总结网络原理面试题

一：TCP和UDP

1：TCP

1：TCP原理

2：三次握手四次挥手

3：TCP的粘包和分包

2：UDP原理

3：TCP和UDP的区别

二：HTTP

1：介绍

2：区别

3：GET和POST的区别

一：TCP和UDP

1：TCP

1：TCP原理

面向连接：一定是一对一连接，不能像UDP协议一样可以一个主机向多个进行发送消息。

可靠的：无论网络发生什么变化，TCP可以保证一个报文一定能够到达对方。

字节流：是流式传输，因此在传输的时候，可以被分成多个组，并且字节流是没有边界保护的，因此被分组之后可能无法读出一个有效的用户消息。并且TCP是有序的，按顺序接收。

优点：是可靠的稳定的

在传数据之前会进行三次握手，在传数据的时候，有确认，窗口，重传，拥塞控制等机制。传完之后还会断开连接来节约资源。

缺点：慢，效率低，占用资源高，易被攻击

要先建立连接，会消耗时间，在确认机制，重传机制，拥塞机制都会消耗大量时间，而且要维护这个连接。这些都会消耗资源，并且传输速率慢。

2：三次握手四次挥手

TCP为什么是三次握手四次挥手？

TCP三次握手是为了建立可靠连接，首先客户端向服务端发送一个SYN包到服务端，表示自己想要建立连接，然后服务端接收后，发送回一个SYN+ACK包，表示自己收到这个请求，并且自己同意建立连接。最后客户端发送一个ACK包，表示自己也收到这个包了，并且表示同意建立连接。

TCP四次挥手是客户端想要断开连接，发送一个FIN包到服务端表示想要断开，服务端收到后发送一个ACK包，表示我收到请求了，但是这个时候，服务端还没有将所有消息进行发送完毕，当全部发送完之后，会再次发送一个FIN包，表示我不发送数据了，客户端收到之后发送一个ACK包，表示自己收到请求，然后就可以断开连接。

注意：这里我们发送的SYN+ACK是不可以分开发送的，因为他们是一个整体。

3：TCP的粘包和分包

什么是粘包和分包：因为在TCP是面向字节流的协议，是一串数据，没有边界保护，当两个数据连接在一起，就形成了粘包。而分包：因为我们发送数据过大，我们需要对这个包进行拆分。因为UDP是报文传输，是有边界保护的，因此不会出现粘包问题，并且没有网络拥塞等，不会进行分包操作。

怎么解决呢？

1：我们采用固定大小，每次发送数据和接收都只接收固定大小，不满的使用0等补齐。

2：我们在数据的最后加入'\r\n'，生成我们自己的边界，这样就可以解析出来。

3：我们可以在头部加入我们数据的具体长度，但是不要忘了头部的这个数据大小。

2：UDP原理

非面向连接：UDP是非面向连接的，因此可以一对多或者多对一的发送消息。

不可靠：不保证报文到达，不提供报文到达确认机制，排序，流量控制能功能。因此可能不会到达以及重复乱序等。因此很快。

报文：报文提供了边界保护，因此是不会出现分包和粘包的。

优点：

由于没有各种机制，是无状态连接，所以传输很快。

缺点：不可靠，不稳定

因为没有tcp的机制，在网络不好的时候会出现丢包造成数据的损失。

3：TCP和UDP的区别

连接：TCP是面向连接的。UDP是无连接的。

服务对象：TCP是点对点的通信，是一对一。UDP是支持一对一，一对多，多对一，多对多的通信的。

可靠性：TCP是可靠的，确保数据的到达，无差错，不丢失，不重复，按顺序到达。UDP不保证可靠交付。

拥塞控制/流量控制：TCP可以保证传输的安全性，而UDP没有拥塞控制，网络拥塞是不会影响源主机的发送效率。

报文长度：TCP是动态的报文长度，即TCP长度是根据接收方的窗口大小和当前的网络拥塞进行控制的。UDP面向报文，不合并不拆分，拥有边界。

首部开销：TCP的首部开销大，20个字节。UDP开销小，8个字节。

二：HTTP

1：介绍

HTTP是超文本传输协议，通过TCP/IP通信来进行传递数据的。1.0，1.1，2.0都是基于TCP实现的。但是3.0是基于UDP实现的。

2：区别

HTTP1.0：每次发送请求都需要建立一个TCP连接，完成后要断开连接，当需要发送多个请求，那就要建立多个连接，大量增加资源的消耗。虽然是建立多个连接，但是还是按顺序进行执行的。也就是一个完成才能弄第二个。并且1.0是默认使用无连接的，但是可有在请求头中设置为长连接，保证连接的不断开，节约资源。

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HTTP1.1：PipeLine（管道）模式，默认支持长连接，直接就可以在一个连接中处理多个请求，节约资源。但是在同一个连接中，我们没办法区分这个回复是给到哪个请求，一旦多个返回的文本混到一起，我们是没办法区分的，因此我们只能串行化执行，也就是排队返回，但是发送请求是不需要进行等待的，无序等待第一个返回就可以发送第二个请求，这样就导致了TCP资源的闲置。

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HTTP2.0：谁快谁先的模式。这里采用了二进制格式。在这里提出了流的模式，每次请求都会对应一个流，这个流有一个ID，用来区分不同的请求，在流的基础上我们提出了帧的概念，一个请求会被划分成多个帧，方便进行数据的分割传输，每个帧都有唯一属于某个流的ID，然后将帧按着流进行分组，这样就可以分理处不同的请求来，这样我们就可以在一个TCP连接中并发多个请求了。2.0解决了1.1的核心痛点，可以提高TCP的利用率。

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HTTP3.0：采用了UDP的QUIC协议，因为在TCP中是有重传机制的，需要接收全部完整的信息之后，才会进行处理操作，会造成队头阻塞问题（第一个TCP数据，一直在重传，那后面的TCP数据都需要等待），因此使用UDP的可靠性传输QUIC机制。QUIC中有自己的可靠性传输机制，当某个流的包丢失，那我们只需要阻塞这一个流，其他不会被阻塞。因此会比2.0快。