计算机网络

OSI和TCP/IP

OSI：应用层、表示层、会话层、传输层、网络层、数据链路层、物理层。

TCP/IP：应用层、传输层、网络层、网络接口层。

各层常见协议

应用层：HTTP、SMTP、POP3/IMAP、FTP、Telnet、SSH、RTP、DNS

传输层：TCP、UDP

网络层：IP、ARP、ICMP、NAT、OSPF、RIP、BGP

从URL到网页展示的过程

1）输入URL

2）DNS解析域名得到IP地址

3）根据IP地址和端口号向服务器发起TCP请求连接

4）向服务器发起HTTP请求

5）服务器返回HTTP响应

6）浏览器从响应体中解码HTML代码，如果还有其他资源（图片等）的URL，继续发起对应的HTTP请求，直到网页加载完毕

7）浏览器不需要通信时，主动关闭TCP连接或等服务器发起关闭请求

HTTP状态码

1XX：正在处理请求

2XX：请求正常处理完毕

3XX：需要进行附加操作

4XX：客户端出错

5XX：服务器出错

HTTP和HTTPS区别

端口号：80和443

URL前缀：有没有 ' s '

安全性和资源消耗：后者更好也更大

HTTP1.0和1.1区别

连接方式：默认短连接和默认长连接（可以通过请求头中Connection来设置）

响应状态码：后者增加了大量新的码

缓存机制：后者缓存策略更多

带宽（部分请求）：后者请求头中多了 ' range '，可以请求部分资源

Host头：请求头中多了 ' Host '，可以指定

HTTP1.1和2.0的区别

多路复用：2.0在一个连接上传输多个请求和响应；1.1每个请求和响应需要独立的连接

数据传输：2.0使用二进制帧；1.1使用文本格式的报文

头部压缩：2.0可以压缩Header；1.1只能压缩Body

服务器推送：2.0服务器可以进行推送；1.1需要客户端自己请求

GET和POST的区别

语义：GET常用于获取和查询；POST常用于创建和修改

幂等：GET多次重复执行不改变资源的状态；POST每次执行可能会产生不同的结果或影响资源的状态

格式：GET请求参数常放在URL中；POST常放在请求体中

缓存：GET可以缓存；POST不适合缓存

安全性：GET没有POST安全（参数放在URL中）

HTTP和WebSocket的区别

通信：HTTP是单向（只由客户端发起）；Web是双向实时的

TCP和UDP的区别

连接：有连接；无连接

可靠传输：可靠；不可靠

状态：有状态；无状态

传输效率：低；高

传输形式：TCP字节流； UDP报文

首部开销：TCP 20-60字节； UDP 8 字节

是否提供广播或多播：TCP只支持点对点； UDP支持一对一、一对多、多对一、多对多

场景：TCP适用于对传输准确性要求高的场景； UDP一般用于即时通信

FTP协议

数据连接和控制连接

DNS协议

域名和IP地址的转换；应用层协议，基于UDP，端口号53。

DNS工作流程：迭代和递归。

迭代：

递归：

TCP三次握手和四次挥手

三次握手：

半连接队列和全连接队列：

半：服务端收到来自客户端的SYN请求时，将半连接状态的连接放在半连接队列。

全：服务端收到客户端对ACK的响应，将连接从半连接移到全连接队列。如果没收到，则重传；超过最大重传次数后，将连接从半连接队列中删除。

第三次握手可以携带数据。

四次挥手：

TCP传输的可靠性

基于数据块传输

对失序数据包重新排序以及去重

校验和

重传机制

流量控制

拥塞控制

TCP流量控制

滑动窗口机制：控制发送方的发送速度

发送窗口：可以分为四个部分

接收窗口：可以分为三个部分

TCP拥塞控制

发送方维持一个拥塞窗口（cwnd）。发送方的发送窗口为min(拥塞窗口，接收窗口)。

慢开始：由小到大逐渐增大拥塞窗口。初始为1，经过一个传播轮次，拥塞窗口翻倍。

拥塞避免：每经过一个传播轮次，拥塞窗口+1。

快重传：接收方每收到失序的报文时，向发送方发送最后一个已正确接收的报文的重复确认；发送方收到三个重复确认后立即重传丢失的报文。

快恢复：发送方连续收到三个重复确认后，将拥塞窗口大小设置为慢开始门限的一半，然后拥塞窗口线性增大（+1）。

ARQ（自动重传请求）

停止等待ARQ：每发送完一个分组就停止发送，并等待对方回复ACK。若超时未收到ACK，则进行重传。

连续ARQ：发送方维持一个发送窗口，发送窗口内的分组可以连续发出。接收方采用累积确认，对按序到达的最后一个分组发送确认。发送方根据确认信息重传没有确认的N个分组（GBN）。