315道面试题【81-92】

1、简述 OSI 七层协议。

1、物理层
为数据链路层提供物理连接,实现比特流的透明传输,所传输数据的单位是比特,该层定义了通信设备与传输线接口硬件的电气、机械以及功能和过程的特性。
2、数据链路层
在通信的实体之间建立数据链路连接,传送以帧为单位的数据,通过检查发生在连接通信系统间传送路上的比特错误并进行恢复,确保比特序列组成为数据流准确无误地传送给对方的系统。数据链路层在相邻的节点之间实现透明的高可靠性传输。
3、网络层
解决多节点传送时的路由选择、拥挤控制及网络互连等,控制分组传送系统的操作,它的特性对高层是透明的,同时,根据传输层的要求选择服务质量,并向传输层报告未恢复的差错。
4、传输层
为两个端系统(源站和目标站)的会话层之间建立一条传输连接,可靠、透明地传送报文,执行端一端差错控制、顺序和流量控制、管理多路复用等。本层提供建立、维护和拆除传送连接的功能,并保证网络连接的质量。它向高层屏蔽了下层数据通信的细节,因而是OSI网络参考模型中最需要的一层。
5、会话层
不参与具体的数据传输,但对数据传输的同步进行管理。它主要负责提供两个进程之间建立、维护和结束会话连接功能,同时要对进程中必要的信息传送方式、进程间的同步以及重新同步进行管理。
6、表示层
解决在两个通信系统中交换信息时不同数据格式的编码之间的转换,语法选择,数据加密与解密及文本压缩等。
7、应用层
负责向用户提供各种网络应用服务,如文件传输、电子邮件、远程访问等。把进程中于对方进程通信的部分放入应用实体中,同时,对各种业务内容的通信功能进行管理。

2、什么是C/S和B/S架构?

C/S架构软件(即客户机/服务器模式)分为客户机和服务器两层:第一层是在客户机系统上结合了表示与业务逻辑,第二层是通过网络结合了数据库服务器。简单的说就是第一层是用户表示层,第二层是数据库层。客户端和服务器直接相连,这两个组成部分都承担着重要的角色。
B/S型模式,即浏览器/服务器结构。它是C/S架构的一种改进,可以说属于三层C/S架构。主要是利用了不断成熟的WWW浏览器技术,用通用浏览器就实现了原来需要复杂专用软件才能实现的强大功能,并节约了开发成本,是一种全新的软件系统构造技术。

3、简述 三次握手、四次挥手的流程。

所谓三次握手(Three-Way Handshake)即建立TCP连接,就是指建立一个TCP连接时,需要客户端和服务端总共发送3个包以确认连接的建立。在socket编程中,这一过程由客户端执行connect来触发

  1. 第一次握手:
    Client将标志位SYN置为1,随机产生一个值seq=J,并将该数据包发送给Server,Client进入SYN_SENT状态,等待Server确认。
  2. 第二次握手:
    Server收到数据包后由标志位SYN=1知道Client请求建立连接,Server将标志位SYN和ACK都置为1,ack=J+1,随机产生一个值seq=K,并将该数据包发送给Client以确认连接请求,Server进入SYN_RCVD状态。
  3. 第三次握手:
    Client收到确认后,检查ack是否为J+1,ACK是否为1,如果正确则将标志位ACK置为1,ack=K+1,并将该数据包发送给Server,Server检查ack是否为K+1,ACK是否为1,如果正确则连接建立成功,Client和Server进入ESTABLISHED状态,完成三次握手,随后Client与Server之间可以开始传输数据了。

所谓四次挥手(Four-Way Wavehand)即终止TCP连接,就是指断开一个TCP连接时,需要客户端和服务端总共发送4个包以确认连接的断开。在socket编程中,这一过程由客户端或服务端任一方执行close来触发

  1. 第一次挥手:
    Client发送一个FIN,用来关闭Client到Server的数据传送,Client进入FIN_WAIT_1状态。
  2. 第二次挥手:
    Server收到FIN后,发送一个ACK给Client,确认序号为收到序号+1(与SYN相同,一个FIN占用一个序号),Server进入CLOSE_WAIT状态。
  3. 第三次挥手:
    Server发送一个FIN,用来关闭Server到Client的数据传送,Server进入LAST_ACK状态。
  4. 第四次挥手:
    Client收到FIN后,Client进入TIME_WAIT状态,接着发送一个ACK给Server,确认序号为收到序号+1,Server进入CLOSED状态,完成四次挥手。

4、什么是arp协议?

地址解析协议,即ARP(Address Resolution Protocol),是根据IP地址获取物理地址的一个TCP/IP协议。

5、TCP和UDP的区别?

1.基于连接与无连接
2.TCP要求系统资源较多,UDP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

6、什么是局域网和广域网?

局域网和广域网是按规模大小而划分的两种计算机网络。范围在几千米以内的计算机网络统称为局域网;而连接的范围超过10千米的,则称为广域网,因特网(Intenet)就是目前最大的广域网。

7、为何基于tcp协议的通信比基于udp协议的通信更可靠?

TCP的可靠保证,是它的三次握手双向机制,这一机制保证校验了数据,保证了他的可靠性。而UDP就没有了,udp信息发出后,不验证是否到达对方,所以不可靠。

8、什么是socket?简述基于tcp协议的套接字通信流程。

Socket是应用层与TCP/IP协议族通信的中间软件抽象层,它是一组接口。在设计模式中,Socket其实就是一个门面模式,它把复杂的TCP/IP协议族隐藏在Socket接口后面,对用户来说,一组简单的接口就是全部,让Socket去组织数据,以符合指定的协议。

9、什么是粘包? socket 中造成粘包的原因是什么? 哪些情况会发生粘包现象?

指发送方发送的若干包数据到接收方接收时粘成一包,从接收缓冲区看,后一包数据的头紧接着前一包数据的尾。出现粘包现象的原因是多方面的,它既可能由发送方造成,也可能由接收方造成。

发送方引起的粘包是由TCP协议本身造成的,TCP为提高传输效率,发送方往往要收集到足够多的数据后才发送一包数据。若连续几次发送的数据都很少,通常TCP会根据优化算法把这些数据合成一包后一次发送出去,这样接收方就收到了粘包数据。

接收方引起的粘包是由于接收方用户进程不及时接收数据,从而导致粘包现象。这是因为接收方先把收到的数据放在系统接收缓冲区,用户进程从该缓冲区取数据,若下一包数据到达时前一包数据尚未被用户进程取走,则下一包数据放到系统接收缓冲区时就接到前一包数据之后,而用户进程根据预先设定的缓冲区大小从系统接收缓冲区取数据,这样就一次取到了多包数据。分包是指在出现粘包的时候我们的接收方要进行分包处理。

10、IO多路复用的作用?

I/O多路复用是通过一种机制,可以监视多个描述符,一旦某个描述符就绪(一般是读就绪或者写就绪),能够通知程序进行相应的读写操作。

11、什么是防火墙以及作用?

简单的来说,防火墙就是一种,避免你的电脑被黑客入侵的一种防护工具,一种确保网络安全的方法!
允许网络管理员定义一个中心点来防止非法用户进入内部网络。2.可以很方便地监视网络的安全性,并报警。3.可以作为部署NAT(Network Address Translation,网络地址变换)的地点,利用NAT技术,将有限的IP地址动态或静态地与内部的IP地址对应起来,用来缓解地址空间短缺的问题等

12、select、poll、epoll 模型的区别?

(1)select,poll实现需要自己不断轮询所有fd集合,直到设备就绪,期间可能要睡眠和唤醒多次交替。而epoll其实也需要调用 epoll_wait不断轮询就绪链表,期间也可能多次睡眠和唤醒交替,但是它是设备就绪时,调用回调函数,把就绪fd放入就绪链表中,并唤醒在 epoll_wait中进入睡眠的进程。虽然都要睡眠和交替,但是select和poll在“醒着”的时候要遍历整个fd集合,而epoll在“醒着”的 时候只要判断一下就绪链表是否为空就行了,这节省了大量的CPU时间。这就是回调机制带来的性能提升。
(2)select,poll每次调用都要把fd集合从用户态往内核态拷贝一次,并且要把current往设备等待队列中挂一次,而epoll只要 一次拷贝,而且把current往等待队列上挂也只挂一次(在epoll_wait的开始,注意这里的等待队列并不是设备等待队列,只是一个epoll内 部定义的等待队列)。这也能节省不少的开销。

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