要处理Token的生成、验证和刷新。
• OAuth
  描述：一种第三方授权协议，允许用户让第三方应用访问其在另一个服务上的数据，而无需将用户名和密码提供给第三方应用。
  优点：
  安全性高，用户数据得到保护。
  支持多种授权模式，如授权码模式、密码模式等。
  缺点：
  实现复杂，需要遵循OAuth协议。
  需要信任第三方服务。
• OpenID Connect（OIDC）
  描述：基于OAuth 2.0的认证协议，增加了身份验证功能，允许客户端获取用户的身份信息。
  优点：
  提供身份验证和授权功能。
  支持单点登录（SSO）。
  缺点：
  实现复杂，需要遵循OIDC协议。
  需要信任第三方身份提供者。
• SAML（Security Assertion Markup Language）
  描述：一种基于XML的开放标准，用于在不同的安全域之间交换身份验证和授权数据。
  优点：
  支持跨域和跨平台的单点登录（SSO）。
  提供详细的用户身份信息。
  缺点：
  实现复杂，需要遵循SAML协议。
  XML格式可能导致性能问题。
• Satoken
  描述：Sa-Token是一个轻量级Java权限认证框架，集成了Session会话管理和Token令牌认证。
  优点：
  支持多种鉴权方式，灵活配置。
  提供会话管理、权限控制等功能。
  易于集成和使用。
  缺点：
  相对较新的框架，社区和文档可能不如一些成熟的框架丰富。