熬夜整理的20道计算机⽹络⾯试题
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作者 | 雷⼩帅
来源 | 爱笑的架构师（ID：DancingOnYourCode）
在⾯试中计算机⽹络是⾯试官最喜欢考察的内容之⼀，下⾯这夺命 20 问⼀定要掌握哟！
⽹络分层
1、说说OSI 七层、TCP/IP 四层的关系和区别？
OSI 七层从下往上依次是：物理层、数据链路层、⽹络层、传输层、会话层、表⽰层、应⽤层。⼀张图给你整明⽩：
(图⽚来源于⽹络)
TCP/IP 四层从下往上依次是：⽹络接⼝层、⽹络层、传输层、应⽤层。与 OSI 七层的映射关系如下：
特点：
•
层与层之间相互独⽴⼜相互依靠
•
上层依赖于下层，下层为上层提供服务
敲⿊板：TCP/IP 四层是 OSI 七层的简化版，已经成为实事国际标准。
TCP/IP
2、说说TCP 与 UDP 的区别？
先上⼀张对⽐图：
总结
•
TCP 向上层提供⾯向连接的可靠服务，UDP 向上层提供⽆连接不可靠服务。
•
UDP 没有 TCP 传输可靠，但是可以在实时性要求搞的地⽅有所作为。
•
对数据准确性要求⾼，速度可以相对较慢的，可以选⽤TCP。
3、TCP 是如何实现数据的可靠性？
⼀句话：通过校验和、序列号、确认应答、超时重传、连接管理、流量控制、拥塞控制等机制来保证可靠性。
（1）校验和
在数据传输过程中，将发送的数据段都当做⼀个16位的整数，将这些整数加起来，并且前⾯的进位不能丢弃，补在最后，然后取反，得到校验和。
发送⽅：在发送数据之前计算校验和，并进⾏校验和的填充。接收⽅：收到数据后，对数据以同样的⽅式进⾏计算，求出校验和，与发送⽅进⾏⽐较。
（2）序列号
TCP 传输时将每个字节的数据都进⾏了编号，这就是序列号。序列号的作⽤不仅仅是应答作⽤，有了序列号能够将接收到的数据根据序列号进⾏排序，并且去掉重复的数据。
（3）确认应答
TCP 传输过程中，每次接收⽅接收到数据后，都会对传输⽅进⾏确认应答，也就是发送 ACK 报⽂，这个 ACK 报⽂中带有对应的确认序列号，告诉发送⽅，接收了哪些数据，下⼀次数据从哪⾥传。
（4）超时重传
在进⾏TCP 传输时，由于存在确认应答与序列号机制，也就是说发送⽅发送⼀部分数据后，都会等待接收⽅发送的ACK 报⽂，并解析ACK 报⽂，判断数据是否传输成功。如果发送⽅发送完数据后，迟迟都没有接收到接收⽅传来的ACK 报⽂，那么就对刚刚发送的数据进⾏重发。
（5）连接管理
就是指三次握⼿、四次挥⼿的过程。
（6）流量控制
如果发送⽅的发送速度太快，会导致接收⽅的接收缓冲区填充满了，这时候继续传输数据，就会造成⼤量丢包，进⽽引起丢包重传等等⼀系列问题。TCP ⽀持根据接收端的处理能⼒来决定发送端的发送速度，这就是流量控制机制。
具体实现⽅式：接收端将⾃⼰的接收缓冲区⼤⼩放⼊ TCP ⾸部的『窗⼝⼤⼩』字段中，通过 ACK 通知发送端。
（7）拥塞控制
TCP 传输过程中⼀开始就发送⼤量数据，如果当时⽹络⾮常拥堵，可能会造成拥堵加剧。所以 TCP 引⼊了慢启动机制，在开始发送数据的时候，先发少量的数据探探路。
4、说说 TCP 协议如何提⾼传输效率？
⼀句话：TCP 协议提⾼效率的⽅式有滑动窗⼝、快重传、延迟应答、捎带应答等。
（1）滑动窗⼝
如果每⼀个发送的数据段，都要收到ACK 应答之后再发送下⼀个数据段，这样的话我们效率很低，⼤部分时间都⽤在
如果每⼀个发送的数据段，都要收到ACK 应答之后再发送下⼀个数据段，这样的话我们效率很低，⼤部分时间都⽤在了等待 ACK 应答上了。
为了提⾼效率我们可以⼀次发送多条数据，这样就能使等待时间⼤⼤减少，从⽽提⾼性能。窗⼝⼤⼩指的是⽆需等待确认应答⽽可以继续发送数据的最⼤值。
（2）快重传
快重传也叫⾼速重发控制。
那么如果出现了丢包，需要进⾏重传。⼀般分为两种情况：
情况⼀：数据包已经抵达，ACK被丢了。这种情况下，部分ACK丢了并不影响，因为可以通过后续的ACK进⾏确认；
情况⼆：数据包直接丢了。发送端会连续收到多个相同的 ACK 确认，发送端⽴即将对应丢失的数据重传。
（3）延迟应答
如果接收数据的主机⽴刻返回ACK应答，这时候返回的窗⼝⼤⼩可能⽐较⼩。
•
假设接收端缓冲区为1M，⼀次收到了512K的数据；如果⽴刻应答，返回的窗⼝就是512K；
•
但实际上可能处理端处理速度很快，10ms之内就把512K的数据从缓存区消费掉了；
•
在这种情况下，接收端处理还远没有达到⾃⼰的极限，即使窗⼝再放⼤⼀些，也能处理过来；
•计算机架构师证书
如果接收端稍微等⼀会在应答，⽐如等待200ms再应答，那么这个时候返回的窗⼝⼤⼩就是1M；
窗⼝越⼤，⽹络吞吐量就越⼤，传输效率就越⾼；我们的⽬标是在保证⽹络不拥塞的情况下尽量提⾼传输效率。
（4）捎带应答
在延迟应答的基础上，很多情况下，客户端服务器在应⽤层也是⼀发⼀收的。这时候常常采⽤捎带应答的⽅式来提⾼效率，⽽ACK响应常常伴随着数据报⽂共同传输。如：三次握⼿。
5、你知道 TCP 如何处理拥塞吗？
⽹络拥塞现象是指到达通信⽹络中某⼀部分的分组数量过多，使得该部分⽹络来不及处理，以致引起这部分乃⾄整个⽹络性能下降的现象，严重时甚⾄会导致⽹络通信业务陷⼊停顿，即出现死锁现象。拥塞控制是处理⽹络拥塞现象的⼀种机制。
拥塞控制的四个阶段:
•
慢启动
•
拥塞避免
•
快速重传
•
快速恢复
6、讲⼀下三次握⼿和四次挥⼿全过程
三次握⼿的过程给⾯试官甩⼀张图：
四次挥⼿的过程再给⾯试官甩⼀张图：
7、为什么 TCP 链接需要三次握⼿，两次不可以么，为什么？
•
两次握⼿只能保证单向连接是畅通的
第⼀步，客户端给服务端发送⼀条消息：你好，服务端。第⼆步，服务端收到消息，同时给客户端回复⼀条消息：收到！你好客户端。
这样的两次握⼿过程，客户端给服务端打招呼，服务端收到了，说明客户端可以正常给服务端发送数据。但是服务端给客户端打招呼，服务端没有收到反馈，也就不能确保服务端是否能正常给客户端发送消息。
•
只有经过第三次握⼿，才能确保双向都可以接收到对⽅的发送的数据第三步，客户端收到服务端发送的消息，回复：收到！这样就证明了客户端能正常收到服务端的消息。
8、IP地址是怎样分类的，你知道吗？
先说⼀下 IP 的基本特点：
•
IP地址由四段组成，每个字段是⼀个字节，8位，最⼤值是255。
•
IP地址由两部分组成，即⽹络地址和主机地址。⽹络地址表⽰其属于互联⽹的哪⼀个⽹络，主机地址表⽰其属于该⽹络中的哪⼀台主机。
IP 地址主要分为A、B、C三类及特殊地址D、E这五类，甩⼀张图：
A类：(1.0.0.0-126.0.0.0)⼀般⽤于⼤型⽹络。
B类：(128.0.0.0-191.255.0.0)⼀般⽤于中等规模⽹络。
C类：(192.0.0.0-223.255.255.0)⼀般⽤于⼩型⽹络。
D类：是多播地址，地址的⽹络号取值于224~239之间，⼀般⽤于多路⼴播⽤户。
E类：是保留地址。地址的⽹络号取值于240~255之间。
E类：是保留地址。地址的⽹络号取值于240~255之间。
HTTP协议
9、讲⼀下 http1.1 和 http2 有什么区别？
HTTP1.1
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持久连接
•
请求管道化
•
增加缓存处理（新的字段如cache-control）
•
增加 Host 字段、⽀持断点传输等
HTTP2.0
•
⼆进制分帧
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多路复⽤（或连接共享）
•
头部压缩
•
服务器推送
10、说说 HTTP 和HTTPS 的区别？
（1）HTTPS 协议需要到CA 申请证书，⼀般免费证书较少，因⽽需要⼀定费⽤。（2）HTTP 是超⽂本传输协议，信息是明⽂传输，HTTPS 则是具有安全性的SSL 加密传输协议。（3）HTTP 和HTTPS 使⽤的是完全不同的连接⽅式，⽤的端⼝也不⼀样，前者是80，后者是443。（4）HTTP 的连接很简单，是⽆状态的；HTTPS 协议是由SSL+HTTP 协议构建的可进⾏加密传输、⾝份认证的⽹络协议，⽐ HTTP 协议安全。
11、你知道对称加密和⾮对称加密的区别和原理吗？
对称密钥加密是指加密和解密使⽤同⼀个密钥的⽅式，这种⽅式存在的最⼤问题就是密钥发送问题，即如何安全地将密钥发给对⽅ ;
⽽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。
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，它⽐较慢，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密钥我们可以通过⾮对称加密的⽅式发送出去。
12、常见的状态码有哪些?

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