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電腦網路·感覺Java研發電腦網路只要會者幾道就夠了其他很少考

  • 2020 年 2 月 18 日
  • 筆記

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考頻由高到低

  • 三次握手的過程？為什麼3次，不能是2或者4？
  • 四次握手過程? 有什麼問題？
    • 問題：syn flood攻擊
  • 面向連接和面向非連接的比較；
    • 面向連接通訊前會先建立連接，受監控，安全, 可靠；面向非連接反之，發送想發資訊就可以發，速度更快
  • TCP和UDP的比較
    • TCP面向連接，UDP面向非連接
    • TCP傳輸單位稱為TCP報文段，UDP傳輸單位稱為用戶數據報。
    • TCP對應的協議：
      • HTTP 80 HTTPS 8080
        • FTP 21 SSH 22 telnet 23
        • mysql 3306
        • SMTP 25 郵件傳送協議 POPS 110 郵件接收協議
    • UDP對應的協議：
      • DNS 53

三次握手

【運維方向優先】a. 請描述TCP協議3次握手建立連接的過程。b. 為什麼協議設計是3次握手連接建立而不是2次或4次，如果2次有什麼問題，如果4次有什麼問題？

非常重要，一定要背熟

a .

b. 握手達到3次使得兩邊都確認了通道的兩個方向都是連通的，因為自己發出的包都得到了對方的回應，並且交換了初始資訊（各自的包序號，窗口大小等），從而認為連接建立是合適的。

2次握手的話不足以保證通道雙向正常，導致雙方認知不一致，服務端會消耗不必要的資源（服務端認為連接建立，創建並維持連接狀態數據，但因為單方向不通，確認包未被客戶端收到，客戶端認為連接不成功），同時還會存在安全問題被利用做攻擊（不斷發SYNC讓服務端不斷增加連接資源）。

4次握手的話，不比3次能提供更多的資訊，多一次round-trip增大了連接建立的時間開銷。

3、掌握TCP/IP協議族的結構，理解其工作原理。

  • TCP/IP（協議簇）五層協議 （5層）：物理層、數據鏈路層、網路層、運輸層、 應用層。
  • 物理層：比特Bit
  • 數據鏈路層：將比特組裝成幀，提供相鄰兩個端點之間的（相鄰的點到點，點不只是是主機，還包括其他設備）
  • 網路層：將數據幀組裝成IP數據包Packet，將包設法從信源經過若干個中間節點傳送到目的設備（信宿）上，點到點通訊。
  • 傳輸層：提供的就是應用程式間的通訊。提供端到端（端指的是埠）的可靠報文傳遞和錯誤恢復（段Segment）
  • 會話層：建立、管理和終止會話（
  • 表示層：對數據進行翻譯、加密和壓縮（表示協議數據單元PPDU）
  • 應用層：提供一組常用的應用程式。
  • 以上可能有錯。
  • 封裝復用思想。 下層向上層提供服務，上層封裝下層的數據結構
  • 在瀏覽器中輸入www.baidu.com後執行的全部過程
    • 鍵盤硬體終端；OS處理中斷，轉換為特定消息放入瀏覽器程式的事件隊列；瀏覽器循環處理該消息，請求網址；
    • 7層網路協議
      • 應用層
        • 提供應用程式。
        • 應用程式解析URL
          • 解析出http協議，如果是Https，會檢查網站是否在安全列表中
          • 非ASCII轉Unicode編碼
          • 在傳輸資訊中加入瀏覽器、地區、cookie等資訊
        • 域名解析的應用層環節
      • 表示層
        • 對數據進行Encode、Decode、加密、解密、壓縮等數據處理。
      • 會話層
      • 傳輸層
        • HTTP基於TCP連接
        • HTTP數據包會嵌入在TCP報文段中
        • 域名解析中的DNS進行地址解析環節
  • 網路層
    • TCP報文段再嵌入IP數據包中
    • 通過查找路由表決定到達伺服器的路徑。
    • ARP協議進行地質解析
  • 鏈路層
    • IP數據packet嵌入到Frame，傳輸Frame
    • 客戶的包通過鏈路層發送到路由器，ARP（地址解析協議）根據給定的伺服器IP地址獲取對應的物理地址
  • 物理層
    • 傳輸bit
  • 傳輸層
  • 網路層
  • 會話層
  • 表示層
    • 將數據decode和解壓縮為HTML，CSS，JS，圖片等資源
  • 應用層
    • 應用程式進行HTML解析、CSS解析、頁面渲染等。

1、客戶端瀏覽器通過DNS解析到www.baidu.com的IP地址220.181.27.48，通過這個IP地址找到客戶端到伺服器的路徑。客戶端瀏覽器發起一個HTTP會話到220.161.27.48，然後通過TCP進行封裝數據包，輸入到網路層。

2、在客戶端的傳輸層，把HTTP會話請求分成報文段，添加源和目的埠，如伺服器使用80埠監聽客戶端的請求，客戶端由系統隨機選擇一個埠如5000，與伺服器進行交換，伺服器把相應的請求返回給客戶端的5000埠。然後使用IP層的IP地址查找目的端。

4、客戶端的鏈路層，包通過鏈路層發送到路由器，通過鄰居協議查找給定IP地址的MAC地址，然後發送ARP請求查找目的地址，如果得到回應後就可以使用ARP的請求應答交換的IP數據包現在就可以傳輸了，然後發送IP數據包到達伺服器的地址。

（拔高）輸入URL後作業系統和電腦網路都發生了什麼？

【運維方向優先】你用瀏覽器打開一個電商網站，準備瀏覽購物。從你輸入完網站的網址敲下Enter鍵，到網站首頁迅速呈現出來的這段時間，你的電腦系統里發生了哪些事情？請根據你所學的電腦知識，儘可能詳細的解釋。（提示：從軟硬體的盡量多的層次考慮和描述。）

參考要點：回答是否從硬體（鍵盤網卡）、OS、TCP協議棧、運行庫、瀏覽器、HTTP、HTML/JS等多層面描述。

參考回答：鍵盤硬體中斷；OS處理中斷，轉換為特定消息放入瀏覽器程式的事件隊列；瀏覽器的消息循環處理該消息，請求網址；OS請求本地域名快取或域名伺服器解析網址中的域名，得到IP；瀏覽器向該IP建立TCP連接（默認80埠）；瀏覽器發送GET請求，包含網站的路徑，TCP協議棧組裝為TCP包，通過網卡發送；瀏覽器等待網站回復，進程被OS切換為等待狀態；網站返回的數據到來，網卡產生中斷；OS處理中斷，TCP協議棧將數據讀入buffer；瀏覽器獲得數據，處理HTTP頭，顯示HTML網頁

更多：OS發ARP包獲得網關MAC地址，所有DNS請求、網站TCP等數據包均發向該網關；瀏覽器IO等待期間OS切換運行系統中其他進程；瀏覽器將HTTP頭中解析出的cookie保存到文件系統；根據網頁內容發起更多的HTTP請求獲取圖片、運行內嵌的javascript腳本等；將網頁按照HTTP 頭的指示快取；將網址加入瀏覽歷史保存到文件系統；瀏覽器整個處理過程中，運行庫和OS對記憶體做相應分配釋放，磁碟做相應的IO操作；。。。

*【測試方向優先】你用瀏覽器打開一個網站，卻沒有按預期看到應有的網頁內容。請分析各種可能的原因，如果這些原因表現出來的現象不同，也請描述

參考要點：

人的原因：弄錯網址；拼寫錯誤；未打開網路；。。。

本機原因：瀏覽器版本低不兼容網頁；本機防火牆阻止訪問；中病毒導致瀏覽器工作不正常；。。。

服務端原因：伺服器宕機；伺服器出錯；伺服器高負載無法及時回應；伺服器超負載主動拒絕回應；本機被服務端加入了黑名單；

網路原因：網路不通；網路擁塞；DNS解析失敗；DNS解析到錯誤的IP；。。。

其他環境原因：域名被劫持；訪問被黑客攻擊；。。。

  • 埠及對應的服務？

還沒背會的

  • DNS
    • 默認埠號 53
    • DNS域名解析過程
      • 會以此查詢以下快取和伺服器，直到找到網址對應的IP
        • 瀏覽器快取 –> 本地Hosts文件 –> 路由器快取 –> ISP（互聯網服務提供商）DNS快取 –> 根域名伺服器 –> 頂級域名伺服器 –> 主域名伺服器
        • 在任何環節找到，會把快取
      • 瀏覽器檢查域名是否在瀏覽器快取當中。
      • 如果快取中沒有，就調用庫函數進行查詢。庫函數在進行DNS解析之前，檢查域名是否在本地 Hosts 里。
      • 如果域名在快取和Hosts中都沒有，庫函數會向 DNS 伺服器發送一條 DNS 查詢請求。
      • 查詢本地的DNS伺服器。
      • 首先查詢地址解析協議（ARP）的快取，如果快取命中，則返回結果：目標 IP = MAC地址。如果快取沒有命中，就看看目標 IP 地址是不是在本地路由表中的某個子網內，並使用相關介面。然後查詢選擇的網路介面的MAC地址。
      • 發送ARP請求，路由器或其他硬體會返回結果（結果中包含默認網關的IP地址）。
      • 通過TCP/UDP協議向DNS伺服器發送相應請求。如果本地DNS伺服器沒有找到結果，將會逐層查詢，直到結果（目標伺服器的IP地址）返回。

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