计算机网络基础面试第一弹

2023-09-17 18:49 由空慧居士发表于 #其他

1. DNS解析过程

DNS解析（Domain Name System Resolution）是将域名转换为IP地址的过程。

以下是DNS解析的详细过程：

发起解析请求：当您在浏览器中输入一个域名时，您的操作系统会发起一个DNS解析请求。该请求被发送到您计算机上配置的本地DNS服务器，通常由您的互联网服务提供商（ISP）提供。
本地DNS缓存查找：本地DNS服务器首先会在自己的缓存中查找是否已经解析过该域名。如果找到了对应的记录并且记录没有过期，本地DNS服务器将直接返回结果，解析过程结束。
递归查询：如果在本地DNS缓存中找不到对应的记录，本地DNS服务器将发起一个递归查询。它会向根域名服务器发送请求，询问该域名的顶级域（例如.com、.net）的DNS服务器的地址。
根域名服务器响应：根域名服务器收到请求后，会返回顶级域的DNS服务器的地址给本地DNS服务器。
顶级域DNS服务器响应：本地DNS服务器接收到顶级域DNS服务器的地址后，会向顶级域DNS服务器发送请求，询问该域名的权威域名服务器的地址。
权威域名服务器响应：本地DNS服务器继续向权威域名服务器发送请求，询问域名的IP地址。
返回解析结果：权威域名服务器收到请求后，会返回域名对应的IP地址给本地DNS服务器。
本地DNS服务器缓存结果：本地DNS服务器在返回IP地址给操作系统之前，会将解析结果保存在缓存中，以便下次查询时能够快速响应。

　　 9. 返回IP地址：最后，本地DNS服务器将解析得到的IP地址返回给操作系统，操作系统再将其提供给浏览器或应用程序，以建立与目标服务器的连接。

2. 常用的网络协议

常用的网络协议主要包括以下几种：

应用层协议：
- HTTP（HyperText Transfer Protocol）：用于在客户端和服务器之间传输超文本的协议，常用于网页浏览、数据传输等。
- FTP（File Transfer Protocol）：用于在客户端和服务器之间进行文件传输的协议。
- SMTP（Simple Mail Transfer Protocol）：用于发送电子邮件的协议。
- DNS（Domain Name System）：用于将域名解析为对应的IP地址的协议。
- DHCP（Dynamic Host Configuration Protocol）：用于自动分配IP地址和其他网络配置信息给客户端设备的协议。
传输层协议：
- TCP（Transmission Control Protocol）：提供面向连接的可靠数据传输服务，确保数据的可靠性、完整性和顺序性。
- UDP（User Datagram Protocol）：提供无连接的不可靠数据传输服务，适用于对实时性要求较高的应用，如音频、视频等。
网络层协议：
- IP（Internet Protocol）：负责定义在网络中传输数据的格式和规则，实现数据包的路由和寻址。
- ICMP（Internet Control Message Protocol）：用于在IP网络中进行错误报告和网络状况探测的协议。
- ARP（Address Resolution Protocol）：用于将IP地址解析为对应的物理MAC地址的协议。
数据链路层协议：
- Ethernet：一种常用的有线局域网（LAN）协议，用于在局域网上进行数据传输。
- Wi-Fi（Wireless Fidelity）：用于在无线局域网（WLAN）上进行数据传输的协议。

　　　　　　PPP（Point-to-Point Protocol）：用于在点对点连接中进行数据传输的协议，如拨号上网。

3. cookie ,session,token 区别

Cookie：

Cookie是在客户端（浏览器）存储少量数据的一种机制。
由服务器发送给浏览器，并存储在浏览器的本地文件中。
每次浏览器向服务器发送请求时，会自动携带相应的Cookie。
主要用于跟踪用户会话、存储用户偏好设置等。
Cookie可以设置过期时间，可以是会话级别的（浏览器关闭即失效）或具有持久性（在一段时间内有效）。

Session：

Session是在服务器端存储用户状态的一种机制。
服务器为每个会话（用户访问）创建一个唯一的Session ID。
Session ID 通常以Cookie的形式发送给浏览器。
浏览器每次请求时，会携带Session ID，服务器通过Session ID 来识别用户。
服务器上的Session数据可以存储在内存中，数据库中或其他持久化的存储介质中。
通常用于存储用户的登录状态、购物车信息等敏感数据。
Session会在一段时间内保持活动状态，超过一定时间的不活动会话会被服务器终止。

Token：

Token是一种代表用户身份认证信息的令牌。
通常是一个长字符串，由服务器生成并发送给客户端。
客户端在每次请求时将Token放在请求头或请求参数中发送给服务器。
服务器通过验证Token的有效性来确定用户的身份和权限。
Token可以存储在客户端的本地存储（如LocalStorage、SessionStorage）中，也可以存储在Cookie中。
由于Token自包含了用户信息和认证状态，服务器不需要维护会话状态，使得系统更容易扩展和分布。

4. TCP 保证可靠传输的手段有哪些

序列号和确认机制：
TCP将数据分割成多个小的数据段，并为每个数据段分配一个序列号。接收方通过发送确认（ACK）消息来告知发送方已经成功接收到数据段，并确认下一个期望接收的数据段序列号。如果发送方在一段时间内未收到确认消息，会重新发送相应的数据段，以确保数据的可靠传输。
数据段的超时重传：
当发送方发送数据段后，会启动一个定时器。如果在一定时间内未收到接收方的确认消息，发送方会重新发送该数据段。这种超时重传机制确保了即使数据段在传输过程中丢失或损坏，发送方仍会持续尝试发送，直到接收到确认消息。
流量控制：
TCP使用滑动窗口机制来进行流量控制。每个数据段都有一个与之关联的接收窗口大小，在发送数据时，发送方会根据接收方的接收窗口大小来控制发送速率，避免发送过多的数据导致接收方无法处理。接收方可以通过调整接收窗口大小来控制发送方的发送速率，以适应自己的处理能力。
拥塞控制：
TCP使用拥塞控制算法来避免网络拥塞。通过监控网络的拥塞情况，TCP会动态调整发送方的发送速率，以避免过多的数据拥塞网络，导致丢包和延迟。拥塞控制算法包括慢启动、拥塞避免和快速重传等，通过这些算法，TCP可以在网络拥塞时降低发送速率，并在网络状况好转时逐渐增加发送速率。

　　　　　　5. 数据校验和错误检测：
　　　　　　　　TCP在每个数据段中使用校验和字段，接收方在接收到数据段后会计算校验和，如果校验和与发送方发送的值不一致，说明数据段在传输过程中发生了错误，接收方会丢弃该　　　　　　　　　　　　数据段并要求发送方进行重传。

5. TCP 拥塞控制有那4种方法

慢启动（Slow Start）：
慢启动是TCP连接刚开始发送数据时的一种机制。发送方在开始时将拥塞窗口（Congestion Window）设置为一个较小的值，然后随着时间的推移逐渐增加拥塞窗口的大小。具体来说，每当发送方成功收到一个确认消息（ACK），拥塞窗口大小就会加倍，这样发送方的发送速率就会逐渐增加。慢启动能够在连接刚开始时逐渐探测网络的容量，并且在网络拥塞之前适当地增加发送速率。
拥塞避免（Congestion Avoidance）：
拥塞避免是TCP在慢启动阶段之后采取的一种拥塞控制方法。一旦拥塞窗口达到一个阈值（通常是慢启动阶段的一半），发送方就会以线性方式增加拥塞窗口的大小，而不是指数增加。这样做是为了避免突然发送大量数据导致网络拥塞。拥塞避免通过逐渐增加发送速率来维持网络的稳定性。
快速重传（Fast Retransmit）：
快速重传是一种TCP拥塞控制的机制，用于快速重新发送丢失的数据段。当发送方连续接收到三个相同的确认消息（ACK），即收到了重复的ACK，就会认为某个数据段丢失并立即进行重传，而无需等待超时计时器的触发。这样可以更快地恢复丢失的数据段，提高传输的效率。

　　　　　　4. 快速恢复（Fast Recovery）：
　　　　　　　快速恢复是与快速重传相关的一种机制。当发送方进行快速重传时，它将把拥塞窗口减半，然后继续进行拥塞避免。但是，与完全进入慢启动阶段不同，快速恢复允许发送方继续以线性方式增加拥塞窗口的大小，而不是重新开始慢启动。这样可以更快地恢复发送速率，以避免网络拥塞。

6. TCP/UDP 协议的区别

连接导向 vs 无连接：
TCP是一种面向连接的协议，它在通信之前需要先建立连接，然后进行可靠的数据传输，最后再释放连接。UDP是一种无连接的协议，通信双方之间不需要建立连接，可以直接发送数据包。TCP提供了可靠的数据传输，确保数据的完整性和顺序性，而UDP则更加轻量级，没有连接的建立和断开过程，适用于实时性要求较高的应用场景。
可靠性 vs 实时性：
TCP通过序列号、确认机制、重传机制等手段实现可靠传输，确保数据的完整性和可靠性。它会自动处理丢失的数据包、重复的数据包和乱序的数据包，确保数据按正确的顺序到达。UDP不提供可靠传输机制，传输的数据包可能会丢失、重复或者乱序，不保证数据的可靠性。但正因为如此，UDP具有更低的延迟和更高的实时性，适用于对实时性要求较高、对数据完整性要求较低的应用，如实时音视频流传输、在线游戏等。
流式传输 vs 面向数据报：
TCP提供的是面向流的传输，应用程序向TCP发送连续的数据流，TCP将其分割成合适的数据块进行传输。TCP保证数据的顺序和完整性，但是无法保证数据包的边界，因此接收方收到的数据是按照顺序组装后的连续数据流。UDP则是面向数据报的传输，应用程序将数据划分为数据报（Datagram）并发送，每个数据报是独立的实体，具有自己的边界。接收方收到的数据报与发送方发送的数据报一一对应，不会发生数据包的合并或拆分。
拥塞控制：
TCP具有拥塞控制机制，通过慢启动、拥塞避免、快速重传和快速恢复等算法来避免网络拥塞和保持网络的稳定性。它会根据网络的拥塞状况动态调整发送速率。UDP没有内置的拥塞控制机制，它将所有数据包都发送出去，无论网络状况如何。这意味着在网络拥塞时，UDP可能会导致丢包和延迟增加。

综上所述，TCP提供可靠的、有序的、面向连接的数据传输，适用于对数据完整性要求较高的应用，如文件传输、网页浏览等。UDP提供无连接的、不可靠的、实时性较高的数据传输，适用于对实时性要求较高、对数据完整性要求较低的应用，如音视频传输、实时游戏等