耗时一个月，我把问烂了的计算机网络常见面试题总结了一下。

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「专栏简介」：此文章已录入专栏《计算机网络零基础快速入门》

1. OSI七层模型各层的功能？

1. 物理层：负责建立、维护、关闭物理连接，在设备间传输比特流。
2. 数据链路层：根据Mac寻址，负责点到点的数据传输。
3. 网络层：根据IP寻址，负责端到端的数据传输。
4. 传输层：根据端口号寻址，负责端口到端口的数据船速。
5. 会话层：负责建立、管理、终止会话。
6. 表示层：负责数据的表示和压缩。
7. 应用层：为用户和服务提供接口。

TCP/IP协议栈，每层有哪些协议，可以根据下面这张图记忆：

三种网络模型的分层情况可以根据下面这张图记忆：

2. 浏览器输入url，到显示网页的全过程？

1. 首先，DNS将域名转换为IP地址。
2. 浏览器和IP地址对应的服务器通过三次握手，建立TCP连接。
3. 连接建立成功后，浏览器向服务器发送HTTP请求。
4. 服务器收到请求后，处理数据，然后返回HTTP响应。
5. 浏览器收到响应后，解析返回的数据，渲染页面。
6. 渲染完成后，四次挥手断开TCP连接。

3. Ping的原理？

ping的过程，实际上就是ICMP协议的执行过程。

向目标主机发送一个请求包（request），目标主机收到后，回复一个响应包（reply）。通常用来检测网络是否通畅，或者检测网络的连接速度。

可以根据下面这个，Wireshark抓取的ICMP数据包加深记忆：

ICMP协议的功能及实现原理

4. DNS解析过程？

DNS本质上是一个保存域名和IP地址映射关系的分布式数据库系统，它使用递归查询的方式解析域名：

1）客户端先查本地域名服务器

• 如果有，就返回对应的IP地址；
• 如果没有，就查询根域名服务器。

2）根域名服务器会返回一个顶级域名服务器的地址，客户端按照这个地址访问顶级域名服务器。

3）顶级域名服务器再返回下一级域名服务器的地址，就这样一直迭代查询。

4）查到域名对应的IP地址后，客户端会保存到本地域名服务器的缓存里面，下次再解析的时候，直接查缓存就可以了。

域名服务器是一个树状的分布式系统，如下图：

根服务器负责保存顶级域名服务器的IP地址。

顶级域名服务器负责管理二级域名，一共有13个；比如：xxx.com，就找负责com的顶级域名服务器，xxx.net，就找负责net的顶级域名服务器。

顶级域名服务器下面是权限域名服务器，比如：baidu.com，就找负责baidu的权限域名服务器；jingdong.com就找负责jingdong的权限域名服务器，以此类推。

5. ARP工作原理

ARP是地址解析协议，负责将IP地址解析成Mac地址。

1）先查路由表，把IP地址转发到目标网段，如果就是当前网段，就直接开始解析。

2）查自己的ARP缓存表

• 如果有，就直接返回Mac地址；
• 如果没有，就广播。

3）网络内的所有主机都会收到广播，检查广播里的IP地址是不是自己

• 如果是自己，就返回自己的Mac地址；
• 如果不是自己，就丢弃。

4）收到返回的Mac地址后，会保存到自己的ARP缓存表里，以后再遇到这个IP，缓存表就能查到，就不用再广播了。

6. TCP三次握手过程

第一次握手：客户端发送SYN（seq=x）给服务器，然后进入发送状态（SYN_SEND）。

第二次握手：服务器收到SYN报文后，回应一个SYN（seq=y）+ACK（ack=x+1）报文，然后进入接收（SYN_RECV）状态。

第三次握手：客户端收到服务器的SYN报文后，回应一个ACK（ack=y+1），然后进入确认状态（Established）。

三次握手成功以后，两边的连接就建立完成，可以传输数据了。

wireshark抓取的TCP三次握手数据包如下：

大致流程如下图，结合图片加深记忆：

为什么是三次握手而不是两次？

为了防止失效的请求建立连接，从而浪费资源。

比如客户端向服务器发送建立连接的请求，请求超时了还没收到确认，于是又发送了第二个建立连接的请求，等数据传输完，关闭连接以后，第一个超时的连接刚好发送到了服务器，服务器就会跟这个失效的请求建立连接，浪费资源。

7. TCP四次挥手过程

第一次挥手：客户端发送FIN报文给服务器，表示数据已经发送完了。

第二次挥手：服务端收到请求后，响应一个ACK确认报文，然后关闭客户端到服务端方向的连接。

第三次挥手：服务端发送完数据以后，也向客户端发送一个FIN报文。

第四次挥手：客户端收请求后，也响应一个ACK确认报文给服务端，然后服务器到客户端方向的连接也被关闭，TCP的连接完全断开。

为什么是四次挥手而不是三次？

TCP是全双工通信，有两条连接，当一方发送完数据后，并不能确定对方是不是也发送完了数据，因此只能关闭单方向的连接，等到对方也发送完数据后，再关掉另一个方向的连接。

8. TCP如何保证可靠性？

TCP的可靠性主要依赖四个方面：连接管理、确认机制、校验和以及超时重传。

1）连接管理是指：TCP使用三次握手和四次挥手保证连接的可靠。

2）确认机制是指：TCP会将应用层的数据分割成最适合发送的数据块，并给每个数据块一个序号，接收方接收后可以根据序号给数据排序；接收方每接收一个数据就要返回一个确认，如果发送方没收到确认，就会重新发送数据。

3）校验和是指：TCP报文头部的校验和字段，接收和发送时都要计算一次，如果校验结果不对，就会重新发送数据。

4）超时重传是指：发送方每发送一个数据，就会启动一个计时器，规定时间内没收到确认的数据会被判定超时，发送方就重新发送数据。

9. TCP和UDP的区别？

TCP和UDP的区别主要体现在两个方面：效率和安全性

首先是安全性：

• TCP通过校验和、确认机制和超时重传机制对数据进行检错和纠错，保证数据的可靠性；
• 而UDP只有一个校验和，只检错但不纠错，所以UDP的安全性比不上TCP。

再就是效率：

• UDP头部只有8个字节，不需要建立连接，也不用对数据进行检查或修改，传输速度很快；
• 而TCP头部有20个字节，里面多了很多控制信息，并且每次都要建立连接，保证安全性的同却牺牲了效率，比UDP要慢很多。

10. HTTP协议工作原理

HTTP是超文本传输协议，它制定了浏览器与服务器之间的通信规范。

1）首先，客户端需要和服务器建立TCP连接

2）建立连接后，客户端向服务器发送请求

3）服务器收到请求后，处理请求，并返回响应

4）客户端收到响应后，关闭和服务器的TCP连接

11. HTTP请求方式？

HTTP一共有9中请求方式：GET、POST、PUT、DELETE、CONNECT、OPTIONS、TRACE、PATCH。

12. GET和POST的区别？

还是从效率和安全两个方面来分析：

首先是安全性：

• GET的目的是获取，获取的数据在响应里面，所以请求不是重点，参数直接拼接在url后面，浏览器的历史记录里也可以找到，比如用GET请求做登录，那登录的用户名和密码就能在历史记录里面找到。
• 而POST的目的是传送，传送的数据在请求里面，需要保证数据的安全性，所以数据要放在请求体里面，并且历史记录里也找不到。

再就是效率：

• GET请求的数据通常比较少，传输的数据小，速度自然就快。
• 而POST请求提交的数据通常会比较多，传输的数据大，速度自然就慢。

网上很多答案都说，get请求最多2KB，实际上，HTTP对请求的数据大小没有做限制，但一些浏览器或服务器（Apache、IIS）会做限制。

还有一些小的方面，比如：

GET不受浏览器回退的影响，而POST回退后只能再次提交请求。

GET请求的参数在地址栏中，只能进行URL编码，而POST可以支持多种编码。

13. HTTP消息格式

HTTP请求消息包含4个部分：请求行、请求头、请求空行、请求体。

HTTP响应消息也包含4个部分：状态行、消息头、响应空行、响应体。

常见的请求头？

Host：主机和端口

Referer：页面从哪来

User-Agent：浏览器类型

Content-Length：请求正文的长度

Content-Type：文件的MIME类型

14. HTTP状态码及含义？

HTTP协议的状态码分为5类：

1xx 开头表示信息

2xx 开头表示成功

3xx 开头表示重定向

4xx 开头表示客户端错误

5xx 开头表示服务器错误

常见的有：

• 200 OK 表示成功
• 400 Bad Request 表示服务器不能理解请求。
• 401 Unauthorized 表示未授权，网页需要用户名和密码
• 403 Forbidden 表示访问被禁止，通常是没有权限，比如白名单限制。
• 404 Not Found 表示路径错误，服务器找不到被请求的页面。
• 500 Internal Server Error 表示服务器错误，通常是后台代码执行报错了。

15. HTTP和HTTPS的区别？

还是从效率和安全两个方面来分析：

首先是安全性：

• HTTPS使用SSL加密传输，通过证书验证用户身份，安全性比较高
• 而HTTP是明文传输、不进行身份验证，安全性较低

再就是效率：

• HTTP协议比较简单，速度也就快。
• 而HTTPS需要加密，需要验证身份，保证安全性的同时，速度也会慢很多。

还有一些小的方面，比如：

HTTP使用80端口，HTTPS使用443端口；

HTTPS的证书很多都要付费，而HTTP不需要证书，也就不用花钱。

16. cookie和session的区别？

还是从效率和安全性两个方面分析：

• cookie保存在客户端的浏览器里，很容易被人窃取，并不安全。
• 而session保存在服务器上，一般人看不到，所以比较安全。

再就是效率：

• session需要从服务器获取，访问过多时，会影响服务器的性能。
• 而cookie直接从本地获取，并且很多浏览器都会限制cookie的大小和数量，所以效率比较高。

17.常见端口及对应的服务？

端口服务20FTP（文件传输协议）传输数据21FTP（文件传输协议）传输控制命令22SSH23Telnet25SMTP（简单邮件传输协议）53DNS（域名解析协议）80HTTP（超文本传输协议）443HTTPS（超文本安全传输协议）1521Oracle数据库默认端口3306MySQL数据库默认端口3389远程桌面8080Web服务（tomcat等web服务器）