计算机网络常见问题

简单记录计算机网络中的常见概念和原理

参考：

• https://blog.csdn.net/qq_39322743/article/details/79700863
• https://blog.csdn.net/justloveyou_/article/details/78303617

Http和Https的区别

Http协议运行在TCP之上，明文传输，客户端与服务器端都无法验证对方的身份；Https是身披SSL(Secure Socket Layer)外壳的Http，运行于SSL上，SSL运行于TCP之上，是添加了加密和认证机制的HTTP。二者之间存在如下不同：

• 端口不同：http是80，https是443
• 资源消耗：https消耗更多的CPU和内存资源
• 开销：Https需要证书，采用了加密机制

三次握手和四次挥手

• 三次握手(我要和你建立链接，你真的要和我建立链接么，我真的要和你建立链接，成功)
  • 第一次握手：Client将标志位SYN置为1，随机产生一个值seq=J，并将该数据包发送给Server，Client进入SYN_SENT状态，等待Server确认
  • 第二次握手：Server收到数据包后由标志位SYN=1知道Client请求建立连接，Server将标志位SYN和ACK都置为1，ack=J+1，随机产生一个值seq=K
  • 第三次握手：Client收到确认后，检查ack是否为J+1，ACK是否为1，如果正确则将标志位ACK置为1，ack=K+1，并将该数据包发送给Server，Server检查ack是否为K+1，ACK是否为1，如果正确则连接建立成功
• 四次挥手(我要和你断开链接；好的，断吧；我也要和你断开链接；好的，断吧)
  • 第一次挥手：Client发送一个FIN，用来关闭Client到Server的数据传送，Client进入FIN_WAIT_1状态
  • 第二次挥手：Server收到FIN后，发送一个ACK给Client，确认序号为收到序号+1，Server进入CLOSE_WAIT状态。此时TCP链接处于半关闭状态，即客户端已经没有要发送的数据了，但服务端若发送数据，则客户端仍要接收。
  • 第三次挥手：Server发送一个FIN，用来关闭Server到Client的数据传送，Server进入LAST_ACK状态。
  • 第四次挥手：Client收到FIN后，Client进入TIME_WAIT状态，接着发送一个ACK给Server，确认序号为收到序号+1，Server进入CLOSED状态，完成四次挥手。
• 为什么TCP链接需要三次握手？
  • 防止 已失效的链接请求报文突然又传送到了服务端。服务端一直白白等待客户端发来的连接，导致浪费资源

对称加密和非对称加密

• 对称密钥加密是指加密和解密使用同一个密钥的方式。
• 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。

TCP协议如何来保证传输的可靠性

• 数据包校验：目的是检测数据在传输过程中的任何变化，若校验出包有错，则丢弃报文段并且不给出响应，这时TCP发送数据端超时后会重发数据。
• 对失序数据包重排序：既然TCP报文段作为IP数据报来传输，而IP数据报的到达可能会失序，因此TCP报文段的到达也可能会失序。
• 丢弃重复数据：对于重复数据，能够丢弃重复数据。
• 超时重发：当TCP发出一个段后，它启动一个定时器，等待目的端确认收到这个报文段。如果不能及时收到一个确认，将重发这个报文段。
• 流量控制：TCP连接的每一方都有固定大小的缓冲空间。TCP的接收端只允许另一端发送接收端缓冲区所能接纳的数据，这可以防止较快主机致使较慢主机的缓冲区溢出

POST和GET的区别

• GET一般用来从服务器上获取资源，POST一般用来更新服务器上的资源
• POST的安全性要比GET的安全性高，因为GET请求提交的数据将明文出现在URL上，而且POST请求参数则被包装到请求体中，相对更安全
• GET请求的长度受限于浏览器或服务器对URL长度的限制，允许发送的数据量比较小，而POST请求则是没有大小限制的

DDOS攻击

• 定义：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，但是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
• 预防办法：减少接收请求的数量；减少半链接time out的时间；关闭不必要的服务

TCP和UDP的区别

TCP (Transmission Control Protocol)和UDP(User Datagram Protocol)协议属于传输层协议，它们之间的区别包括：

• TCP是面向连接的、可靠的，UDP是无连接的、不可靠的；
• TCP只支持点对点通信，UDP支持一对一、一对多、多对一、多对多的通信模式
• TCP是面向字节流的，UDP是面向报文的
• TCP有拥塞控制机制;UDP没有拥塞控制

输入网址到获取页面的过程

• 浏览器查询DNS（浏览器本地DNS缓存、本地DNS服务器、递归向上查询）
• 浏览器根据ip向服务器请求链接，发起三次握手
• TCP/IP建立起来了，浏览器向发送服务器Http请求
• 服务器根据路径参数处理结果并返回视图
• 浏览器解析并渲染视图，呈现一个页面

Session、Cookie

Cookie和Session都是客户端与服务器保存状态的方案。Cookie机制在客户端保持状态，Session机制在服务端保持状态。

• Cookie：Cookie实际上是一小段的文本信息。客户端请求服务器，如果服务器需要记录该用户状态，就使用response向客户端浏览器颁发一个Cookie，而客户端浏览器会把Cookie保存起来。当浏览器再请求该网站时，浏览器把请求的网址连同该Cookie一同提交给服务器，服务器检查该Cookie，以此来辨认用户状态。服务器还可以根据需要修改Cookie的内容。
• Session：客户端请求服务器，如果服务器记录该用户状态，就获取Session来保存状态，这时，如果服务器已经为此客户端创建过session，服务器就按照sessionid把这个session检索出来使用；如果客户端请求不包含sessionid，则为此客户端创建一个session并且生成一个与此session相关联的sessionid，并将这个sessionid在本次响应中返回给客户端保存。保存这个sessionid的方式可以采用 cookie机制。（Session的实现常常依赖于Cookie机制，通过Cookie机制回传SessionID）

TCP的拥塞处理

防止过多的数据注入网络中，这样可以使网络中的路由器或链路不致过载。

• 慢启动：不要一开始就发送大量的数据，先探测一下网络的拥塞程度，也就是说由小到大逐渐增加拥塞窗口的大小
• 拥塞避免：每经过一个往返时间RTT就把发送方的拥塞窗口cwnd加1，而不是加倍
• 快重传：快重传要求接收方在收到一个 失序的报文段 后就立即发出 重复确认（为的是使发送方及早知道有报文段没有到达对方）而不要等到自己发送数据时捎带确认。
• 快恢复：快重传配合使用的还有快恢复算法，当发送方连续收到三个重复确认时，就执行“乘法减小”算法，把ssthresh门限减半（不是从新开始，而是从发生拥塞的窗口大小的一半开始+1）

TCP/IP协议模型

• 物理层：实现了相邻计算机节点之间比特流的透明传送
• 数据链路层：接收来自物理层的位流形式的数据，并封装成帧，传送到上一层
• 网络层：将网络地址翻译成对应的物理地址，并通过路由选择算法为分组通过通信子网选择最适当的路径
• 传输层：在源端与目的端之间提供可靠的透明数据传输，传输层位于网络层之上，传输层协议为不同主机上运行的进程提供逻辑通信，而网络层协议为不同主机提供逻辑通信
• 应用层：为用户的应用进程提供网络通信服务

常见状态码

• 1xx：请求处理中，请求已被接受，正在处理
• 2xx：请求成功
• 3xx：重定向，要完成请求需进一步处理
• 4xx：客户端错误，请求不合法
• 5xx：服务端错误