计算机网络面试题 计算机网络体系结构 三次握手、四次挥手 TCP如何实现流量控制? TCP的拥塞控制是怎么实现的? TCP与UDP的区别 什么时候选择TCP,什么时候选UDP? HTTP可以使用UDP吗? TCP如何保证可靠传输? TCP超时重传中 RTT和RTO https的连接过程? 输入 www.baidu.com,怎么变成 https://www.baidu.com 的,怎么确定用HTTP还是HTTPS? 什么是对称加密、非对称加密?区别是什么? GET与POST的区别? Session与Cookie的区别? HTTP请求有哪些常见状态码? 各种协议和HTTP协议之间的关系 客户端不断进行请求链接会怎样?DDos(Distributed Denial of Service)攻击? SQL 注入 在浏览器中输入url地址到显示主页的过程 HTTP长连接、短连接 HTTP1.0和HTTP1.1的区别 HTTP是不保存状态的协议,那如何保存用户状态? HTTP和HTTPS区别?

7层,从上到下:应用层、表示层、会话层、运输层、网络层、数据链路层、物理层

5层,从上到下:应用层、运输层、网络层、数据链路层、物理层

TCP/IP4层,从上到下:应用层、运输层、网络层、网络接口层

常见协议

  • 应用层:常见协议:
    • FTP(21端口):文件传输协议
    • SSH(22端口):远程登陆
    • TELNET(23端口):远程登录
    • SMTP(25端口):发送邮件
    • POP3(110端口):接收邮件
    • HTTP(80端口):超文本传输协议
    • DNS(53端口):运行在UDP上,域名解析服务
  • 传输层:TCP/UDP
  • 网络层:IP、ARP、NAT、RIP...
  • 数据链路层:MAC:MAC是物理地址

三次握手、四次挥手

三次握手

计算机网络面试题
计算机网络体系结构
三次握手、四次挥手
TCP如何实现流量控制?
TCP的拥塞控制是怎么实现的?
TCP与UDP的区别
什么时候选择TCP,什么时候选UDP?
HTTP可以使用UDP吗?
TCP如何保证可靠传输?
TCP超时重传中 RTT和RTO
https的连接过程?
输入 www.baidu.com,怎么变成 https://www.baidu.com 的,怎么确定用HTTP还是HTTPS?
什么是对称加密、非对称加密?区别是什么?
GET与POST的区别?
Session与Cookie的区别?
HTTP请求有哪些常见状态码?
各种协议和HTTP协议之间的关系
客户端不断进行请求链接会怎样?DDos(Distributed Denial of Service)攻击?
SQL 注入
在浏览器中输入url地址到显示主页的过程
HTTP长连接、短连接
HTTP1.0和HTTP1.1的区别
HTTP是不保存状态的协议,那如何保存用户状态?
HTTP和HTTPS区别?

  • 第一次握手:Client将SYN置1,随机产生一个初始序列号seq发送给Server,进入SYN_SENT状态;
  • 第二次握手:Server收到Client的SYN=1之后,知道客户端请求建立连接,将自己的SYN置1,ACK置1,产生一个acknowledge number=sequence number+1,并随机产生一个自己的初始序列号,发送给客户端;进入SYN_RCVD状态;
  • 第三次握手:客户端检查acknowledge number是否为序列号+1,ACK是否为1,检查正确之后将自己的ACK置为1,产生一个acknowledge number=服务器发的序列号+1,发送给服务器;进入ESTABLISHED状态;服务器检查ACK为1和acknowledge number为序列号+1之后,也进入ESTABLISHED状态;完成三次握手,连接建立。

TCP建立连接可以两次握手吗?为什么?

不可以。有两个原因:

首先,可能会出现已失效的连接请求报文段又传到了服务器端。

其次,两次握手无法保证Client正确接收第二次握手的报文(Server无法确认Client是否收到),也无法保证Client和Server之间成功互换初始序列号。

可以采用四次握手吗?为什么?

可以。但是会降低传输的效率。

四次握手是指:第二次握手:Server只发送ACK和acknowledge number;而Server的SYN和初始序列号在第三次握手时发送;原来协议中的第三次握手变为第四次握手。出于优化目的,四次握手中的二、三可以合并。

第三次握手中,如果客户端的ACK未送达服务器,会怎样?

  • Server端:
    由于Server没有收到ACK确认,因此会重发之前的SYN+ACK(默认重发五次,之后自动关闭连接进入CLOSED状态),Client收到后会重新传ACK给Server。

  • Client端,两种情况:
    在Server进行超时重发的过程中,如果Client向服务器发送数据,数据头部的ACK是为1的,所以服务器收到数据之后会读取 ACK number,进入 establish 状态 在Server进入CLOSED状态之后,如果Client向服务器发送数据,服务器会以RST包应答。

如果已经建立了连接,但客户端出现了故障怎么办?

服务器每收到一次客户端的请求后都会重新复位一个计时器,时间通常是设置为2小时,若两小时还没有收到客户端的任何数据,服务器就会发送一个探测报文段,以后每隔75秒钟发送一次。若一连发送10个探测报文仍然没反应,服务器就认为客户端出了故障,接着就关闭连接。

四次挥手

计算机网络面试题
计算机网络体系结构
三次握手、四次挥手
TCP如何实现流量控制?
TCP的拥塞控制是怎么实现的?
TCP与UDP的区别
什么时候选择TCP,什么时候选UDP?
HTTP可以使用UDP吗?
TCP如何保证可靠传输?
TCP超时重传中 RTT和RTO
https的连接过程?
输入 www.baidu.com,怎么变成 https://www.baidu.com 的,怎么确定用HTTP还是HTTPS?
什么是对称加密、非对称加密?区别是什么?
GET与POST的区别?
Session与Cookie的区别?
HTTP请求有哪些常见状态码?
各种协议和HTTP协议之间的关系
客户端不断进行请求链接会怎样?DDos(Distributed Denial of Service)攻击?
SQL 注入
在浏览器中输入url地址到显示主页的过程
HTTP长连接、短连接
HTTP1.0和HTTP1.1的区别
HTTP是不保存状态的协议,那如何保存用户状态?
HTTP和HTTPS区别?

  • 第一次挥手:Client将FIN置为1,发送一个序列号seq给Server;进入FIN_WAIT_1状态;
  • 第二次挥手:Server收到FIN之后,发送一个ACK=1,acknowledge number=收到的序列号+1;进入CLOSE_WAIT状态。此时客户端已经没有要发送的数据了,但仍可以接受服务器发来的数据。
  • 第三次挥手:Server将FIN置1,发送一个序列号给Client;进入LAST_ACK状态;
  • 第四次挥手:Client收到服务器的FIN后,进入TIME_WAIT状态;接着将ACK置1,发送一个acknowledge number=序列号+1给服务器;服务器收到后,确认acknowledge number后,变为CLOSED状态,不再向客户端发送数据。客户端等待2*MSL(报文段最长寿命)时间后,也进入CLOSED状态。完成四次挥手。

为什么不能把服务器发送的ACK和FIN合并起来,变成三次挥手(CLOSE_WAIT状态意义是什么)?

因为服务器收到客户端断开连接的请求时,可能还有一些数据没有发完,这时先回复ACK,表示接收到了断开连接的请求。等到数据发完之后再发FIN,断开服务器到客户端的数据传送。

如果第二次挥手时服务器的ACK没有送达客户端,会怎样?

客户端没有收到ACK确认,会重新发送FIN请求。

客户端TIME_WAIT状态的意义是什么?

第四次挥手时,客户端发送给服务器的ACK有可能丢失,TIME_WAIT状态就是用来重发可能丢失的ACK报文。如果Server没有收到ACK,就会重发FIN,如果Client在2*MSL的时间内收到了FIN,就会重新发送ACK并再次等待2MSL,防止Server没有收到ACK而不断重发FIN。

MSL(Maximum Segment Lifetime),指一个片段在网络中最大的存活时间,2MSL就是一个发送和一个回复所需的最大时间。如果直到2MSL,Client都没有再次收到FIN,那么Client推断ACK已经被成功接收,则结束TCP连接。

TCP如何实现流量控制?

使用滑动窗口协议实现流量控制。防止发送方发送速率太快,接收方缓存区不够导致溢出。

什么是零窗口(接收窗口为0时会怎样)?

如果接收方没有能力接收数据,就会将接收窗口设置为0,这时发送方必须暂停发送数据,但是会启动一个持续计时器(persistence timer),到期后发送一个大小为1字节的探测数据包,以查看接收窗口状态。如果接收方能够接收数据,就会在返回的报文中更新接收窗口大小,恢复数据传送。

TCP的拥塞控制是怎么实现的?

什么是拥塞控制

拥塞就是接收方来不及处理发送方的数据,导致网络中的路由器或链路过载。拥塞控制是发生拥塞时如何解决。

拥塞控制主要由四个算法组成:慢启动、拥塞避免、快重传、快恢复

  • 慢启动:刚开始发送数据时,拥塞窗口大小呈指数增加,达到门限值之后进入拥塞避免阶段;
  • 拥塞避免:当拥塞窗口的大小达到慢开始门限时,开始执行拥塞避免算法,拥塞窗口大小不再指数增加,而是线性增加;
    • 在慢启动或者拥塞避免阶段只要发送方没有收到确认就认为拥塞了,就要把慢开始门限值设置为当前值的一半,然后拥塞窗口设为1,重新执行慢开始+拥塞避免
  • 快重传就是接收方发现数据丢失后,立即发送重复确认,当发送方连续收到三个重复确认时,立即重新重传丢失的数据
  • 快恢复就是发送方连续收到三个重复确认时,把门限减半,此时不执行慢开始算法,而是将拥塞窗口大小设为门限的大小,然后执行拥塞避免算法

TCP与UDP的区别

  • TCP是面向连接的,UDP是无连接的;

什么叫无连接?

UDP发送数据之前不需要建立连接

  • TCP是可靠的,UDP不可靠;

什么是不可靠?

UDP接收方收到报文后,不需要给出任何确认

  • TCP只支持点对点通信,UDP支持一对一、一对多、多对一、多对多;
  • TCP是面向字节流的,UDP是面向报文的;

什么意思?

面向字节流是指发送数据时以字节为单位,一个数据包可以拆分成若干组进行发送,而UDP一个报文只能一次发完。 - TCP有拥塞控制机制,UDP没有。 - TCP首部开销(20字节)比UDP首部开销(8字节)要大 - UDP 的主机不需要维持复杂的连接状态表

什么时候选择TCP,什么时候选UDP?

对某些实时性要求比较高的情况,选择UDP,比如游戏,媒体通信,实时视频流(直播),即使出现传输错误也可以容忍;其它大部分情况下,HTTP都是用TCP,因为要求传输的内容可靠,不出现丢失

HTTP可以使用UDP吗?

HTTP不可以使用UDP,HTTP需要基于可靠的传输协议,而UDP不可靠

TCP如何保证可靠传输?

  • 数据包校验:数据会被分割成TCP认为最适合发送的数据包、然后对每一个包进行编号,接收方接收后会按照序号拼接,检验和可以检测数据传输过程中的任何变化,如果发生变化就丢弃该报文段。同时TCP接收端也会主动丢弃掉重复的数据。
  • 应答机制:接收方收到数据之后,会发送一个确认(通常延迟几分之一秒)
  • 超时重发:发送方发出数据之后,启动一个定时器,超时未收到接收方的确认,则重新发送这个数据;
  • 流量控制:确保接收端能够接收发送方的数据而不会缓冲区溢出
  • 拥塞控制:解决数据传输拥塞问题

TCP超时重传中 RTT和RTO

RTT(Round Trip Time) 一个连接的往返时间,即数据发送时刻到接收到确认的时刻的差值;

RTO(Retransmission TimeOut)即重传超时时间。即从数据发送时刻算起,超过这个时间便执行重传。

由于网络波动的不确定性,每个RTT都是动态变化的,所以RTO也应随着RTT动态变化

https的连接过程?

  1. 客户端向服务器发送请求,同时发送客户端支持的一套加密规则(包括对称加密、非对称加密、摘要算法);
  2. 服务器从中选出一组加密算法与HASH算法,并将自己的身份信息以证书的形式发回给浏览器。证书里面包含了网站地址,加密公钥(用于非对称加密),以及证书的颁发机构等信息(证书中的私钥只能用于服务器端进行解密);
  3. 客户端验证服务器的合法性,包括:证书是否过期,CA 是否可靠,发行者证书的公钥能否正确解开服务器证书的“发行者的数字签名”,服务器证书上的域名是否和服务器的实际域名相匹配;
  4. 如果证书受信任,或者用户接收了不受信任的证书,浏览器会生成一个随机密钥(用于对称算法),并用服务器提供的公钥加密(采用非对称算法对密钥加密);使用Hash算法对握手消息进行摘要计算,并对摘要使用之前产生的密钥加密(对称算法);将加密后的随机密钥和摘要一起发送给服务器;
  5. 服务器使用自己的私钥解密,得到对称加密的密钥,用这个密钥解密出Hash摘要值,并验证握手消息是否一致;如果一致,服务器使用对称加密的密钥加密握手消息发给浏览器;
  6. 浏览器解密并验证摘要,若一致,则握手结束。之后的数据传送都使用对称加密的密钥进行加密

总结:非对称加密算法用于在握手过程中加密生成的密码;对称加密算法用于对真正传输的数据进行加密;HASH算法用于验证数据的完整性。

输入 www.baidu.com,怎么变成 https://www.baidu.com 的,怎么确定用HTTP还是HTTPS?

一种是原始的302跳转,服务器把所有的HTTp流量跳转到HTTPS。但这样有一个漏洞,就是中间人可能在第一次访问站点的时候就劫持。 解决方法是引入HSTS机制,用户浏览器在访问站点的时候强制使用HTTPS。

什么是对称加密、非对称加密?区别是什么?

  • 对称加密:加密和解密采用相同的密钥。如:DES、RC2、RC4- 非对称加密:需要两个密钥:公钥和私钥。如果用公钥加密,需要用私钥才能解密。如:RSA
  • 区别:对称加密速度更快,通常用于大量数据的加密;非对称加密安全性更高(不需要传送私钥)

细说:对称密钥加密是指加密和解密使用同一个密钥的方式,这种方式存在的最大问题就是密钥发送问题,即如何安全地将密钥发给对方;而非对称加密是指使用一对非对称密钥,即公钥和私钥,公钥可以随意发布,但私钥只有自己知道。发送密文的一方使用对方的公钥进行加密处理,对方接收到加密信息后,使用自己的私钥进行解密。

GET与POST的区别?

  1. GET是幂等的,即读取同一个资源,总是得到相同的数据,POST不是幂等的;
  2. GET一般用于从服务器获取资源,而POST有可能改变服务器上的资源;
  3. 请求形式上:GET请求的数据附在URL之后,在HTTP请求头中;POST请求的数据在请求体中;
  4. 安全性:GET请求可被缓存、收藏、保留到历史记录,且其请求数据明文出现在URL中。POST的参数不会被保存,安全性相对较高;
  5. GET只允许ASCII字符,POST对数据类型没有要求,也允许二进制数据;
  6. GET的长度有限制(操作系统或者浏览器),而POST数据大小无限制

Session与Cookie的区别?

Session是服务器端保持状态的方案,Cookie是客户端保持状态的方案

Cookie保存在客户端本地,客户端请求服务器时会将Cookie一起提交;Session保存在服务端,通过检索Sessionid查看状态。保存Sessionid的方式可以采用Cookie,如果禁用了Cookie,可以使用URL重写机制(把会话ID保存在URL中)。

HTTP请求有哪些常见状态码?

2xx状态码:操作成功。200 OK 3xx状态码:重定向。301 永久重定向;302暂时重定向 4xx状态码:客户端错误。400 Bad Request;401 Unauthorized;403 Forbidden;404 Not Found; 5xx状态码:服务端错误。500服务器内部错误;501服务不可用

各种协议和HTTP协议之间的关系

首先发给DNS服务器,进行域名解析,得到IP地址后生成针对目标Web服务器的HTTP请求报文,然后报文由TCP协议负责传输,为了方便通信,HTTP请求报文被分为报文段,然后每个报文段可靠的传输给对方,然后报文段由IP层负责一边中转一遍传送,服务器收到报文段后重组报文段,然后由应用层的HTTP协议处理请求的内容,请求的结果以 同样的方式进行回传。

客户端不断进行请求链接会怎样?DDos(Distributed Denial of Service)攻击?

服务器端会为每个请求创建一个链接,并向其发送确认报文,然后等待客户端进行确认

1)、DDos 攻击

  • 客户端向服务端发送请求链接数据包
  • 服务端向客户端发送确认数据包
  • 客户端不向服务端发送确认数据包,服务器一直等待来自客户端的确认

2)、DDos 预防 ( 没有彻底根治的办法,除非不使用TCP )

  • 限制同时打开SYN半链接的数目
  • 缩短SYN半链接的Time out 时间
  • 关闭不必要的服务

SQL 注入

SQL注入就是通过把SQL命令插入到Web表单提交或输入域名或页面请求的查询字符串,最终达到欺骗服务器执行恶意的SQL命令。

SQL注入攻击的总体思路

(1). 寻找到SQL注入的位置
(2). 判断服务器类型和后台数据库类型
(3). 针对不通的服务器和数据库特点进行SQL注入攻击

在浏览器中输入url地址到显示主页的过程

1.浏览器查找域名的IP地址,这时要使用DNS解析 2.浏览器和服务器建立TCP连接,这时要使用TCP和IP协议 3.IP数据包在路由器之间传输需要使用OSPF协议进行路由选择 4.路由器与服务器通信时,要将ip地址转成MAC地址,需要使用ARP协议 5.浏览器向服务器发送HTTP请求,这时需要使用HTTP协议 6.服务器处理请求 7.服务器返回一个HTML响应 8.浏览器开始显示HTML

HTTP长连接、短连接

  • HTTP/1.0中默认使用短连接,客户端和服务器每进行一次HTTP操作就要进行一次连接,如果访问的HTTP资源中包含其他Web资源,对于每一个这样的资源都要去重新建立一个HTTP会话。
  • HTTP1.1以上默认使用长连接,一个网页打开后,客户端和服务器之间用于传输HTTP数据的TCP连接不会关闭,客户端再次访问这个服务器时,会继续使用这一条已经建立的连接。
    • 长连接不会永久保持,有一个保持时间

HTTP1.0和HTTP1.1的区别

HTTP1.1默认使用长连接 HTTP1.1新增了一些错误状态码 HTTP1.1引入了更多的缓存控制策略 HTTP1.1进行了一些带宽的优化

HTTP是不保存状态的协议,那如何保存用户状态?

HTTP是无状态协议,Session可以通过服务端来记录用户状态。

但注意要实现Session跟踪,这一般通过Cookie中附带一个SessionID实现

如果禁用了Cookie,可以利用URL重写把SesssionID直接附加到URL后面。

HTTP和HTTPS区别?

  • HTTP运行于TCP之上,明文传输,客户端和服务器都无法验证对方的身份;HTTPS运行于SSL之上,SSL运行于TCP之上,是添加了加密和认证机制的HTTP
  • HTTP使用80端口,HTTPS使用443端口
  • HTTPS消耗更多资源,而且需要证书,证书需要购买