网络协议精要-优快云博客

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1.TCP/UDp区别

TCP（传输控制协议）：是基于连接的协议。即在正式收发数据前，必须和对方建立可靠的连接（至少需要三次对话才能保证TCP连接，三次对话的目的使数据包发送和接受同步）。

UDP（用户数据报协议）：是面向非连接的协议。不用和对方建立连接，直接将数据包发送过去。（适用于传输少量数据）

TCP	UDP
面向连接	面向非连接
可靠	非可靠
传输大量数据	传输少量数据
慢	快

2.TCP如何保证可靠性

在TCP的连接中，数据必须以正确的数据送达对方。（TCP的可靠性通过顺序编号和确认（ACK）来实现的）

TCP在开始传输一个段时，为准备重传而首先把该段插入到队列之中，同时启动时钟。其后，如果收到了接受端对该段的ack

信息，就将该段从队列中删去，如果在规定的时间内，ACK未返回，那么就从发送队列中再次送出这个段。TCP在协议中对数据可靠传输做了保障，握手和断开都需要通讯双方确认，数据传输也需要双方确认成功。在协议中还规定了：分包、重组、重传等规则。而UDP主要是不可靠传输，不能保证数据正常到达目的地。

（数据包校验、对失序数据包重排序、丢弃重复数据、应答机制、超时重发、流量控制）

3.常见的路由选择协议

Rip协议:底层是贝尔曼福特算法，它选择路由的度量标准（metric)是跳数，最大跳数是15跳，如果大于15跳，它就会丢弃数据包。

OsPF协议;底层是迪杰斯特拉算法，是链路状态路由选择协议，它选择路由的度量标准是带宽，延迟。

4.OSI七层模型与TCP/IP五层模型

七层模型：

层	功能	协议
应用层	文件传输、电子邮件、文件服务	TFTP、HTTP、FTP、DNS（域名解析协议）、SMTP
表示层	数据个事哈、代码转换、数据加密
会话层	解除或者建立与别的节点的联系
传输层	提供端到端的接口	TCP、UDP
网络层	为数据包选择路由	IP、ICMP、RIP
数据链路层	传输有地址的帧以及错误检测	PPP、ARP
物理层	以二级制数据形式在物理媒体上传输数据	ISO

五层模型

应用层
传输层	交换机、路由器
网络层	交换机、路由器	IP、arp
数据链路层	网桥、交换机、网卡	udp、tcp
物理层	中继器、集线器	ftp、dns、pop3、http

5.地址分类

ipv4

A类地址：以0开头，第一个字节范围：0~127

B类地址：以10开头，第一个字节范围：128~191

C类地址：以110开头，第一个字节范围：192~223

D类地址：以1110开头，第一个字节范围：224~239

6.地址解析协议（ARP）

首先，每台主机都会在自己的ARP缓冲区建立一个ARP列表。以表示IP地址和MAC地址对应关系。

当源主机需要将一个数据包发送到目的主机时，首先会检查自己的ARP列表中是否存在该IP对于的MAC地址。如果存在，直接将数据包发送这个MAC（局域网地址）地址。如果没有，就向本地网段发送一个ARP请求的广播包，查询此目的主机对应的MAC地址。此ARP请求数据包里包括源主机的IP地址、硬件地址、以及目的主机的IP地址。网络中所有的主机收到这个ARP请求后，会检查数据包中的目的IP是否和自己的IP地址一致。如果不相同就忽略此数据包；如果相同，该主机首先将发送端的MAC地址和IP地址添加到自己的ARP列表中，如果ARP表中已经存在该IP的信息，则将其覆盖，然后给源主机发送一个 ARP响应数据包，告诉对方自己是它需要查找的MAC地址；源主机收到这个ARP响应数据包后，将得到的目的主机的IP地址和MAC地址添加到自己的ARP列表中，并利用此信息开始数据的传输。如果源主机一直没有收到ARP响应数据包，表示ARP查询失败。

7.TCP和UDP对应的协议

TCP对应的协议：

FTP(传输文本协议)：端口：2:1
Telnet（远程登录的端口）：端口：23
SMTP（简单的邮件传输协议）：端口：25
POP3（邮件接收协议）：端口：110

UDP对应的协议：

DNS（域名解析协议）：将域名转化为IP。端口：53
SNMP（简单网络管理协议）：端口：161
TFTP（简单文件传输协议）：端口：69

8.NAT协议、ＤＨＣＰ协议、ＤＮＳ协议

NAT协议：网络地址协议（接入广域网技术）。将私有（保留）地址转化为合法的IP地址的转化技术。完美解决了IP不足的问题，还能避免来自网络外的攻击。

DHCP协议（动态主机设置）：是局域网的网络协议。使用UDP协议工作。主要用于给内部网络或网络服务供应商自动分配IP地址，给用户或者内部网络管理员作为对所有计算机作中央管理的手段。

DNS协议（域名系统）：将域名和IP地址相互映射的一个分布式数据库。方便访问互联网。

9.子网掩码作用

将某个IP地址划分为网络地址和主机地址两部分。

用于子网掩码的位数决定于可能的子网数目和每个子网的主机数目。

10.路由器作用

分组交换，转发收到的分组。

11.数据交换的几种方式和特点

电路交换：整个报文的比特流连续的从源点直达终点。好像在一个管道中传输。
报文交换：整个报文先传送到相邻节点，全部存储下来后查找转发表，转发下一个节点。
分组交换：单个分组（报文的一部分）传到相邻节点，存储下来后查找转发表，转发到下一个节点。

12分用和复用

多个用户使用一个IO资源 发送消息 时，我们称之为“复用”。

多个用户使用一个IO资源 接收消息 时，我们称之为 “分用” 。

13.数据链路层使用的主要通道类型、以及三个基本问题

主要通道类型：

点到点信道
广播信道

三个基本问题：

1.封装成帧; 就是在数据的前后添加尾部和首部，这样就构成了一个帧

2.透明传输:发送端的数据链路层在数据中出现控制字符”SOH”和“EOT”时候，需要在前面插入一个转义字符”ESC”，这种方式称之为字节填充或者字符填充。

3.差错检测:CRC校验

14.TCP的拥塞控制

拥塞控制算法：慢开始、拥塞控制、快重传、快恢复。

15.为什么TCP链接需要三次握手，两次不可以么，为什么？

为了防止 已失效的链接请求报文突然又传送到了服务端，因而产生错误。

16.TCP与UDP之间的区别

Tcp面向连接，UDP面向非连接即发送数据前不需要建立连接。
Tcp提供可靠的数据传输服务,UDp无法保证
TCP面向字节流，UDP面向报文段
TCP数据传输慢，UDP数据传输快。

17.在浏览器中输入网址后执行会发生什么？

查找域名对应的ip地址。这一步会一次查找浏览器缓存，系统缓存，路由器缓存，ISPNDS缓存，根域名服务器。
浏览器向ip对应的web服务器发送一个HTTP请求。
服务器响应请求，发挥网页内容。
浏览器解析网页内容

18.HTTP协议包括那些请求

GET：对服务器资源的简单请求
POST用于发送包含用户提交数据的请求
HEAD：类似于GET请求，不过返回的响应中没有具体的内容，用于获取报头。
PUT：传说中请求文档的一个版本。
DELETE：发出一个删除指定文档的请求
TRACE：发送一个请求的副本，以跟踪器处理进程
OPTOIONS：返回所有可用的方法，检查服务器支持那些方法

19.HTTP中GET和POST的区别

从原理性看：

GET用于信息获取。
POST请求表示可能修改服务器上的资源的请求

从表面上看：

GET请求的数据会附在URL后面，POST的数据放在HTTP报头
POST安全性比GET高

20.线程同步的方式有那些

临界区：通过对多线程的串行化来访问公共资源或者一段代码，速度快，适合控制数据的访问。在任意时刻只允许一个线程对共享资源进行访问，如果有多个线程视图访问公共资源，那么在一个线程进入后，其他视图访问公共资源的线程将被挂起，并一直等到进入临界区的线程离开，临界区在被释放后，其他线程才可以抢占。
互斥量：采用互斥对象机制。只有拥有互斥对象的线程才能访问公共资源的权限，因为互斥对象只有一个，所以能保证公共资源不会同时被多个线程访问。
信号量：它允许多个线程在同一时刻访问同一资源，但是需要限制在同一时刻访问此资源的最大线程数目。
事件： 通过通知操作的方式来保持线程的同步，还可以方便实现对多个线程的优先级比较的操作。

21.进程的通信方式有哪些？

管道主要分为：普通管道PIPE 、流管道（s_pipe）、命名管道（name_pipe）

管道：是一种半双工的通信方式，数据只能单项流动，并且只能在具有亲缘关系的进程间流动，进程的亲缘关系通常是父子进程。（命名管道也是半双工的通信方式，它允许无亲缘关系的进程间进行通信）
信号量：是一个计时器，用来控制多个进程对资源的访问，它通常作为一种锁机制。
消息队列：是消息的链表，存放在内核中并由消息队列标识符标识。
共享内存：就是映射一段能被其他进程访问的内存，这段共享内存由一个进程创建，但是多个进程可以访问。
socket

22.什么是缓冲区溢出？有什么危害？

缓冲区溢出指计算机向缓冲区填充数据时超出了缓冲区本身的容量，溢出的数据覆盖在合法的数据上。

危害：

程序崩溃，导致拒绝服务
跳转并执行一段恶意代码

原因：程序中没有仔细检查用户输入

23.分页和分段的区别

页是信息的物理单位，是为了管理主存方便而划分的，对用户是透明的。

段是信息的逻辑单位，是根据用户的需求划分的，因此段对用户是可见的；
段的大小不定，由它所完成的功能决定；页的大小固定，由系统决定
段向用户提供二维地址空间；页向用户通过一位地址空间
段是信息的逻辑单位，便于存储保护和信息共享，页的保护和共享收到限制。

24.操作系统的调度策略

先来先服务（FCFS）、优先级、时间片轮转、多级反馈

25.进程的同步机制

进程同步是进程之间直接的相互作用，是合作进程间有意识的行为，典型的例子是公共汽车上司机与售票员的合作。只有当售票员关门之后司机才能启动车辆，只有司机停车之后售票员才能开车门。司机和售票员的行动需要一定的协调。同样地，两个进程之间有时也有这样的依赖关系，因此我们也要有一定的同步机制保证它们的执行次序。

四种同步和互斥机制：信号量、管程、会合、分布式系统。