计算机网络基础面试题

1.OSI七层模型

OSI（Open System Interconnection）

应用层：网络服务与最终用户的一个接口。
表示层：数据的表示、安全、压缩。（在五层模型里面已经合并到了应用层），格式有：JPEG、ASCll、DECOIC、加密格式等
会话层：建立、管理、终止会话。（在五层模型里面已经合并到了应用层），对应主机进程，指本地主机与远程主机正在进行的会话
传输层：定义传输数据的协议端口号，以及流控和差错校验。
网络层：进行逻辑地址寻址，实现不同网络之间的路径选择。
数据链路层：建立逻辑连接、进行硬件地址寻址、差错校验等功能。（由底层网络定义协议），将比特组合成字节进而组合成帧，用MAC地址访问介质，错误发现但不能纠正。
物理层：建立、维护、断开物理连接。（由底层网络定义协议）

TCP/IP 层级模型结构，应用层之间的协议通过逐级调用传输层（Transport layer）、网络层（Network Layer）和物理数据链路层（Physical Data Link）而可以实现应用层的应用程序通信互联。

2.TCP/IP协议模型以及各层协议

TCP/IP是一组用于实现网络互连的通信协议。Internet网络体系结构以TCP/IP为核心。基于TCP/IP的参考模型将协议分成四个层次，它们分别是：网络访问层、网际互联层（主机到主机）、传输层、和应用层。

• 应用层

应用层对应于OSI参考模型的高层，为用户提供所需要的各种服务。
例如：FTP、Telnet（远程网络访问协议）、DNS、SMTP、HTTP等.

• 传输层

传输层对应于OSI参考模型的传输层，为应用层实体提供端到端的通信功能，保证了数据包的顺序传送及数据的完整性。
该层定义了两个主要的协议：传输控制协议（TCP）和用户数据报协议（UDP).
TCP协议提供的是一种可靠的、通过“三次握手”来连接的数据传输服务；
UDP协议提供的则是不保证可靠的（并不是不可靠）、无连接的数据传输服务.

• 网络层

网际互联层对应于OSI参考模型的网络层，主要解决主机到主机的通信问题。
它所包含的协议设计数据包在整个网络上的逻辑传输。
注重重新赋予主机一个IP地址来完成对主机的寻址，它还负责数据包在多种网络中的路由。
该层有三个主要协议：网际协议（IP）、互联网组管理协议（IGMP）和互联网控制报文协议（ICMP）、ARP、RARP。
IP协议是网际互联层最重要的协议，它提供的是一个可靠、无连接的数据报传递服务。

• 网络接入层（即主机-网络层）

网络接入层与OSI参考模型中的物理层和数据链路层相对应。它负责监视数据在主机和网络之间的交换。
事实上，TCP/IP本身并未定义该层的协议，而由参与互连的各网络使用自己的物理层和数据链路层协议，然后与TCP/IP的网络接入层进行连接。
地址解析协议（ARP）工作在此层，即OSI参考模型的数据链路层。

3.DNS解析过程

主机通过ISP接入了互联网，那么ISP就会分配一个DNS服务器；

主机向ISP DNS发起查询www.baidu.com请求；

ISP DNS收拿到请求后，先检查一下自己的缓存中有没有这个地址，有的话就直接返回,如果缓存中没有的话，ISP DNS会从配置文件里面读取13个根域名服务器的地址。并向其中一台发起请求。

根服务器拿到这个请求后，知道他是com.这个*域名下的，所以就会返回com域中的NS记录;

ISP DNS向其中一台再次发起请求，com域的服务器发现你这请求是baidu.com这个域的，一查发现了这个域的NS，那我就返回给你，你再去查;

ISP DNS不厌其烦的再次向baidu.com这个域的权威服务器发起请求，baidu.com收到之后，查了下有 www的这台主机，就把这个IP返回给你了;

然后ISPDNS拿到了之后，将其返回给了客户端，并且把这个保存在高速缓存中。

4.TCP与UDP的区别

• TCP提供面向连接的、可靠的数据流传输，而UDP提供的是非面向连接的、不可靠的数据流传输。
• TCP传输单位成为TCP报文段，UDP传输单位成为用户数据包
• TCP注重数据安全性，UDP 数据传输快，因为不需要连接等待
• TCP是面向字节流，UDP面向报文
• TCP是点对点连接，UDP一对一，一对多，多对多都可以
• TCP适合用于网页，邮件等，UDP适合用于视频，语音广播等

TCP对应的协议：

FTP：定义了文件传输协议，使用21端口
Telnet：一种用于远程登录的端口，使用23端口，用户可以以自己的身份连接到远程的计算机上。
SMTP：邮件传送协议，用于发送邮件。服务器开放的是25端口
POP3：它是和SMTP对应，POP3用于接收邮件。POP3协议所用的是110端口。
HTTP：是从Web服务器传输超文本到本地浏览器的传送协议

UDP对应的协议：

DNS协议：用于域名解析服务，将域名地址转换为IP地址。DNS用的是53号端口。
SNMP：简单网络管理协议，使用161号端口，使用来管理网络设备
TFTP ：简单文件传输协议，该协议是在熟知的端口69上使用UDP服务。

5.TCP三次握手与四次挥手

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，并将该数据包发送给Client以确认连接请求，Server进入SYN_RCVD状态。

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，Client和Server进入ESTABLISHED状态，完成三次握手，随后Client与Server之间可以开始传输数据了。

为什么客户端需要再发送一次确认？

client发出的第一个连接请求报文段并没有丢失，而是在某个网络结点长时间的滞留了，以致延误到连接释放以后的某个时间才到达server。本来这是一个早已失效的报文段。但server收到此失效的连接请求报文段后，就误认为是client再次发出的一个新的连接请求。于是就向client发出确认报文段，同意建立连接。

假设不采用三次握手，那么只要server发出确认，新的连接就建立了。由于现在client并没有发出建立连接的请求，因此不会理睬server的确认，也不会向server发送数据。但server却以为新的运输连接已经建立，并一直等待client发来数据。这样，server的很多资源就白白浪费掉了。采用三次握手的办法可以防止上述现象发生。例如刚才那种情况，client不会向server的确认发出确认。server由于收不到确认，就知道client并没有要求建立连接。

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（与SYN相同，一个FIN占用一个序号），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连接是三次，挥手确是四次？

在TCP连接中，服务器端的SYN和ACK向客户端发送是一次性发送的，而在断开连接的过程中，B端向A端发送的ACK和FIN是是分两次发送的。因为在B端接收到A端的FIN后，B端可能还有数据要传输，所以先发送ACK，等B端处理完自己的事情后就可以发送FIN断开连接了。

6.对称加密与非对称加密

对称**加密是指加密和解密使用同一个**的方式，这种方式存在的最大问题就是**发送问题，即如何安全地将**发给对方

非对称加密是指使用一对非对称**，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。

由于非对称加密的方式不需要发送用来解密的私钥，所以可以保证安全性；
但是和对称加密比起来，它非常的慢，所以我们还是要用对称加密来传送消息，但对称加密所使用的**我们可以通过非对称加密的方式发送出去。

7.HTTP协议之响应

1XX : 指示信息-表示请求已接收，继续处理
2XX : 表示请求已被成功接收、理解和接收
3XX : 重定向–要完成请求必须进行更进一步的操作
4XX : 客户端错误–请求有语法错误或请求无法实现
5XX : 服务端错误–服务端未能实现合法的请求。

常见的状态码、状态描述、说明：

200 OK  //客户端请求成功
400 Bad Request // 客户端有语法错误，不能被服务器所理解
401 Unauthorized // 请求未经授权
402 Forbidden //服务器收到请求，但是拒绝提供服务
404 not find //请求资源不存在
500 Internet Server Error //服务器发生不可预期的错误
503 Server Unvailable  //服务器当前不能处理客户端的请求，一段时间后可能恢复正常

8.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与Http使用不同的连接方式，用的端口也不一样，前者是80，后者是443；
资源消耗：和HTTP通信相比，Https通信会由于加减密处理消耗更多的CPU和内存资源；
开销：Https通信需要证书，而证书一般需要向认证机构购买； 

Https的加密机制是一种共享**加密和公开**加密并用的混合加密机制。