计算机网络

OSI与TCP/IP各层的结构与功能,都有哪些协议?

低三层统称为通信子网，它是为了联网而附加的通信设备，完成数据的传输功能。

高三层统称为 资源子网。它相当于计算机系统，完成数据的处理等功能。

传输层承上启下

应⽤层

应⽤层(application-layer）的任务是通过应⽤进程间的交互来完成特定⽹络应⽤。应⽤层协议定义的是应⽤进程（进程：主机中正在运⾏的程序）间的通信和交互的规则。对于不同的⽹络应⽤需要不同的应⽤层协议。在互联⽹中应⽤层协议很多，如域名系统DNS，用于文件传送的FTP，⽀持万维⽹应⽤的HTTP协议，⽀持电⼦邮件的 SMTP协议等等。我们把应⽤层交互的数据单元称为报⽂。
域名系统DNS
域名系统(Domain Name System缩写 DNS，Domain Name被译为域名)是因特⽹的⼀项核⼼服务，它作为可以将域名和IP地址相互映射的⼀个分布式数据库，能够使⼈更⽅便的访问互联⽹，⽽不⽤去记住能够被机器直接读取的IP数串。（百度百科）例如：⼀个公司的
Web ⽹站可看作是它在⽹上的⻔户，⽽域名就相当于其⻔牌地址，通常域名都使⽤该公司的名称或简称。例如上⾯提到的微软公司的域名，类似的还有：IBM 公司的域名是 www.ibm.com、Oracle 公司的域名是 www.oracle.com、Cisco公司的域名是 www.cisco.com 等。

HTTP协议

HTTP协议超⽂本传输协议（HTTP，HyperText Transfer Protocol)是互联⽹上应⽤最为⼴泛的⼀种⽹络协议。所有的 WWW（万维⽹）⽂件都必须遵守这个标准。设计 HTTP 最初的⽬的是为了提供⼀种发布和接收 HTML ⻚⾯的⽅法。（百度百科）

运输层
运输层(transport layer)的主要任务就是负责向两台主机进程之间的通信提供通⽤的数据传输服务。应⽤进程利⽤该服务传送应⽤层报⽂。“通⽤的”是指并不针对某⼀个特定的⽹络应⽤，⽽是多种应⽤可以使⽤同⼀个运输层服务。由于⼀台主机可同时运⾏多个线程，因此运输层有复⽤和分⽤的功能。所谓复⽤就是指多个应⽤层进程可同时使⽤下⾯运输层的服务，分⽤和复⽤相反，是运输层把收到的信息分别交付上⾯应⽤层中的相应进程。

运输层主要使⽤以下两种协议:

1.传输控制协议 TCP（Transmission Control Protocol）--提供⾯向连接的，可靠的数据传输服务。

2.⽤户数据协议 UDP（User Datagram Protocol）--提供⽆连接的，尽最⼤努⼒的数据传输服务（不保证数据传输的可靠性）。

⽹络层
在计算机⽹络中进⾏通信的两个计算机之间可能会经过很多个数据链路，也可能还要经过很多通信⼦⽹。⽹络层的任务就是选择合适的⽹间路由和交换结点，确保数据及时传送。

在发送数据时，⽹络层把运输层产⽣的报⽂段或⽤户数据报封装成分组和包进⾏传送。TCP/IP 体系结构中，由于⽹络层使⽤ IP 协议，因此分组也叫 IP 数据报，简称数据报。这⾥要注意：不要把运输层的“⽤户数据报 UDP ”和⽹络层的“ IP 数据报”弄混。另外，⽆论是哪⼀层的数据单元，都可笼统地⽤“分组”来表示。这⾥强调指出，⽹络层中的“⽹络”⼆字已经不是我们通常谈到的具体⽹络，⽽是指计算机⽹络体系结构模型中第三层的名称.
互联⽹是由⼤量的异构（heterogeneous）⽹络通过路由器（router）相互连接起来的。互联⽹使⽤的⽹络层协议是⽆连接的⽹际协议（Intert Protocol）和许多路由选择协议，因此互联⽹的⽹络层也叫做⽹际层或IP层。

地址解析协议ARP
由于是IP协议使用了ARP协议，因此通常把ARP协议划归为网络层。用途：为了从网络层使用的IP地址，解析出在数据链路层使用的硬件地也就MAC地址。

主要功能：进行路由选择，并实现流量控制，拥塞控制，差错控制和网络互联等功能

常见的协议：IP，IPX，ICMP，IGMP，ARP，RARP，OSPF。

数据链路层

数据链路层(data link layer)通常简称为链路层。两台主机之间的数据传输，总是在⼀段⼀段的链路上传送的，这就需要使⽤专⻔的链路层的协议。在两个相邻节点之间传送数据时，数据链路层将⽹络层交下来的 IP 数据报组装成帧，在两个相邻节点间的链路上传送帧

每⼀帧包括数据和必要的控制信息（如同步信息，地址信息，差错控制等）。在接收数据时，控制信息使接收端能够知道⼀个帧从哪个⽐特开始和到哪个⽐特结束。这样，数据链路层在收到⼀个帧后，就可从中提出数据部分，上交给⽹络层。控制信息还使接收端能够检测到所收到的帧中有误差错。如果发现差错，数据链路层就简单地丢弃这个出了差错的帧，以避免继续在⽹络中传送下去⽩⽩浪费⽹络资源。如果需要改正数据在链路层传输时出现差错（这就是说，数据链路层不仅要检错，⽽且还要纠错），那么就要采⽤可靠
性传输协议来纠正出现的差错。这种⽅法会使链路层的协议复杂些。

功能概括：成帧,差错控制，流量控制和传输管理等

典型的数据链路层协议有 SDLC，HDLC，PPP，STP和帧中继。

物理层
在物理层上所传送的数据单位是⽐特。物理层(physical layer)的作⽤是实现相邻计算机节点之间⽐特流的透明传送，尽可能屏蔽掉具
体传输介质和物理设备的差异。使其上⾯的数据链路层不必考虑⽹络的具体传输介质是什么。“透明传送⽐特流”表示经实际电路传送后的⽐特流没有发⽣变化，对传送的⽐特流来说，这个电路好像是看不⻅的。在互联⽹使⽤的各种协中最重要和最著名的就是 TCP/IP 两个协议。现在⼈们经常提到的TCP/IP并不⼀定单指TCP和IP这两个具体的协议，⽽往往表示互联⽹所使⽤的整个TCP/IP协议族。

比特流

各个层之间的设备

物理层：

中继器，集线器，双绞线

数据链路层：

网桥，以太网交换机，网卡（一半物理层，一半数据链路层）

网络层：

路由器，三层交换机

传输层：

四层交换机（常用作负载均衡），网关：对高层协议（包括传输层及更高层次）进行转换的网间连接器

IP地址与MAC地址的作用和关系

IP和MAC两者之间分工明确，默契合作，完成通信过程。

在数据通信时，IP地址专注于网络层，网络层设备（如路由器）根据IP地址，将数据包从一个网络传递转发到另外一个网络上；

而MAC地址专注于数据链路层，数据链路层设备（如交换机）根据MAC地址，将一个数据帧从一个节点传送到相同链路的另一个节点上。IP和MAC地址这种映射关系由ARP（Address Resolution Protocol，地址解析协议）协议完成，ARP根据目的IP地址，找到中间节点的MAC地址，通过中间节点传送，从而最终到达目的网络。

TCP 三次握⼿和四次挥⼿

图解：

客户端–发送带有 SYN 标志的数据包–⼀次握⼿–服务端
服务端–发送带有 SYN/ACK 标志的数据包–⼆次握⼿–客户端
客户端–发送带有带有 ACK 标志的数据包–三次握⼿–服务端

路由和交换的区别

交换技术和路由技术的最大区别在于他们寻址的方式以及报文的转发方式上.

交换技术是发生在2层也就是数据链路层上，是直接利用mac地址建立会话；

路由技术发生在网络层，需要通过ip地址建立路由表，然后进行数据通信。

在报文的转发方式上，交换技术是使用先收再转，路由技术是采用边收边转。

为什么要三次握⼿

三次握⼿的⽬的是建⽴可靠的通信信道，说到通讯，简单来说就是数据的发送与接收，⽽三次握⼿最主要的⽬的就是双⽅确认⾃⼰与对⽅的发送与接收是正常的。

为什么TCP握手需要三次，两次行不行？

不行。TCP进行可靠传输的关键就在于维护一个序列号，三次握手的过程即是通信双方相互告知序列号起始值，并确认对方已经收到了序列号起始值。

如果只是两次握手，至多只有客户端的起始序列号能被确认， 服务器端的序列号则得不到确认。

为什么要传回 SYN

接收端传回发送端所发送的 SYN 是为了告诉发送端，我接收到的信息确实就是你所发送的信号
了。

SYN 是 TCP/IP 建⽴连接时使⽤的握⼿信号。在客户机和服务器之间建⽴正常的 TCP ⽹络连接时，客户机⾸先发出⼀个 SYN 消息，服务器使⽤ SYN-ACK 应答表示接收到了这个消息，最后客户机再以 ACK(Acknowledgement[汉译：确认字符 ,在数据通信传输中，接收站
发给发送站的⼀种传输控制字符。它表示确认发来的数据已经接受⽆误。 ]）消息响应。这样在客户机和服务器之间才能建⽴起可靠的TCP连接，数据才可以在客户机和服务器之间传递。

传了 SYN,为啥还要传 ACK

双⽅通信⽆误必须是两者互相发送信息都⽆误。传了 SYN，证明发送⽅到接收⽅的通道没有问题，但是接收⽅到发送⽅的通道还需要 ACK 信号来进⾏验证

断开⼀个 TCP 连接则需要“四次挥⼿”：

客户端-发送⼀个 FIN，⽤来关闭客户端到服务器的数据传
服务器-收到这个 FIN，它发回⼀个 ACK，确认序号为收到的序号加1 。和 SYN ⼀样，⼀个FIN 将占⽤⼀个序号
服务器-关闭与客户端的连接，发送⼀个FIN给客户端
客户端-发回 ACK 报⽂确认，并将确认序号设置为收到序号加1

为什么要四次挥⼿

任何⼀⽅都可以在数据传送结束后发出连接释放的通知，待对⽅确认后进⼊半关闭状态。当另⼀⽅也没有数据再发送的时候，则发出连接释放通知，对⽅确认后就完全关闭了TCP连接。

简述半连接队列

TCP握手中，当服务器处于SYN_RCVD 状态，服务器会把此种状态下请求连接放在一个队列里，该队列称为半连接队列。

简述SYN攻击

SYN攻击即利用TCP协议缺陷，通过发送大量的半连接请求，占用半连接队列，耗费CPU和内存资源。

优化方式：

缩短SYN Timeout SYN生效的时间
记录IP，若连续受到某个IP的重复SYN报文，从这个IP地址来的包会被一概丢弃。

为什么TCP挥手需要4次

主要原因是当服务端收到客户端的 FIN 数据包后，服务端可能还有数据没发完，不会立即close。

所以服务端会先将 ACK 发过去告诉客户端我收到你的断开请求了，但请再给我一点时间，这段时间用来发送剩下的数据报文，发完之后再将 FIN 包发给客户端表示现在可以断了。之后客户端需要收到 FIN 包后发送 ACK 确认断开信息给服务端。

为什么四次挥手释放连接时需要等待2MSL

MSL即报文最大生存时间。设置2MSL可以保证上一次连接的报文已经在网络中消失，不会出现与新TCP连接报文冲突的情况。

socket_listen里面第二个参数backlog的用处

当有多个客户端一起请求的时候，服务端不可能来多少就处理多少，这样如果并发太多，就会因为性能的因素发生拥塞，然后造成雪崩。所有就搞了一个队列，先将请求放在队列里面，一个个来。socket_listen里面的第二个参数backlog就是设置这个队列的长度。

如果将队列长度设置成10，那么如果有20个请求一起过来，服务端就会先放10个请求进入这个队列，因为长度只有10。然后其他的就直接拒绝。tcp协议这时候不会发送rst给客户端，这样的话客户端就会重新发送SYN，以便能进入这个队列。

如果三次握手完成了，就会将完成三次握手的请求取出来，放入另一个队列中，这样队列就空出一个位置，其他重发SYN的请求就可以进

入队列中。

**服务器监听时，在每次处理一个客户端的连接时是需要一定时间的，这个时间非常的短(也许只有1ms 或者还不到)，但这个时间还是存在的。而这个backlog 存在的意义就是：在这段时间里面除了第一个连接请求是正在进行处理以外，其他的连接请求都在请求队列中等待，而如果超过了队列的最大等待个数时，其他的请求将被忽略或者将不会被处理。**这个backlog 的值就是影响这个队列的大小的。

简单的来说就是设置最大等待队列的容量以免造成并发太大的情况造成网络拥塞

TCP/IP和UDP报文结构和报头包含的内容！

源端口号

目标端口号

数据报长度

校验值

TCP和UDP

TCP,UDP 协议的区别

UDP 在传送数据之前不需要先建⽴连接，远地主机在收到 UDP 报⽂后，不需要给出任何确认。虽然 UDP 不提供可靠交付，但在某些情况下 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 提供⾯向连接的服务。**在传送数据之前必须先建⽴连接，数据传送结束后要释放连接。

TCP 不提供⼴播或多播服务。由于 TCP 要提供可靠的，⾯向连接的传输服务（TCP的可靠体现在TCP在传递数据之前，会有三次握⼿来建⽴连接，⽽且在数据传递时，有确认、窗⼝、重传、拥塞控制机制，在数据传完后，还会断开连接⽤来节约系统资源），这⼀难以避免增加了许多开销，如确认，流量控制，计时器以及连接管理等。这不仅使协议数据单元的⾸部增⼤很多，还要占⽤许多处理机资源。

TCP ⼀般⽤于⽂件传输、发送和接收邮件、远程登录等场景。

TCP 协议如何保证可靠传输

应⽤数据被分割成 TCP 认为最适合发送的数据块。
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。
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。
TCP 的接收端会丢弃重复的数据。
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）
拥塞控制：当⽹络拥塞时，减少数据的发送。
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。
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

简述TCP粘包现象

TCP是面向流协议，发送的单位是字节流，因此会存在将多个小尺寸数据被封装在一个tcp报文中发出去的可能性。可以简单的理解成客户端调用了两次send，服务器端一个recv就把信息都读出来了。简单来说将多份信息一次性发出去了

TCP粘包现象处理方法

固定发送信息长度，或在两个信息之间加入分隔符。

ARQ协议

⾃动重传请求（Automatic Repeat-reQuest，ARQ）是OSI模型中数据链路层和传输层的错误纠正协议之⼀。它通过使⽤确认和超时这两个机制，在不可靠服务的基础上实现可靠的信息传输。如果发送⽅在发送后⼀段时间之内没有收到确认帧，它通常会重新发送。ARQ包括停⽌等待ARQ协议和连续ARQ协议。
停⽌等待ARQ协议
停⽌等待协议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（回复ACK）。如果过了⼀段时间（超时时间后），还是没有收到 ACK 确认，说明没有发送成功，需要重新发送，直到收到确认后再发下⼀个分组；在停⽌等待协议中，若接收⽅收到重复分组，就丢弃该分组，但同时还要发送确认；
优点：简单

缺点：信道利⽤率低，等待时间⻓

1) ⽆差错情况:

发送⽅发送分组,接收⽅在规定时间内收到,并且回复确认.发送⽅再次发送。

2) 出现差错情况（超时重传）:

停⽌等待协议中超时重传是指只要超过⼀段时间仍然没有收到确认，就重传前⾯发送过的分组（认为刚才发送过的分组丢失了）。因此每发送完⼀个分组需要设置⼀个超时计时器，其重传时间应⽐数据在分组传输的平均往返时间更⻓⼀些。这种⾃动重传⽅式常称为 ⾃动重传请求 ARQ。另外在停⽌等待协议中若收到重复分组，就丢弃该分组，但同时还要发送确认。连续 ARQ 协议 可提⾼信道利⽤率。发送维持⼀个发送窗⼝，凡位于发送窗⼝内的分组可连续发送出去，⽽不需要等待对⽅确认。接收⽅⼀般采⽤累积确认，对按序到达的最后⼀个分组发送确认，表明到这个分组位置的所有分组都已经正确收到了。
3) 确认丢失和确认迟到
确认丢失 ：确认消息在传输过程丢失。当A发送M1消息，B收到后，B向A发送了⼀个M1确认消息，但却在传输过程中丢失。⽽A并不知道，在超时计时过后，A重传M1消息，B再次收到该消息后采取以下两点措施：1. 丢弃这个重复的M1消息，不向上层交付。 2. 向A发送
确认消息。（不会认为已经发送过了，就不再发送。A能重传，就证明B的确认消息失）。

确认迟到 ：确认消息在传输过程中迟到。A发送M1消息，B收到并发送确认。在超时时间内
没有收到确认消息，A重传M1消息，B仍然收到并继续发送确认消息（B收到了2份M1）。此时A收到了B第⼆次发送的确认消息。接着发送其他数据。过了⼀会，A收到了B第⼀次发送的对M1的确认消息（A也收到了2份确认消息）。处理如下：1. A收到重复的确认后，直接丢弃。2. B收到重复的M1后，也直接丢弃重复的M1。

连续ARQ协议

连续 ARQ 协议可提⾼信道利⽤率。发送⽅维持⼀个发送窗⼝，凡位于发送窗⼝内的分组可以连续发送出去，⽽不需要等待对⽅确认。接收⽅⼀般采⽤累计确认，对按序到达的最后⼀个分组发送确认，表明到这个分组为⽌的所有分组都已经正确收到了。

优点：信道利⽤率⾼，容易实现，即使确认丢失，也不必重传。

缺点：不能向发送⽅反映出接收⽅已经正确收到的所有分组的信息。⽐如：发送⽅发送了 5条消息，中间第三条丢失（3号），这时接收⽅只能对前两个发送确认。发送⽅⽆法知道后三个分组的下落，⽽只好把后三个全部重传⼀次。这也叫 Go-Back-N（回退 N），表示需要退回来重传已经发送过的 N 个

滑动窗⼝和流量控制

TCP 利⽤滑动窗⼝实现流量控制。流量控制是为了控制发送⽅发送速率，保证接收⽅来得及接收。接收⽅发送的确认报⽂中的窗⼝字段可以⽤来控制发送⽅窗⼝⼤⼩，从⽽影响发送⽅的发送速率。将窗⼝字段设置为 0，则发送⽅不能发送数据。

拥塞控制

在某段时间，若对⽹络中某⼀资源的需求超过了该资源所能提供的可⽤部分，⽹络的性能就要变坏。这种情况就叫拥塞。拥塞控制就是为了防⽌过多的数据注⼊到⽹络中，这样就可以使⽹络中的路由器或链路不致过载。拥塞控制所要做的都有⼀个前提，就是⽹络能够承受现有的⽹络负荷。拥塞控制是⼀个全局性的过程，涉及到所有的主机，所有的路由器，以及与降低⽹络传输性能有关的所有因素。相反，流量控制往往是点对点通信量的控制，是个端到端的问题。流量控制所要做到的就是抑制发送端发送数据的速率，以便使接收端来得及接收。

为了进⾏拥塞控制，TCP 发送⽅要维持⼀个 拥塞窗⼝(cwnd) 的状态变量。拥塞控制窗⼝的⼤⼩取决于⽹络的拥塞程度，并且动态变化。发送⽅让⾃⼰的发送窗⼝取为拥塞窗⼝和接收⽅的接受窗⼝中较⼩的⼀个。

TCP的拥塞控制采⽤了四种算法，即 慢开始、拥塞避免、快重传和快恢复。在⽹络层也可以使路由器采⽤适当的分组丢弃策略（如主动队列管理 AQM），以减少⽹络拥塞的发⽣。

慢开始：慢开始算法的思路是当主机开始发送数据时，如果⽴即把⼤量数据字节注⼊到⽹络，那么可能会引起⽹络阻塞，因为现在还不知道⽹络的符合情况。经验表明，较好的⽅法是先探测⼀下，即由⼩到⼤逐渐增⼤发送窗⼝，也就是由⼩到⼤逐渐增⼤拥塞窗⼝数值。cwnd初始值为1，每经过⼀个传播轮次，cwnd加倍。
拥塞避免：拥塞避免算法的思路是让拥塞窗⼝cwnd缓慢增⼤，即每经过⼀个往返时间RTT就把发送放的cwnd加1.
快重传与快恢复：
在 TCP/IP 中，快速重传和恢复（fast retransmit and recovery，FRR）是⼀种拥塞控制算法，它能快速恢复丢失的数据包。没有 FRR，如果数据包丢失了，TCP 将会使⽤定时器来要求传输暂停。在暂停的这段时间内，没有新的或复制的数据包被发送。有了 FRR，如果接收机接收到⼀个不按顺序的数据段，它会⽴即给发送机发送⼀个重复确认。如果发送机接收到三个重复确认，它会假定确认件指出的数据段丢失了，并⽴即重传这些丢失的数据段。有了 FRR，就不会因为重传时要求的暂停被耽误。当有单独的数据包丢失时，快速重传和恢复（FRR）能最有效地⼯作。当有多个数据信息包在某⼀段很短的时间内丢失时，它则不能很有效地⼯作。

TCP四次挥手后有一个TIMEWAIT，有什么用？

（1）为实现TCP连接的可靠释放
保证最后一个ACK能到达服务器，如果服务器没有收到客户端的确认报文，它会重新进行第四次挥手，这样客户端在2MSL内能收到重发的报文，并给出回应，重置2MSL计时器（MSL是Maximum Segment Lifetime英文的缩写,中文可以译为“报文最大生存时间”）

（2）为使旧的重复数据包在网络中因过期而消失
服务端发送给客户端的一些报文在传输过程中由于网络拥堵而导致严重推迟，而在它到达客户端之前服务端已经重发了该报文，并完成其任务。如果在被推迟的报文未抵达前客户端就断开了连接，随后又建立了一个与之前相同IP、Port的连接，而之前被推迟的报文在这时恰好到达，而此时此新连接非彼连接，从而会发生数据错乱，进而导致无法预知的情况。因此必须维持一段等待时间，使迟到的报文在网络中完全消失。这个时间可以时所有网络中的报文到达应该到的位置，新的连接中不会出现旧的连接的报文

TIME_WAIT造成的危害
2.1 消耗资源
为释放的socket会占用内存、CPU、文件描述符数量等等，还有一个时端口数量，在一个连接没有进入CLOSED状态之前，这个连接是不能被重用的！除非设置了端口重用。
解决办法

1开启重用允许将TIME-WAIT sockets重新用于新的TCP连接

2开启快速回收开启TCP连接中TIME-WAIT sockets的快速回收

3减少timewait的存活时间

4.不主动关闭socket

5短连接改为长连接

在浏览器中输⼊url地址 ->> 显示主⻚的过程

根据域名，解析域名DNS
拿到解析的IP地址，建立TCP连接
向IP地址发送HTTP连接
服务器处理请求
服务器返回响应请求
关闭TCP连接
浏览器解析HTML
浏览器渲染

简述DNS解析过程

1、客户机发出查询请求，在本地计算机缓存查找，若没有找到，就会将请求发送给本地dns服务器

2、本地dns服务器会在自己的区域里面查找，找到即根据此记录进行解析。

3、本地服务器没有找到客户机查询的信息，就会将此请求发送到根域名dns服务器

4、根域名服务器解析客户机请求的根域部分，它把包含的下一级的dns服务器的地址返回到客户机的dns服务器地址

5、客户机的dns服务器根据返回的信息接着访问下一级的dns服务器

6、这样递归的方法一级一级接近查询的目标，最后在有目标域名的服务器上面得到相应的IP信息

7、客户机的本地的dns服务器会将查询结果返回给我们的客户机

8、客户机根据得到的ip信息访问目标主机，完成解析过程

状态码

2XX 成功

· 200 OK，表示从客户端发来的请求在服务器端被正确处理

· 204 No content，表示请求成功，但响应报文不含实体的主体部分

· 206 Partial Content，进行范围请求

3XX 重定向

· 301 moved permanently，永久性重定向，表示资源已被分配了新的 URL

· 302 found，临时性重定向，表示资源临时被分配了新的 URL

· 303 see other，表示资源存在着另一个 URL，应使用 GET 方法丁香获取资源

· 304 not modified，表示服务器允许访问资源，但因发生请求未满足条件的情况

· 307 temporary redirect，临时重定向，和302含义相同

4XX 客户端错误

· 400 bad request，请求报文存在语法错误

· 401 unauthorized，表示发送的请求需要有通过 HTTP 认证的认证信息

· 403 forbidden，表示对请求资源的访问被服务器拒绝

· 404 not found，表示在服务器上没有找到请求的资源

5XX 服务器错误

502 网关错误 badgetway

503 服务不可用是的一种状态 Service Unaviailable

504 Getway Time-out 网关超时

HTTP

各种协议与HTTP协议之间的关系

首先发给DNS服务器，进行域名解析，得到IP地址后生成针对目标Web服务器的HTTP请求报文，然后报文由TCP协议负责传输，为了方便通信，HTTP请求报文被分为报文段，然后每个报文段可靠的传输给对方，然后报文段由IP层负责一边中转一遍传送，服务器收到报文段后重组报文段，然后由应用层的HTTP协议处理请求的内容，请求的结果以同样的方式进行回传。

转发和重定向的区别

转发是服务器行为。服务器直接向目标地址访问URL,将相应内容读取之后发给浏览器，用户浏览器地址栏URL不变，转发页面和转发到的页面可以共享request里面的数据。

重定向是利用服务器返回的状态码来实现的，如果服务器返回301或者302，浏览器收到新的消息后自动跳转到新的网址重新请求资源。用户的地址栏url会发生改变，而且不能共享数据。

简述http1.0

规定了请求头和请求尾，响应头和响应尾（get post）每一个请求都是一个单独的连接，做不到连接的复用

简述http1.1的改进

HTTP1.1默认开启长连接，在一个TCP连接上可以传送多个HTTP请求和响应。使用 TCP 长连接的方式改善了 HTTP/1.0 短连接造成的性能开销。

支持管道（pipeline）网络传输，只要第一个请求发出去了，不必等其回来，就可以发第二个请求出去，可以减少整体的响应时间。

服务端无法主动push

hTTP2

特性

使用二进制形式传输而非文本格式：
- 比起http1的文本传输，二进制解析起来更为高效.
- http2将请求和响应分割为更小的帧，并对其采用二进制编码。
- HTTP2不使用管道化的方式，而是引入了帧、消息和数据流等概念，每个请求/响应被称为消息，每个消息都被拆分成若干个帧进行传输，每个帧都分配一个序号。每个帧在传输是属于一个数据流，而一个连接上可以存在多个流，各个帧在流和连接上独立传输，到达之后在组装成消息，这样就避免了请求/响应阻塞。
使用了报头压缩
- 压缩策略：
  - HTTP/2在客户端和服务器端使用“首部表”来跟踪和存储之前发送的键－值对，对于相同的数据，不再通过每次请求和响应发送；
  - 首部表在HTTP/2的连接存续期内始终存在，由客户端和服务器共同渐进地更新;
  - 每个新的首部键－值对要么被追加到当前表的末尾，要么替换表中之前的值。
多路复用：
- 特性：
  - 同域名下所有通信都在单个连接上完成。
  - 单个连接可以承载任意数量的双向数据流。
  - 数据流以消息的形式发送，而消息又由一个或多个帧组成，多个帧之间可以乱序发送，因为根据帧首部的流标识可以重新组装。
- 优点：
  - 同个域名只需要占用一个 TCP 连接，消除了因多个 TCP 连接而带来的延时和内存消耗。
  - 单个连接上可以并行交错的请求和响应，之间互不干扰。
  - 在HTTP/2中，每个请求都可以带一个31bit的优先值，0表示最高优先级，数值越大优先级越低。有了这个优先值，客户端和服务器就可以在处理不同的流时采取不同的策略，以最优的方式发送流、消息和帧。
Server Push：
- 服务器不再是完全被动地响应请求，也可以新建“流”主动向客户端发送消息。比如，在浏览器刚请求HTML的时候就提前把可能会用到的JS、CSS文件发给客户端，减少等待的延迟，这被称为"服务器推送"（ Server Push，也叫 Cache push）
  - 服务端可以主动推送，客户端也有权利选择是否接收。如果服务端推送的资源已经被浏览器缓存过，浏览器可以通过发送RST_STREAM帧来拒收。主动推送也遵

HTTP3

相比与HTTP2使用的TCP协议，HTTP3使用了UDP协议，并且通过QUIC协议来保证连接的可靠性。

简述TLS/SSL, HTTP, HTTPS的关系

SSL全称为Secure Sockets Layer即安全套接层，其继任为TLSTransport Layer Security传输层安全协议，均用于在传输层为数据通讯提供安全支持。

可以将HTTPS协议简单理解为HTTP协议＋TLS/SSL

https的连接过程

浏览器将支持的加密算法信息发给服务器
服务器选择一套浏览器支持的加密算法，以证书的形式回发给浏览器
客户端(SSL/TLS)解析证书验证证书合法性，生成对称加密的密钥，我们将该密钥称之为client key，即客户端密钥，用服务器的公钥对客户端密钥进行非对称加密。
客户端会发起HTTPS中的第二个HTTP请求，将加密之后的客户端对称密钥发送给服务器
服务器接收到客户端发来的密文之后，会用自己的私钥对其进行非对称解密，解密之后的明文就是客户端密钥，然后用客户端密钥对数据进行对称加密，这样数据就变成了密文。
服务器将加密后的密文发送给客户端
客户端收到服务器发送来的密文，用客户端密钥对其进行对称解密，得到服务器发送的数据。这样HTTPS中的第二个HTTP请求结束，整个HTTPS传输完成

简述http2.0的改进

提出多路复用。多路复用前，文件时串行传输的，请求a文件，b文件只能等待，并且连接数过多。引入多路复用，a文件b文件可以同时传输。

文本传输改成了二进制传输

引入了二进制数据帧。其中帧对数据进行顺序标识，有了序列id，服务器就可以进行并行传

HTTP⻓连接,短连接

在HTTP/1.0中默认使⽤短连接。也就是说，客户端和服务器每进⾏⼀次HTTP操作，就建⽴⼀次连接，任务结束就中断连接。当客户端浏览器访问的某个HTML或其他类型的Web⻚中包含有其他的Web资源（如JavaScript⽂件、图像⽂件、CSS⽂件等），每遇到这样⼀个Web资源，浏览器就会重新建⽴⼀个HTTP会话。

⽽从HTTP/1.1起，默认使⽤⻓连接，⽤以保持连接特性。使⽤⻓连接的HTTP协议，会在响应头加⼊这⾏代码：

Connection keep -alive

在使⽤⻓连接的情况下，当⼀个⽹⻚打开完成后，客户端和服务器之间⽤于传输HTTP数据的
TCP连接不会关闭，客户端再次访问这个服务器时，会继续使⽤这⼀条已经建⽴的连接。KeepAlive不会永久保持连接，它有⼀个保持时间，可以在不同的服务器软件（如Apache）中设定这个时间。实现⻓连接需要客户端和服务端都⽀持⻓连接。

HTTP协议的⻓连接和短连接，实质上是TCP协议的⻓连接和短连接。

HTTP是不保存状态的协议,如何保存⽤户状态?

HTTP 是⼀种不保存状态，即⽆状态（stateless）协议。也就是说 HTTP 协议⾃身不对请求和响应之间的通信状态进⾏保存。那么我们保存⽤户状态呢？Session 机制的存在就是为了解决这个问题，Session 的主要作⽤就是通过服务端记录⽤户的状态。典型的场景是购物⻋，当你要添加商品到购物⻋的时候，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（⼀般情况下，服务器会在⼀定时间内保存这个 Session，过了时间限制，就会销毁这个Session）。在服务端保存 Session 的⽅法很多，最常⽤的就是内存和数据库(⽐如是使⽤内存数据库redis保存)。既然 Session 存放在服务器端，

那么我们如何实现 Session 跟踪呢？⼤部分情况下，我们都是通过在 Cookie 中附加⼀个 Session ID 来⽅式来跟踪。

HTTP 1.0和HTTP 1.1的主要区别是什么?

⻓连接 : 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⻓连接,可以用个⻓连接来发多个请求。HTTP 1.1起,默认使用⻓连接 ,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。
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。
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。
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。

一个 TCP 连接可以对应几个 HTTP 请求？(提示，这在问你HTTP1.0和1.1的区别)

如果keep-alive的话可以发送多个请求。

一个 TCP 连接中 HTTP 请求发送可以一起发送么（比如一起发三个请求，再三个响应一起接收）？(提示，这就是在问你HTTP2.0和HTTP1.1协议的区别)

在 HTTP/1.1 存在 Pipelining 流水线技术可以完成这个多个请求同时发送，但是由于浏览器默认关闭，所以可以认为这是不可行的。
在 HTTP2 中由于 Multiplexing 多路复用特点的存在，多个 HTTP 请求可以在同一个 TCP 连接中并行进行。

浏览器对同一Host建立TCP连接到数量有没有限制？

不同浏览器支持不同

HTTP 和 HTTPS 的区别？

端⼝：HTTP的URL由“http://”起始且默认使⽤端⼝80，⽽HTTPS的URL由“https://”起始且默认使⽤端⼝443。
安全性和资源消耗： HTTP协议运⾏在TCP之上，所有传输的内容都是明⽂，客户端和服务器端都⽆法验证对⽅的身份。HTTPS是运⾏在SSL/TLS之上的HTTP协议，SSL/TLS 运⾏在TCP之上。所有传输的内容都经过加密**，加密采⽤对称加密，但对称加密的密钥⽤服务器⽅的证书进⾏了⾮对称加密**。所以说，HTTP 安全性没有 HTTPS⾼，但是 HTTPS ⽐HTTP耗费更多服务器资源。

对称加密：密钥只有⼀个，加密解密为同⼀个密码，且加解密速度快，典型的对称加密算法有DES、AES等；
⾮对称加密：密钥成对出现（且根据公钥⽆法推知私钥，根据私钥也⽆法推知公钥），
加密解密使⽤不同密钥（公钥加密需要私钥解密，私钥加密需要公钥解密），相对对称
加密速度较慢，典型的⾮对称加密算法有RSA、DSA

Cookie和Session

Cookie的作⽤是什么?和Session有什么区别

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⻚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)；

登录⼀次⽹站后访问⽹站其他⻚⾯不需要重新登录。Session 的主要作⽤就是通过服务端记录⽤户的状态。典型的场景是购物⻋，当你要添加商品到购物⻋的时候，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。

最常用的就是利用 URL 重写把 Session ID 直接附加在URL路径的后面。

URI和URL的区别

URI(Uniform Resource Identifier) 是统⼀资源标志符，可以唯⼀标识⼀个资源。
URL(Uniform Resource Location) 是统⼀资源定位符，可以提供该资源的路径。它是⼀种具体的 URI，即 URL 可以⽤来标识⼀个资源，⽽且还指明了如何 locate 这个资源。

连不上网排查

通过ping dns服务器，如果能ping通说明到互联网的路由没有问题
- 相关协议：ICMP
使用nslookup 域名，查看是否能够获取到ip地址，如果不能则是dns问题（应用层）
使用telnet 域名端口，如果不能则是TCP问题（传输层）

拓展

ICMP协议是一个网络层协议。
一个新搭建好的网络，往往需要先进行一个简单的测试，来验证网络是否畅通；但是IP协议并不提供可靠传输。如果丢包了，IP协议并不能通知传输层是否丢包以及丢包的原因。
所以我们就需要一种协议来完成这样的功能–ICMP协议。

ICMP协议的功能

ICMP协议的功能主要有：

确认IP包是否成功到达目标地址
通知在发送过程中IP包被丢弃的原因

网络性能指标

速率：单位比特，指的是数据的传送速率
带宽：单位时间内网络中某信道所能通过的最高数据率，单位是bit/s
吞吐率：单位时间内通过某网络的数据量
时延：指数据从网络的一端到另外一端所需的时间
- 发送时延：发送时延=数据帧长度/发送速率
- 传播时延：传播时延=信号长度/在信道上的传播速率
- 处理时延
- 排队时延
时延带宽积：时延带宽积=传播时延x带宽。又称以比特位单位的链路长度
往返时间：RT
利用率
- 信道利用率
- 网络利用率：全网络信道利用率的加权平均

Get请求和Post请求的区别

对于GET方式的请求，浏览器会把http header和data一并发送出去，服务器响应200（返回数据）；

而对于POST，浏览器先发送header，服务器先响应100 continue，浏览器再发送data，服务器响应200 ok（返回数据）。

GET产生一个TCP数据包；POST产生两个TCP数据包。

本质上来说这两个请求都是通过tcp/ip 协议只是具体的应用不同

- 数据传输方式不同：GET请求通过URL传输数据，而POST的数据通过请求体传输。
- 安全性不同：POST的数据因为在请求主体内，所以有一定的安全性保证，而GET的数据在URL中，通过历史记录，缓存很容易查到数据信息。
- 数据类型不同：GET只允许 ASCII 字符，而POST无限制
- GET无害：刷新、后退等浏览器操作GET请求是无害的，POST可能重复提交表单
- 特性不同：GET是安全（这里的安全是指只读特性，就是使用这个方法不会引起服务器状态变化）且幂等（幂等的概念是指同一个请求方法执行多次和仅执行一次的效果完全相同），而POST是非安全非幂等
  - POST的两次提交对应的是新增两个内容，不是幂等的

Get和Post的使用场景

当请求无副作用时（如进行搜索），便可使用GET方法；当请求有副作用时（如添加数据行），则用POST方法。一个比较实际的问题是：GET方法可能会产生很长的URL，或许会超过某些浏览器与服务器对URL长度的限制。

若符合下列任一情况，则用POST方法：

请求的结果有持续性的副作用，例如，数据库内添加新的数据行。
若使用GET方法，则表单上收集的数据可能让URL过长。
要传送的数据不是采用7位的ASCII编码。

若符合下列任一情况，则用GET方法：

请求是为了查找资源，HTML表单数据仅用来帮助搜索。
请求结果无持续性的副作用。

\收集的数据及HTML表单内的输入字段名称的总长不超过1024个字符。

REST API

REST API全称为表述性状态转移（Representational State Transfer，REST）即利用HTTP中get、post、put、delete以及其他的HTTP方法构成REST中数据资源的增删改查操作：

Create ： POST
Read ： GET
Update ： PUT/PATCH
Delete： DELETE

XSS过滤攻击

XSS

XSS又叫CSS (Cross Site Script) ，跨站脚本攻击。它指的是恶意攻击者往Web页面里插入恶意html代码，当用户浏览该页之时，嵌入其中Web里面的html代码会被执行，从而达到恶意的特殊目的。XSS属于被动式的攻击，因为其被动且不好利用，所以许多人常呼略其危害性。

在WEB2.0时代，强调的是互动，使得用户输入信息的机会大增，在这个情况下，我们作为开发者，在开发的时候，要提高警惕。

XSS攻击的主要途径

XSS攻击方法只是利用HTML的属性，作各种的尝试，找出注入的方法。现在对三种主要方式进行分析。
第一种：对普通的用户输入，页面原样内容输出。

打开http://go.ent.163.com/goproducttest/test.jsp(限公司IP)，输入：

第二种：在代码区里有用户输入的内容

原则就是，代码区中，绝对不应含有用户输入的东西。

第三种：允许用户输入HTML标签的页面。

XSS攻击解决办法

请记住两条原则：过滤输入和转义输出。

具体执行的方式有以下几点：
第一、在输入方面对所有用户提交内容进行可靠的输入验证，提交内容包括URL、查询关键字、http头、post数据等

第二、在输出方面，在用户输内容中使用标签。标签内的内容不会解释，直接显示。

第三、严格执行字符输入字数控制。

四、在脚本执行区中，应绝无用户输入。

DNS记录类型

参考：https://blog.csdn.net/u013920085/article/details/42552987

A记录：（WEB服务器的IP指向）：A （Address）记录是用来指定主机名（或域名）对应的IP地址记录。用户可以将该域名下的网站服务器指向到自己的web server上。同时也可以设置域名的子域名。通俗来说A记录就是服务器的IP,域名绑定A记录就是告诉DNS,当你输入域名的时候给你引导向设置在DNS的A记录所对应的服务器。简单的说，A记录是指定域名对应的IP地址。
AAAA记录：该记录是将域名解析到一个指定的IPV6的IP上
CNAME记录：通常称别名解析。可以将注册的不同域名都转到一个域名记录上，由这个域名记录统一解析管理，与A记录不同的是，CNAME别名记录设置的可以是一个域名的描述而不一定是IP地址
NS记录：NS（Name Server）记录是域名服务器记录，用来指定该域名由哪个DNS服务器来进行解析。您注册域名时，总有默认的DNS服务器，每个注册的域名都是由一个DNS域名服务器来进行解析的，DNS服务器NS记录地址一般以以下的形式出现： ns1.domain.com、ns2.domain.com等。简单的说，NS记录是指定由哪个DNS服务器解析你的域名。
MX记录：MX（Mail Exchanger）记录是邮件交换记录，它指向一个邮件服务器，用于电子邮件系统发邮件时根据收信人的地址后缀来定位邮件服务器。例如，当Internet上的某用户要发一封信给 user@mydomain.com 时，该用户的邮件系统通过DNS查找mydomain.com这个域名的MX记录，如果MX记录存在，用户计算机就将邮件发送到MX记录所指定的邮件服务器上。
TXT记录：TXT记录，一般指某个主机名或域名的说明，如：admin IN TXT "管理员, 电话：XXXXXXXXXXX"，mail IN TXT "邮件主机，存放在xxx , 管理人：AAA"，Jim IN TXT "contact: abc@mailserver.com"，也就是您可以设置 TXT 内容以便使别人联系到您。 TXT的应用之一，SPF（Sender Policy Framework）反垃圾邮件。SPF是跟DNS相关的一项技术，它的内容写在DNS的TXT类型的记录里面。MX记录的作用是给寄信者指明某个域名的邮件服务器有哪些。SPF的作用跟MX相反，它向收信者表明，哪些邮件服务器是经过某个域名认可会发送邮件的。SPF的作用主要是反垃圾邮件，主要针对那些发信人伪造域名的垃圾邮件。例如：当邮件服务器收到自称发件人是spam@gmail.com的邮件，那么到底它是不是真的gmail.com的邮件服务器发过来的呢，我们可以查询gmail.com的SPF记录，以此防止别人伪造你来发邮件。
PTR记录：PTR是pointer 的简写。 "PTR"就是"反向DNS",
domain name pointer，可以粗略的理解为DNS反向
Domain Name Pointer. 是一个指针记录，用于将一个IP地址映射到对应的主机名,也可以看成是A记录的反向,通过IP访问域名,原来是通过域名访问IP)
如何顺利做好反向解析？首先要有固定公网IP地址、可用域名（最好不要被其它服务所用），例如您有lunch-time.com的域名，您可以要求您的域名注册商为您添加一个okmail.lunch-time.com的域名　　并将其A记录指向您的SMTP服务器出口公网IP地址，如：220.112.20.18，接着请与您的固定IP所属ISP联系要求为您的IP反向解析至okmail.lunch-time.com。完成后别忘了将您的SMTP服务器的HELO域名改为okmail.lunch-time.com，这样才可以达到目的。