java初、中、高级面试题必备——计算机网络

142.网络七层模型

    物理层，数据链路层，网络层，运输层，会话层，表现层，应用层

143.网络四层模型

     数据链路层，网络层，运输层，应用层

144.你知道IP协议、TCP协议、UDP协议、HTTP协议分别在哪一层吗？

IP：网络层       TCP/UDP:运输层      HTTP：应用层

145.七层模型各层功能

1.物理层：利用传输介质为数据链路层提供屋里连接，实现比特流的透明传输。

      作用：实现相邻计算机节点之间比特流的透明传输，尽可能屏蔽掉具体传输介质与物理设备的差异。

      透明传输的意义就是：不管传的是什么，所采用的设备只是起一个通道作用，把要传输的内容完好的传到对方！

2.数据链路层： 负责建立和管理节点间的链路。

      主要功能：通过各种控制协议，将有差错的物理信道变为无差错的、能可靠传输数据帧的数据链路。

      具体工作：接受来自物理层的位流形式的数据，并封装成帧，传送到上一层；同样，也将来自上一层的数据帧，拆装为位流形式的数据转发到物理层；并且还负责处理接受端发回的确认帧的信息，以便提供可靠的数据传输。

该层通常又被分为 介质访问控制(MAC)和逻辑链路控制(LLC)两个子层：
　　　　MAC子层的主要任务是解决共享型网络中多用户对信道竞争的问题，完成网络介质的访问控制。
　　　　LLC子层的主要任务是建立和维护网络连接，执行差错校验、流量控制和链路控制。

数据链路层解决同一网络内节点之间的通信。网络地址是MAC地址 长48比特

3.网络层：解决不同子网之间的通信。例如路由选择问题。

主要任务：通过路由算法，为报文或分组通过通信子网选择最适当的路径。该层控制数据链路层与物理层之间的信息转发，建立、维持与终止网络的连接。具体的说，数据链路层的数据在这一层被转换为数据包，然后通过路径选择、分段组合、顺序、进/出路由等控制，将信息从一个网络设备传送到另一个网络设备。

主要解决问题： 1 寻址 2 交换，3 路由算法，4连接服务

4.传输层：OSI的下三层的主要任务是数据传输，上三层的主要任务是数据处理。而传输层是第四层，因此该层是通信子网和资源子网的接口和桥梁，起到承上启下的作用。

　主要任务：向用户提供可靠的、端到端的差错和流量控制，保证报文的正确传输。

   主要作用：向高层屏蔽下层数据通信的具体细节，即向用户透明的传送报文。

5.会话层：是用户应用程序和网络之间的接口

主要任务：向两个实体的表示层提供建立和使用连接的方法。将不同实体之间的表示层的连接称为会话。因此会话层的任务就是组织和协调两个会话进程之间的通信，并对数据交换进行管理。

可以通过半双工，单工，全工，建立会话，用户必须提供他们想要连接的远程地址（如域名）。

6.表示层：对来自应用层的命令和数据进行解释，对各种语法赋予相应的含义，并按照一定的格式传送给会话层。

主要功能：处理用户信息的表示问题，如编码、数据格式转换和加密解密

7.应用层：计算机用户，以及各种应用程序和网络之间的接口。

主要功能：直接向用户提供服务，完成用户希望在网络上完成的各种工作。

应用层为用户提供的服务和协议有：文件服务、目录服务、文件传输服务（FTP）、远程登录服务（Telnet）、电子邮件服

（E-mail）、打印服务、安全服务、网络管理服务、数据库服务等。

很多常见的应用层协议是以 TCP 为基础的，比如“文件传输服务（FTP）、简单邮件传输协议 (Simple Mail Transfer Protocol, SMTP) 、邮局协议(POP3)、IMAP（Internet Mail Access Protocol，Internet邮件访问协议）”等。

OSI 7层模型的小结
在7层模型中，每一层都提供一个特殊的网络功能。从网络功能的角度观察：

下面3层（物理层、数据链路层、网络层和传输层）主要提供数据传输和交换功能，即以节点到节点之间的通信为主；

第4层作为上下两部分的桥梁，是整个网络体系结构中最关键的部分；

上3层（会话层、表示层和应用层）则以提供用户与应用程序之间的信息和数据处理功能为主。

简言之，下4层主要完成通信子网的功能，上3层主要完成资源子网的功能。

146. TCP和UDP的区别及应用场景：

总的来说，TCP与UDP的区别有：

1.TCP与UDP的基本区别：

• （1）TCP基于连接，UDP基于无连接；
• （2）TCP要求系统资源较多，UDP则较少；
• （3）UDP程序结构较简单；
• （4）流模式（TCP）与数据报模式(UDP);
• （5）TCP保证数据正确性，UDP可能丢包；
• （6）TCP保证数据顺序，UDP不保证。

2.UDP应用场景主要有：

• （1）面向数据报方式；
• （2）网络数据大多为短消息；
• （3）拥有大量Client；
• （4）对数据安全性无特殊要求；

（5）网络负担非常重，但对响应速度要求高。

3.具体编程时的区别：

• （1）套接字Socket的参数不同；
• （2）UDP不需要调用listen和accept；
• （3）UDP收发数据分别用send()和receive()方法；
• （4）TCP：地址信息在connect和accept时确定；
• （5）UDP：在send()和receive()方法中每次均需指定地址信息。

147.简述三次握手

在TCP/IP协议中，TCP协议提供可靠的连接服务，采用三次握手建立一个连接。

位码即tcp标志位,有6种标示:

• SYN(synchronous建立联机)
• ACK(acknowledgement 确认)
• PSH(push传送)
• FIN(finish结束)
• RST(reset重置)
• URG(urgent紧急)
• Sequence number(顺序号码)
• Acknowledge number(确认号码)

第一次握手：建立连接时，客户端发送syn包(syn=j)到服务器，并进入SYN_SEND状态，等待服务器确认； 
第二次握手：服务器收到syn包，必须确认客户的SYN（ack=j+1），同时自己也发送一个SYN包（syn=k），即SYN+ACK包，此时服务器 进入SYN_RECV状态；
第三次握手：客户端收到服务器的SYN＋ACK包，向服务器发送确认包ACK(ack=k+1)，此包发送完毕，客户端和服务器进入 ESTABLISHED状态，完成三次握手。 完成三次握手，客户端与服务器开始传送数据.

148.四次挥手

1. 客户端A发送一个FIN，用来关闭客户A到服务器B的数据传送（报文段4）。
2. 服务器B收到这个FIN，它发回一个ACK，确认序号为收到的序号加1（报文段5）。和SYN一样，一个FIN将占用一个号。
3. 服务器B关闭与客户端A的连接，发送一个FIN给客户端A（报文段6）。
4. 客户端A发回ACK报文确认，并将确认序号设置为收到序号加1（报文段7）。

149．为什么建立连接协议是三次握手，而关闭连接却是四次握手呢？

这是因为服务端的LISTEN状态下的SOCKET当收到SYN报文的建连请求后，它可以把ACK和SYN（ACK起应答作用，而SYN起同步作用）放在一个报文里来发送。但关闭连接时，当收到对方的FIN报文通知时，它仅仅表示对方没有数据发送给你了；但未必你所有的数据都全部发送给对方了，所以你不可以马上关闭SOCKET,也即你可能还需要发送一些数据给对方之后，再发送FIN报文给对方来表示你同意现在可以关闭连接了，所以它这里的ACK报文和FIN报文多数情况下都是分开发送的。

150．为什么TIME_WAIT状态还需要等2MSL后才能返回到CLOSED状态？

这是因为虽然双方都同意关闭连接了，但是因为我们必须要假想网络是不可靠的，你无法保证你最后发送的ACK报文会一定被对方收到，因此对方处于LAST_ACK状态下的SOCKET可能会因为超时未收到ACK报文，而重发FIN报文，所以这个TIME_WAIT状态的作用就是用来重发可能丢失的ACK报文。

151.断开连接时，经常会出现time_wait的状态，这个状态是怎么产生的？

客户端A返回最后一个数据包之后，进入Time-wait状态后，该套接字绑定的端口号将在这段时间内不能被其他套接字使用，也就是说该发送方会保持2MSL时间之后才会回到初始状态。

MSL值是数据包在网络中的最大生存时间。产生这种结果使得这个TCP连接在2MSL连接等待期间，定义这个连接的四元组（客户端IP地址和端口，服务端IP地址和端口号）不能被使用。

152.客户端在断开连接后会进入Time-wait状态吗？

会。只不过客户端的端口号是随机分配的所以我们很少见到bind error的错误

153.Time-wait状态有什么用？

之所以设置Time-wait状态，主要是考虑：万一由主机A发送的最后一次握手的数据包丢失时，主机B会再次发送第三次握手的数据包，若此时主机A关闭了Socket就会出现主机B永远等不到主机A最后一次握手数据包的情况，B也就永远无法关闭。所以在主动发起断开连接请求的主机上设置了这个Time-wait状态。

154.说说HTTP和HTTPS得区别：

HTTP是一个属于应用层的面向对象的协议,是一个客户端和服务器端请求和应答的标准(TCP)。

HTTPS 协议是由 SSL+HTTP 协议构建的可进行加密传输、身份认证的网络协议，简单讲就是HTTP的安全版。

主要区别如下：

1、https 协议需要用到ca 申请证书，一般免费证书较少，因而需要一定费用。
2、http 是超文本传输协议，信息是明文传输，https 则是具有安全性的 ssl 加密传输协议。
3、http 和 https 使用的是完全不同的连接方式，用的端口也不一样，前者是 80，后者是 443。
4、http 的连接很简单，是无状态的；HTTPS 协议是由 SSL+HTTP 协议构建的可进行加密传输、身份认证的网络协议，比 http 协议安全。

155.HTTP属于那一层协议？

属于应用层

156.说说对HTTP协议有什么了解？以及8中请求方式

HTTP(超文本传输协议)是一个属于应用层的面向对象的协议,是一个客户端和服务器端请求和应答的标准(TCP)。

http请求由三部分组成，分别是：请求行、请求头、请求体

请求行：请求行包含http请求方式，请求资源名称，http版本 具体如下：

Method   Request-URI   HTTP/1.1 CRLF  
其中 Method表示请求方法；Request-URI是一个统一资源标识符；HTTP/1.1表示请求的HTTP协议版本；CRLF表示回车和换行（除了作为结尾的CRLF外，不允许出现单独的CR或LF字符）。

请求方法包含8种：

get　　　　请求获取Request-URI所标识的资源
post　　　 在Request-URI所标识的资源后附加新的数据
head　　　 请求获取由Request-URI所标识的资源的响应消息报头
put　　　　 请求服务器存储一个资源，并用Request-URI作为其标识
delete　　 请求服务器删除Request-URI所标识的资源
trace　　  请求服务器回送收到的请求信息，主要用于测试或诊断
connect　 保留将来使用
options　  请求查询服务器的性能，或者查询与资源相关的选项和需求

请求头:  请求头用于描述客户端请求哪台主机，以及客户端的一些环境信息，以键值对的形式传递

Accept         text/html, application/xhtml+xml, */*

Accept-Language         en-US,zh-CN;q=0.5

Host    localhost:8888

请求体：请求体代表着浏览器在post请求方式中传递给服务器的参数，请求体中参数以键值形式传递，多个用&链接，服务器接收到后再解析

username=admin&userpwd=123

get和post的请求的区别：

①get请求用来从服务器上获得资源，而post是用来向服务器提交数据；
②get将表单中数据按照name=value的形式，添加到action 所指向的URL 后面，并且两者使用"?"连接，而各个变量之间使用"&"连接；post是将表单中的数据放在HTTP协议的请求头或消息体中，传递到action所指向URL；
③get传输的数据要受到URL长度限制（1024字节）；而post可以传输大量的数据，上传文件通常要使用post方式；
④使用get时参数会显示在地址栏上，如果这些数据不是敏感数据，那么可以使用get；对于敏感数据还是应用使用post；
⑤get使用MIME类型application/x-www-form-urlencoded的URL编码（也叫百分号编码）文本的格式传递参数，保证被传送的参数由遵循规范的文本组成，例如一个空格的编码是"%20"。

157.HTTP底层是使用哪一层协议的？

使用TCP协议的，TCP 协议是 HTTP 协议的基石——HTTP 协议需要依靠 TCP 协议来传输数据

158.HTTP 协议如何使用 TCP 连接？

HTTP 对 TCP 连接的使用，分为两种方式：短连接和长连接。
短连接：假设有一个网页，里面包含好多图片，还包含好多【外部的】CSS 文件和 JS 文件。在“短连接”的模式下，浏览器会先发起一个 TCP 连接，拿到该网页的 HTML 源代码（拿到 HTML 之后，这个 TCP 连接就关闭了）。然后，浏览器开始分析这个网页的源码，知道这个页面包含很多外部资源（图片、CSS、JS）。然后针对【每一个】外部资源，再分别发起一个个 TCP 连接，把这些文件获取到本地（同样的，每抓取一个外部资源后，相应的 TCP 就断开）
长连接：浏览器也会先发起一个 TCP 连接去抓取页面。但是抓取页面之后，该 TCP 连接并不会立即关闭，而是暂时先保持着（所谓的“Keep-Alive”）。然后浏览器分析 HTML 源码之后，发现有很多外部资源，就用刚才那个 TCP 连接去抓取此页面的外部资源。

http请求各状态码代表的含义？

2**开头 （请求成功）表示成功处理了请求的状态代码

• 200 （成功） 服务器已成功处理了请求。 通常，这表示服务器提供了请求的网页。

3** 开头 （请求被重定向）表示要完成请求，需要进一步操作。 通常，这些状态代码用来重定向。

• 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。
• 304 （未修改） 自从上次请求后，请求的网页未修改过。 服务器返回此响应时，不会返回网页内容。

4**开头 （请求错误）这些状态代码表示请求可能出错，妨碍了服务器的处理。

• 400 （错误请求） 服务器不理解请求的语法。
• 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。

5**开头（服务器错误）这些状态代码表示服务器在尝试处理请求时发生内部错误。 这些错误可能是服务器本身的错误，而不是请求出错。

• 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。
• 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。

159.说说HTTPS的安全体现在哪个方面？

 可进行加密传输、身份认证

160.HTTPS协议关于CA证书这方面的了解

就是加解密， 加密就是将文字转换成不能直接阅读的形式，解密就是将密文转换成能够直接阅读的文字

161，HTTPS传输时涉及到一些加密算法，有哪些了解，以及算法的应用场景？

对称加密与非对称加密
对称加密

对称加密是指加密与解密使用同一个**的加密算法。

目前常见的加密算法有：DES、DEA、IDEA、MD5算法 等

MD5算法：不可逆加密算法，非常适合在分布式网络系统上使用。

DEA(Data Encryption Algorithm、DES)数据加密算法:是一种对称加密算法，很可能是使用最广泛的**系统，特别是在保护金融数据的安全中，通常用在自动取款机上。

DES算法的安全性: 一.安全性比较高的一种算法，目前只有一种方法可以**该算法，那就是穷举法. 二.采用64位**技术，实际只有56位有效，8位用来校验的.譬如，有这样的一台PC机器，它能每秒计算一百万次，那么256位空间它要穷举的时间为2285年.所以这种算法还是比较安全的一种算法.。

IDEA 国际数据加密算法：是旅居瑞士中国青年学者来学家和著名密码专家J.Massey于1990年提出的。它在1990年正式公布并在以后得到增强。这种算法是在DES算法的基础上发展出来的，类似于三重DES，和DES一样IDEA也是属于对称**算法。发展IDEA也是因为感到DES具有**太短等缺点，已经过时。IDEA的**为128位，这么长的**在今后若干年内应该是安全的。 

非对称加密

非对称加密使用的是两个**，公钥与私钥，我们会使用公钥对网站账号密码等数据进行加密，再用私钥对数据进行解密。这个公钥会发给查看网站的所有人，而私钥是只有网站服务器自己拥有的。

目前常见非对称加密算法：RSA，DSA等。
RSA公钥加密算法：

RSA算法基于一个十分简单的数论事实：将两个大素数相乘十分容易，但那时想要对其乘积进行因式分解却极其困难，因此可以将乘积公开作为加***。 为提高保密强度，RSA**至少为500位长，一般推荐使用1024位。这就使加密的计算量很大。为减少计算量，在传送信息时，常采用传统加密方法与公开**加密方法相结合的方式，即信息采用改进的DES或IDEA对话**加密，然后使用RSA**加密对话**和信息摘要。对方收到信息后，用不同的**解密并可核对信息摘要。RSA算法是第一个能同时用于加密和数字签名的算法，也易于理解和操作。 

RSA 加密算法的缺点: 1）产生**很麻烦，受到素数产生技术的限制，因而难以做到一次一密。 2）安全性，RSA的安全性依赖于大数的因子分解，但并没有从理论上证明破译RSA的难度与大数分解难度等价，而且密码学界多数人士倾向于因子分解不是NPC问题。 3）速度太慢，由于RSA 的分组长度太大，为保证安全性，n 至少也要 600 bitx以上，使运算代价很高，尤其是速度较慢，较对称密码算法慢几个数量级；且随着大数分解技术的发展，这个长度还在增加，不利于数据格式的标准化。 

DSA(Digital Signature Algorithm):被美国国家标准局用来做DSS数据签名标准(Digital Signature Standard)。DSA是基于整数有限域离散对数难题的，其安全性与RSA相比差不多。DSA的一个重要特点是两个素数公开，这样，当使用别人的p和q时，即使不知道私钥，你也能确认它们是否是随机产生的，还是作了手脚。RSA算法却做不到。DSA只是一种算法，和RSA不同之处在于它不能用作加密和解密，也不能进行**交换，只用于签名,它比RSA要快很多。

162.介绍一下cookie机制和session机制

cookie机制：  cookie技术是客户端的解决方案，

1. 用户使用浏览器访问一个支持Cookie的网站，用户会提供包括用户名在内的个人信息并且提交至服务器；
2. 服务器在向客户端回传相应的超文本的同时也会发回这些个人信息，然后将这些个人信息存放于HTTP响应头（Response Header）；
3. 客户端浏览器接收到来自服务器的响应之后，对于Windows操作系统，浏览器会将这些信息存放在系统盘中的Cookies目录；
4. 客户端再次向服务器发送请求的时候，都会把相应的Cookie再次发回至服务器。而这次，Cookie信息则存放在HTTP请求头（Request Header）了。

session机制: session技术则是服务端的解决方案，通常都会把Session翻译成会话，我们可以把客户端浏览器与服务器之间一系列交互的动作称为一个 Session。

1. 服务器端程序运行时，调用HttpServletRequest的getSession方法创建session,服务器会为该Session生成唯一的Session id，而这个Session id在随后的请求中会被用来重新获得已经创建的Session；
2. 在Session被创建之后，就可以调用Session相关的方法往Session中增加内容了，而这些内容只会保存在服务器中，发到客户端的只有Session id；
3. 当客户端再次发送请求的时候，会将这个Session id带上，服务器接受到请求之后就会依据Session id找到相应的Session.

163.cookie 和session的区别：

1. cookie数据存放在客户的浏览器上，session数据放在服务器上。
2. cookie不是很安全，别人可以分析存放在本地的COOKIE并进行COOKIE欺骗   考虑到安全应当使用session。
3. session会在一定时间内保存在服务器上。当访问增多，会比较占用你服务器的性能
4.  考虑到减轻服务器性能方面，应当使用COOKIE。
5. 单个cookie保存的数据不能超过4K，很多浏览器都限制一个站点最多保存20个cookie。

164.在前端提交请求时，cookie中经常有个jsessionid，这个jsessionid是用来干什么的？

jsessionid就是客户端用来保存session id的变量，jsessionid是保存在内存cookie中的，在一般的cookie文件中是看不到它的影子的。内存cookie在打开一个浏览器窗口的时候会创建，在关闭这个浏览器窗口的 时候也同时销毁。

session跟jsessionid紧密不可分割的联系。只有通过jsessionid才能使session机制起作用，而jsessionid又是通过cookie来保存。

165.服务器一般保存了一个session,浏览器为什么知道我多次请求在一个session里面，为什么能找到我之前的session?

因为当在服务器中创建session的时候，服务器会为该Session生成唯一的Session id，并在该session id返回给客户端，然后通过

jsessionid来在客户端的内存中保存session id，每次客户端请求时都会把这个id传到服务器，就能找到之前的session.