今天主要给大家分享一些计算机网络方面的高频考点，网络在面试中问的是很频繁的，基本开发相关岗位都会问到。

不管你是后端、前端、客户端还是测试岗位，计算机网络都非常高频的面试考点！

所以大家一定要好好准备，应对面试的话，可以看看图解系列，比如《图解HTTP》和《图解TCP/IP》，另外还有小林哥整理的图解网络。

HTTP高频面试题

1、OSI与TCP/IP各层的结构与功能,都有哪些协议?

回答：OSI共七层协议，分别是物理层、数据链路层、网络层、运输层、会话层、表示层和应用层。

追问：HTTP属于那一层？TCP/UDP属于哪一层？IP属于哪一层？

回答：

IP： 网络层

TCP/UDP： 传输层

HTTP、RTSP、FTP： 应用层协议

2、HTTP是什么？ HTTP 常见的状态码，有哪些？GET 和 POST 的区别？

回答：HTTP是超文本传输协议(HTTP 是在计算机世界的协议。它使计算机能够理解的语言确立了一种计算机之间交流通信的规范（两个以上的参与者），以及相关的各种控制和错误处理方式（行为约定和规范）。)

HTTP常见状态码

GET和POST的区别：

1. get是获取数据的，而post是提交数据的。
2. GET 用于获取信息，是无副作用的，是幂等的，且可缓存， 而POST 用于修改服务器上的数据，有副作用，非幂等，不可缓存。

3、说一下HTTP的优缺点？

回答：

优点：简单、灵活和易于拓展、应用广泛和跨平台。

缺点：无状态、明文传输、不安全

追问：HTTP1.1相对于HTTP1.0的优化是什么？

HTTP1.0最早在网页中使用是在1996年，那个时候只是使用一些较为简单的网页上和网络请求上，而HTTP1.1则在1999年才开始广泛应用于现在的各大浏览器网络请求中，同时HTTP1.1也是当前使用最为广泛的HTTP协议。 主要区别主要体现在：

1. 长连接 : 在HTTP/1.0中，默认使用的是短连接，也就是说每次请求都要重新建立一次连接。HTTP 是基于TCP/IP协议的,每一次建立或者断开连接都需要三次握手四次挥手的开销，如果每次请求都要这样的话，开销会比较大。因此最好能维持一个长连接，可以用个长连接来发多个请求。HTTP 1.1起，默认使用长连接 ,默认开启Connection： keep-alive。 HTTP/1.1的持续连接有非流水线方式和流水线方式 。流水线方式是客户在收到HTTP的响应报文之前就能接着发送新的请求报文。与之相对应的非流水线方式是客户在收到前一个响应后才能发送下一个请求。
2. 错误状态响应码 :在HTTP1.1中新增了24个错误状态响应码，如409（Conflict）表示请求的资源与资源的当前状态发生冲突；410（Gone）表示服务器上的某个资源被永久性的删除。
3. 缓存处理 :在HTTP1.0中主要使用header里的If-Modified-Since,Expires来做为缓存判断的标准，HTTP1.1则引入了更多的缓存控制策略例如Entity tag，If-Unmodified-Since, If-Match, If-None-Match等更多可供选择的缓存头来控制缓存策略。
4. 带宽优化及网络连接的使用 :HTTP1.0中，存在一些浪费带宽的现象，例如客户端只是需要某个对象的一部分，而服务器却将整个对象送过来了，并且不支持断点续传功能，HTTP1.1则在请求头引入了range头域，它允许只请求资源的某个部分，即返回码是206（Partial Content），这样就方便了开发者自由的选择以便于充分利用带宽和连接。

追问：HTTP与HTTPS的区别？

1. HTTP 是超文本传输协议，信息是明文传输，存在安全风险的问题。HTTPS 则解决 HTTP 不安全的缺陷，在TCP 和 HTTP 网络层之间加了 SSL/TLS 安全协议，使得报文能够加密传输。
2. HTTP 连接建立相对简单， TCP 三次握手之后便可进行 HTTP 的报文传输。HTTPS 在 TCP 三次握手之后，还需 SSL/TLS 的握⼿过程，才可进行加密报⽂传输。
3. HTTP 的端口号是 80，HTTPS 的端口号是 443。
4. HTTPS 协议需要向 CA（证书权威机构）申请数字证书，来保证服务器的身份是可信的。

追问：HTTPS 解决了 HTTP 的哪些问题？

HTTP 由于是明文传输，所以安全上存在以下三个风险：

窃听风险，如通信链路上可以获取通信内容，号容易没。

篡改风险，如强制植入垃圾广告，视觉污染，用户眼容易瞎。

冒充风险，冒充淘宝网站，用户钱容易没。

HTTPS 在 HTTP 与 TCP 层之间加了 SSL/TLS 协议，可以很好的解决了上述的风险：

• 信息加密：交互信息无法被窃取，但你的号会因为「自身忘记」账号而没。
• 校验机制：无法篡改通信内容，篡改了就不能正常显示，但百度「竞价排名」依然可以搜索垃圾⼴告。
• 身份证书：证明淘宝是真的淘宝网，但你的钱还是会因为「剁⼿」而没。

SSL/TLS 协议是能保证通信是安全的。

HTTPS 是如何解决上面的三个风险的？

• 混合加密的方式实现信息的机密性，解决了窃听的⻛险。
• 摘要算法的方式来实现完整性，它能够为数据生成独一无二的「指纹」，指纹⽤于校验数据的完整性，解决了篡改的风险。
• 将服务器公钥放入到数字证书中，解决了冒充的风险

4、说一下HTTP1.1、HTTP2、HTTP3的演变？

HTTP1.1存在的性能瓶颈：

请求/响应头部未经压缩就发送，首部信息越多延迟越大，只能压缩Body部分

首部过长，发送时造成浪费。

服务器是按请求的顺序响应的，如果服务器响应慢，会招致客户端直请求不到数据，也就是队头阻塞；

没有请求优先级控制；

请求只能从客户端开始，服务器只能被动响应。

HTTP2改进了几个地方，分别是头部压缩、二进制格式、数据流、多路复用和服务器推送

HTTP/2 主要的问题在于，多个 HTTP 请求在复用一个 TCP 连接，下层的 TCP 协议是不知道有多少个 HTTP 请求的。所以一旦发生了丢包现象，就会触发 TCP 的重传机制，这样在在一个 TCP 连接中的所有的 HTTP请求都必须等待这个丢了的包被重传回来。

• HTTP/1.1 中的管道（ pipeline）传输中如果有⼀个请求阻塞了，那么队列后请求也统统被阻塞住了
• HTTP/2 多个请求复一个TCP连接，一旦发生丢包，就会阻塞住所有的 HTTP 请求。这都是基于 TCP 传输层的问题，所以 HTTP/3 把 HTTP 下层的 TCP 协议改成了UDP。

UDP 发生是不管顺序，也不管丢包的，所以不会出现 HTTP/1.1 的队头阻塞 和 HTTP/2 的丢包全部重传问题。

UDP 是不可靠传输的，但基于 UDP 的 QUIC 协议 可以实现类似 TCP 的可靠性传输。

• QUIC 有自己的⼀套机制可以保证传输的可靠性的。当某个流丢包时，只会阻塞这个流，其他流不会受到影响。
• TLS3 升级成了最新的 1.3 版本，头部压缩算法也升级成了 QPack 。
• HTTPS 要建立一个连接，要花费 6 次交互，先是建立三次握手，然后是 TLS/1.3 的三次握手。QUIC 直接把以往的 TCP 和 TLS/1.3 的 6 次交互合并成了 3 次，减少了交互次数。

TCP/UDP高频面试题

1、TCP和UDP的区别是什么？

回答:TCP 和UDP都是属于运输层的

1、TCP面向连接（如打电话要先拨号建立连接）;UDP是无连接的，即发送数据之前不需要建立连接

2、TCP提供可靠的服务。也就是说，通过TCP连接传送的数据，无差错，不丢失，不重复，且按序到达;UDP尽最大努力交付，即不保证可靠交付

3、TCP面向字节流，实际上是TCP把数据看成一连串无结构的字节流;UDP是面向报文的；UDP没有拥塞控制，因此网络出现拥塞不会使源主机的发送速率降低（对实时应用很有用，如IP电话，实时视频会议等）

4、每一条TCP连接只能是点到点的;UDP支持一对一，一对多，多对一和多对多的交互通信

5、TCP首部开销20字节;UDP的首部开销小，只有8个字节

6、TCP的逻辑通信信道是全双工的可靠信道，UDP则是不可靠信道

追问：TCP和UDP的使用场景？

某些情况下 UDP 确是一种最有效的工作方式（一般用于即时通信），比如： QQ 语音、 QQ 视频 、直播等等。

TCP 一般用于文件传输、发送和接收邮件、远程登录等场景。

TCP是如何保证可靠传输的？

1. 应用数据被分割成 TCP 认为最适合发送的数据块。
2. TCP 给发送的每一个包进行编号，接收方对数据包进行排序，把有序数据传送给应用层。
3. 校验和： TCP 将保持它首部和数据的检验和。这是一个端到端的检验和，目的是检测数据在传输过程中的任何变化。如果收到段的检验和有差错，TCP 将丢弃这个报文段和不确认收到此报文段。
4. TCP 的接收端会丢弃重复的数据。
5. 流量控制： TCP 连接的每一方都有固定大小的缓冲空间，TCP的接收端只允许发送端发送接收端缓冲区能接纳的数据。当接收方来不及处理发送方的数据，能提示发送方降低发送的速率，防止包丢失。TCP 使用的流量控制协议是可变大小的滑动窗口协议。 （TCP 利用滑动窗口实现流量控制）
6. 拥塞控制： 当网络拥塞时，减少数据的发送。
7. ARQ协议： 也是为了实现可靠传输的，它的基本原理就是每发完一个分组就停止发送，等待对方确认。在收到确认后再发下一个分组。
8. 超时重传： 当 TCP 发出一个段后，它启动一个定时器，等待目的端确认收到这个报文段。如果不能及时收到一个确认，将重发这个报文段。

2、TCP的三次握手和四次挥手

回答：这里可以根据图解HTTP上的图例进行总结

三次握手

• 开始，客户端和服务端都处于 CLOSED 状态。先是服务端主动监听某个端口，处于 LISTEN 状态
• 客户端会随机初始化序号（ client_isn ），将此序号置于 TCP 首部的「序号」字段中，同时把 SYN 标志位置为 1 ，表示 SYN 报文。接着把第一个 SYN 报文发送给服务端，表示向服务端发起连接，该报文不包含应用层数据，之后客户端处于 SYN-SENT 状态。
• 服务端收到客户端的 SYN 报文后，首先服务端也随机初始化自己的序号（ server_isn ），将此序号填入TCP 首部的「序号」字段中，其次把 TCP 首部的「确认应答号」字段填入 client_isn + 1 , 接着把 SYN和 ACK 标志位置为 1 。最后把该报文发给客户端，该报文也不包含应用层数据，之后服务端处于 SYN-RCVD 状态。
• 客户端收到服务端报文后，还要向服务端回应最后一个应答报文，首先该应答报文 TCP 首部 ACK 标志位置为 1 ，其次「确认应答号」字段填入 server_isn + 1 ，最后把报文发送给服务端，这次报文可以携带客户到服务器的数据，之后客户端处于 ESTABLISHED 状态。
• 服务器收到客户端的应答报文后，也进入 ESTABLISHED 状态。

四次挥手

• 客户端打算关闭连接，此时会发送一个 TCP 首部 FIN 标志位被置为 1 的报文，也即 FIN 报文，之后客户端进 FIN_WAIT_1 状态。
• 服务端收到该报文后，就向客户端发送 ACK 应答报文，接着服务端进入 CLOSED_WAIT 状态。
• 客户端收到服务端的 ACK 应答报文后，之后进入 FIN_WAIT_2 状态。
• 等待服务端处理完数据后，也向客户端发送 FIN 报文，之后服务端进入 LAST_ACK 状态。
• 客户端收到服务端的 FIN 报文后，回一个 ACK 应答报文，之后进入TIME_WAIT 状态
• 服务器收到了 ACK 应答报文后，就进入了 CLOSED 状态，至此服务端已经完成连接的关闭。
• 客户端在经过 2MSL 一段时间后，自动进入 CLOSED 状态，至此客户端也完成连接的关闭。

【注意是：主动关闭连接的，才有 TIME_WAIT 状态。】

追问：为什么是三次？不是两次、四次？

回答：“因为三次才能保证双方具有接收和发送的能力。”，这样回答或许有些片面，可以在回答以下几点。

TCP 建立连接时，通过三次握手能防止历史连接的建立，能减少双方不必要的资源开销，能帮助双方同步初始化序列号。序列号能够保证数据包不᯿复、不丢弃和按序传输。

不使用两次和四次的原因：

两次：无法防止历史连接的建立，会造成双方资源的浪费，也无法可靠的同步双方序列号；

四次：三次握手就已经理论上最少可靠连接建立，所以不需要使用更多的通信次数。

追问：为什么 TIME_WAIT 等待的时间是 2MSL？

追问：为什么需要 TIME_WAIT 状态？

主要是两个原因：

防止具有相同「四元组」的「旧」数据包被收到；

保证「被动关闭连接」的一方能被正确的关闭，即保证最后的 ACK 能让被动关闭⽅接收，从而帮助其正常关闭；

追问：TIME_WAIT 过多有什么危害？

过多的 TIME-WAIT 状态主要的危害有两种：

第一是内存资源占用；

第二是对端口资源的占用，一个 TCP 连接⾄少消耗⼀个本地端口；

3、拥塞控制有哪些控制算法？

回答：拥塞控制主要是四个算法：

• 慢启动
• 拥塞避免
• 拥塞发生
• 快速恢复

4、TCP半连接队列和全连接队列

在 TCP 三次握手的时候，Linux 内核会维护两个队列，分别是：

• 半连接队列，也称 SYN 队列；
• 全连接队列，也称 accepet 队列

服务端收到客户端发起的 SYN 请求后，内核会把该连接存储到半连接队列，并向客户端响应 SYN+ACK，接着客户端会返回 ACK，服务端收到第三次握手的 ACK 后，内核会把连接从半连接队列移除，然后创建新的完全的连接，并将其添加到 accept 队列，等待进程调用accept 函数时把连接取出来。

其他高频面试题

1、浏览器键入一个网址都经历了哪些过程？

1、解析URL得到发送给web的信息，并生产 HTTP 请求信息

2、查询服务器域名对应的** IP 地址，这个过程中涉及到DNS解析。

3、通过 DNS 获取到 IP 后，就可以把 HTTP 的传输⼯作交给操作系统中的协议栈。

4、经过TCP三次握手建立连接进行数据传输。

5、TCP 模块在执行连接、收发、断开等各阶段操作时，都需要委托 IP 模块将数据封装成网络包发送给通信对象。

6、生成了 IP 头部之后，接下来网络包还需要在 IP 头部的前面加上 MAC 头部。

7、后续还会经过网卡、交换机和路由器到对端，然后就是一个反向的过程。

追问：DNS解析过程

　　1、首先会在本地的hosts文件中查找是否有这个网址的映射关系，如果有则直接调用这个IP的映射进行访问；　　

　　2、如果没有则会去本地DNS解析缓存查找是否有这个网址的映射关系，如果有则返回；

　　3、如果本地DNS解析缓存没有映射关系，首先找本地的TCP/IP设置的DNS服务器，这里我们叫做本地DNS服务器，如果所找的网址在本地DNS的资源范围内则返回解析给主机，此解析具有权威性；

　　4、如果不在本地DNS的资源范围内，但该服务器已经存储了网址的映射关系，那么调用这个IP的映射关系，完成地址解析，此解析不具有权威性。　　

　　5、如果本地服务器的解析失败并且缓存中没有对应的映射关系。那么就有两种情况　

　　1）本地DNS服务器开启装发模式，则向上一级请求，若上一级也不能解析就找上上一级依次类推，最终把解析返回给本地DNS，本地DNS返回给主机。

　　2）如果本地DNS未采用转发模式。就回去找13组根DNS，根DNS收到后就会去判断这个域名由谁来管理将负责此域名的IP返给本地DNS，本地DNS再去找负责的根DNS，如果根DNS不能解析就去找下一级的DNS给本地DNS，然后一直重复这个过程直到找到xx的主机。

2、Ping的工作原理

回答：Ping是基于ICMP协议栈【ICMP可以网上去看看关于他的介绍】，常常使用 ping 某一个 IP 地址或者某个域名看下基本连接是否正常；是否有丢包；是否有网络延迟。

Ping是一种计算机网络工具，用来测试数据包能否透过IP协议到达特定主机。ping的运作原理是向目标主机传出一个ICMP echo@要求数据包，并等待接收echo回应数据包。程序会按时间和成功响应的次数估算丢失数据包率（丢包率）和数据包往返时间（网络时延，Round-trip delay time）。———— 维基百科

ping 命令执行的时候，源主机先会构建一个 ICMP 回送请求消息数据包。

ICMP 数据包内包含多个字段，最重要的是两个：

第一个是类型，对于回送请求消息而言该字段为 8 ；另外一个是序号，主要用于区分连续 ping 的时候发出的多个数据包。

每发出一个请求数据包，序号会自动加 1 。为了能够计算往返时间 RTT ，它会在报文的数据部分插⼊发送时间。

在规定的时候间内，源主机如果没有接到 ICMP 的应答包，则说明目标主机不可达；如果接收到了 ICMP 回送响应消息，则说明目标主机可达。此时，源主机会检查，用当前时刻减去该数据包最初从源主机上发出的时刻，就是 ICMP 数据包的时间延迟

3、Cookie的作用是什么?和Session有什么区别？

回答：

• session 在服务器端，cookie 在客户端（浏览器）
• session 默认被存储在服务器的一个文件里（不是内存）
• session 的运行依赖 session id，而 session id 是存在 cookie 中的，也就是说，如果浏览器禁用了 cookie ，同时 session 也会失效（但是可以通过其它方式实现，比如在 url 中传递 session_id）
• session 可以放在 文件、数据库、或内存中都可以。
• 用户验证这种场合一般会用 session

Cookie 和 Session都是用来跟踪浏览器用户身份的会话方式，但是两者的应用场景不太一样。

Cookie 一般用来保存用户信息 比如①我们在 Cookie 中保存已经登录过得用户信息，下次访问网站的时候页面可以自动帮你登录的一些基本信息给填了；②一般的网站都会有保持登录也就是说下次你再访问网站的时候就不需要重新登录了，这是因为用户登录的时候我们可以存放了一个 Token 在 Cookie 中，下次登录的时候只需要根据 Token 值来查找用户即可(为了安全考虑，重新登录一般要将 Token 重写)；③登录一次网站后访问网站其他页面不需要重新登录。Session 的主要作用就是通过服务端记录用户的状态。 典型的场景是购物车，当你要添加商品到购物车的时候，系统不知道是哪个用户操作的，因为 HTTP 协议是无状态的。服务端给特定的用户创建特定的 Session 之后就可以标识这个用户并且跟踪这个用户了。

Cookie 数据保存在客户端(浏览器端)，Session 数据保存在服务器端。

Cookie 存储在客户端中，而Session存储在服务器上，相对来说 Session 安全性更高。如果要在 Cookie 中存储一些敏感信息，不要直接写入 Cookie 中，最好能将 Cookie 信息加密然后使用到的时候再去服务器端解密。【摘自Guide哥】

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