计算机网络

说说 OSI 七层模型？

应用，表示，会话，传输，网络，数据链路，物理层（应表会传网数物）

应用层：http，ftp

传输层：tcp，udp

网络层：ip

说说五层体系结构

应用，传输，网络，数据链路，物理层（应传网数物）

TCP三次握手四次挥手工作在哪一层？

三次握手和四次挥手都是工作在传输层。传输层（Transport Layer）是 OSI 模型的第四层，负责提供端到端的通信服务，包括数据传输的建立、维护和终止。

TCP 作为一种面向连接的协议，通过三次握手建立连接，通过四次挥手终止连接，确保数据传输的可靠性和完整性。

从浏览器地址栏输入 url 到显示网页的过程了解吗

从浏览器地址栏输入 URL 到显示网页的过程包括多个步骤，涵盖了 DNS 解析、TCP 连接、发送 HTTP 请求、服务器处理请求并返回 HTTP 响应、浏览器处理响应并渲染页面等多个环节。

  1. DNS 解析：浏览器发起一个 DNS 请求到 DNS 服务器，将域名解析为服务器的 IP 地址。
  2. TCP 连接：浏览器通过解析得到的 IP 地址与服务器建立 TCP 连接（通常是通过 443 端口进行 SSL 加密的 HTTPS 连接）。这一步涉及到 TCP 的三次握手过程，确保双方都准备好进行数据传输。
  3. 发送 HTTP 请求：浏览器构建 HTTP 请求消息，包括请求行、请求头和请求体（如果有）；然后将请求发送到服务器。
  4. 服务器处理请求：服务器接收到 HTTP 请求后，根据请求的资源路径，经过后端处理（可能包括数据库查询等），生成 HTTP 响应消息；响应消息包括状态行、响应头和响应体（请求的资源内容）。
  5. 浏览器接收 HTTP 响应：浏览器接收到服务器返回的 HTTP 响应数据后，开始解析响应体中的 HTML 内容；然后构建 DOM 树、解析 CSS 和 JavaScript 文件等，最终渲染页面。
  6. 断开连接：TCP 四次挥手，连接结束。

说说 DNS 的解析过程

检查本地 DNS 缓存是否有该域名的记录。如果没有，向根域名服务器发送请求，根域名服务器将请求指向更具体的服务，如 com 顶级域名服务器。

顶级域名服务器再将请求指向权限域名服务器，通常由域名注册机构直接管理，paicoding.com是在阿里云上注册的，所以阿里云会提供对应的 DNS 解析服务，将域名和阿里云服务器绑定起来。

最终，浏览器使用获得的 IP 地址发起一个 HTTP 请求到目标服务器，然后该服务器返回所请求的网页内容。

什么是幂等？幂等方法了解哪些

幂等（Idempotence）是一个数学概念，用于描述某些操作的特性，即无论操作执行多少次，结果都是相同的。换句话说，幂等操作可以重复执行而不会改变系统状态。

如果一个操作是幂等的，那么对同一资源执行该操作一次和执行多次的效果相同。

在正确实现的条件下，GET、HEAD、PUT 和 DELETE 等方法都是幂等的，而 POST 方法不是。

说一下 HTTP 的报文结构

HTTP 请求报文结构

请求行（GET、POST），请求头部，空行，消息正文

HTTP 响应报文结构

状态行（200，404），响应头部，空行，消息正文

HTTP1.0，1.1，2.0 的区别

HTTP1.0 默认短连接，HTTP 1.1 默认长连接，HTTP 2.0 采用多路复用

  • 多路复用：一个 TCP 连接上可以同时进行多个 HTTP 请求/响应，解决了 HTTP 1.x 的队头阻塞问题。

HTTP/3 了解吗

HTTP/2.0 基于 TCP 协议，而 HTTP/3.0 则基于 QUIC 协议，Quick UDP Connections，直译为快速 UDP 网络连接。

基于 TCP 的 HTTP/2.0，尽管从逻辑上来说，不同的流之间相互独立，不会相互影响，但在实际传输的过程中，数据还是要一帧一帧的发送和接收，一旦某一个流的数据有丢包，仍然会阻塞在它之后传输的流数据。

而基于 UDP 的 QUIC 协议可以更彻底地解决这样的问题，让不同的流之间真正的实现相互独立传输，互不干扰。

说说 HTTP 与 HTTPS 有哪些区别

  1. HTTPS 是 HTTP 的增强版，在 HTTP 的基础上加入了 SSL/TLS 协议，确保数据在传输过程中是加密的。SSL/TLS 需要向 CA（证书权威机构）申请数字证书，用于验证服务器的身份。
  2. HTTP 的默认端⼝号是 80，URL 以http://开头；HTTPS 的默认端⼝号是 443，URL 以https://开头。

使用 HTTPS 主要是为了解决 HTTP 传输过程中的一些安全问题，因为 HTTP 是明文传输，所以 HTTPS 在 HTTP 的基础上加入了 SSL/TLS 协议。

https的加密技术

SSL（安全套接字）/TLS（传输层安全）协议可以用来加密通信内容，保证通信过程中的数据不被窃取和篡改。整个加密过程主要涉及两种类型的加密方法：

  • 非对称加密：服务器向客户端发送公钥，然后客户端用公钥加密自己的随机密钥，也就是会话密钥，发送给服务器，服务器用私钥解密，得到会话密钥。
  • 然后双方用会话密钥加密通信内容。

客户端会通过数字证书来验证服务器的身份，数字证书由 CA（证书权威机构）签发，包含了服务器的公钥、证书的颁发机构、证书的有效期等信息。

详细说一下 TCP 的三次握手机制

第一次握手：

客户端发送一个 TCP 报文段到服务器

syn置1，seq x

目的：客户端通知服务器它希望建立连接，并告知服务器自己的初始序列号。

第二次握手：

服务端发送应答 TCP 报文段给客户端

SYN 位和 ACK 位都被设置为 1。

seq y，ack = x+1

目的：服务器告诉客户端，它的连接请求被接受了，并通知客户端自己的初始序列号。

第三次握手：

客户端收到服务器的应答后，还需要向服务器发送一个确认。

ACK 位被设置为 1，ack y+1，seq x+1。

目的：客户端确认收到了服务器的同步应答，完成三次握手，建立连接。

白话文：

  • 老王：老张唉！我是老王，你能听得到吗？
  • 老张一听，是老王的声音：老王老王，我是老张，我能听得到，你能听得到吗？
  • 老王一听，嗯，没错，是老张：老张，我听到了，我有事要跟你说。

TCP 握手为什么是三次，为什么不能是两次？不能是四次

使用三次握手可以建立一个可靠的连接。这一过程的目的是确保双方都知道对方已准备好进行通信，并同步双方的序列号，从而保持数据包的顺序和完整性。

说说 TCP 四次挥手的过程

第一次挥手（FIN）：客户端向服务器发送一个 FIN（结束）报文，表示客户端没有数据要发送了，但仍然可以接收数据。客户端进入 FIN-WAIT-1 状态。

第二次挥手（ACK）：服务器接收到 FIN 报文后，向客户端发送一个 ACK 报文，确认已接收到客户端的 FIN 请求。服务器进入 CLOSE-WAIT 状态，客户端进入 FIN-WAIT-2 状态。

第三次挥手（FIN）：服务器向客户端发送一个 FIN 报文，表示服务器也没有数据要发送了。服务器进入 LAST-ACK 状态。
第四次挥手（ACK）：客户端接收到 FIN 报文后，向服务器发送一个 ACK 报文，确认已接收到服务器的 FIN 请求。客户端进入 TIME-WAIT 状态，等待一段时间以确保服务器接收到 ACK 报文。服务器接收到 ACK 报文后进入 CLOSED 状态。客户端在等待一段时间后也进入 CLOSED 状态。

TCP 挥手为什么需要四次呢

再来回顾下四次挥手双方发 FIN 包的过程，就能理解为什么需要四次了。

  • 关闭连接时，客户端向服务端发送 FIN 时，仅仅表示客户端不再发送数据了但是还能接收数据。
  • 服务端收到客户端的 FIN 报文时，先回一个 ACK 应答报文，而服务端可能还有数据需要处理和发送，等服务端不再发送数据时，才发送 FIN 报文给客户端来表示同意现在关闭连接。

从上面过程可知，服务端通常需要等待完成数据的发送和处理，所以服务端的 ACK 和 FIN 一般都会分开发送，从而比三次握手导致多了一次。