面試計算機網絡八股文五問五答第二期

作者：程序員小白條，個人博客

相信看了本文后，對你的面試是有一定幫助的！

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1.OSI七層協議？

2. TCP和UDP傳輸協議的區別？

1. TCP是可靠的傳輸協議，你知道它怎么實現的一些擁塞控制，或者說對于數據發送量的合理限制？

TCP（傳輸控制協議）通過擁塞控制和流量控制來實現可靠的數據傳輸。其中，擁塞控制是TCP用來控制網絡擁塞和避免網絡超載的機制，而流量控制是用來控制數據發送方與接收方之間的數據流量的機制。

擁塞控制主要通過以下幾個算法來實現：

1. 慢啟動（Slow Start）：在建立連接時，TCP發送方初始將擁塞窗口設置為一個較小的值，然后每收到一個確認，擁塞窗口指數式增加，以適應網絡的容量。
2. 擁塞避免（Congestion Avoidance）：一旦擁塞窗口達到一個閾值（擁塞窗口大小的一半），TCP發送方就采用線性增加的方式增加擁塞窗口，以更穩定地發送數據。
3. 快速重傳（Fast Retransmit）：如果TCP發送方連續接受到3個重復的確認（ACK），即表明網絡中有一段丟失的數據，TCP發送方將立即重傳這些數據，而不必等待超時。
4. 快速恢復（Fast Recovery）：在進行快速重傳后，TCP發送方將擁塞窗口減半，并且進入快速恢復狀態。在此狀態下，每收到一個確認，擁塞窗口仍然線性增加，但增加的速度較慢。

對于數據發送量的合理限制，TCP使用了流量控制機制來確保接收方能夠跟上發送方的發送速度。流量控制通過使用滑動窗口（Sliding Window）來限制發送方的數據發送量，確保不會使接收方無法處理大量數據。

滑動窗口的大小由接收方動態調整。每次接收方收到一定數量的數據后，會向發送方發送一個確認，確認中包含了接收方的可用窗口大小。發送方根據接收方返回的可用窗口大小來動態調整發送的數據量，以保持發送方和接收方的數據傳輸速度的平衡。

通過擁塞控制和流量控制的機制，TCP能夠根據網絡的狀況和接收方的處理能力來合理地限制數據發送量，同時保證網絡的穩定和可靠性。

3. 擁塞控制、超時重傳的具體原理？

擁塞控制：

擁塞控制的目的是避免網絡中的擁塞，保證網絡的穩定性。TCP使用擁塞窗口（Congestion Window）來控制發送方的數據發送速率。

慢啟動：當TCP建立連接時，發送方將初始擁塞窗口設置為一個比較小的值（一般為一個報文段的大小），然后隨著收到的確認報文的增加，指數級地增加擁塞窗口的大小。這樣做的目的是保守地探測當前網絡的容量，避免一開始就發送大量數據造成網絡擁塞。

擁塞避免：一旦擁塞窗口達到一個閾值（擁塞窗口大小的一半），TCP發送方采用線性增加的方式增加擁塞窗口，以更穩定地發送數據。即擁塞窗口的增加速率由指數增長變成線性增長，減緩擁塞窗口增長的速度。

快速重傳：當接收方收到的重復確認（ACK）達到一定數量時，表示發送的數據部分被丟失，TCP發送方會立即重傳對應的丟失部分數據，而不必等待超時。

快速恢復：在進行快速重傳后，TCP發送方將擁塞窗口減半，并進入快速恢復狀態。在這個狀態下，擁塞窗口仍然線性增加，但增加速度降低。

超時重傳：

當數據發送后，TCP發送方會啟動一個定時器，等待接收方發送確認報文。如果在定時器時間內沒有收到確認，則認為數據丟失，TCP發送方會立即重傳該數據。

超時時間的選擇是有一定策略的，一般會根據網絡環境動態調整。如果確認報文的返回時間很短，則認為網絡較好，可以采用較短的超時時間。反之，若返回時間較長，則認為網絡擁塞或延遲較高，需要設置較長的超時時間。

超時重傳主要用于檢測丟失的數據，并盡快重新發送以保證數據的可靠傳輸。但超時重傳容易造成網絡擁塞，因此擁塞控制機制與超時重傳機制相互配合，對網絡擁塞進行控制與避免。

4.Http 2.0 相比 1.0做了哪些更新？

1. 二進制傳輸：HTTP/2.0 使用二進制格式來傳輸數據，而 HTTP/1.1 使用文本格式。二進制格式更加緊湊和高效，減少了傳輸的開銷，使數據傳輸更快。
2. 多路復用（Multiplexing）：HTTP/2.0 允許多個請求和響應同時在單個連接上傳輸，而不需要像 HTTP/1.1 那樣在多個連接上傳輸。這提高了性能，減少了延遲，特別對于加載網頁中的多個資源文件非常有益。
3. 頭部壓縮：HTTP/2.0 使用 HPACK 算法對 HTTP 頭部進行壓縮，減小了頭部信息的傳輸開銷。在 HTTP/1.1 中，每次請求和響應都會包含重復的頭部信息，而 HTTP/2.0 可以顯著減小這種冗余。
4. 服務器推送（Server Push）：HTTP/2.0 允許服務器主動向客戶端推送資源，而不需要客戶端顯式請求。這有助于加速頁面加載，減少了客戶端發起請求的次數。
5. 優化流量控制：HTTP/2.0 提供了更好的流量控制機制，允許客戶端和服務器更好地管理數據流量，避免了擁塞。
6. 安全性：雖然 HTTP/2.0 不要求使用加密，但現實中，幾乎所有的 HTTP/2.0 連接都使用了加密，通常使用 TLS/SSL，以提高安全性和隱私。
7. 適應性：HTTP/2.0 可以更好地適應不穩定的網絡條件，如高延遲或丟包率高的情況，提供更好的性能。

5.TCP 有哪些字段？

傳輸控制協議(Transmission Control Protocol，TCP)是一種傳輸層協議。TCP使數據包從源到目的地的傳輸更加順暢。它是一種面向連接的端到端協議。每個數據包由TCP包裹在一個報頭中，該報頭由10個強制字段共20個字節和一個0到40 字節的可選數據字段組成

? 1.源端口號(Source Port)：16bits，該字段標識發送方應用程序的端口號。

? 2.目標端口號(Destination Port)：16bits，該字段標識接收方應用程序的端口號。

? 3.序列號(Sequence Number)：32bits，在連接建立(三次握手)后，該字段包含一個32位隨機初始序列號/起始數據位，隨后增加傳輸的字節數。

? 4.確認應答號(Acknowledgement Number)：32bits，接收方使用這個32位參數來請求下一個TCP段。它是下一個預測的TCP段的序列號。

? 5.報頭長度(Header Length)：4bits，該字段表示TCP報頭的大小，但是是按比例縮小的版本。

? 6.保留位(Reserved)：6bits，該字段的位設置為零。這些位保留供以后使用。

? 7.標志位(Flags bits)：6bits，一組六個字段，每個字段長一位。TCP標志用于指示TCP會話期間的特定狀態，可用于故障排除或控制特定連接的處理方式。每個標志位值為1，表示特定標志為”設置”。