网络知识模块面试题-优快云博客

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网络知识

1. 网络协议为什么都要分层

简化设计复杂性：将庞大复杂的网络通信任务分解为多个相对简单的子任务，每个子任务由一层来完成，便于设计、实现和维护。
独立性与可扩展性：各层相互独立，一层的变化通常不会影响其他层，有利于技术的更新和功能的扩展。
促进标准化：每一层的功能和服务都有明确规范，便于不同厂商的设备和软件遵循统一标准，实现互联互通。
便于故障排查：分层结构使得网络故障的定位和排查更加容易，可快速确定问题所在的层次。

2. 什么是网络协议

网络协议是指为计算机网络中进行数据交换而建立的规则、标准或约定的集合。它规定了通信双方在数据传输、交换和处理等过程中的格式、顺序、动作和响应等，确保不同设备和系统之间能够准确、可靠地进行通信。

3. 常见的协议

应用层：HTTP（超文本传输协议）用于网页数据传输；FTP（文件传输协议）用于文件的上传和下载；SMTP（简单邮件传输协议）用于发送邮件；POP3（邮局协议版本3）用于接收邮件；DNS（域名解析协议）用于将域名转换为IP地址。
传输层：TCP（传输控制协议）提供可靠的面向连接的传输服务；UDP（用户数据报协议）提供无连接的不可靠传输服务。
网络层：IP（网际协议）负责网络中数据的寻址和路由；ARP（地址解析协议）用于将IP地址转换为物理地址。
数据链路层：PPP（点对点协议）常用于拨号上网等场景；Ethernet（以太网协议）用于局域网通信。

4. OSI七层参考模型

应用层：为用户提供访问网络的接口，提供如HTTP、FTP等应用程序服务。
表示层：负责数据的格式化、加密、解密、压缩、解压缩等，确保不同系统间数据格式的兼容性。
会话层：建立、维护和管理会话连接，如会话的建立、拆除和同步等。
传输层：为用户提供可靠的端到端服务，处理数据包错误、顺序等问题，常见协议有TCP和UDP。
网络层：实现节点间数据传输的逻辑链路创建、路由选择、拥塞控制和网络互联等，主要协议是IP。
数据链路层：实现网卡接口的网络驱动，处理数据在物理媒介上的传输，通过“帧”传输，进行差错控制和流量控制。
物理层：是网络通信的数据传输介质，负责处理数据传输和监控数据错误率，实现数据流的透明传输。

5. TCP/IP参考模型

应用层：提供用户访问网络的接口和常用应用程序服务，与OSI应用层功能类似。
传输层：提供可靠或不可靠的端到端数据传输服务，屏蔽下层通信细节，主要有TCP和UDP协议。
网络层：负责数据的寻址、路由选择和网络互联等，核心协议是IP。
数据链路层：实现数据在物理链路中的传输，进行差错检测和纠正等。

6. 什么是TCP协议

TCP（传输控制协议）是一种可靠的、面向连接的、基于字节流的传输层通信协议。通信双方在传输数据前需先建立TCP连接，在通信过程中，通过超时重传、数据确认、数据校验等机制保证数据传输的可靠性，通信结束后通过四次挥手关闭连接。

7. 什么是UDP协议

UDP（用户数据报协议）是一种无连接的、不可靠的数据报协议。在通信前无需与对方建立连接，直接在数据包中加入接收方的IP地址及端口号就可发送数据，发送方不关心接收方是否能收到数据，具有效率高但不保证可靠性的特点，且发送的数据报有大小限制，超出限制需分包发送。

8. 电脑上有多少个端口号

电脑上TCP和UDP的端口号都有65536个，端口号范围是0 - 65535。其中，0 - 1023为知名端口，通常被一些特定的系统服务占用；1024 - 49151为注册端口，一般由应用程序使用；49152 - 65535为动态或私有端口，可由应用程序动态分配使用。

9. TCP的三次握手是怎么进行的

第一次握手：客户端发送一个带有“SYN=1，ACK=0”标志的数据包给服务器端，请求建立连接。
第二次握手：服务器端收到请求后，若允许连接，则发送一个包含“SYN=1，ACK=1”标志的数据包给客户端，告知客户端可以通讯，并让客户端发送一个确认数据包。
第三次握手：客户端再发送一个包含“SYN=0，ACK=1”的数据包给服务器端，告诉服务器端连接已被确认，此时TCP连接建立完成。

10. TCP的四次挥手关闭连接

第一次挥手：主动关闭方发送关闭请求指令“FIN”，然后进入“等待关闭状态”，不再向对方发送数据。
第二次挥手：接收方收到关闭请求后，因可能有数据正在发送，不会马上关闭，而是发送“ACK”给主动关闭方，告知已收到关闭请求并同意关闭，但需等待数据传输完毕。
第三次挥手：接收方数据传输完毕后，向主动关闭方发送“FIN”，告知可以关闭连接。
第四次挥手：主动关闭方再次向接收方发送“ACK”确认指令，双方达成一致，连接关闭。

11. 什么是HTTP协议？什么是HTTPS协议

HTTP协议：超文本传输协议，是用于从万维网服务器传输超文本到本地浏览器的传送协议，它规定了客户端和服务器之间请求和响应的格式与规则，以实现网页等资源的获取和展示。
HTTPS协议：安全超文本传输协议，它是在HTTP的基础上加入了SSL/TLS加密层，对数据进行加密传输，确保数据的保密性、完整性和身份验证，提高了网络通信的安全性。

12. 如何使用HTTPS协议

获取SSL/TLS证书：从权威的证书颁发机构（CA）申请或购买SSL/TLS证书，也可使用免费的证书，如Let’s Encrypt提供的证书。
配置服务器：将证书安装到Web服务器上，并进行相关配置，如在Apache、Nginx等服务器中设置证书路径等参数。
更新网站链接：将网站的所有链接从HTTP改为HTTPS，确保客户端与服务器之间的通信都通过加密的连接进行。
浏览器支持：用户无需进行额外操作，现代浏览器都支持HTTPS协议，会自动验证证书的有效性并进行加密通信。

13. Java如何实现网络编程

Java通过java.net包下的类来实现网络编程：

基于TCP：使用ServerSocket类创建服务器端，监听指定端口，等待客户端连接；使用Socket类创建客户端，与服务器端建立连接，然后通过输入输出流进行数据的读写。
基于UDP：使用DatagramSocket类既可以作为发送方也可以作为接收方，通过DatagramPacket类来封装要发送或接收的数据报，实现数据的发送和接收。

14. 基于TCP的Socket的实现（服务端代码示例）

import java.io.IOException;
import java.io.InputStream;
import java.io.OutputStream;
import java.net.ServerSocket;
import java.net.Socket;

public class TCPServer {
    public static void main(String[] args) {
        try {
            // 创建ServerSocket，监听指定端口
            ServerSocket serverSocket = new ServerSocket(8888);
            System.out.println("服务器已启动，正在监听端口8888...");

            // 等待客户端连接
            Socket socket = serverSocket.accept();
            System.out.println("客户端已连接：" + socket.getInetAddress().getHostAddress());

            // 获取输入流，读取客户端发送的数据
            InputStream inputStream = socket.getInputStream();
            byte[] buffer = new byte[1024];
            int length;
            StringBuilder message = new StringBuilder();
            while ((length = inputStream.read(buffer))!= -1) {
                message.append(new String(buffer, 0, length));
            }
            System.out.println("收到客户端消息：" + message.toString());

            // 获取输出流，向客户端发送数据
            OutputStream outputStream = socket.getOutputStream();
            String response = "收到你的消息啦！";
            outputStream.write(response.getBytes());

            // 关闭连接
            inputStream.close();
            outputStream.close();
            socket.close();
            serverSocket.close();
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
}