面试--网络编程
1、TCP/IP协议四层模型
应用层：负责为用户提供应用功能
协议：HTTP，DNS，SSH，FTP，SMTP
传输层：负责进程与进程之间的通信
协议：TCP，UDP
网络层：负责网络包的分片，路由
协议：ARP，RARP，DHCP，NAT，ICMP
网络结构层：负责网络包在物理网络上的传输
协议：PPP
2、OSI七层模型
应用层
表示层
会话层
传输层
网络层
数据链路层
物理层
3、常用协议和作用
应用层：
HTTP：在互联网两台设备之间传递超文本的规范
DNS：把域名解析为IP地址
传输层：
TCP：传输控制协议
UDP：用户数据包协议
网络层：
ARP：地址解析协议，由IP地址获取MAC地址
RARP：由MAC地址，获取IP地址
DHCP：动态获取IP地址
NAT：实现 内网IP与外网IP 的相互转换，缓解外网IP的消耗
ICMP：告知网络包传送过程中产生的错误信息
4、TCP和UDP的区别
1）TCP需要先建立连接，而且接收方收到后必须相应，发送方收到相应后这个数据包才算传输完成，所以它是可靠的，能保证数据不丢失不重复，
UDP不用先建立连接，它可以任意的发送数据，传输效率高，但是不能保证数据能到达，
所以TCP协议常应用于稳定性需求较高的场景，如购票系统、文件传输等，而UDP则应用于实时性比较高的场景，如视频会议等。
2）TCP仅支持一对一；而UDP不仅支持一对一，还支持一对多、多对多的交互通信。
3）TCP报文不限制最大长度，一次发送可以分多次来接收；UDP报文的最大长度为65535个字节，分几次发送就必须分几次接收，一个大报文只要丢了一个分片，整个UDP就都会被丢弃
5、DNS查询的过程（域名解析）
1）浏览器查看自身缓存
2）操作系统缓存
3）本机hosts文件
4）本地域名服务器
根域名服务器
顶级域名服务器（com）
权威域名服务器（qq.com，sports.qq.com）
5）本地域名服务器返回查到的IP给浏览器
6、浏览器输入url中间经历的过程
1）浏览器从地址栏的输入中解析url，获取web服务器的IP地址和端口号
2）浏览器通过三次握手与web服务器建立TCP连接
3）浏览器发送HTTP请求报文，这个报文会一次加上TCP头，IP头，MAC，组成一个完整的数据包
4）数据包经过网卡转换为电信号，在网线上传输，中途要经过很多次交换机和路由器
5）经过路由器，路由器会查询路由表来确定下一跳IP，一直转发到与目标IP同一网段的路由器
6）这个路由器会查ARP表获取目标IP服务器的MAC地址，然后 通过某个端口转发给web服务器
7）web服务器收到数据包后，会依次拆开MAC头，IP头，TCP头，然后把HTTP请求报文监听给指定端口的服务器端进程
8）服务端进程收到请求报文后处理请求，然后发送响应报文给浏览器
9）浏览器收到后解析响应报文，渲染输出页面
7、集线器、交换机和路由器的区别
1）集线器工作中物理层，通过广播的形式转发数据，实现局域网内设备的连接，只能半双工通信
2）交换机工作在数据链路层，通过MAC地址转发数据，实现局域网内设备的连接，是全双工通信
3）路由器是工作中网络层，通过IP地址转发数据，实现不同网络的通信
8、TCP三次握手和四次分手
9、TCP如何保证可靠通信
1）校验和：TCP头有校验和字段吗，检测数据传输过程中是否有差错，若有则丢弃
2）超时重传：发送方在规定的时间内没有时候收到确认则会重传之前的报文
3）流量控制
4）拥塞控制
10、正向代理和反向代理
1）正向代理：是客户端的代理，代替客户端发起网络请求
可以对外隐藏客户端信息，保护用户隐私
可以访问客户端无法访问的资源，如国内访问谷歌需要先连接一个正向代理服务器
2）反向代理：是服务器端的代理，代替服务器端接收网络请求
可以对外隐藏服务端信息，防止内网的服务器被攻击
可以实现负载均衡，把访问压力分散到多个服务器上
11、GET和POST的区别
1）GET是从服务器获取数据，POST用于向服务器提交数据
2）GET请求是安全且幂等的，多用于查询操作；POST请求既不安全也不幂等，多用于注册操作、
ps：
- 此处安全指的是：请求方法不会修改服务器的资源
- 此处幂等值的是：多次请求返回的结果都相同
12、HTTP协议详解
13、HTTP的优缺点
1）简单灵活可扩展
2）可靠传输，HTTP协议基于TCP协议
3）跨语言平台，不限定某种指定的编程语言或者操作系统
4）无状态，每个请求都是互相独立的，好处是可以通过负载均衡把请求转发到任意一台服务器，坏处是每次请求都要验证身份信息
5）请求-答应模式，客户端主动发起请求，服务端被动回复请求，效率极低，可能发生队头阻塞
6）明文传输，如果被钓鱼攻击，可能会泄漏账号密码等敏感信息
7）不安全，无法判断传输过程中报文是否被篡改
14、HTTP/1.1的优缺点
1）使用长连接，减少了频繁建立与断开连接的开销
2）可以连续发送多个请求，减少了整体时间的等待
3）如果前面IND请求相应特别慢，会阻塞后面的所有请求（队头阻塞）
4）以文本格式传输header，有严重的数据冗余
5）明文传输，不安全
15、HTTP/2的特点
1）头部压缩
2）报文以二进制格式传输
3）支持服务端主动向客户端发送消息
4）使用数据流全双工通信，解决了队头阻塞问题
5）支持请求优先级，让服务器优先处理重要资源，优化用户体验
16、HTTP与HTTPS的区别
1）HTTP是明文传输，不安全；HTTPS在传输层和应用层之间加了TLS层，使得报文能加密传输
2）HTTP的端口是80，HTTPS端口是443
3）HTTPS在TCP三次握手后还要进行TLS握手
17、HTTPS是如何保证安全的？
1）混合加密，解决窃听问题
2）摘要算法，解决篡改问题
3）将服务端的公钥放到数字证书中，解决了冒充的问题
18、HTTPS TLS的握手过程
HTTPS 详解二：SSL / TLS 工作原理和详细握手过程
19、HTTPS，HTTP/2，WebSocket分别解决了HTTP的什么问题？
1）HTTPS：加密传输，保证安全通信
2）HTTP/2：解决队头阻塞
3）WebbSocket：不再使用“请求-应答”模式，而是全双工实时通信
20、什么是IO多路复用
IO多路复用中，多路指的是有多个文件描述符fd，复用指的是都用一个线程来处理。它实现了用一个线程监视多个fd，一旦有fd就绪，select、poll或epoll这些系统调用就会返回，用户态线程就可以对这些fd进行相应的读写操作。
它的效率很高，因为它由操作系统内核帮我们找出就绪的fd，使得我们不必轮询每个fd 的read()函数，从而避免频繁的切换上下文。
21、同步、异步、阻塞、非阻塞 IO 的区别
1）同步IO：调用IO函数后等待结果返回
2）异步IO：调用IO函数后直接返回，等IO完成后会自动调用回调函数
3）阻塞IO：在等待IO结果返回时，会主动让出CPU时间片，进入阻塞态
4）非阻塞IO：在等待IO结果返回时，不断轮询，直到收到结果
22、select、poll、epoll的区别
1）select只知道有fd就绪，但不知道具体是哪几个，需要用户自己遍历找到就绪的fd
2）poll本质上好select没有区别，但是它去除了select只能监听1024个fd的限制
3）epoll会直接返回已就绪的fd，但是它只能在Linux操作系统上用
23、TCP粘包问题
多个TCP数据包传输的数据内容合在一起了，没办法区分边界，产生原因：
1）发送方两次send()的时间间隔太短，TCP会用Nagle算法把他们的数据内容合在一起
2）接收方没及时用recv()接收缓冲区的包，导致多个TCP包的数据内容合在一起
解决方法：
1）采用请求-应答模式，每次都一收一发
2）自定义消息格式：包头 + 包体，包头是一个4字节整数，记录包体长度，每次先手4字节，读出包体长度，再收取对应字节的数据就是包体
24、如何理解TCP的有状态和HTTP的无状态
1）TCP有状态：是指它不同的请求之间都是有关联的，比如序号seq（seq表示本次发送数据的偏移量,ack表示回复已经接收到的数据量）是递增的，而且它能够记住和它相连主机的IP和端口
2）HTTP无状态：是指它不同请求之间是独立的，而且它不会记住刚刚登录的用户
25、HTTP状态保存
HTTP本身是无状态的，从而导致用户登录之后，下次发送请求还要携带账号密码进行身份验证
所以为了让HTTP有状态，需要额外引入一些机制，来记录浏览器和服务端的会话状态：
1）sesson
2）cookie
3）token
26、Session和Cookie的区别
都是为了让HTTP实现状态的保持
1）cookie数据一般保存在浏览器缓存中，可以被篡改，不安全，发送请求时由于要携带cookie，会消耗更多宽带
cookie是服务器委托浏览器存储的一些数据，一般会用于保存用户名，购物车等信息
2）session数据一般保存在服务器内存中，当访问量大时，服务器内存压力大
当有多台服务器时，多次请求很可能会落到不同的服务器上，使得状态保持失效，不利于分布式服务器进行负载均衡处理
27、Session、Cokkie、Token 的原理
1）Cookie：用户登录后，服务端委托浏览器把用户信息存储在cookie中，客户端每次发起请求时要携带这个cookie，服务端收到请求时从cookie中取出用户信息，就知道是哪个用户了。
但是服务器无法检测 这个cookie是否被篡改，所以不安全。
2）Session：用户登录后将用户信息保存到服务器内存中，并返回一个ssesionid让浏览器设置到cookie中，浏览器之后每次发起请求都会携带cookie，服务端收到后取出cookie中的sessionid，再从内存中取出与之相对应的用户信息，这样就知道是哪个用户了。
但是当用户增多时，服务器内存压力会很大。
3）Token：用户登录后，服务端会签发一个token发给客户端，客户端收到后爸token放到cookie或LocalStorage（局部存储器），之后每次向服务端请求资源时都要携带token，服务端收到后验证tokne，就知道哪个用户了。
服务端可以检测到token是否被篡改，比较安全
28、衡量服务器性能的三大标准
1）吞吐量（requests per second）：每秒请求次数，简称RPS，TPS，QPS
2）并发数（concurrency）：服务器能同时支持的客户端数量
3）响应时间（time per request）：服务器的处理能力
29、HTTP请求头和响应头
30、socket读写的简单过程
当客户端和服务端进行通信时，客户端封装一个请求对象req，将请求对象req序列化成字节数组，然后通过套接字socket将字节数组发送到服务器，服务器通过套接字socket读取到字节数组，再反序列化成请求对象req，进行处理，处理完毕后，生成一个响应对象res，将响应对象res序列化成字节数组，然后通过套接字将字节数组发送给客户端，客户端通过套接字socket读取到字节数组，在反序列化成响应对象。
31、什么是大、小端字节序
字节序：指数据在内存中的存放顺序，字节数大于1时需要考虑
1）大端字节序：高位字节放在内存的低地址端，低位字节放在内存的高地址端；
2）小端字节序：低位字节放在内存的低地址端，高位字节放在内存的高地址端；
32、主机字节序和网络字节序
现代PC大多（Mac OS 是大端字节序）采用小端字节序，小端字节序也称为主机字节序；
TCP/IP协议规定使用大端字节序作为网络字节序，所以需要发送端先转换为大端字节序然后发送，所以大端字节序也称为网络字节序；
即使是同一机器上的两个进程（如c和java编写的程序），也要考虑字节序的问题。
***原文地址***
https://blog.csdn.net/qq_38992249/article/details/120886081?spm=1001.2014.3001.5506
