计算机网络
一、Http协议
001 - 什么是HTTP及HTTPS? HTTP和HTTPS协议的区别
HTTP
HTTP即超文本运输协议，是实现网络通信的一种规范，它定义了客户端和服务器之间交换报文的格式和方式，默认使用 80 端口。它使用 TCP 作为传输层协议，保证了数据传输的可靠性。 HTTP是一个传输协议，即将数据由A传到B或将B传输到A，并且 A 与 B 之间能够存放很多第三方，如： A<=>X<=>Y<=>Z<=>B；传输的数据并不是计算机底层中的二进制包，而是完整的、有意义的数据，如HTML 文件, 图片文件, 查询结果等超文本，能够被上层应用识别；在实际应用中，HTTP常被用于在Web浏览器和网站服务器之间传递信息，以明文方式发送内容，不提供任何方式的数据加密
特点/优点
- 支持客户/服务器模式
- 简单快速：客户向服务器请求服务时，只需传送请求方法和路径。由于HTTP协议简单，使得HTTP服务器的程序规模小，因而通信速度很快
- 灵活：HTTP允许传输任意类型的数据对象。正在传输的类型由Content-Type加以标记
- 无连接：无连接的含义是限制每次连接只处理一个请求。服务器处理完客户的请求，并收到客户的应答后，即断开连接。采用这种方式可以节省传输时间
- 无状态：HTTP协议无法根据之前的状态进行本次的请求处理
缺点
无状态
- HTTP 是一个无状态的协议，HTTP 服务器不会保存关于客户的任何信息。
明文传输
- 协议中的报文使用的是文本形式，这就直接暴露给外界，不安全。
不安全
- 通信使用明文（不加密），内容可能会被窃听；
- 不验证通信方的身份，因此有可能遭遇伪装；
- 无法证明报文的完整性，所以有可能已遭篡改；
HTTPS
为了保证这些隐私数据能加密传输，让HTTP运行安全的SSL/TLS协议上，即 HTTPS = HTTP + SSL/TLS，通过 SSL证书来验证服务器的身份，并为浏览器和服务器之间的通信进行加密；SSL 协议位于TCP/IP 协议与各种应用层协议之间，浏览器和服务器在使用 SSL 建立连接时需要选择一组恰当的加密算法来实现安全通信，为数据通讯提供安全支持
流程
- 首先客户端通过URL访问服务器建立SSL连接
- 服务端收到客户端请求后，会将网站支持的证书信息（证书中包含公钥）传送一份给客户端
- 客户端的服务器开始协商SSL连接的安全等级，也就是信息加密的等级
- 客户端的浏览器根据双方同意的安全等级，建立会话密钥，然后利用网站的公钥将会话密钥加密，并传送给网站
- 服务器利用自己的私钥解密出会话密钥
- 服务器利用会话密钥加密与客户端之间的通信
HTTPS的特点
HTTPS的优点
- 使用HTTPS协议可以认证用户和服务器，确保数据发送到正确的客户端和服务器；
- 使用HTTPS协议可以进行加密传输、身份认证，通信更加安全，防止数据在传输过程中被窃取、修改，确保数据安全性；
- HTTPS是现行架构下最安全的解决方案，虽然不是绝对的安全，但是大幅增加了中间人攻击的成本；
HTTPS的缺点
- HTTPS需要做服务器和客户端双方的加密个解密处理，耗费更多服务器资源，过程复杂；
- HTTPS协议握手阶段比较费时，增加页面的加载时间；
- SSL证书是收费的，功能越强大的证书费用越高；
- HTTPS连接服务器端资源占用高很多，支持访客稍多的网站需要投入更大的成本；
- SSL证书需要绑定IP，不能再同一个IP上绑定多个域名。
区别
- HTTPS是HTTP协议的安全版本，HTTP协议的数据传输是明文的，是不安全的，HTTPS使用了SSL/TLS协议进行了加密处理，相对更安全
- HTTP 和 HTTPS 使用连接方式不同，默认端口也不一样，HTTP是80，HTTPS是443
- HTTPS 由于需要设计加密以及多次握手，性能方面不如 HTTP
- HTTPS需要SSL，SSL 证书需要钱，功能越强大的证书费用越高
002 - 常见的HTTP请求方法
- GET: 向服务器获取数据；
- POST：将实体提交到指定的资源，通常会造成服务器资源的修改；
- PUT：上传文件，更新数据；
- DELETE：删除服务器上的对象；
- HEAD：获取报文首部，与GET相比，不返回报文主体部分；
- OPTIONS：询问支持的请求方法，用来跨域请求；
- CONNECT：要求在与代理服务器通信时建立隧道，使用隧道进行TCP通信；
- TRACE: 回显服务器收到的请求，主要⽤于测试或诊断。
003 - GET和POST的请求的区别
GET: 向服务器获取数据，POST：将实体提交到指定的资源，通常会造成服务器资源的修改；区别为
应用场景
- GET 请求是一个幂等的请求，一般 Get 请求用于对服务器资源不会产生影响的场景，比如说请求一个网页的资源。而 Post 不是一个幂等的请求，一般用于对服务器资源会产生影响的情景，比如注册用户这一类的操作。
是否缓存
- 因为两者应用场景不同，浏览器一般会对 Get 请求缓存，但很少对 Post 请求缓存。
发送的报文格式
- Get 请求的报文中实体部分为空，Post 请求的报文中实体部分一般为向服务器发送的数据。
参数传递方式
- GET参数通过URL传递，POST放在Request body中
安全性
- Get 请求可以将请求的参数放入 url 中向服务器发送，这样的做法相对于 Post 请求来说是不太安全的，因为请求的 url 会被保留在历史记录中。
请求长度
- 浏览器由于对 url 长度的限制，所以会影响 get 请求发送数据时的长度。
参数类型
- get的参数类型只接受ASCII字符，post 的参数传递支持更多的数据类型。
004 - GET方法URL长度限制的原因
实际上HTTP协议规范并没有对get方法请求的url长度进行限制，这个限制是特定的浏览器及服务器对它的限制。get方法中的URL长度最长不超过2083个字符，这样所有的浏览器和服务器都可能正常工作。
005 - POST和PUT请求的区别
- PUT请求是向服务器端发送数据，从而修改数据的内容，但是不会增加数据的种类等，也就是说无论进行多少次PUT操作，其结果并没有不同。（可以理解为时更新数据）
- POST请求是向服务器端发送数据，该请求会改变数据的种类等资源，它会创建新的内容。（可以理解为是创建数据）
006 - OPTIONS请求方法及使用场景
OPTIONS：询问支持的请求方法，用来跨域请求；通过这个方法，客户端可以在采取具体资源请求之前，决定对该资源采取何种必要措施，或者了解服务器的性能。该请求方法的响应不能缓存。主要用途
- 获取服务器支持的所有HTTP请求方法；
- 用来检查访问权限。例如：在进行 CORS 跨域资源共享时，对于复杂请求，就是使用 OPTIONS 方法发送嗅探请求，以判断是否有对指定资源的访问权限。
007 - HTTP请求报文的是什么样的？
组成
- 请求⾏: 请求⽅法字段、URL字段、HTTP协议版本字段。它们⽤空格分隔。例如，GET /index.html HTTP/1.1。
- 请求头部: 请求头部由关键字/值对组成，每⾏⼀对，关键字和值⽤英⽂冒号“:”分隔
- User-Agent：产⽣请求的浏览器类型。
- Accept：客户端可识别的内容类型列表。
- Host：请求的主机名，允许多个域名同处⼀个IP地址，即虚拟主机。
- 空⾏
- 请求体: post put等请求携带的数据
008 - HTTP响应报文的是什么样的？
组成
- 响应⾏: 由网络协议版本，状态码和状态码的原因短语组成，例如 HTTP/1.1 200 OK
- 响应头: 响应部⾸组成
- 空⾏
- 响应体: 服务器响应的数据
009 - 常见的HTTP请求头和响应头
HTTP Request Header 常见的请求头
- Accept:浏览器能够处理的内容类型
- Accept-Charset:浏览器能够显示的字符集
- Accept-Encoding：浏览器能够处理的压缩编码
- Accept-Language：浏览器当前设置的语言
- Connection：浏览器与服务器之间连接的类型
- Cookie：当前页面设置的任何Cookie
- Host：发出请求的页面所在的域
- Referer：发出请求的页面的URL
- User-Agent：浏览器的用户代理字符串
HTTP Responses Header 常见的响应头
- Date：表示消息发送的时间，时间的描述格式由rfc822定义
- server:服务器名称
- Connection：浏览器与服务器之间连接的类型
- Cache-Control：控制HTTP缓存
- content-type:表示后面的文档属于什么MIME类型
010 - 与缓存相关的HTTP请求头有哪些
强缓存
- Expires
- Cache-Control
协商缓存
- Etag、If-None-Match
- Last-Modified、If-Modified-Since
011 - URL有哪些组成部分
http://www.aspxfans.com:8080/news/index.asp?boardID=5&ID=24618&page=1#name
协议部分
- 该URL的协议部分为“http：”，这代表网页使用的是HTTP协议。在Internet中可以使用多种协议，如HTTP，FTP等等本例中使用的是HTTP协议。在"HTTP"后面的“//”为分隔符；
域名部分
- 该URL的域名部分为“www.aspxfans.com”。一个URL中，也可以使用IP地址作为域名使用
端口部分
- 跟在域名后面的是端口，域名和端口之间使用“:”作为分隔符。端口不是一个URL必须的部分，如果省略端口部分，将采用默认端口（HTTP协议默认端口是80，HTTPS协议默认端口是443）
虚拟目录部分
- 从域名后的第一个“/”开始到最后一个“/”为止，是虚拟目录部分。虚拟目录也不是一个URL必须的部分。本例中的虚拟目录是“/news/”；
文件名部分
- 从域名后的最后一个“/”开始到“？”为止，是文件名部分，如果没有“?”,则是从域名后的最后一个“/”开始到“#”为止，是文件部分，如果没有“？”和“#”，那么从域名后的最后一个“/”开始到结束，都是文件名部分。本例中的文件名是“index.asp”。文件名部分也不是一个URL必须的部分，如果省略该部分，则使用默认的文件名；
参数部分
- 从“？”开始到“#”为止之间的部分为参数部分，又称搜索部分、查询部分。本例中的参数部分为“boardID=5&ID=24618&page=1”。参数可以允许有多个参数，参数与参数之间用“&”作为分隔符。
锚部分
- 从“#”开始到最后，都是锚部分。本例中的锚部分是“name”。锚部分也不是一个URL必须的部分；
012 - 端口号的作用
一台主机(对应一个IP地址)可以提供很多服务。如果只有一个IP，就无法区分不同的网络服务，所以采用”IP+端口号”来区分不同的服务。
013 - HTTP协议的性能怎么样
HTTP 协议是基于 TCP/IP，并且使用了请求-应答的通信模式，所以性能的关键就在这两点里。
长连接
连接模式分类
HTTP协议有两种连接模式，一种是持续连接（长连接），一种非持续连接（短连接）。
- 非持续连接指的是服务器必须为每一个请求的对象建立和维护一个全新的连接。
- 持续连接下，TCP 连接默认不关闭，可以被多个请求复用。采用持续连接的好处是可以避免每次建立 TCP 连接三次握手时所花费的时间。
HTTP不同版本的采用不同的连接方式
在HTTP/1.0 每发起一个请求，都要新建一次 TCP 连接（三次握手），而且是串行请求，做了无畏的 TCP 连接建立和断开，增加了通信开销。该版本使用的非持续的连接，但是可以在请求时，加上 Connection: keep-alive 来要求服务器不要关闭 TCP 连接。
在HTTP/1.1 提出了长连接的通信方式，也叫持久连接。这种方式的好处在于减少了 TCP 连接的重复建立和断开所造成的额外开销，减轻了服务器端的负载。该版本及以后版本默认采用的是持续的连接。目前对于同一个域，大多数浏览器支持同时建立 6 个持久连接。
管道网络传输
HTTP/1.1 采用了长连接的方式，这使得管道（pipeline）网络传输成为了可能。管道（pipeline）网络传输是指：可以在同一个 TCP 连接里面，客户端可以发起多个请求，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。但是服务器还是按照顺序回应请求。如果前面的回应特别慢，后面就会有许多请求排队等着。这称为队头堵塞。
队头堵塞
HTTP 传输的报文必须是一发一收，但是，里面的任务被放在一个任务队列中串行执行，一旦队首的请求处理太慢，就会阻塞后面请求的处理。这就是HTTP队头阻塞问题。解决方案
- 并发连接：对于一个域名允许分配多个长连接，那么相当于增加了任务队列，不至于一个队伍的任务阻塞其它所有任务。
- 域名分片：将域名分出很多二级域名，它们都指向同样的一台服务器，能够并发的长连接数变多，解决了队头阻塞的问题。
014 - 对keep-Alive的理解
HTTP1.0 中默认是在每次请求/应答，客户端和服务器都要新建一个连接，完成之后立即断开连接，这就是短连接。当使用Keep-Alive模式时，Keep-Alive功能使客户端到服务器端的连接持续有效，当出现对服务器的后继请求时，Keep-Alive功能避免了建立或者重新建立连接，这就是长连接。
不同版本HTTP的keep-Alive使用方法
- TTP1.0版本是默认没有Keep-alive的，所以要想连接得到保持，必须手动配置发送Connection: keep-alive字段。若想断开keep-alive连接，需发送Connection:close字段；
- HTTP1.1规定了默认保持长连接，数据传输完成了保持TCP连接不断开，等待在同域名下继续用这个通道传输数据。如果需要关闭，需要客户端发送Connection：close首部字段。
Keep-Alive的建立过程
- 客户端向服务器在发送请求报文同时在首部添加发送Connection字段
- 服务器收到请求并处理 Connection字段
- 服务器回送Connection:Keep-Alive字段给客户端
- 客户端接收到Connection字段
- Keep-Alive连接建立成功
服务端自动断开过程
- 客户端向服务器只是发送内容报文（不包含Connection字段）
- 服务器收到请求并处理
- 服务器返回客户端请求的资源并关闭连接
- 客户端接收资源，发现没有Connection字段，断开连接
客户端请求断开连接过程
- 客户端向服务器发送Connection:close字段
- 服务器收到请求并处理connection字段
- 服务器回送响应资源并断开连接
- 客户端接收资源并断开连接
开启Keep-Alive的优点
- 较少的CPU和内存的使⽤（由于同时打开的连接的减少了）；
- 允许请求和应答的HTTP管线化；
- 降低拥塞控制 （TCP连接减少了）；
- 减少了后续请求的延迟（⽆需再进⾏握⼿）；
- 报告错误⽆需关闭TCP连接；
开启Keep-Alive的缺点
- 长时间的Tcp连接容易导致系统资源无效占用，浪费系统资源。
015 - HTTP 1.0 和 HTTP 1.1 之间有哪些区别？
连接方面
- http1.0 默认使用非持久连接，而 http1.1 默认使用持久连接。http1.1 通过使用持久连接来使多个 http 请求复用同一个 TCP 连接，以此来避免使用非持久连接时每次需要建立连接的时延。
资源请求方面
- 在 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。
缓存方面
- 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 Etag、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。
新增了 host 字段
- http1.1 中新增了 host 字段，用来指定服务器的域名。http1.0 中认为每台服务器都绑定一个唯一的 IP 地址，因此，请求消息中的 URL 并没有传递主机名（hostname）。但随着虚拟主机技术的发展，在一台物理服务器上可以存在多个虚拟主机，并且它们共享一个IP地址。因此有了 host 字段，这样就可以将请求发往到同一台服务器上的不同网站。
请求方法
- http1.1 相对于 http1.0 还新增了很多请求方法，如 PUT、HEAD、OPTIONS 等。
016 - HTTP 1.1 和 HTTP 2.0 的区别
二进制协议
- HTTP/2 是一个二进制协议。在 HTTP/1.1 版中，报文的头信息必须是文本（ASCII 编码），数据体可以是文本，也可以是二进制。HTTP/2 则是一个彻底的二进制协议，头信息和数据体都是二进制，并且统称为"帧" ，可以分为头信息帧和数据帧。 帧的概念是它实现多路复用的基础。
多路复用
- HTTP/2 实现了多路复用，HTTP/2 仍然复用 TCP 连接，但是在一个连接里，客户端和服务器都可以同时发送多个请求或回应，而且不用按照顺序一一发送，这样就避免了"队头堵塞"的问题。
数据流
- HTTP/2 使用了数据流的概念，因为 HTTP/2 的数据包是不按顺序发送的，同一个连接里面连续的数据包，可能属于不同的请求。因此，必须要对数据包做标记，指出它属于哪个请求。HTTP/2 将每个请求或回应的所有数据包，称为一个数据流。每个数据流都有一个独一无二的编号。数据包发送时，都必须标记数据流 ID ，用来区分它属于哪个数据流。
头信息压缩
- HTTP/2 实现了头信息压缩，由于 HTTP 1.1 协议不带状态，每次请求都必须附上所有信息。所以，请求的很多字段都是重复的，比如 Cookie 和 User Agent ，一模一样的内容，每次请求都必须附带，这会浪费很多带宽，也影响速度。HTTP/2 对这一点做了优化，引入了头信息压缩机制。一方面，头信息使用 gzip 或 compress 压缩后再发送；另一方面，客户端和服务器同时维护一张头信息表，所有字段都会存入这个表，生成一个索引号，以后就不发送同样字段了，只发送索引号，这样就能提高速度了。
服务器推送
- HTTP/2 允许服务器未经请求，主动向客户端发送资源，这叫做服务器推送。使用服务器推送提前给客户端推送必要的资源，这样就可以相对减少一些延迟时间。这里需要注意的是 http2 下服务器主动推送的是静态资源，和 WebSocket 以及使用 SSE 等方式向客户端发送即时数据的推送是不同的。
017 - HTTP2的头部压缩算法是怎样的？
原理
HTTP2的头部压缩是HPACK算法。在客户端和服务器两端建立“字典”，用索引号表示重复的字符串，采用哈夫曼编码来压缩整数和字符串，可以达到50%~90%的高压缩率。
- 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。
例子
- 例如下图中的两个请求， 请求一发送了所有的头部字段，第二个请求则只需要发送差异数据，这样可以减少冗余数据，降低开销。
018 - 说一下HTTP 3.0
HTTP/3基于UDP协议实现了类似于TCP的多路复用数据流、传输可靠性等功能，这套功能被称为QUIC协议。
流量控制、传输可靠性功能
- QUIC在UDP的基础上增加了一层来保证数据传输可靠性，它提供了数据包重传、拥塞控制、以及其他一些TCP中的特性。
集成TLS加密功能
- 目前QUIC使用TLS1.3，减少了握手所花费的RTT数。
多路复用
- 同一物理连接上可以有多个独立的逻辑数据流，实现了数据流的单独传输，解决了TCP的队头阻塞问题。
快速握手
- 由于基于UDP，可以实现使用0 ~ 1个RTT来建立连接。
019 - 当在浏览器中输入 Google.com 并且按下回车之后发生了什么？
解析URL
- 首先会对 URL 进行解析，分析所需要使用的传输协议和请求的资源的路径。如果输入的 URL 中的协议或者主机名不合法，将会把地址栏中输入的内容传递给搜索引擎。如果没有问题，浏览器会检查 URL 中是否出现了非法字符，如果存在非法字符，则对非法字符进行转义后再进行下一过程。
缓存判断
- 浏览器会判断所请求的资源是否在缓存里，如果请求的资源在缓存里并且没有失效，那么就直接使用，否则向服务器发起新的请求。
DNS解析
- 下一步首先需要获取的是输入的 URL 中的域名的 IP 地址，首先会判断本地是否有该域名的 IP 地址的缓存，如果有则使用，如果没有则向本地 DNS 服务器发起请求。本地 DNS 服务器也会先检查是否存在缓存，如果没有就会先向根域名服务器发起请求，获得负责的顶级域名服务器的地址后，再向顶级域名服务器请求，然后获得负责的权威域名服务器的地址后，再向权威域名服务器发起请求，最终获得域名的 IP 地址后，本地 DNS 服务器再将这个 IP 地址返回给请求的用户。用户向本地 DNS 服务器发起请求属于递归请求，本地 DNS 服务器向各级域名服务器发起请求属于迭代请求。
获取MAC地址
- 当浏览器得到 IP 地址后，数据传输还需要知道目的主机 MAC 地址，因为应用层下发数据给传输层，TCP 协议会指定源端口号和目的端口号，然后下发给网络层。网络层会将本机地址作为源地址，获取的 IP 地址作为目的地址。然后将下发给数据链路层，数据链路层的发送需要加入通信双方的 MAC 地址，本机的 MAC 地址作为源 MAC 地址，目的 MAC 地址需要分情况处理。通过将 IP 地址与本机的子网掩码相与，可以判断是否与请求主机在同一个子网里，如果在同一个子网里，可以使用 APR 协议获取到目的主机的 MAC 地址，如果不在一个子网里，那么请求应该转发给网关，由它代为转发，此时同样可以通过 ARP 协议来获取网关的 MAC 地址，此时目的主机的 MAC 地址应该为网关的地址。
TCP三次握手
- 下面是 TCP 建立连接的三次握手的过程，首先客户端向服务器发送一个 SYN 连接请求报文段和一个随机序号，服务端接收到请求后向服务器端发送一个 SYN ACK报文段，确认连接请求，并且也向客户端发送一个随机序号。客户端接收服务器的确认应答后，进入连接建立的状态，同时向服务器也发送一个ACK 确认报文段，服务器端接收到确认后，也进入连接建立状态，此时双方的连接就建立起来了。
HTTPS握手
- 如果使用的是 HTTPS 协议，在通信前还存在 TLS 的一个四次握手的过程。首先由客户端向服务器端发送使用的协议的版本号、一个随机数和可以使用的加密方法。服务器端收到后，确认加密的方法，也向客户端发送一个随机数和自己的数字证书。客户端收到后，首先检查数字证书是否有效，如果有效，则再生成一个随机数，并使用证书中的公钥对随机数加密，然后发送给服务器端，并且还会提供一个前面所有内容的 hash 值供服务器端检验。服务器端接收后，使用自己的私钥对数据解密，同时向客户端发送一个前面所有内容的 hash 值供客户端检验。这个时候双方都有了三个随机数，按照之前所约定的加密方法，使用这三个随机数生成一把秘钥，以后双方通信前，就使用这个秘钥对数据进行加密后再传输。
返回数据
- 当页面请求发送到服务器端后，服务器端会返回一个 html 文件作为响应，浏览器接收到响应后，开始对 html 文件进行解析，开始页面的渲染过程。
页面渲染
- 浏览器首先会根据 html 文件构建 DOM 树，根据解析到的 css 文件构建 CSSOM 树，如果遇到 script 标签，则判端是否含有 defer 或者 async 属性，要不然 script 的加载和执行会造成页面的渲染的阻塞。当 DOM 树和 CSSOM 树建立好后，根据它们来构建渲染树。渲染树构建好后，会根据渲染树来进行布局。布局完成后，最后使用浏览器的 UI 接口对页面进行绘制。这个时候整个页面就显示出来了。
TCP四次挥手
- 最后一步是 TCP 断开连接的四次挥手过程。若客户端认为数据发送完成，则它需要向服务端发送连接释放请求。服务端收到连接释放请求后，会告诉应用层要释放 TCP 链接。然后会发送 ACK 包，并进入 CLOSE_WAIT 状态，此时表明客户端到服务端的连接已经释放，不再接收客户端发的数据了。但是因为 TCP 连接是双向的，所以服务端仍旧可以发送数据给客户端。服务端如果此时还有没发完的数据会继续发送，完毕后会向客户端发送连接释放请求，然后服务端便进入 LAST-ACK 状态。客户端收到释放请求后，向服务端发送确认应答，此时客户端进入 TIME-WAIT 状态。该状态会持续 2MSL（最大段生存期，指报文段在网络中生存的时间，超时会被抛弃） 时间，若该时间段内没有服务端的重发请求的话，就进入 CLOSED 状态。当服务端收到确认应答后，也便进入 CLOSED 状态。
020 - 页面有多张图片，HTTP是怎样的加载表现？
- 在HTTP 1.1下，浏览器对一个域名下最大TCP连接数为6，所以会请求多次。可以用多域名部署解决。这样可以提高同时请求的数目，加快页面图片的获取速度。
- 在HTTP 2下，可以一瞬间加载出来很多资源，因为，HTTP2支持多路复用，可以在一个TCP连接中发送多个HTTP请求。
二、Https协议
001 - 什么是HTTPS协议？
超文本传输安全协议（Hypertext Transfer Protocol Secure，简称：HTTPS）是一种通过计算机网络进行安全通信的传输协议。HTTPS经由HTTP进行通信，利用SSL/TLS来加密数据包。HTTPS的主要目的是提供对网站服务器的身份认证，保护交换数据的隐私与完整性。HTTP协议采用明文传输信息，存在信息窃听、信息篡改和信息劫持的风险，而协议TLS/SSL具有身份验证、信息加密和完整性校验的功能，可以避免此类问题发生。安全层的主要职责就是对发起的HTTP请求的数据进行加密操作 和 对接收到的HTTP的内容进行解密操作。
002 - TLS/SSL的工作原理
TLS/SSL全称安全传输层协议（Transport Layer Security）, 是介于TCP和HTTP之间的一层安全协议，不影响原有的TCP协议和HTTP协议，所以使用HTTPS基本上不需要对HTTP页面进行太多的改造。TLS/SSL的功能实现主要依赖三类基本算法
散列函数hash
- 基于散列函数验证信息的完整性
对称加密
- 对称加密算法采用协商的秘钥对数据加密
非对称加密
- 非对称加密实现身份认证和秘钥协商
003 - 数字证书是什么？
数字证书产生的原因
现在的方法也不一定是安全的，因为没有办法确定得到的公钥就一定是安全的公钥。可能存在一个中间人，截取了对方发给我们的公钥，然后将他自己的公钥发送给我们，当我们使用他的公钥加密后发送的信息，就可以被他用自己的私钥解密。然后他伪装成我们以同样的方法向对方发送信息，这样我们的信息就被窃取了，然而自己还不知道。为了解决这样的问题，可以使用数字证书。
数字证书概念及工作原理
首先使用一种 Hash 算法来对公钥和其他信息进行加密，生成一个信息摘要，然后让有公信力的认证中心（简称 CA ）用它的私钥对消息摘要加密，形成签名。最后将原始的信息和签名合在一起，称为数字证书。当接收方收到数字证书的时候，先根据原始信息使用同样的 Hash 算法生成一个摘要，然后使用公证处的公钥来对数字证书中的摘要进行解密，最后将解密的摘要和生成的摘要进行对比，就能发现得到的信息是否被更改了。这个方法最要的是认证中心的可靠性，一般浏览器里会内置一些顶层的认证中心的证书，相当于我们自动信任了他们，只有这样才能保证数据的安全。要进行对比，就能发现得到的信息是否被更改了。
004 - HTTPS通信（握手）过程
客户端向服务器发起请求，请求中包含使用的协议版本号、生成的一个随机数、以及客户端支持的加密方法。
服务器端接收到请求后，确认双方使用的加密方法、并给出服务器的证书、以及一个服务器生成的随机数。
客户端确认服务器证书有效后，生成一个新的随机数，并使用数字证书中的公钥，加密这个随机数，然后发给服 务器。并且还会提供一个前面所有内容的 hash 的值，用来供服务器检验。
服务器使用自己的私钥，来解密客户端发送过来的随机数。并提供前面所有内容的 hash 值来供客户端检验。
客户端和服务器端根据约定的加密方法使用前面的三个随机数，生成对话秘钥，以后的对话过程都使用这个秘钥来加密信息。
005 - HTTPS的特点
HTTPS的优点
- 使用HTTPS协议可以认证用户和服务器，确保数据发送到正确的客户端和服务器；
- 使用HTTPS协议可以进行加密传输、身份认证，通信更加安全，防止数据在传输过程中被窃取、修改，确保数据安全性；
- HTTPS是现行架构下最安全的解决方案，虽然不是绝对的安全，但是大幅增加了中间人攻击的成本；
HTTPS的缺点
- HTTPS需要做服务器和客户端双方的加密个解密处理，耗费更多服务器资源，过程复杂；
- HTTPS协议握手阶段比较费时，增加页面的加载时间；
- SSL证书是收费的，功能越强大的证书费用越高；
- HTTPS连接服务器端资源占用高很多，支持访客稍多的网站需要投入更大的成本；
- SSL证书需要绑定IP，不能再同一个IP上绑定多个域名。
006 - HTTPS是如何保证安全的？
对称加密与非对称加密
对称加密：即通信的双⽅都使⽤同⼀个秘钥进⾏加解密，对称加密虽然很简单性能也好，但是⽆法解决⾸次把秘钥发给对⽅的问题，很容易被⿊客拦截秘钥。
⾮对称加密
- 私钥 + 公钥= 密钥对
- 即⽤私钥加密的数据,只有对应的公钥才能解密,⽤公钥加密的数据,只有对应的私钥才能解密
- 因为通信双⽅的⼿⾥都有⼀套⾃⼰的密钥对,通信之前双⽅会先把⾃⼰的公钥都先发给对⽅
- 然后对⽅再拿着这个公钥来加密数据响应给对⽅,等到到了对⽅那⾥,对⽅再⽤⾃⼰的私钥进⾏解密
HTTPS是如何保证安全的
- 结合两种加密⽅式，将对称加密的密钥使⽤⾮对称加密的公钥进⾏加密，然后发送出去，接收⽅使⽤私钥进⾏解密得到对称加密的密钥，然后双⽅可以使⽤对称加密来进⾏沟通。 此时⼜带来⼀个问题，中间⼈问题：如果此时在客户端和服务器之间存在⼀个中间⼈,这个中间⼈只需要把原本双⽅通信互发的公钥,换成⾃⼰的公钥,这样中间⼈就可以轻松解密通信双⽅所发送的所有数据。 所以这个时候需要⼀个安全的第三⽅颁发证书（CA），证明身份的身份，防⽌被中间⼈攻击。 证书中包括：签发者、证书⽤途、使⽤者公钥、使⽤者私钥、使⽤者的HASH算法、证书到期时间等。但是问题来了，如果中间⼈篡改了证书，那么身份证明是不是就⽆效了？这个证明就⽩买了，这个时候需要⼀个新的技术，数字签名。 数字签名就是⽤CA⾃带的HASH算法对证书的内容进⾏HASH得到⼀个摘要，再⽤CA的私钥加密，最终组成数字签名。当别⼈把他的证书发过来的时候,我再⽤同样的Hash算法,再次⽣成消息摘要，然后⽤CA的公钥对数字签名解密,得到CA创建的消息摘要,两者⼀⽐,就知道中间有没有被⼈篡改了。这个时候就能最⼤程度保证通信的安全了。
三、Http状态码
001 - 常见的状态码
1XX
- 100: （客户端继续发送请求，这是临时响应）：这个临时响应是用来通知客户端它的部分请求已经被服务器接收，且仍未被拒绝。客户端应当继续发送请求的剩余部分，或者如果请求已经完成，忽略这个响应。服务器必须在请求完成后向客户端发送一个最终响应
- 101：服务器根据客户端的请求切换协议，主要用于websocket或http2升级
2XX
- 200（成功）：请求已成功，请求所希望的响应头或数据体将随此响应返回
- 201（已创建）：请求成功并且服务器创建了新的资源
- 202（已创建）：服务器已经接收请求，但尚未处理
- 203（非授权信息）：服务器已成功处理请求，但返回的信息可能来自另一来源
- 204（无内容）：服务器成功处理请求，但没有返回任何内容
- 205（重置内容）：服务器成功处理请求，但没有返回任何内容
- 206（部分内容）：服务器成功处理了部分请求
3XX
- 300（多种选择）：针对请求，服务器可执行多种操作。 服务器可根据请求者 (user agent) 选择一项操作，或提供操作列表供请求者选择
- 301（永久移动）：请求的网页已永久移动到新位置。 服务器返回此响应（对 GET 或 HEAD 请求的响应）时，会自动将请求者转到新位置
- 302（临时移动）： 服务器目前从不同位置的网页响应请求，但请求者应继续使用原有位置来进行以后的请求
- 303（查看其他位置）：请求者应当对不同的位置使用单独的 GET 请求来检索响应时，服务器返回此代码
- 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
- 305 （使用代理）： 请求者只能使用代理访问请求的网页。 如果服务器返回此响应，还表示请求者应使用代理
- 307 （临时重定向）： 服务器目前从不同位置的网页响应请求，但请求者应继续使用原有位置来进行以后的请求,临时重定向，和302含义类似，但是期望客户端保持请求方法不变向新的地址发出请求
4XX
- 400（错误请求）： 服务器不理解请求的语法
- 401（未授权）： 请求要求身份验证。 对于需要登录的网页，服务器可能返回此响应。
- 403（禁止）： 服务器拒绝请求
- 404（未找到）： 服务器找不到请求的网页
- 405（方法禁用）： 禁用请求中指定的方法
- 406（不接受）： 无法使用请求的内容特性响应请求的网页
- 407（需要代理授权）： 此状态代码与 401（未授权）类似，但指定请求者应当授权使用代理
- 408（请求超时）： 服务器等候请求时发生超时
5XX
- 500（服务器内部错误）：服务器遇到错误，无法完成请求
- 501（尚未实施）：服务器不具备完成请求的功能。 例如，服务器无法识别请求方法时可能会返回此代码
- 502（错误网关）： 服务器作为网关或代理，从上游服务器收到无效响应
- 503（服务不可用）： 服务器目前无法使用（由于超载或停机维护）
- 504（网关超时）： 服务器作为网关或代理，但是没有及时从上游服务器收到请求
- 505（HTTP 版本不受支持）： 服务器不支持请求中所用的 HTTP 协议版本
002 - HTTP状态码304是多好还是少好
服务器为了提高网站访问速度，对之前访问的部分页面指定缓存机制，当客户端在此对这些页面进行请求，服务器会根据缓存内容判断页面与之前是否相同，若相同便直接返回304，此时客户端调用缓存内容，不必进行二次下载。状态码304不应该认为是一种错误，而是对客户端有缓存情况下服务端的一种响应。搜索引擎蜘蛛会更加青睐内容源更新频繁的网站。通过特定时间内对网站抓取返回的状态码来调节对该网站的抓取频次。若网站在一定时间内一直处于304的状态，那么蜘蛛可能会降低对网站的抓取次数。相反，若网站变化的频率非常之快，每次抓取都能获取新内容，那么日积月累的回访率也会提高。
003 - 同样是重定向，307，303，302的区别？
302是http1.0的协议状态码，在http1.1版本的时候为了细化302状态码⼜出来了两个303和307。 303明确表示客户端应当采⽤get⽅法获取资源，他会把POST请求变为GET请求进⾏重定向。 307会遵照浏览器标准，不会从post变为get。
四、DNS
001 - DNS 协议是什么
DNS域名系统，是互联网一项服务，是进行域名和与之相对应的 IP 地址进行转换的服务器，简单来讲，DNS相当于一个翻译官，负责将域名翻译成ip地址，它是一个由分层的 DNS 服务器组成的分布式数据库，是定义了主机如何查询这个分布式数据库的方式的应用层协议。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。
IP 地址：一长串能够唯一地标记网络上的计算机的数字
域名：是由一串用点分隔的名字组成的 Internet 上某一台计算机或计算机组的名称，用于在数据传输时对计算机的定位标识。域名是一个具有层次的结构，从上到下一次为根域名、顶级域名、二级域名、三级域名...
作用
- 将域名解析为IP地址，客户端向DNS服务器（DNS服务器有自己的IP地址）发送域名查询请求，DNS服务器告知客户机Web服务器的 IP 地址。
002 - DNS同时使用TCP和UDP协议？
在区域传输的时候使用TCP协议
- 辅域名服务器会定时（一般3小时）向主域名服务器进行查询以便了解数据是否有变动。如有变动，会执行一次区域传送，进行数据同步。区域传送使用TCP而不是UDP，因为数据同步传送的数据量比一个请求应答的数据量要多得多。
- TCP是一种可靠连接，保证了数据的准确性。
在域名解析的时候使用UDP协议
客户端向DNS服务器查询域名，一般返回的内容都不超过512字节，用UDP传输即可。不用经过三次握手，这样DNS服务器负载更低，响应更快。理论上说，客户端也可以指定向DNS服务器查询时用TCP，但事实上，很多DNS服务器进行配置的时候，仅支持UDP查询包。
003 - DNS的查询方式
递归查询
- 指的是查询请求发出后，域名服务器代为向下一级域名服务器发出请求，最后向用户返回查询的最终结果。使用递归 查询，用户只需要发出一次查询请求。
迭代查询
- 指的是查询请求后，域名服务器返回单次查询的结果。下一级的查询由用户自己请求。使用迭代查询，用户需要发出 多次的查询请求。
004 - DNS完整的查询过程
首先搜索浏览器的 DNS 缓存，缓存中维护一张域名与 IP 地址的对应表
若没有命中，则继续搜索操作系统的 DNS 缓存
若仍然没有命中，则操作系统将域名发送至本地域名服务器，本地域名服务器采用递归查询自己的 DNS 缓存，查找成功则返回结果
若本地域名服务器的 DNS 缓存没有命中，则本地域名服务器向上级域名服务器进行迭代查询
- 首先本地域名服务器向根域名服务器发起请求，根域名服务器返回顶级域名服务器的地址给本地服务器
- 本地域名服务器拿到这个顶级域名服务器的地址后，就向其发起请求，获取权限域名服务器的地址
- 本地域名服务器根据权限域名服务器的地址向其发起请求，最终得到该域名对应的 IP 地址
本地域名服务器将得到的 IP 地址返回给操作系统，同时自己将 IP 地址缓存起来
操作系统将 IP 地址返回给浏览器，同时自己也将 IP 地址缓存起
至此，浏览器就得到了域名对应的 IP 地址，并将 IP 地址缓存起
五、TCP和UDP
001 - TCP 和 UDP的概念及特点
UDP
概念
- UDP的全称是用户数据报协议，在网络中它与TCP协议一样用于处理数据包，是一种无连接的协议。UDP有不提供数据包分组、组装和不能对数据包进行排序的缺点，也就是说，当报文发送之后，是无法得知其是否安全完整到达的。
特点
面向无连接
首先 UDP 是不需要和 TCP一样在发送数据前进行三次握手建立连接的，想发数据就可以开始发送了。并且也只是数据报文的搬运工，不会对数据报文进行任何拆分和拼接操作。
- 在发送端，应用层将数据传递给传输层的 UDP 协议，UDP 只会给数据增加一个 UDP 头标识下是 UDP 协议，然后就传递给网络层了
- 在接收端，网络层将数据传递给传输层，UDP 只去除 IP 报文头就传递给应用层，不会任何拼接操作
有单播，多播，广播的功能
- UDP 不止支持一对一的传输方式，同样支持一对多，多对多，多对一的方式，也就是说 UDP 提供了单播，多播，广播的功能。
面向报文
- 发送方的UDP对应用程序交下来的报文，在添加首部后就向下交付IP层。UDP对应用层交下来的报文，既不合并，也不拆分，而是保留这些报文的边界。因此，应用程序必须选择合适大小的报文
不可靠性
- 首先不可靠性体现在无连接上，通信都不需要建立连接，想发就发，这样的情况肯定不可靠。
- 并且收到什么数据就传递什么数据，并且也不会备份数据，发送数据也不会关心对方是否已经正确接收到数据了。
- 再者网络环境时好时坏，但是 UDP 因为没有拥塞控制，一直会以恒定的速度发送数据。即使网络条件不好，也不会对发送速率进行调整。这样实现的弊端就是在网络条件不好的情况下可能会导致丢包，但是优点也很明显，在某些实时性要求高的场景（比如电话会议）就需要使用 UDP 而不是 TCP。
头部开销小，传输数据报文时是很高效的
TCP
概念
- TCP的全称是传输控制协议是一种面向连接的、可靠的、基于字节流的传输层通信协议。TCP 是面向连接的、可靠的流协议（流就是指不间断的数据结构）。
特点
面向连接
- 面向连接，是指发送数据之前必须在两端建立连接。建立连接的方法是“三次握手”，这样能建立可靠的连接。建立连接，是为数据的可靠传输打下了基础。
仅支持单播传输
- 每条TCP传输连接只能有两个端点，只能进行点对点的数据传输，不支持多播和广播传输方式。
面向字节流
- TCP不像UDP一样那样一个个报文独立地传输，而是在不保留报文边界的情况下以字节流方式进行传输
可靠传输
- 对于可靠传输，判断丢包、误码靠的是TCP的段编号以及确认号。TCP为了保证报文传输的可靠，就给每个包一个序号，同时序号也保证了传送到接收端实体的包的按序接收。然后接收端实体对已成功收到的字节发回一个相应的确认( ACK)；如果发送端实体在合理的往返时延(RTT)内未收到确认，那么对应的数据（假设丢失了）将会被重传。
提供拥塞控制
- 当网络出现拥塞的时候，TCP能够减小向网络注入数据的速率和数量，缓解拥塞。
提供全双工通信
- TCP允许通信双方的应用程序在任何时候都能发送数据，因为TCP连接的两端都设有缓存，用来临时存放双向通信的数据。当然，TCP可以立即发送一个数据段，也可以缓存一段时间以便一次发送更多的数据段（最大的数据段大小取决于MSS
002 - TCP和UDP的使用场景
TCP应用场景
- 效率要求相对低，但对准确性要求相对高的场景。因为传输中需要对数据确认、重发、排序等操作，相比之下效率没有UDP高。例如：文件传输（准确高要求高、但是速度可以相对慢）、接受邮件、远程登录。
UDP应用场景
- 效率要求相对高，对准确性要求相对低的场景。例如：QQ聊天、在线视频、网络语音电话（即时通讯，速度要求高，但是出现偶尔断续不是太大问题，并且此处完全不可以使用重发机制）、广播通信（广播、多播）。
003 - UDP协议为什么不可靠？
UDP在传输数据之前不需要先建立连接，远地主机的运输层在接收到UDP报文后，不需要确认，提供不可靠交付
- 不保证消息交付：不确认，不重传，无超时
- 不保证交付顺序：不设置包序号，不重排，不会发生队首阻塞
- 不跟踪连接状态：不必建立连接或重启状态机
- 不进行拥塞控制：不内置客户端或网络反馈机制
004 - TCP的三次握手和四次挥手
三次握手
三次握手作用
- 三次握手（Three-way Handshake）其实就是指建立一个TCP连接时，需要客户端和服务器总共发送3个包。进行三次握手的主要作用就是为了确认双方的接收能力和发送能力是否正常、指定自己的初始化序列号为后面的可靠性传送做准备。实质上其实就是连接服务器指定端口，建立TCP连接，并同步连接双方的序列号和确认号，交换TCP窗口大小信息。
三次握手过程
刚开始客户端处于 Closed 的状态，服务端处于 Listen 状态。
- 第一次握手：客户端给服务端发一个 SYN 报文，并指明客户端的初始化序列号 ISN，此时客户端处于 SYN_SEND 状态。
- 第二次握手：服务器收到客户端的 SYN 报文之后，会以自己的 SYN 报文作为应答，并且也是指定了自己的初始化序列号 ISN。同时会把客户端的 ISN + 1 作为ACK 的值，表示自己已经收到了客户端的 SYN，此时服务器处于 SYN_REVD 的状态。
- 第三次握手：客户端收到 SYN 报文之后，会发送一个 ACK 报文，当然，也是一样把服务器的 ISN + 1 作为 ACK 的值，表示已经收到了服务端的 SYN 报文，此时客户端处于 ESTABLISHED 状态。服务器收到 ACK 报文之后，也处于 ESTABLISHED 状态，此时，双方已建立起了连接。
为什么不是两次握手
每次握手的作用
- 第一次握手：客户端发送网络包，服务端收到了 这样服务端就能得出结论：客户端的发送能力、服务端的接收能力是正常的。
- 第二次握手：服务端发包，客户端收到了 这样客户端就能得出结论：服务端的接收、发送能力，客户端的接收、发送能力是正常的。不过此时服务器并不能确认客户端的接收能力是否正常
- 第三次握手：客户端发包，服务端收到了。 这样服务端就能得出结论：客户端的接收、发送能力正常，服务器自己的发送、接收能力也正常
为什么不是两次握手原因
- 如果是两次握手，发送端可以确定自己发送的信息能对方能收到，也能确定对方发的包自己能收到，但接收端只能确定对方发的包自己能收到 无法确定自己发的包对方能收到
- 并且两次握手的话, 客户端有可能因为网络阻塞等原因会发送多个请求报文，延时到达的请求又会与服务器建立连接，浪费掉许多服务器的资源
四次挥手
四次挥手过程
刚开始双方都处于 ESTABLISHED 状态，假如是客户端先发起关闭请求。四次挥手的过程如下：
- 第一次挥手： 客户端会发送一个 FIN 报文，报文中会指定一个序列号。此时客户端处于 FIN_WAIT1 状态。
- 第二次挥手：服务端收到 FIN 之后，会发送 ACK 报文，且把客户端的序列号值 +1 作为 ACK 报文的序列号值，表明已经收到客户端的报文了，此时服务端处于 CLOSE_WAIT 状态。
- 第三次挥手：如果服务端也想断开连接了，和客户端的第一次挥手一样，发给 FIN 报文，且指定一个序列号。此时服务端处于 LAST_ACK 的状态。
- 第四次挥手：客户端收到 FIN 之后，一样发送一个 ACK 报文作为应答，且把服务端的序列号值 +1 作为自己 ACK 报文的序列号值，此时客户端处于 TIME_WAIT 状态。需要过一阵子以确保服务端收到自己的 ACK 报文之后才会进入 CLOSED 状态，服务端收到 ACK 报文之后，就处于关闭连接了，处于 CLOSED 状态。
四次挥手原因
- 因为当服务端收到客户端的SYN连接请求报文后，可以直接发送SYN+ACK报文。其中ACK报文是用来应答的，SYN报文是用来同步的。但是关闭连接时，当服务端收到FIN报文时，很可能并不会立即关闭SOCKET，所以只能先回复一个ACK报文，告诉客户端，“你发的FIN报文我收到了”。只有等到我服务端所有的报文都发送完了，我才能发送FIN报文，因此不能一起发送，故需要四次挥手；TCP 使用四次挥手的原因是因为 TCP 的连接是全双工的，所以需要双方分别释放到对方的连接，单独一方的连接释放，只代 表不能再向对方发送数据，连接处于的是半释放的状态。最后一次挥手中，客户端会等待一段时间再关闭的原因，是为了防止发送给服务器的确认报文段丢失或者出错，从而导致服务器 端不能正常关闭。
005 - TCP的重传机制
由于TCP的下层网络（网络层）可能出现丢失、重复或失序的情况，TCP协议提供可靠数据传输服务。为保证数据传输的正确性，TCP会重传其认为已丢失（包括报文中的比特错误）的包。TCP使用两套独立的机制来完成重传，一是基于时间，二是基于确认信息。TCP在发送一个数据之后，就开启一个定时器，若是在这个时间内没有收到发送数据的ACK确认报文，则对该报文进行重传，在达到一定次数还没有成功时放弃并发送一个复位信号。
006 - TCP的拥塞控制机制
TCP的拥塞控制机制主要是以下四种机制
慢启动（慢开始）
在开始发送的时候设置cwnd = 1（cwnd指的是拥塞窗口）
思路：开始的时候不要发送大量数据，而是先测试一下网络的拥塞程度，由小到大增加拥塞窗口的大小。
为了防止cwnd增长过大引起网络拥塞，设置一个慢开始门限(ssthresh 状态变量)
- 当cnwd < ssthresh，使用慢开始算法
- 当cnwd = ssthresh，既可使用慢开始算法，也可以使用拥塞避免算法
- 当cnwd > ssthresh，使用拥塞避免算法
拥塞避免
- 拥塞避免未必能够完全避免拥塞，是说在拥塞避免阶段将拥塞窗口控制为按线性增长，使网络不容易出现阻塞。
- 思路： 让拥塞窗口cwnd缓慢的增大，即每经过一个返回时间RTT就把发送方的拥塞控制窗口加一
- 无论是在慢开始阶段还是在拥塞避免阶段，只要发送方判断网络出现拥塞，就把慢开始门限设置为出现拥塞时的发送窗口大小的一半。然后把拥塞窗口设置为1，执行慢开始算法。
- 其中，判断网络出现拥塞的根据就是没有收到确认，虽然没有收到确认可能是其他原因的分组丢失，但是因为无法判定，所以都当做拥塞来处理。
快速重传
- 快重传要求接收方在收到一个失序的报文段后就立即发出重复确认(为的是使发送方及早知道有报文段没有到达对方)。发送方只要连续收到三个重复确认就立即重传对方尚未收到的报文段，而不必继续等待设置的重传计时器时间到期。
- 由于不需要等待设置的重传计时器到期，能尽早重传未被确认的报文段，能提高整个网络的吞吐量
快速恢复
- 当发送方连续收到三个重复确认时，就执行“乘法减小”算法，把ssthresh门限减半。但是接下去并不执行慢开始算法。
- 考虑到如果网络出现拥塞的话就不会收到好几个重复的确认，所以发送方现在认为网络可能没有出现拥塞。所以此时不执行慢开始算法，而是将cwnd设置为ssthresh的大小，然后执行拥塞避免算法。
007 - TCP的流量控制机制
一般来说，流量控制就是为了让发送方发送数据的速度不要太快，要让接收方来得及接收。TCP采用大小可变的滑动窗口进行流量控制，窗口大小的单位是字节。这里说的窗口大小其实就是每次传输的数据大小。
- 当一个连接建立时，连接的每一端分配一个缓冲区来保存输入的数据，并将缓冲区的大小发送给另一端。
- 当数据到达时，接收方发送确认，其中包含了自己剩余的缓冲区大小。（剩余的缓冲区空间的大小被称为窗口，指出窗口大小的通知称为窗口通告 。接收方在发送的每一确认中都含有一个窗口通告。）
- 如果接收方应用程序读数据的速度能够与数据到达的速度一样快，接收方将在每一确认中发送一个正的窗口通告。
- 如果发送方操作的速度快于接收方，接收到的数据最终将充满接收方的缓冲区，导致接收方通告一个零窗口 。发送方收到一个零窗口通告时，必须停止发送，直到接收方重新通告一个正的窗口。
008 - TCP的可靠传输机制
TCP 的可靠传输机制是基于连续 ARQ 协议和滑动窗口协议的。TCP 协议在发送方维持了一个发送窗口，发送窗口以前的报文段是已经发送并确认了的报文段，发送窗口中包含了已经发送但 未确认的报文段和允许发送但还未发送的报文段，发送窗口以后的报文段是缓存中还不允许发送的报文段。当发送方向接收方发 送报文时，会依次发送窗口内的所有报文段，并且设置一个定时器，这个定时器可以理解为是最早发送但未收到确认的报文段。 如果在定时器的时间内收到某一个报文段的确认回答，则滑动窗口，将窗口的首部向后滑动到确认报文段的后一个位置，此时如 果还有已发送但没有确认的报文段，则重新设置定时器，如果没有了则关闭定时器。如果定时器超时，则重新发送所有已经发送 但还未收到确认的报文段，并将超时的间隔设置为以前的两倍。当发送方收到接收方的三个冗余的确认应答后，这是一种指示， 说明该报文段以后的报文段很有可能发生丢失了，那么发送方会启用快速重传的机制，就是当前定时器结束前，发送所有的已发 送但确认的报文段。接收方使用的是累计确认的机制，对于所有按序到达的报文段，接收方返回一个报文段的肯定回答。如果收到了一个乱序的报文 段，那么接方会直接丢弃，并返回一个最近的按序到达的报文段的肯定回答。使用累计确认保证了返回的确认号之前的报文段都 已经按序到达了，所以发送窗口可以移动到已确认报文段的后面。发送窗口的大小是变化的，它是由接收窗口剩余大小和网络中拥塞程度来决定的，TCP 就是通过控制发送窗口的长度来控制报文 段的发送速率。但是 TCP 协议并不完全和滑动窗口协议相同，因为许多的 TCP 实现会将失序的报文段给缓存起来，并且发生重传时，只会重 传一个报文段，因此 TCP 协议的可靠传输机制更像是窗口滑动协议和选择重传协议的一个混合体。
009 - TCP粘包是怎么回事，如何处理?
什么是粘包
连续调⽤两次 send 分别发送两段数据 data1 和 data2, 在接收端有以下⼏种常⻅的情况:，其中的 BCD 就是我们常⻅的粘包的情况
- A. 先接收到 data1, 然后接收到 data2 .
- B. 先接收到 data1 的部分数据, 然后接收到 data1 余下的部分以及 data2 的全部.
- C. 先接收到了 data1 的全部数据和 data2 的部分数据, 然后接收到了 data2 的余下的数据.
- D. ⼀次性接收到了 data1 和 data2 的全部数据.
如何处理粘包
多次发送之前间隔⼀个等待时间
- 只需要等上⼀段时间再进⾏下⼀次 send 就好, 适⽤于交互频率特别低的场景. 缺点也很明显, 对于⽐较频繁的场景⽽⾔传输效率实在太低，不过⼏乎不⽤做什么处理.
关闭 Nagle 算法
- 关闭 Nagle 算法, 在 Node.js 中你可以通过 socket.setNoDelay() ⽅法来关闭 Nagle 算法, 让每⼀次 send 都不缓冲直接发送。该⽅法⽐较适⽤于每次发送的数据都⽐较⼤ ( 但不是⽂件那么⼤), 并且频率不是特别⾼的场景。如果是每次发送的数据量⽐较⼩, 并且频率特别⾼的, 关闭 Nagle 纯属⾃废武功。另外, 该⽅法不适⽤于⽹络较差的情况, 因为 Nagle 算法是在服务端进⾏的包合并情况, 但是如果短时间内客户端的⽹络情况不好, 或者应⽤层由于某些原因不能及时将 TCP 的数据 recv, 就会造成多个包在客户端缓冲从⽽粘包的情况。 ( 如果是在稳定的机房内部通信那么这个概率是⽐较⼩可以选择忽略的)
进⾏封包/拆包
- 封包/拆包是⽬前业内常⻅的解决⽅案了。即给每个数据包在发送之前, 于其前/后放⼀些有特征的数据, 然后收到数据的时 候根据特征数据分割出来各个数据包。
010 - 为什么UDP不会粘包？
TCP协议是⾯向流的协议，UDP是⾯向消息的协议。UDP段都是⼀条消息，应⽤程序必须以消息为单位提取数据，不能⼀次提取任意字节的数据
UDP具有保护消息边界，在每个UDP包中就有了消息头（消息来源地址，端⼝等信息），这样对于接收端来说就容易进⾏区分处理了。传输协议把数据当作⼀条独⽴的消息在⽹上传输，接收端只能接收独⽴的消息。接收端⼀次只能接收发送端发出的⼀个数据包,如果⼀次接受数据的⼤⼩⼩于发送端⼀次发送的数据⼤⼩，就会丢失⼀部分数据，即使丢失，接受端也不会分两次去接收。
六、网络模型
001 - OSI七层模型
OSI （Open System Interconnect）模型全称为开放式通信系统互连参考模型，是国际标准化组织 ( ISO ) 提出的一个试图使各种计算机在世界范围内互连为网络的标准框架。OSI将计算机网络体系结构划分为七层，每一层实现各自的功能和协议，并完成与相邻层的接口通信。即每一层扮演固定的角色，互不打扰
OSI七层模型
应用层
OSI参考模型中最靠近用户的一层，是为计算机用户提供应用接口，也为用户直接提供各种网络服务。我们常见应用层的网络服务协议有：HTTP，HTTPS，FTP，POP3、SMTP等。
- 在客户端与服务器中经常会有数据的请求，这个时候就是会用到http(hyper text transfer protocol)(超文本传输协议) 或者https.在后端设计数据接口时，我们常常使用到这个协议。
- FTP是文件传输协议，在开发过程中，个人并没有涉及到，但是我想，在一些资源网站，比如百度网盘``迅雷应该是基于此协议的。
- SMTP是simple mail transfer protocol（简单邮件传输协议）。在一个项目中，在用户邮箱验证码登录的功能时，使用到了这个协议。
表示层
- 表示层提供各种用于应用层数据的编码和转换功能,确保一个系统的应用层发送的数据能被另一个系统的应用层识别。如果必要， 该层可提供一种标准表示形式，用于将计算机内部的多种数据格式转换成通信中采用的标准表示形式。数据压缩和加密也是表示层可提供的转换功能之一。在项目开发中，为了方便数据传输，可以使用base64对数据进行编解码。如果按功能来划分，base64应该是工作在表示层。
会话层
- 会话层就是负责建立、管理和终止表示层实体之间的通信会话。该层的通信由不同设备中的应用程序之间的服务请求和响应组成。
传输层
- 传输层建立了主机端到端的链接，传输层的作用是为上层协议提供端到端的可靠和透明的数据传输服务，包括处理差错控制和流量控制等问题。 该层向高层屏蔽了下层数据通信的细节，使高层用户看到的只是在两个传输实体间的一条主机到主机的、可由用户控制和设定的、可靠的数据通路。我们通常说的，TCP UDP就是在这一层。端口号既是这里的“端”。
网络层
- 本层通过IP寻址来建立两个节点之间的连接，为源端的运输层送来的分组，选择合适的路由和交换节点，正确无误地按照地址传送给目的端的运输层。 就是通常说的IP层。这一层就是我们经常说的IP协议层。IP协议是Internet的基础。我们可以这样理解，网络层规定了数据包的传输路线，而传输层则规定了数据包的传输方式。
数据链路层
- 将比特组合成字节,再将字节组合成帧,使用链路层地址 (以太网使用MAC地址)来访问介质,并进行差错检测。 网络层与数据链路层的对比，通过上面的描述，我们或许可以这样理解，网络层是规划了数据包的传输路线，而数据链路层就是传输路线。不过，在数据链路层上还增加了差错控制的功能。
物理层
- 实际最终信号的传输是通过物理层实现的。通过物理介质传输比特流。规定了电平、速度和电缆针脚。常用设备有（各种物理设备）集线器、中继器、调制解调器、网线、双绞线、同轴电缆。这些都是物理层的传输介质。
OSI七层模型通信特点
对等通信，为了使数据分组从源传送到目的地，源端OSI模型的每一层都必须与目的端的对等层进行通信，这种通信方式称为对等层通信。在每一层通信过程中，使用本层自己协议进行通信。
传输过程
- 应用层报文被传送到运输层
- 在最简单的情况下，运输层收取到报文并附上附加信息，该首部将被接收端的运输层使用
- 应用层报文和运输层首部信息一道构成了运输层报文段。附加的信息可能包括：允许接收端运输层向上向适当的应用程序交付报文的信息以及差错检测位信息。该信息让接收端能够判断报文中的比特是否在途中已被改变
- 运输层则向网络层传递该报文段，网络层增加了如源和目的端系统地址等网络层首部信息，生成了网络层数据报
- 网络层数据报接下来被传递给链路层，在数据链路层数据包添加发送端 MAC 地址和接收端 MAC 地址后被封装成数据帧
- 在物理层数据帧被封装成比特流，之后通过传输介质传送到对端
- 对端再一步步解开封装，获取到传送的数据
002 - TCP/IP五层协议
TCP/IP，传输控制协议/网际协议，是指能够在多个不同网络间实现信息传输的协议簇，TCP/IP协议不仅仅指的是TCP和IP两个协议，而是指一个由FTP、SMTP、TCP、UDP、IP等协议构成的协议簇，只是因为在TCP/IP协议中TCP协议和IP协议最具代表性，所以通称为TCP/IP协议族（英语：TCP/IP Protocol Suite，或TCP/IP Protocols）
TCP（传输控制协议）
- 一种面向连接的、可靠的、基于字节流的传输层通信协议
IP（网际协议）
- 用于封包交换数据网络的协议
TCP/IP体系分类
五层体系
五层体系的协议结构是综合了 OSI 和 TCP/IP 优点的一种协议，包括应用层、传输层、网络层、数据链路层和物理层，五层协议的体系结构只是为介绍网络原理而设计的，实际应用还是 TCP/IP 四层体系结构
应用层
- TCP/IP 模型将 OSI参考模型中的会话层、表示层和应用层的功能合并到一个应用层实现，通过不同的应用层协议为不同的应用提供服务。如：FTP、Telnet、DNS、SMTP 等
传输层
- 该层对应于 OSI 参考模型的传输层，为上层实体提供源端到对端主机的通信功能；传输层定义了两个主要协议：传输控制协议（TCP）和用户数据报协议（UDP）；其中面向连接的 TCP 协议保证了数据的传输可靠性，面向无连接的 UDP 协议能够实现数据包简单、快速地传输
网络层
- 负责为分组网络中的不同主机提供通信服务，并通过选择合适的路由将数据传递到目标主机；在发送数据时，网络层把运输层产生的报文段或用户数据封装成分组或包进行传送
数据链路层
- 数据链路层在两个相邻节点传输数据时，将网络层交下来的IP数据报组装成帧，在两个相邻节点之间的链路上传送帧
物理层
- 保证数据可以在各种物理媒介上进行传输，为数据的传输提供可靠的环境
四层体系
特点
- TCP/IP协议的通信方式也是对等通信
OSI 参考模型与 TCP/IP 参考模型对比
相同点
- OSI 参考模型与 TCP/IP 参考模型都采用了层次结构
- 都能够提供面向连接和无连接两种通信服务机制
区别
- OSI 采用的七层模型； TCP/IP 是四层或五层结构
- TCP/IP 参考模型没有对网络接口层进行细分，只是一些概念性的描述； OSI 参考模型对服务和协议做了明确的区分
- OSI 参考模型虽然网络划分为七层，但实现起来较困难。TCP/IP 参考模型作为一种简化的分层结构是可以的
- TCP/IP协议去掉表示层和会话层的原因在于会话层、表示层、应用层都是在应用程序内部实现的，最终产出的是一个应用数据包，而应用程序之间是几乎无法实现代码的抽象共享的，这也就造成 OSI 设想中的应用程序维度的分层是无法实现的
七、Websocket
对 WebSocket 的理解
WebSocket是HTML5提供的一种浏览器与服务器进行全双工通讯的网络技术，属于应用层协议。它基于TCP传输协议，并复用HTTP的握手通道。浏览器和服务器只需要完成一次握手，两者之间就直接可以创建持久性的连接， 并进行双向数据传输。WebSocket 的出现就解决了半双工通信的弊端。它最大的特点是：服务器可以向客户端主动推动消息，客户端也可以主动向服务器推送消息。
WebSocket原理
客户端向 WebSocket 服务器通知（notify）一个带有所有接收者ID（recipients IDs）的事件（event），服务器接收后立即通知所有活跃的（active）客户端，只有ID在接收者ID序列中的客户端才会处理这个事件。
特点
- 支持双向通信，实时性更强，相对于HTTP请求需要等待客户端发起请求服务端才能响应，延迟明显更少
- 可以发送文本，也可以发送二进制数据‘’
- 建立在TCP协议之上，服务端的实现比较容易
- 数据格式比较轻量，性能开销小，通信高效
- 没有同源限制，客户端可以与任意服务器通信
- 协议标识符是ws（如果加密，则为wss），服务器网址就是 URL
- 与 HTTP 协议有着良好的兼容性。默认端口也是80和443，并且握手阶段采用 HTTP 协议，因此握手时不容易屏蔽，能通过各种 HTTP 代理服务器。
应用场景
- 弹幕
- 媒体聊天
- 协同编辑
- 基于位置的应用
- 体育实况更新
- 股票基金报价实时更新