面试：计算机网络

○ 0. URL到显示的流程

1.DNS解析
2.TCP连接
3.发送HTTP请求
4.服务器处理请求并返回HTTP报文
5.浏览器解析渲染页面

█ 1.网络七层模型：OSI参考模型

TCP协议：运输层，
IP协议：网络层，
HTTP协议：应用层。

网络七层模型：
物理层，数据链路层，网络层，运输层，会话层，表现层，应用层

网络五层模型：
物理层，数据链路层，网络层，运输层，应用层

█ 2.TCP

○ 2.1 TCP 三次握手 四次挥手

三次握手的过程

1）主机A向主机B发送TCP连接请求数据包，其中包含主机A的初始序列号seq(A)=x。（其中报文中同步标志位SYN=1，ACK=0，表示这是一个TCP连接请求数据报文；序号seq=x，表明传输数据时的第一个数据字节的序号是x）；

2）主机B收到请求后，会发回连接确认数据包。（其中确认报文段中，标识位SYN=1，ACK=1，表示这是一个TCP连接响应数据报文，并含主机B的初始序列号seq(B)=y，以及主机B对主机A初始序列号的确认号ack(B)=seq(A)+1=x+1）

3）第三次，主机A收到主机B的确认报文后，还需作出确认，即发送一个序列号seq(A)=x+1；确认号为ack(A)=y+1的报文；

1、ACK 是TCP报头的控制位之一，对数据进行确认。确认由目的端发出， 用它来告诉发送端这个序列号之前的数据段都收到了。 比如确认号为X，则表示前X-1个数据段都收到了，只有当ACK=1时,确认号才有效，当ACK=0时，确认号无效，这时会要求重传数据，保证数据的完整性。

2、SYN 同步序列号，TCP建立连接时将这个位置1。

3、FIN 发送端完成发送任务位，当TCP完成数据传输需要断开时,，提出断开连接的一方将这位置1。

四次挥手过程

TCP的连接的拆除需要发送四个包，因此称为四次挥手(four-way handshake)。
客户端或服务器均可主动发起挥手动作，
在socket编程中，任何一方执行close()操作即可产生挥手操作。

过程：
第一次： 当主机A完成数据传输后,将控制位FIN置1，提出停止TCP连接的请求 ；

第二次： 主机B收到FIN后对其作出响应，确认这一方向上的TCP连接将关闭,将ACK置1；

第三次： 由B 端再提出反方向的关闭请求,将FIN置1 ；

第四次： 主机A对主机B的请求进行确认，将ACK置1，双方向的关闭结束.。

○ 2.2 TCP 可靠 UDP 应用场景

三次握手，超时重传，滑动窗口，拥塞控制。

1） TCP是面向连接的，可靠性高；UDP是基于非连接的，可靠性低

2） 由于TCP是连接的通信，需要有三次握手、重新确认等连接过程，会有延时，实时性差，同时过程复杂，也使其易于攻击；UDP没有建立连接的过程，因而实时性较强，也稍安全

3） 在传输相同大小的数据时，TCP首部开销20字节；UDP首部开销8字节，TCP报头比UDP复杂，故实际包含的用户数据较少。TCP在IP协议的基础上添加了序号机制、确认机制、超时重传机制等，保证了传输的可靠性，不会出现丢包或乱序，而UDP有丢包，故TCP开销大，UDP开销较小

4） 每条TCP连接只能时点到点的；UDP支持一对一、一对多、多对一、多对多的交互通信

Tcp: 传输大量数据 + 可靠性高
UDP：实时性 高速传输 可靠性低 高效

○ 2.3 SSL四次握手

安全套接层协议，安全协议，访客和网站之间保持私密状态。在传输层与应用层之间加密。

1、客户端（通常是浏览器）先向服务器发出加密通信的请求，叫做ClientHello请求。

2、服务器 向 客户端发出回应，这叫做SeverHello。

3、客户端 首先验证服务器证书。有问题就 向访问者显示一个警告，由其选择是否还要继续通信。

4、服务器的最后：生成本次会话所用的"会话密钥"。向客户端发送 编码 还有握手结束。

（1）编码改变通知，表示随后的信息都将用双方商定的加密方法和密钥发送。

（2）服务器握手结束通知，表示服务器的握手阶段已经结束。这一项同时也是前面发送的所有内容的hash值，用来供客户端校验。

握手完毕，进入加密通信。

█ 3.Http

○ 3.1 http https

1） https协议要 备案 申请证书到ca ，需要一定经济成本；

2） http是明文传输，https是加密的安全传输；

3） 连接的端口不一样，http是80，https是443；

4） http连接很简单，没有状态；https是ssl加密的传输，身份认证的网络协议，相对http传输比较安全。

○ 3.2 http状态码

4** 客户端错误
5** 服务端错误
404
405：客户端请求中的方法被禁止

408：服务器等待客户端发送的请求时间过长，超时

502：上游服务器发的是 无效的响应。

504：没有 及时从上游服务器（URI标识出的服务器，例如HTTP、FTP、LDAP）或者辅助服务器（例如DNS）收到响应。

304(未修改)自从上次请求后，请求的网页未修改过。服务器返回此响应时，不会返回网页内容。如果网页自请求者上次请求后再也没有更改过，您应将服务器配置为返回此响应(称为 If-Modified-Since HTTP 标头)。服务器可以告诉 Googlebot 自从上次抓取后网页没有变更，进而节省带宽和开销。

○ 3.3 http1.1和1.0的区别

带宽优化及网络连接的使用，HTTP1.0中，存在一些浪费带宽的现象，例如客户端只是需要某个对象的一部分，而服务器却将整个对象送过来了，并且不支持断点续传功能，HTTP1.1则在请求头引入了range头域，它允许只请求资源的某个部分，即返回码是206（Partial Content），这样就方便了开发者自由的选择以便于充分利用带宽和连接。

缓存处理，在HTTP1.0中主要使用header里的If-Modified-Since,Expires来做为缓存判断的标准，HTTP1.1则引入了更多的缓存控制策略例如Entity tag，If-Unmodified-Since, If-Match, If-None-Match等更多可供选择的缓存头来控制缓存策略。

错误通知的管理，在HTTP1.1中新增了24个错误状态响应码，如409（Conflict）表示请求的资源与资源的当前状态发生冲突；410（Gone）表示服务器上的某个资源被永久性的删除。

█ 4.icmp协议 arp

icmp它是TCP/IP协议族的一个子协议，在IP主机、路由器之间传递 控制消息（网络通不通、主机是否可达、路由是否可用等网络本身的消息。这些控制消息虽然并不传输用户数据，但是对于用户数据的传递起着重要的作用。）。

arp协议 arp攻击

地址解析协议。

ARP攻击的 ARP欺骗。ARP应答中的IP地址和MAC地址中的信息是可以伪造的

█ 5.DNS 寻址过程

1、在浏览器中输入www.qq.com域名，操作系统会先检查自己本地的hosts文件是否有这个网址映射关系，如果有，就先调用这个IP地址映射，完成域名解析。

2、没有就，查找本地DNS解析器缓存，是否有这个网址映射关系，如果有，直接返回，完成域名解析。

3、都没有，首先会找TCP/ip参数中设置的首选DNS服务器，，此服务器收到查询时，如果要查询的域名，包含在本地配置区域资源中，则返回解析结果给客户机，完成域名解析，此解析具有权威性。

4、如果要查询的域名，不由本地DNS服务器区域解析，但该服务器已缓存了此网址映射关系，则调用这个IP地址映射，完成域名解析，此解析不具有权威性。

5、如果本地DNS服务器本地区域文件与缓存解析都失效，则根据本地DNS服务器的设置（是否设置转发器）进行查询，如果未用转发模式，本地DNS就把请求发至13台根DNS，看谁来授权管理，并会返回一个负责该顶级域名服务器的一个IP。本地DNS服务器收到IP信息后，将会联系负责.com域的这台服务器。这台负责.com域的服务器收到请求后，如果自己无法解析，它就会找一个管理.com域的下一级DNS服务器地址(qq.com)给本地DNS服务器。当本地DNS服务器收到这个地址后，就会找qq.com域服务器，重复上面的动作，进行查询，直至找到www.qq.com主机。

6、如果用的是转发模式，此DNS服务器就会把请求转发至上一级DNS服务器进行解析，上一级服务器如果不能解析，或找根DNS或把转请求转至上上级，以此循环。不管是本地DNS服务器用是是转发，还是根提示，最后都是把结果返回给本地DNS服务器，由此DNS服务器再返回给客户机。

从客户端到本地DNS服务器是属于递归查询，而DNS服务器之间就是的交互查询就是迭代查询。

█ 6.socket

client: trycatch

Socket client = new Socket(serverName, port);
client.getRemoteSocketAddress()

DataOutputStream out = new DataOutputStream(client.getOutputStream());
DataInputStream in = new DataInputStream(client.getInputStream());
client.close();

server: trycatch

ServerSocket serverSocket = new ServerSocket(port);
serverSocket.setSoTimeout(10000);

Socket server = serverSocket.accept();
server.getRemoteSocketAddress(); getLocalPort(); getLocalSocketAddress()

DataOutputStream out = new DataOutputStream(server.getOutputStream());
DataInputStream in = new DataInputStream(server.getInputStream())

█ 7.负载均衡 反向代理模式

负载均衡：将处理的事务 以较均衡的方式 分到各个处理端。

负载均衡算法策略：
1.轮循均衡 /// 2.权重轮循均衡（给服务器配权） /// 3.随机均衡 /// 4.权重随机均衡 /// 5.哈希算法 /// 6.URL 散列

反向代理：接受internet上的连接请求，然后把 请求转发给 内部网络上的服务器，然后把 得到的结果返回给internet上请求连接的客户端，代理服务器对外就表现为一个服务器。

反向代理负载均衡技术是把将来自internet上的连接请求 以 反向代理的方式 动态地转发给 内部网络上的多台服务器进行处理，从而达到负载均衡的目的。

优点：提升静态网页的访问速度，提供有益的性能；具备额外的安全性：网络外部用户不能直接访问真实的服务器（同理，NAT负载均衡技术也有此优点）。

缺点：
反向代理是处于OSI参考模型第七层应用的，要为每一种应用服务专门开发一个反向代理服务器，这样就限制了反向代理负载均衡技术的应用范围，现在一般都用于对web服务器的负载均衡。

针对每一次代理，代理服务器就必须打开两个连接，一个对外，一个对内，因此在并发连接请求数量非常大的时候，代理服务器的负载也就非常大了，在最后代理服务器本身会成为服务的瓶颈。

一般来讲，可以用它来对连接数量不是特别大，但每次连接都需要消耗大量处理资源的站点进行负载均衡，如search等。

█ 8.路由器 交换机

1.工作区域
路由器：网络层
交换机：数据链路层

2.工作依据
路由器根据 路由表 转发(IP地址，寻址)
交换机根据 MAC地址表 转发(mac地址，过滤)

3.工作原理
路由器: 路由转发，路由选择 连接局域网和外网 隔离不同网段
交换机: 自我学习 局域网内网的数据转发 连接同一网段

4.工作效率
路由器: 依靠软件寻址，速度慢(接口少)
交换机: 硬件加速转发，速度快