计算机网络经典问题

请详细介绍下TCP的三次握手机制,为什么要三次握手?

为什么要有握手?

为了的是可靠:同步序列号

为什么是三次?

假如在只有两次"握手"的情形下，
假设Client想跟Server建立连接，但是却因为中途连接请求的数据报丢失了，故Client端不得不重新发送一遍；
这个时候Server端仅收到一个连接请求，因此可以正常的建立连接,但是，有时候Client端重新发送请求不是因为数据报丢失了，而是有可能数据传输过程因为网络并发量很大在某结点被阻塞了，这种情形下Server端将先后收到2次请求，并持续等待两个Client请求向他发送数据...问题就在这里，Cient端实际上只有一次请求，而Server端却有2个响应，极端的情况可能由于Client端多次重新发送请求数据而导致Server端最后建立了N多个响应在等待，因而造成极大的资源浪费！所以，"三次握手"很有必要！

假如四次的情况下,
想一下，假如现在你是客户端你想断开跟Server的所有连接该怎么做？
第一步，你自己先停止向Server端发送数据，并等待Server的回复。
但事情还没有完，虽然你自身不往Server发送数据了，但是因为你们之前已经建立好平等的连接了，所以此时他也有主动权向你发送数据；
这里就有一个半打开的状态，他可以持续发送消息。
只要故Server端还得终止主动向你发送数据，并等待你的确认。

简单介绍下HTTP协议中缓存的处理流程?

缓存的应用流程是什么?

请求处理过程:
当一个用户发起一个静态资源请求的时候,浏览器会通过以下几步来获取资源
1.本地缓存阶段:先在本地查找该资源,如果有发现该资源,而且该资源还没有过期,就使用这一个资源,完全不会发送http请求到服务器

2.协商缓存阶段:如果在本地缓存找到对应的资源,但是不知道该资源是否过期或者已经过期, 则发一个http请求到服务器,然后服务器判断这个请求,如果请求的资源在服务器上没有改动过,则返回304, 让浏览器使用本地找到的那个资源

3.缓存失败阶段:当服务器发现请求的资源已经修改过,或者这是一个新的请求(在本来没有找到资源),服务器则返回该资源的数据,并且返回200, 当然这个是指找到资源的情况下,如果服务器上没有这个资源,则返回404

与缓存相关的HTTP头部有哪些?

cache-control:
cache-control是http协议中常用的头部之一,顾名思义, 他是负责控制页面的缓存机制,如果该头部指示缓存, 缓存的内容也会存在本地, 操作流程和expire相似,但也有不同的地方, cache-control有更多的选项, 而且也有更多的处理方式.

该头部有过个值,下面我们来看下各个值的作用
1.Public
指示响应可被任何缓存区缓存。

2.Private
指示对于单个用户的整个或部分响应消息，不能被共享缓存处理。这允许服务器仅仅描述当用户的部分响应消息，此响应消息对于其他用户的请求无效。

3.no-cache
指示请求或响应消息不能缓存

4.no-store
用于防止重要的信息被无意的发布。在请求消息中发送将使得请求和响应消息都不使用缓存

5.max-age
指示客户机可以接收生存期不大于指定时间（以秒为单位）的响应。

6.no-transform
不允许转换存储系统

在地址栏键入URL后,网络世界发生么什么?

先查IP地址

查询ip地址

①浏览器解析出url中的域名。

②查询浏览器的DNS缓存。

③浏览器中没有DNS缓存，则查找本地客户端hosts文件有无对应的ip地址。

④hosts中无，则查找本地DNS服务器（运营商提供的DNS服务器）有无对应的DNS缓存。

⑤若本地DNS没有DNS缓存，则向根服务器查询，进行递归查找。

⑥递归查找从顶级域名开始（如.com）,一步步缩小范围，最终客户端取得ip地址

tcp连接与http连接

①http协议建立在tcp协议之上，http请求前，需先进行tcp连接，形成客户端到服务器的稳定的通道。俗称TCP的三次握手。

②tcp连接完成后，http请求开始，请求有多种方式，常见的有get，post等。

③http请求包含请求头，也可能包含请求体两部分，请求头中包含我们希望对请求文件的操作的信息，请求体中包含传递给后台的参数。

④服务器收到http请求后，后台开始工作，如负载平衡，跨域等，这里就是后端的工作了。

⑤文件处理完毕，生成响应数据包，响应也包含两部分，响应头和相应体，响应体就是我们所请求的文件。

⑥经过网络传输，文件被下载到本地客户端，客户端开始加载。

html渲染

①客户端浏览器加载了html文件后，由上到下解析html为DOM树（DOM Tree）。

②遇到css文件，css中的url发起http请求。

③这是第二次http请求，由于http1.1协议增加了Connection: keep-alive声明，故tcp连接不会关闭，可以复用。

④http连接是无状态连接，客户端与服务器端需要重新发起请求--响应。

在请求css的过程中，解析器继续解析html，然后到了script标签。

⑤由于script可能会改变DOM结构，故解析器停止生成DOM树，解析器被js阻塞，等待js文件发起http请求，然后加载。这是第三次http请求。js执行完成后解析器继续解析。

⑥由于css文件可能会影响js文件的执行结果，因此需等css文件加载完成后再执行。

⑦浏览器收到css文件后，开始解析css文件为CSSOM树（CSS Rule Tree）。

⑧CSSOM树生成后，DOM Tree与CSS Rule Tree结合生成渲染树（Render Tree）。

⑨Render Tree会被css文件阻塞，渲染树生成后，先布局，绘制渲染树中节点的属性(位置，宽度，大小等)，然后渲染，页面就会呈现信息。

⑩继续边解析边渲染，遇到了另一个js文件，js文件执行后改变了DOM树，渲染树从被改变的dom开始再次渲染。

⑪继续向下渲染，碰到一个img标签，浏览器发起http请求，不会等待img加载完成，继续向下渲染，之后再重新渲染此部分。

⑫DOM树遇到html结束标签，停止解析，进而渲染结束。

使用HTTP长连接有哪些优点?

实际说的TCP协议，

减少握手次数

在HTTP/1.0中默认使用短连接。也就是说，客户端和服务器每进行一次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），每遇到这样一个Web资源，浏览器就会重新建立一个HTTP会话。

而从HTTP/1.1起，默认使用长连接，用以保持连接特性。使用长连接的HTTP协议，会在响应头加入这行代码：

Connection:keep-alive
在使用长连接的情况下，当一个网页打开完成后，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。Keep-Alive不会永久保持连接，它有一个保持时间，可以在不同的服务器软件（如Apache）中设定这个时间。实现长连接需要客户端和服务端都支持长连接。

减少慢启动的影响

CLOSE_WAIT状态产生的原因?

如果我们的服务器程序处于CLOSE_WAIT状态的话，说明套接字是被动关闭的！

介绍下多播是怎样实现的?

tcp 单播
udp 广播 多播

单播，转发一百次 都是用一个主机进行的复制100次

但是，多播一般是由网络设备交换机和路由器来做这个事情，可以提升发送端的性能

服务器的最大并发连接数是多少?

首先，问题中描述的65535个连接指的是客户端连接数的限制，而你作为服务器，别人来连你，理论上是没有限制的。注意，仅仅理论上。

65535是怎么来的？

是TCP协议规定的端口字段的最大范围，2个字节，16比特，每一比特有0和2种状态，按照排列组合，2的16次方，一共就是65536，端口0预留不用，就是65535。

TCP和UDP协议该如何选择?

TCP 与 UDP 的区别：TCP是面向连接的，可靠的字节流服务；UDP是面向无连接的，不可靠的数据报服务。

TLS/SSL协议是如何保障信息安全的?

加密分为“对称加密”和“非对称加密”两种：

对称加密：所谓的“对称加密”，意思就是说：“加密”和“解密”使用相同的密钥。

非对称加密：：所谓的“非对称加密”，意思就是说：“加密”和“解密”使用不同的密钥。

HTTP2协议有哪些优点?

http1 的head太长了浪费带宽

多路复用

单一 TCP 连接的问题在于，一次只能发出一个请求，所以客户端必须等到收到响应后才能发出另一个请求。这就是 “线头阻塞” 问题。正如之前讨论的，典型的变通方案是打开多个连接；每个请求一个连接。但是，如果可以将消息分解为更小的独立部分并通过连接发送，此问题就会迎刃而解。

这正是 HTTP/2 希望达到的目标。将消息分解为帧，为每帧分配一个流标识符，然后在一个 TCP 连接上独立发送它们。此技术实现了完全双向的请求和响应消息复用。

图解显示在一个连接上快速传输了 3 个流。服务器发送两个响应，客户端发送一个请求。

在流 1 中，服务器为一个响应发送 HEADERS 帧；在流 2 中，它为另一个响应发送 HEADERS 帧，随后为两个响应发送 DATA 帧。两个响应按如图所示的方式交织。在服务器发送响应的过程中，客户端发送一条新消息的 HEADERS 和 DATA 帧作为请求。这些帧也与响应帧交织在一起，如下图所示。

图 HTTP/2 将请求/响应帧交织在一起

消息推送

可以考虑一个包含图像和其他依赖项（比如 CSS 和 JavaScript 文件）的网页。客户端发出一个针对该网页的请求。服务器然后分析所请求的页面，确定呈现它所需的资源，并主动将这些资源发送到客户端的缓存。在执行所有这些操作的同时，服务器仍在处理原始网页请求。客户端收到原始网页请求的响应时，它需要的资源已经位于缓存中。