应用层

HTTP

HTTP请求结构？

HTTP头部本质上是一个传递额外重要信息的键值对。主要分为

  • 通用头部
  • 请求头部 ｜ 响应头部
  • 实体头部

get和post的区别？
Get 方法的含义是请求从服务器获取资源，这个资源可以是静态的文本、⻚面、图片视频等。
而 POST 方法则是相反操作，它向 URI 指定的资源提交数据，数据就放在报文的 body 里。
GET 和 POST 方法都是安全和幂等的吗?
先说明下安全和幂等的概念:

  • 在 HTTP 协议里，所谓的「安全」是指请求方法不会「破坏」服务器上的资源。
  • 所谓的「幂等」，意思是多次执行相同的操作，结果都是「相同」的。

那么很明显 GET 方法就是安全且幂等的，因为它是「只读」操作，无论操作多少次，服务器上的数据都是安全 的，且每次的结果都是相同的。
POST 因为是「新增或提交数据」的操作，会修改服务器上的资源，所以是不安全的，且多次提交数据就会创建多 个资源，所以不是幂等的。

HTTP的缓存机制

HTTP底层基于什么协议？

TCP
http2.0udp

HTTP底层除了TCP和UDP还能用什么协议？

TLS

HTTP2.0的服务器推送具体怎么实现？

HTTP1.0、1.1、2.0和3.0的区别。

1.1和1.0的区别

  • 缓存处理
  • 节约带宽：1.1请求头中引入了range头域，它允许只请求部分资源。
  • 错误通知的管理：新增了24个错误状态响应码。
  • Host请求头：
  • 长连接

2.0和1.X的区别

  • 相比于1.X的文本(字符串)传送，2.0采用二进制传送，同时有优先级。
  • 多路复用
  • 头部压缩
  • 服务器推送

3.0
使用udp->QUIC(TLS)->http3

HTTPS

HTTP 与 HTTPS 有哪些区别?

  1. HTTP 是超文本传输协议，信息是明文传输，存在安全⻛险的问题。HTTPS 则解决 HTTP 不安全的缺陷，在 TCP 和 HTTP 网络层之间加入了 SSL/TLS 安全协议，使得报文能够加密传输。
  2. HTTP 连接建立相对简单， TCP 三次握手之后便可进行 HTTP 的报文传输。而 HTTPS 在 TCP 三次握手之 后，还需进行 SSL/TLS 的握手过程，才可进入加密报文传输。
  3. HTTP 的端口号是 80，HTTPS 的端口号是 443。

  4. HTTPS 协议需要向 CA(证书权威机构)申请数字证书，来保证服务器的身份是可信的。

    HTTPS 解决了 HTTP 的哪些问题?

    HTTP 由于是明文传输，所以安全上存在以下三个⻛险:

  5. 窃听⻛险，比如通信链路上可以获取通信内容，用户号容易没。

  6. 篡改⻛险，比如强制植入垃圾广告，视觉污染，用户眼容易瞎。
  7. 冒充⻛险，比如冒充淘宝网站，用户钱容易没。

HTTPS 在 HTTP 与 TCP 层之间加入了 SSL/TLS 协议，可以很好的解决了上述的⻛险:

  • 信息加密:交互信息无法被窃取，但你的号会因为「自身忘记」账号而没。
  • 校验机制:无法篡改通信内容，篡改了就不能正常显示，但百度「竞价排名」依然可以搜索垃圾广告。

  • 身份证书:证明淘宝是真的淘宝网，但你的钱还是会因为「剁手」而没。

    HTTPS 是如何解决上面的三个⻛险的?
    混合加密的方式实现信息的机密性，解决了窃听的⻛险。 摘要算法的方式来实现完整性，它能够为数据生成独一无二的「指纹」，指纹用于校验数据的完整性，解决
    了篡改的⻛险。 将服务器公钥放入到数字证书中，解决了冒充的⻛险。

非对称加密
公钥和私匙
先有私钥，再用函数生成公钥。公钥包含了私钥的信息，但也掺杂了其他随机变量，因此不能反推。
私匙不要泄露，公钥要告诉和你通信的对方。
公钥加密，只有对应私钥能解开（保密）；
私钥加密，只有对应公钥能解开（不可抵赖）。
具体有两种情形：
（1）对方用你的公钥加密信息，你收到后用私钥解开。
只有你有私钥，所以只有你能解开，换句话说，有私钥才能看到信息，很安全。
（2）你拿私钥加密信息，对方收到后用你的公钥解开。
公钥是公开的，所以其他人也可以看到你的信息，不保密。
私钥加密，只有对应公钥能解开。既然用你的公钥能解开，说明加密一定是你的私钥。私钥只有你有，所以一定是你发送的，你不可抵赖。
对称加密
加密和解密都用一个密钥。

HTTPS的握手(加密)过程？

两个过程：

  1. TCP三次握手
  2. TLS握手
  • 和http一样，首先要建立tcp的三次握手，具体细节参考TCP三次握手和四次挥手
  • 当客户端请求服务端时，首先服务端会返回一个证书给客户端，客户端拿到证书后，去验证证书的有效性，无效的话会弹出一个警告框，如果有效，则生成一个随机值R1（对称密钥的值），然后利用证书上的公钥加密随机值发给服务端，服务端收到请求后用私钥进行解密，注意这一步是采用非对称加密，此时服务端获取到了客户端的对称密钥的值，然后用对称加密加密信息发送给客户端，客户端收到后，用一开始对称密钥R1解密信息。

为什么TLS握手过程中使用两种加密方式？

因为使用非对称加密客户端和服务端是非常耗时耗资源的，这样一来性能就会很差，通过非对称加密交换对称加密的密钥，后续的传输过程也是安全可靠的。

HTTPS一般使用的加密与HASH算法如下：

非对称加密算法：RSA，DSA/DSS
对称加密算法：AES，RC4，3DES
HASH算法：MD5，SHA1，SHA256

DNS

传输层

王道考研很详细P219

三次握手和四次挥手？

CLOSE_WAIT和TIME_WAIT的状态和意义？

TIME_WAIT的作用？为什么要有it？

你可能会问，为什么不直接进入 CLOSED 状态，而要停留在 TIME_WAIT 这个状态？

  1. 让旧的TCP 报文得以自然消失，
  2. 同时为了让被动关闭方能够正常关闭；

首先，这样做是为了确保最后的 ACK 能让被动关闭方接收，从而帮助其正常关闭。
第二个理由和连接“化身”和报文迷走有关系，为了让旧连接的重复分节在网络中自然消失。

TIME_WAIT为什么是2MSL？

为的是确认服务器能否接收到客户端发出的ACK确认报文。

MSL
最长分节生命期 MSL（maximum segment lifetime），指一段TCP报文在传输过程中的最大声明周期
和大多数 BSD 派生的系统一样，Linux 系统里有一个硬编码的字段，名称为TCP_TIMEWAIT_LEN，其值为 60 秒。也就是说，Linux 系统停留在 TIME_WAIT 的时间为固定的 60 秒。

TIME_WAIT的危害？

  1. 内存资源的占用，这个目前看来不是太严重，基本可以忽略。
  2. 端口资源的占用，一个 TCP 连接至少消耗一个本地端口。要知道，端口资源也是有限的，一般可以开启的端口为 32768～61000 ，也可以通过net.ipv4.ip_local_port_range指定，如果 TIME_WAIT 状态过多，会导致无法创建新连接。这个也是我们在一开始讲到的那个例子。

TCP是如何保证可靠性的？

校验
序号：
确认应答
重传机制
流量控制和拥塞控制。

TCP 是通过序列号、确认应答、􏰂发控制、连接管理以及窗口控制等机制实现可靠性传输的。

  1. 序列号、确认应答和超时重传
  2. 窗口控制和重复确认应答
  3. 拥塞控制

数据到达接收方后，接收方需要发出一个确认应答，表示已经收到该数据段。并且确认序号会说明它下一次需要接收的数据序列号。如果发送发迟迟为收到确认应答，那么可能是发送的数据丢失，也可能是确认应答丢失，这时候发送发在等待一定时间后会进行超时重传。这个时间一般是2*RTT(报文往返时间)+一个偏差值。

TCP会利用窗口控制来提高传输速度，意思是在一个窗口大小内，不一定要等到应答才能发送下一段数据，窗口大小就是无需等待确认而可以继续发送数据的最大值。(累计确认吧这是)


什么是拥塞控制？

如果把窗口定的很大，发送端连续发送大量的数据，可能会造成网络的拥堵，所以TCP为了防止这种情况而进行了拥塞控制。

  • 慢启动：定义拥塞窗口，窗口大小初值为1，之后每收到一个确认应答(经过一个RTT)，便将拥塞窗口大小*2.
  • 拥塞避免：设置满启动阈值，一般开始都设为65536(2^16).拥塞避免是指当拥塞窗口大小达到这个阈值时，拥塞窗口大小不再指数上升，而是加法增加(每个确认应答，拥塞窗口大小+1)，以此来避免拥塞。
  • 快重传和快恢复：是对满开始和拥塞避免算法的改进。

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快重传
在上一节介绍的 TCP 可靠传输机制中，快重传技术使用了冗余 ACK 来检测丟包的发生。同样，用冗余ACK 也用于网络拥塞的检测（丢了包当然意味着网络可能出现了拥塞）。快重传并非取消重传计时器，而是在某些情况下可更早地重传丢失的报文段。
当发送方连续收到三个重复的 ACK 报文时，直接重传对方尚未收到的报文段，而不必等待
那个报文段设置的重传计时器超时。
快恢复
快恢复算法的原理如下：当发送方连续收到三个冗余 ACK(即重复确认）时，执行 “乘法减小”算法，把慢开始门限 ssthresh 设置为此时发送方 cwnd 的一半。这是为了预防网络发生拥塞。但发送方现在认为网络很可能没有发生（严重）拥塞，否则就不会有几个报文段连续到达接收方，也不会连续收到重复确认。因此与慢开始不同之处是它把 owad 值设置为慢开始门限 ssthresh 改变后的数值，然后开始执行拥塞避免算法(“加法增大”），使拥塞窗口绥慢地线性增大。由于跳过了拥塞窗口cwnd 从1起始的馒开始过程，所以被称为快恢复。快恢复算法的实现过程如图 5.12 所示，作为对比，虛线为慢开始的处理过程。

拥塞控制与流量控制的区别？

拥塞控制是让网络能够承受现有的网络负荷，是一个全局性的过程，涉及所有的主机、所有的路由器，以及与降低网络传输性能有关的所有因素。
相反，流量控制往往是指点对点的通信量的控制，是个端到端的问题（接收端控制发送端），它所要做的是
抑制发送端发送数据的速率，以便使接收端来得及接收。
当然，拥塞控制和流量控制也有相似的地方，即它们都通过控制发送方发送数据的速率来达到控制效果。

UDP

网络层

IP

HTTP协议：
HTTP 协议的基本知识，

  • 报文结构
  • 请求头
  • 响应头
  • 内部的请求方法、
  • URI
  • 状态码

标准请求方法(HTTP/1.1 规定了八种方法)

  1. GET：获取资源，可以理解为读取或者下载数据；
  2. HEAD：获取资源的元信息；
  3. POST：向资源提交数据，相当于写入或上传数据；
  4. PUT：类似 POST；(update)
  5. DELETE：删除资源；
  6. CONNECT：建立特殊的连接隧道；
  7. OPTIONS：列出可对资源实行的方法；
  8. TRACE：追踪请求 - 响应的传输路径。