圖解網絡-小林coding筆記（持續更新）

大綱

基礎

TCP/IP網絡模型有哪幾層？

TCP/IP網絡通常是由上到下分成 4 層，分別是應用層，傳輸層，網絡層和網絡接口層。

應用層：負責向用戶提供一組應用程序，比如HTTP、DNS、FTP等；
傳輸層：負責端到端的通信，比如TCP、UDP等；
網絡層：負責網絡包的封裝、分片、路由、轉發，比如IP、ICMP等；
網絡接口層：負責網絡包在物理網絡中的傳輸，比如網絡包的封幀、MAC尋址、差錯檢測，以及通過網卡傳輸網絡幀等。

不過，我們常說的七層和四層負載均衡，是用OSI網絡模型來描述的，七層對應的是應用層，四層對應的傳輸層。

鍵入網址到網頁顯示，期間發生了什么？

Linux系統是如何收發網絡包的？

一、HTTP

HTTP 常見面試題

HTTP基本概念

HTTP 是什么？

HTTP是超文本傳輸協議，是一個在計算機世界里專門在「兩點」之間「傳輸」文字、圖片、音頻、視頻等「超?本」數據的「約定和規范」。

HTTP常見的狀態碼有哪些？

1xx 類狀態碼屬于提示信息，是協議處理中的?種中間狀態，實際?到的?較少。
2xx 類狀態碼表示服務器成功處理了客戶端的請求，也是我們最愿意看到的狀態。

「200 OK」是最常?的成功狀態碼，表示?切正常。如果是? HEAD 請求，服務器返回的響應頭都會有 body 數據。
「204 No Content」也是常?的成功狀態碼，與 200 OK 基本相同，但響應頭沒有 body 數據。
「206 Partial Content」是應?于 HTTP 分塊下載或斷點續傳，表示響應返回的 body 數據并不是資源的全部，?是其中的?部分，也是服務器處理成功的狀態。

3xx 類狀態碼表示客戶端請求的資源發?了變動，需要客戶端?新的 URL 重新發送請求獲取資源，也就是重定向。

「301 Moved Permanently」表示永久重定向，說明請求的資源已經不存在了，需改?新的 URL 再次訪問。
「302 Found」表示臨時重定向，說明請求的資源還在，但暫時需要?另?個 URL 來訪問。

301 和 302 都會在響應頭?使?字段Location，指明后續要跳轉的 URL，瀏覽器會?動重定向新的URL。

「304 Not Modified」不具有跳轉的含義，表示資源未修改，重定向已存在的緩沖?件，也稱緩存重定向，也就是告訴客戶端可以繼續使?緩存資源，?于緩存控制。

4xx 類狀態碼表示客戶端發送的報?有誤，服務器?法處理，也就是錯誤碼的含義。

「400 Bad Request」表示客戶端請求的報?有錯誤，但只是個籠統的錯誤。
「403 Forbidden」表示服務器禁?訪問資源，并不是客戶端的請求出錯。
「404 Not Found」表示請求的資源在服務器上不存在或未找到，所以?法提供給客戶端。

5xx 類狀態碼表示客戶端請求報?正確，但是服務器處理時內部發?了錯誤，屬于服務器端的錯誤碼。

「500 Internal Server Error」與 400 類型，是個籠統通?的錯誤碼，服務器發?了什么錯誤，我們并不知道。
「501 Not Implemented」表示客戶端請求的功能還不?持，類似“即將開業，敬請期待”的意思。
「502 Bad Gateway」通常是服務器作為?關或代理時返回的錯誤碼，表示服務器?身?作正常，訪問后端服務器發?了錯誤。
「503 Service Unavailable」表示服務器當前很忙，暫時?法響應客戶端，類似“?絡服務正忙，請稍后重試”的意思。

HTTP常見字段有哪些？

Host字段：客戶端發送請求時，?來指定服務器的域名。
Connection字段：Connection 字段最常?于客戶端要求服務器使?「HTTP ?連接」機制，以便其他請求復?。
Content-Length字段：服務器在返回數據時，會有 Content-Length 字段，表明本次回應的數據?度。
Content-Type字段：?于服務器回應時，告訴客戶端，本次數據是什么格式。
Content-Encoding字段：說明數據的壓縮?法。
Accept-Encoding字段：客戶端在請求時，?該字段說明??可以接受哪些壓縮?法。

GET與POST

GET和POST有什么區別？

GET 的語義是請求獲取指定的資源。 GET ?法是安全、冪等、可被緩存的。
POST 的語義是根據請求負荷（報?主體）對指定的資源做出處理，具體的處理?式視資源類型?不同。POST 不安全，不冪等，（?部分實現）不可緩存。

HTTP緩存技術

HTTP緩存有哪些實現方式？

對于?些具有重復性的 HTTP 請求，?如每次請求得到的數據都?樣的，我們可以把這對「請求-響應」的數據都緩存在本地，那么下次就直接讀取本地的數據，不必在通過?絡獲取服務器的響應了，這樣的話HTTP/1.1 的性能肯定?眼可?的提升。
HTTP 緩存有兩種實現?式，分別是強制緩存和協商緩存。

什么是強制緩存？

強緩存指的是只要瀏覽器判斷緩存沒有過期，則直接使?瀏覽器的本地緩存，決定是否使?緩存的主動性在于瀏覽器這邊。

強緩存是利?下?這兩個 HTTP 響應頭部（Response Header）字段實現的，它們都?來表示資源在客戶端緩存的有效期：

Cache-Control，是一個相對時間；
Expires，是一個絕對時間。

如果 HTTP 響應頭部同時有 Cache-Control 和 Expires 字段的話， Cache-Control 的優先級?于 Expires。

Cache-control 選項更多?些，設置更加精細，所以建議使? Cache-Control 來實現強緩存。具體的實現流程如下：

當瀏覽器第一次請求訪問服務器資源時，服務器會在返回這個資源的同時，在Response頭部加上Cache-Control，并在Cache-Control中設置了過期時間大小；
瀏覽器再次請求訪問服務器中的該資源時，會先通過請求資源的時間與Cache-Control中設置的過期時間大小，來計算出該資源是否過期，如果沒有，則使用該緩存，否則重新請求服務器；
服務器再次收到請求后，會再次更新Response頭部的Cache-Control。

什么是協商緩存？

當我們在瀏覽器使?開發者?具的時候，你可能會看到過某些請求的響應碼是304，這個是告訴瀏覽器可以使?本地緩存的資源，通常這種通過服務端告知客戶端是否可以使?緩存的?式被稱為協商緩存。
協商緩存就是與服務端協商之后，通過協商結果來判斷是否使用使用本地緩存。

協商緩存可以基于兩種頭部來實現。
第一種：請求頭部中的If-Modified-Since字段與響應頭部中的Last-Modified字段實現，這兩個字段的意思是：

響應頭部中的Last-Modified：標識這個響應資源的最后修改時間；
請求頭部中的If-Modified-Since：當資源過期了，發現響應頭中具有Last-Modified聲明，則再次發起請求的時候帶上 Last-Modified 的時間，服務器收到請求后發現有 If-Modified-Since 則與被請求資源的最后修改時間進?對?（Last-Modified），如果最后修改時間較新（?），說明資源?被改過，則返回最新資源， HTTP 200 OK；如果最后修改時間較舊（?），說明資源?新修改，響應HTTP 304 ?緩存。

第二種：請求頭部中的If-None-Match字段與響應頭部中的Etag字段，這兩個字段的意思是：

響應頭部中的Etag：唯一標識響應資源；
請求頭部中的If-None-Match：當資源過期時，瀏覽器發現響應頭里有Etag，則再次向服務器發起請求時，會將請求頭If-None-Match值設置為Etag的值，服務器收到請求后進行比對，如果資源沒有變化返回304，如果資源變化了返回200。

第?種實現?式是基于時間實現的，第?種實現?式是基于?個唯?標識實現的，相對來說后者可以更加準確地判斷?件內容是否被修改，避免由于時間篡改導致的不可靠問題。

協商緩存這兩個字段都需要配合強制緩存中 Cache-Control 字段來使?，只有在未能命中強制緩存的時候，才能發起帶有協商緩存字段的請求。

HTTP特性

HTTP/1.1的優點有哪些？

簡單：HTTP 基本的報?格式就是 header + body ，頭部信息也是 key-value 簡單?本的形式，易于理解，降低了學習和使?的?檻。
靈活和易于擴展：HTTP 協議?的各類請求?法、URI/URL、狀態碼、頭字段等每個組成要求都沒有被固定死，都允許開發?員?定義和擴充。
應用廣泛和跨平臺

HTTP/1.1 的缺點有哪些？

無狀態雙刃劍
明?傳輸雙刃劍
不安全

HTTP/1.1的性能如何？

HTTP 協議是基于 TCP/IP，并且使?了「請求 - 應答」的通信模式。

長連接
管道網絡傳輸
隊頭阻塞

HTTP與HTTPS

HTTP與 HTTPS 有哪些區別?

HTTP是超文本傳輸協議，信息是明文傳輸，存在安全風險的問題。HTTPS則解決HTTP不安全的缺陷，在TCP和HTTP網絡層之間加入了SSL/TLS安全協議，使得報文能夠加密傳輸。
HTTP連接建立相對簡單，TCP三次握手之后便可進行HTTP的報文傳輸。而HTTPS在TCP三次握手之后，還需進行SSL/TLS的握手過程，才可進入加密報文傳輸。
兩者的默認端口不一樣，HTTP默認端口是80，HTTPS默認端口是443。
HTTPS協議需要向CA（證書權威機構）申請數字證書，來保證服務器的身份是可信的。

HTTPS 解決了 HTTP 的哪些問題?

HTTP由于是明文傳輸，所以安全上存在三個風險：

竊聽風險
篡改風險
冒充風險

在這里插入圖片描述
HTTPS 在 HTTP 與 TCP 層之間加?了 SSL/TLS 協議，可以很好的解決了上述的風險：

信息加密
校驗機制
身份證書

HTTPS是如何解決上面的三個風險的？

混合加密的方式實現信息的機密性，解決了竊聽的風險。
摘要算法的方式來實現完整性，它能夠為數據生成獨一無二的「指紋」，指紋用于校驗數據的完整性，解決了篡改的風險。
將服務器公鑰放入到數字證書中，解決了冒充的風險。

HTTPS是如何建立連接的？其間交互了什么？

SSL/TLS協議基本流程：

客戶端想服務器索要驗證服務器的公鑰。
雙方協商生產「會話秘鑰」。
雙方采用「會話秘鑰」進行加密通信。

HTTPS的應用數據是如何保證完整性的？

HTTPS一定安全可靠嗎？

HTTP/1.1、HTTP/2、HTTP/3演變

HTTP/1.1 如何優化？

如何避免發送HTTP請求？

如何減少HTTP請求次數？

如何減少HTTP響應的數據大小？

HTTPS RSA 握手解析

TLS握手過程

RSA握手過程

RSA算法的缺陷

HTTPS ECDHE握手解析

HTTPS如何優化？

HTTP/2 牛逼在哪？

HTTP/3強勢來襲

既然有HTTP協議，為什么還要有RPC?

既然有HTTP協議，為什么還要有WebSocket？

二、TCP

TCP三次握手與四次揮手面試題

TCP重傳、滑動窗口、流量控制、擁塞控制

TCP實戰抓包分析

TCP半連接隊列和全連接隊列

如何優化TCP?

如何理解是TCP面向字節流協議？

為什么TCP每次建立連接時，初始化序列號都要不一樣呢？

SYN報文什么時候情況下會被丟棄？

已建立連接的TCP，收到SYN會發生什么？

四次揮手中收到序的FIN包會如何處理？

在TIME_WAIT狀態的TCP連接，收到SYN后會發生什么？

TCP連接，一端斷電和進程崩潰有什么區別？

拔掉網線后，原本的TCP連接還存在嗎？

tcp_tw_reuse 為什么默認是關閉的？

HTTPS 中 TLS 和 TCP 能同時握手嗎？

TCP Keepalive 和 HTTP Keep-Alive 是一個東西嗎?

TCP協議有什么缺陷？

如何基于UDP協議實現可靠傳輸？

服務端沒有isten，客戶端發起連接建立，會發生什么？

用了TCP協議，數據一定不會丟嗎？

TCP四次揮手，可以變成三次嗎？

TCP序列號和確認號是如何變化的？

三、IP

IP基礎知識全家桶

ping 的工作原理

斷網了，還能ping通127.0.0.1嗎?

四、網絡安全

說說有哪些安全攻擊？

DNS 劫持了解嗎？

什么是 CSRF 攻擊？如何避免？

什么是 DoS、DDoS、DRDoS 攻擊？

什么是 XSS 攻擊，如何避免?

對稱加密與非對稱加密有什么區別？

RSA 和 AES 算法有什么區別？

資料

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