常见面试题整理--计算机网络篇 - midiyu - 博客园
为什么连接的时候是三次握手，关闭的时候却是四次握手？
关闭连接时，当服务器端收到FIN报文时，很可能并不会立即关闭连接，所以只能先回复一个ACK报文，告诉客户端端，”你发的FIN报文我收到了”。只有等到我服务器端所有的报文都发送完了，我才能发送FIN报文，因此不能一起发送。故需要四步握手。
TCP的三次握手过程？
“三次握手”的目的是“为了防止已失效的连接请求报文段突然又传送到了服务端，因而产生错误”。 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。”。主要目的防止server端一直等待，浪费资源。
ARP协议的工作原理（发送请求是广播，响应是单播）
首先，每台主机都会在自己的ARP缓冲区中建立一个 ARP列表，以表示IP地址和MAC地址的对应关系。当源主机需要将一个数据包要发送到目的主机时，会首先检查自己 ARP列表中是否存在该 IP地址对应的MAC地址，如果有，就直接将数据包发送到这个MAC地址；如果没有，就向本地网段发起一个ARP请求的广播包，查询此目的主机对应的MAC地址。此ARP请求数据包里包括源主机的IP地址、硬件地址、以及目的主机的IP地址。网络中所有的主机收到这个ARP请求后，会检查数据包中的目的IP是否和自己的IP地址一致。如果不相同就忽略此数据包；如果相同，该主机首先将发送端的MAC地址和IP地址添加到自己的ARP列表中，如果ARP表中已经存在该IP的信息，则将其覆盖，然后给源主机发送一个 ARP响应数据包，告诉对方自己是它需要查找的MAC地址；源主机收到这个ARP响应数据包后，将得到的目的主机的IP地址和MAC地址添加到自己的ARP列表中，并利用此信息开始数据的传输。如果源主机一直没有收到ARP响应数据包，表示ARP查询失败。
IP地址的分类
A类地址：以0开头，第一个字节范围：1~127；
B类地址：以10开头，第一个字节范围：128~191；
C类地址：以110开头，第一个字节范围：192~223；
D类地址：以1110开头，第一个字节范围为224~239；
TCP报文首部：
SYN：建立连接；
FIN：关闭连接
ACK：响应
PSH: 表示有 DATA数据传输
RST: 表示连接重置。
常见的路由选择协议，以及它们的区别
常见的路由选择协议有：RIP协议、OSPF协议。
RIP协议：底层是贝尔曼福特算法，它选择路由的度量标准（metric)是跳数，最大跳数是15跳，如果大于15跳，它就会丢弃数据包。
OSPF协议：底层是迪杰斯特拉算法，是链路状态路由选择协议，它选择路由的度量标准是带宽，延迟。
TCP的可靠性如何保证？
TCP的可靠性是通过顺序编号和确认（ACK）来实现的。
HTTP协议包括哪些请求？
GET：请求读取由URL所标志的信息。
POST：给服务器添加信息（如注释）。
PUT：在给定的URL下存储一个文档。
DELETE：删除给定的URL所标志的资源。
TCP三次握手和四次挥手的全过程
三次握手：
（简化说：第一次：客户端发送syn包到服务器，等待确认；第二次：服务器收到syn包，确认，并再发送一个syn包+ACK包；第三次：客户端收到服务器的syn+ack包，向服务器发送ack确认包）
第一次握手：客户端发送syn包(syn=x)到服务器，并进入SYN_SEND状态，等待服务器确认；
第二次握手：服务器收到syn包，必须确认客户的SYN（ack=x+1），同时自己也发送一个SYN包（syn=y），即SYN+ACK包，此时服务器进入SYN_RECV状态；
第三次握手：客户端收到服务器的SYN＋ACK包，向服务器发送确认包ACK(ack=y+1)，此包发送完毕，客户端和服务器进入ESTABLISHED状态，完成三次握手。
握手过程中传送的包里不包含数据，三次握手完毕后，客户端与服务器才正式开始传送数据。理想状态下，TCP连接一旦建立，在通信双方中的任何一方主动关闭连接之前，TCP 连接都将被一直保持下去。
四次挥手（简化说，第一次：主动关闭方发送一个FIN，关闭主动方到被动方的数据传送；第二次：被动关闭方收到FIN包，发送一个ACK；第三次：被动关闭方发送一个FIN，关闭被动方到主动方的数据传送；第四次：主动关闭方收到FIN，发送一个ACK确认）
与建立连接的“三次握手”类似，断开一个TCP连接则需要“四次握手”。
第一次挥手：主动关闭方发送一个FIN，用来关闭主动方到被动关闭方的数据传送，也就是主动关闭方告诉被动关闭方：我已经不会再给你发数据了(当然，在fin包之前发送出去的数据，如果没有收到对应的ack确认报文，主动关闭方依然会重发这些数据)，但是，此时主动关闭方还可 以接受数据。
第二次挥手：被动关闭方收到FIN包后，发送一个ACK给对方，确认序号为收到序号+1（与SYN相同，一个FIN占用一个序号）。
第三次挥手：被动关闭方发送一个FIN，用来关闭被动关闭方到主动关闭方的数据传送，也就是告诉主动关闭方，我的数据也发送完了，不会再给你发数据了。
第四次挥手：主动关闭方收到FIN后，发送一个ACK给被动关闭方，确认序号为收到序号+1，至此，完成四次挥手。
网络体系结构分层:
TCP/IP模型：（4层）应用层、运输层、网络层、网络接口层
5层模型：应用层（报文）、运输层（报文段/用户数据报）、网络层（分组/包）、数据链路层（帧）、物理层（比特）
OSI（7层）：应用层、表示层、会话层、运输层、网络层、数据链路层、物理层
应用层：HTTP、FTP、TELNET、SMTP、DNS、SNMP、POP3
运输层：TCP、UDP
网络层：IP、ICMP、ARP、RARP
TCP和UDP区别？各自有什么运输层协议？
TCP：可靠传输、面向字节流、面向连接，
UDP：不可靠、面向数据报、无连接
TCP和UDP最主要的区别是TCP是可靠传输的，UDP是不可靠传输的。所以如果我们的发送消息之类的场景，因为你要确保用户的消息不会丢失，需要使用TCP协议。如果你是在进行视频聊天或者看直播，那你可以使用UDP协议，因为即使几个画面丢失了，对用户来说影响也不是很大。
协议：
TCP：http、pop3（用于读邮件的）、ftp、smtp（简单邮件传输协议）、telnet
UDP: SNMP(简单网络管理协议）、DNS
网络层：
ARP（地址解析协议）：IP地址===>物理地址，发送请求用广播，响应用单播
RARP：逆地址解析协议：硬件地址==>IP地址
ICMP：网际控制报文协议
对AS有
IGB（内部网关协议）：RIP（基于距离向量的路由选择，基于UDP，大于15就丢失）、OSPF（最短路径优先）
TCP可靠传输工作原理：
1、停止等待协议
2、连续ARQ协议：对按序到达的最后一个分组发送确认
滑动窗口协议：用于网络数据传输时的流量控制，以避免拥塞发生。该协议允许发送方在停止并等待确认前发生多个数据分组（发送方不必每发一个分组就停下来等待确认，可加速数据传输，提高网络吞吐量）
TCP的拥塞控制方法：
慢开始：每经过一次传输轮次，cwnd加倍，设置慢开始门限，到达门限，则==>拥塞避免
（逐步增大发送方的拥塞窗口cwnd，使分组注入到网络的速率更合理）
拥塞避免：每经过一次传输轮次，cwnd+1（使cwnd按线性规律缓慢增大）
快重传：当发生丢失时，发送方会收到接收方的3次重复确认，后立即重传
快恢复：收到3个重复确认后，将慢开始门限减半，再执行拥塞避免+1+1
什么是https协议？https协议用到了哪种密钥？
http无三次握手，它本身是无连接的。
https是在http上面套了一层ssl，用来实现安全连接。用到的密钥有对称密钥和非对称密钥。目前基本上大一点的网站，都会使用https，这里面涉及的知识点也不是很多，但是过程相对来说会复杂一点，感兴趣的话可以去看一下。基本上就是有数字证书，然后把对称密钥作为消息内容，通过非对称密钥来进行传输。之后双方的通信就通过对称密钥来进行解密就行了。
第一次握手的时候的非对称加密用到数字证书吧 之后的对称加密就是通过服务器的公钥和私钥
什么是socket？
socket是用来进行网络通信的，java里面已经有封装好这个类了，分为客户端和服务器，通过ip+端口来进行访问。如果没有用过socket的话，建议你到网上找一个demo，跟着写一下，你基本上就知道socket怎么用了，算是比较简单的。
什么是IO，什么是NIO，什么是AIO，什么是netty框架？
如果我上面那个问题，你自己有到网上找一个例子去写一下，你就会发现在socket在读取消息的时候阻塞的。这里有一个概念，阻塞。如果你不知道什么是阻塞函数的话，需要去了解一下。
NIO就是非阻塞IO，用来解决上面读取消息的时候会阻塞的问题。在jdk1.4左右引入的，是通过selector、buffer、通道等组件来实现的，具体实现原理我觉得还是需要有所了解的。
AIO就是异步非阻塞IO。咱们上面说的NIO是同步阻塞IO。AIO是异步的，NIO是同步的。同步和异步是什么区别我有点讲不清楚，如果这个你不懂自己去查一下资料。异步基本上就是通过回调来实现的。AIO是在jdk1.7左右引入的，面试官问AIO一般也会问得比较少。
netty是用来实现非阻塞IO的一个框架，这个作为拓展点，感兴趣可以去了解一下。我在面试阿里的时候被问到过，其他公司还没问过。
当你输入域名访问一个网站的时候，背后的过程是什么？
【1、得到IP地址：浏览器先尝试从浏览器缓存中获取http://www.baidu.com/对应的IP地址，如果不能获取，就使用DNS协议来获取IP。
2、通过IP地址寻址，找到目标（服务器）地址
3、使用TCP协议，建立TCP连接（3次握手）
在TCP协议中，建立TCP需要与百度服务器握手三次，你先告诉服务器你要给服务器发东西（SYN），服务器应答你并告诉你它也要给你发东西（SYN、ACK），然后你应答服务器（SYN、ACK），总共来回了3次，称为3次握手。
不过，建立TCP连接有个前提（或者说给服务器发消息有个前提）：你必须能成功地把消息发到服务器上，需要用到IP协议、ARP协议和OSPF协议。
4、浏览器用HTTP协议请求网页内容
5、服务器处理请求，对请求做出HTTP响应
6、浏览器收到服务器的响应，得到HTML代码
7、渲染页面
】
应用层：HTTP FTP SMTP TELNET
运输层：UDP TCP
网络层：IP ICMP ARP RARP
数据链路层：IP数据报
物理层
UDP：DNS、SNMP
TCP：FTP HTTP SMTP TELNET
DNS解析流程？
【DNS：端口号53，UDP协议。
1、本地客户机提出域名解析请求，查找本地HOST文件后将该请求发送给本地域名服务器；
2、当本地的域名服务器收到请求后，先查询本地的缓存，若有记录项，则本地的域名服务器直接返回查询结果；
3、若本地DNS缓存中无该记录，则本地域名服务器直接把请求发给根域名服务器，根域名服务器再返回给本地域名服务器一个所查询域（根的子域）的主域名服务器的地址；
4、本地服务器再向上一步返回的域名服务器发送请求，接受请求的服务器查询自己的缓存，若没有记录，则返回相关的下级的域名服务器的地址；
5、重复第四部，直到找到正确记录；
6、本地域名服务器把返回结果保存到缓存，以备下次使用，同时将结果返回客户机】
向下的过程中，添加下层协议所需要的首部或尾部；向上的过程中，不断拆开首部和尾部。
TCP协议：SMTP FTP POP3 Telnet HTTP
UDP协议：SNMP DNS
2类密码体制：
1、对称密钥密码体制：加密密钥和解密密钥是相同密码体制（DES）
密钥保密，算法公开
2、公钥密码体制：不同的加密密钥与解密密钥（一是因为对称密钥密码体制的密码分配问题，而是由于对数字签名的需求）（RSA、数字签名)
加密密钥PK（即公钥）对公众公开，而解密密钥SK（私钥或密钥）需要保密，但加密算法E、解密算法D公开
过程：
发送者A ==>对明文X用B的公钥PKB 和 E加密算法 ==> 加密为 密文Y ==>通过互联网 ==> 对密文Y用B的私钥SKB 和D解密算法 ==> 明文X==>接收者B
数字签名：
A==》 对明文X用A的私钥SKA 和D算法签名 ==》 密文DSKA(X) ==> 通过互联网 ==》对密文DSKA(X) 用A的公钥PKA 核实签名和E运算 ==》明文X ==》B
Cookie：
在http服务器和客户之间传递的状态信息。
Cookie 是由 Web 服务器保存在用户浏览器（客户端）上的小文本文件，它可以包含有关用户的信息。无论何时用户链接到服务器，Web 站点都可以访问 Cookie 信息。
一些 Cookie 是临时的，有些则是持续的。临时的 Cookie 只在浏览器上保存一段规定的时间，一旦超过规定的时间，该 Cookie 就会被系统清除。持续的 Cookie 则保存在用户的 Cookie 文件中，下一次用户返回时，仍然可以对它进行调用。
Socket：套接字
用于建立网络连接，如用于TCP UDP编程
套接字又分为流套接字【socket、serversocket（TCP）】和数据报套接字【DatagramSocket、MulticastSocket】
