面试基础计算机网络(个人理解整理版）

因为找实习，很多公司都要看技术博客，大部分笔记，BUG修复之类的都写在印象笔记上，现在开始往上面搬。

1.OSI模型七层结构

物理层：@1.定义接口和媒体的物理特性

              @2.负责把逐个的比特从一跳移动到下一跳。（在物理媒体上传送比特流）

数据链路层（帧）：@1.组帧

                     @2.物理编址（帧前添加首部）

                     @3.流量控制、差错控制

                     @4.接入控制(确定设备对链路的控制权）

网络层（分组）：@1.逻辑编制（分组前附加一个首部）

              **@2.路由选择

运输层（报文）：@ 1.服务点编制：运输层首部必须包括一种服务器地址（端口地址）

                             @2.分段与重装（分段后每个报文段都含有序号）

                             @3.流量控制、差错控制

                             @4.连接控制：TCP面向连接／UDP无连接

会话层（用于建立、维护并同步正在通信的系统之间的交互）：@1.对话控制

                                                                                                     @2.同步

表示层（考虑的是两个系统所交换的信息的语法和语义）：@1.转换

                                                                                             @2.加密，压缩

应用层（应用层向用户提供了借口，提供多种支持）：@1.网络虚拟终端

                                                                                      @2.文件传送、存取和管理

                                                                                      @3.邮件服务

                                                                                      @4.名录服务（提供分布式数据库源）

2.TCP和UDP

TCP：提供面向连接的可靠的字节流服务。传输控制协议。

要建立连接，建连就要握手。

TCP提供超时重发、丢弃重复数据、检验数据、流量控制等功能，保证数据能从一端传到另一端。

TCP端口：21端口FTP，23端口Telnet，SMTP服务25端口，HTTP服务80端口

UDP：提供不可靠的，无连接的服务。用户数据报协议。

不建立连接，也没有超时重发机制，不重发，速度九块。

UDP端口：DNS的53端口，SNMP（简单网络管理协议）161端口，QQ使用的8000和4000端口。

3.TCP三次握手和四次挥手

前提：TCP协议是全双工的

建立连接过程（3次握手）：

@1.客户端发送第一个报文段SYN报文段

SYN＝1，含有一个初始序列号X，并指明要连接的服务器端口

@2.服务器发送SYN＋ACK报文段

SYN＝1，ACK＝1，确认序号ack（小写）＝X＋1

rend:接受窗口大小

@3.客户端

SYN＝0，ACK＝1，服务器序列号＋1

＊SYN洪泛攻击：SYN洪泛攻击属于一组成为拒绝服务攻击的安全攻击，即攻击者用大量的服务请求垄断一个系统，使这个系统因超载而拒绝为合法的请求提供服务。

四次挥手（TCP的连接的拆除需要发送四个包）：

因为TCP连接时全双工的，因此每个方向都必须单独进行关闭。

FIN只是意味着这一方向上没有数据流动，首先进行关闭的一方将执行主动关闭，而另一方执行被动关闭。

@1.客户端A发送一个FIN＝1（用来关闭A到服务器B的数据传送）

seq=x,ack=y

@2.服务器B发送FIN＝1，ACK＝1，seq＝y,ack=x+1

@3.服务器B关闭与客户端A的连接，发送一个FIN给客户段A

@4.客户端A发送ACK报文确认

为什么挥手是四次，而握手时三次？

答：握手时AC卡和SYN可以放在一个报文里发送，但是关闭连接时，当收到对方的FIN报文，你未必完成所有数据，所以可能发送ACK确认收到FIN，然后发送FIN表示关闭连接。

4.ICMP协议（Internet控制消息协议）

ICMP是TCP／IP协议族是一个子协议，用于在IP主机、路由器之间传递控制消息。

控制消息举例：Ping命令，Tracert（跟踪路由）命令

ICMP重要性不可忽视，ICMP是非常容易被攻击的部分。

5.HTTP和HTTPS

HTTPS是以安全为目的的HTTP通道，是HTTP的安全版，在HTTP下加入SSL层，HTTPS的安全基础是SSL

HTTP：超文本传送协议（HTTP),主要作用是在万维网上读取数据的协议。HTTP的功能像是FTP和SMTP的结合。

连接方式是无状态的（也就是说服务器不会保存有关客户的信息，客户发送报文请求，服务器发送响应进行回答），HTTP在熟知端口80上使用TCP的服务。

@1.请求报文：请求报文包括一个请求行，一个首部，有时还有一个主体

请求行：三个字节，方法（定义请求类型）+URL（定义了相关Web网页的名称和地址）+版本（HTTP的当前版本号，目前是1.1）

例：Get /usr/bin/image1 HTTP/1.1

请求报文首部：0-多个首部，向服务器发送附加信息。Accept:image/gif  Accept:image/jpeg

请求报文实体：实体通常是一些需要发送的备注信息

@2.响应报文：响应报文包括一个状态行，一些首部，一个空行，一个实体。

响应行：三个字节，版本+状态码（200）+短语（OK，表示请求成功）HTTP/1.1 200 OK

响应首部：0-多个首部，向客户端发送附加信息

空行：真的是一条空行

响应主体：包含从服务器向客户发送的文档。

@3.持续连接：在HTTP1.1以前都是非持续连接，现在默认持续连接。

非持续连接：每一个请求/响应都需要建立一次TCP连接，计算机开销很大。

持续连接：服务器在客户请求时或者时限到关闭连接。

HTTPS：连接方式是HTTP＋SSL构建的可进行加密传输、身份认证的网络协议，端口443

采用https的server必须从CA申请一个证书，所以目前所有的银行系统网站，关键部分应用的都是https

6.IPv4

分类编址：地址空间分为5类，ABCDE

A、B、C三类：IP地址划分为网络标识（net-id)和主机标识(host-id)

A类：net-id(1B)+host-id(3B)，数以万计的A类地址被浪费，最左一位始终为0

B类： net-id(2B)+host-id(2B)，许多B类地址被浪费，最左两位应该为10

C类:net-id(3B)+host-id(1B)，C类地址中的地址对大多数机构来说是不够用的，最左边三位应该为110

D类：多播地址

E类：保留为今后使用

二级编址：子网掩码 例子：子网掩码0.0.0.0/27 默认掩码 0.0.0.0/24

三级编址：超网掩码 例子：同上面相同的网络0.0.0.0/21,将八个地址合并成为一个超地址

无分类编址：当一个组织被授权使用一个地址块，这个地址块可以被划分为两部分，前缀和后缀。前缀指明网络，后缀指明主机

无分类域间路由选择（CIDR）

7.TCP拥塞避免

慢开始和拥塞避免，快重传和快恢复

8.滑动窗口滑动窗口实现面向流的可靠性

最基本的传输可靠性来源于“确认重传”机制。

TCP的滑动窗口的可靠性也是建立在“确认重传”基础上的。

发送窗口只有收到对端对于本段发送窗口内字节的ACK确认，才会移动发送窗口的左边界。

接收窗口只有在前面所有的段都确认的情况下才会移动左边界。当在前面还有字节未接收但收到后面字节的情况下，窗口不会移动，并不对后续字节确认。以此确保对端会对这些数据重传。

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