C++面试总结之网络(一)

1.HTTP协议

HTTP:超文本传输协议,基于TCP/IP

主要特点:

(1)简单快速:客户向服务器请求服务时,只需要传递请求方法和路径

(2)灵活:允许传输任意类型的数据对象

(3)无连接:每次连接只处理一个请求,服务器处理完客户端请求并收到客户端应答后立即断开

(4)无状态协议:协议对事物处理没有记忆能力

(5)支持B/S和C/S模式

HTTP1.0的请求方法:GET   POST   HEAD

HTTP1.1的请求方法:OPTIONS  PUT  DELETE  TRACE  CONNECT

2.在浏览器地址栏输入URL按下回车后的过程

(1)浏览器向DNS服务器请求解析该URL对应的IP地址

(2)根据该IP地址和端口号,和服务器建立TCP协议

(3)浏览器发出读取文件的http请求,该请求报文作为TCP三次握手的第三个报文数据发送给服务器

(1) 服务器做出相应,并将对应的HTML文本发送给浏览器

(2) 释放TCP连接

(3) 浏览器显示该内容

3.http和https的区别

HTTPS:是以安全为目标的HTTP通道,即HTTP下加入SSL层,HTTPS的安全基础是SSL。

HTTPS协议的主要作用可以分为两种:一种是建立一个信息安全通道,来保证数据传输的安全;另一种就是确认网站的真实性。

SSL原理:http://www.ruanyifeng.com/blog/2014/02/ssl_tls.html

SSL/TLS协议的基本思路是采用公钥加密法,也就是说,客户端先向服务器端索要公钥,然后用公钥加密信息,服务器收到密文后,用自己的私钥解密。

HTTPS和HTTP的区别主要如下:

1、https协议需要到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。

4. TCP长连接的保持消耗流量不,有什么优劣势

(1)长/短连接操作过程

短连接的操作步骤是:

建立连接——数据传输——关闭连接...建立连接——数据传输——关闭连接

长连接的操作步骤是:

建立连接——数据传输...(保持连接)...数据传输——关闭连接

(2)TCP保活功能

保活功能主要为服务器应用提供,服务器应用希望知道客户主机是否崩溃,从而可以代表客户使用资源。如果客户已经消失,使得服务器上保留一个半开放的连接,而服务器又在等待来自客户端的数据,则服务器将应远等待客户端的数据,保活功能就是试图在服务器端检测到这种半开放的连接

如果一个给定的连接在2小时内没有任何的动作,则服务器就向客户发一个探测报文段,客户主机必须处于以下4个状态之一:

客户主机依然正常运行,并从服务器可达。客户的TCP响应正常,而服务器也知道对方是正常的,服务器在两小时后将保活定时器复位。

客户主机已经崩溃,并且关闭或者正在重新启动。在任何一种情况下,客户的TCP都没有响应。服务端将不能收到对探测的响应,并在75秒后超时。服务器总共发送10个这样的探测 ,每个间隔75秒。如果服务器没有收到一个响应,它就认为客户主机已经关闭并终止连接。

客户主机崩溃并已经重新启动。服务器将收到一个对其保活探测的响应,这个响应是一个复位,使得服务器终止这个连接。

客户机正常运行,但是服务器不可达,这种情况与2类似,TCP能发现的就是没有收到探查的响应。

(3)长/短连接的优点和缺点

长连接可以省去较多的TCP建立和关闭的操作,减少浪费,节约时间。对于频繁请求资源的客户来说,较适用长连接。

不过这里存在一个问题,存活功能的探测周期太长,还有就是它只是探测TCP连接的存活,属于比较斯文的做法,遇到恶意的连接时,保活功能就不够使了。在长连接的应用场景下,client端一般不会主动关闭它们之间的连接,client与server之间的连接如果一直不关闭的话,会存在一个问题,随着客户端连接越来越多,server早晚有扛不住的时候,这时候server端需要采取一些策略,如关闭一些长时间没有读写事件发生的连接,这样可以避免一些恶意连接导致server端服务受损;如果条件再允许就可以以客户端机器为颗粒度,限制每个客户端的最大长连接数,这样可以完全避免某个蛋疼的客户端连累后端服务。

短连接对于服务器来说管理较为简单,存在的连接都是有用的连接,不需要额外的控制手段。但如果客户请求频繁,将在TCP的建立和关闭操作上浪费时间和带宽。

(4)长/短连接的应用场景

长连接多用于操作频繁,点对点的通讯,而且连接数不能太多情况。每个TCP连接都需要三步握手,这需要时间,如果每个操作都是先连接,再操作的话那么处理速度会降低很多,所以每个操作完后都不断开,再次处理时直接发送数据包就OK了,不用建立TCP连接。

例如:数据库的连接用长连接,如果用短连接频繁的通信会造成socket错误,而且频繁的socket 创建也是对资源的浪费。 而像WEB网站这么频繁的成千上万甚至上亿客户端的连接用短连接会更省一些资源,如果用长连接,而且同时有成千上万的用户,如果每个用户都占用一个连接的话,那可想而知吧。所以并发量大,但每个用户无需频繁操作情况下需用短连好。

5.ping命令过程

Ping命令是基于ICMP(Internet Control Message Protocol 因特网控制报文协议)的查询报文,分为回送请求和回送应答。请求类型为8,应答类型为0.

Ping www.baidu.com的过程:

(1)通过DNS服务,将域名解析成ip地址

(2)piing命令发送一个带有32字节数据的ICMP请求包,收到回复后显示结果

ping的原理是用类型码为0的ICMP发请求,收到请求的主机则用类型码为8的ICMP回应。通过计算ICMP应答报文数量和与接受与发送报文之间的时间差,判断当前的网络状态。

这个往返时间的计算方法是:ping命令在发送ICMP报文时将当前的时间值存储在ICMP报文中发出,当应答报文返回时,使用当前时间值减去存放在ICMP报文数据中存放发送请求的时间值来计算往返时间。ping返回接受到的数据报文字节大小、TTL值以及往返时间。

Unix系统在实现ping程序时是把ICMP报文中的标识符字段置成发送进程的 ID号。这样 即使在同一台主机上同时运行了多个 ping程序实例,ping程序也可以识别出返回的信息。

Traceroute命令:追踪网络数据包的路由途径(得到每一跳的地址,时间等),也是基于ICMP协议的

6.HTTP各个状态码代表的含义 

1**:请求已接收,继续处理
2**:成功
3**:重定向
4**:客户端错误
5**:服务器错误

常见的状态码:
100 (继续) 请求者应当继续提出请求。服务器返回此代码表示已收到请求的第一部分,正在等待其余部分。
101 (切换协议) 请求者已要求服务器切换协议,服务器已确认并准备切换。

200 (成功) 服务器已成功处理了请求。
201 (已创建) 请求成功并且服务器创建了新的资源。
202 (已接受) 服务器已接受请求,但尚未处理。
203 (非授权信息) 服务器已成功处理了请求,但返回的信息可能来自另一来源。
204 (无内容) 服务器成功处理了请求,但没有返回任何内容。
205 (重置内容) 服务器成功处理了请求,但没有返回任何内容。
206 (部分内容) 服务器成功处理了部分 GET 请求。

300 (多种选择) 针对请求,服务器可执行多种操作。 服务器可根据请求者 (user agent) 选择一项操作,或提供操作列表供请求者选择。
301 (永久移动) 请求的网页已永久移动到新位置。 服务器返回此响应(对 GET 或 HEAD 请求的响应)时,会自动将请求者转到新位置。
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。
303 (查看其他位置) 请求者应当对不同的位置使用单独的 GET 请求来检索响应时,服务器返回此代码。
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。
305 (使用代理) 请求者只能使用代理访问请求的网页。 如果服务器返回此响应,还表示请求者应使用代理。
307 (临时重定向) 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。

400 (错误请求) 服务器不理解请求的语法。
401 (未授权) 请求要求身份验证。 对于需要登录的网页,服务器可能返回此响应。
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。
405 (方法禁用) 禁用请求中指定的方法。
406 (不接受) 无法使用请求的内容特性响应请求的网页。
407 (需要代理授权) 此状态代码与 401(未授权)类似,但指定请求者应当授权使用代理。
408 (请求超时) 服务器等候请求时发生超时。
409 (冲突) 服务器在完成请求时发生冲突。 服务器必须在响应中包含有关冲突的信息。
410 (已删除) 如果请求的资源已永久删除,服务器就会返回此响应。
411 (需要有效长度) 服务器不接受不含有效内容长度标头字段的请求。
412 (未满足前提条件) 服务器未满足请求者在请求中设置的其中一个前提条件。
413 (请求实体过大) 服务器无法处理请求,因为请求实体过大,超出服务器的处理能力。
414 (请求的 URI 过长) 请求的 URI(通常为网址)过长,服务器无法处理。
415 (不支持的媒体类型) 请求的格式不受请求页面的支持。
416 (请求范围不符合要求) 如果页面无法提供请求的范围,则服务器会返回此状态代码。
417 (未满足期望值) 服务器未满足"期望"请求标头字段的要求。

500 (服务器内部错误) 服务器遇到错误,无法完成请求。
501 (尚未实施) 服务器不具备完成请求的功能。 例如,服务器无法识别请求方法时可能会返回此代码。
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。
503 (服务不可用) 服务器目前无法使用(由于超载或停机维护)。 通常,这只是暂时状态。
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。
505 (HTTP 版本不受支持) 服务器不支持请求中所用的 HTTP 协议版本。

7.DNS解析过程

DNS( Domain Name System)是“域名系统”的英文缩写,是一种组织成域层次结构的计算机和网络服务命名系统,它用于TCP/IP网络,它用来将主机名和域名转换为IP地址

(1)DNS域名称:

域名系统作为一个层次结构和分布式数据库,包含各种类型的数据,包括主机名和域名。DNS数据库中的名称形成一个分层树状结构称为域命名空间。一些常见的DNS域名称如下图:

(2)资源记录
    DNS 数据库中包含的资源记录 (RR)。 每个 RR 标识数据库中的特定资源。我们在建立DNS服务器时,经常会用到SOA,NS,A之类的记录,在维护DNS服务器时,会用到MX,CNAME记录。 常见的RR见下图:

(3)DNS服务的工作过

A. 在浏览器中输入www.qq.com域名,操作系统会先检查自己本地的hosts文件是否有这个网址映射关系,如果有,就先调用这个IP地址映射,完成域名解析。 

B. 如果hosts里没有这个域名的映射,则查找本地DNS解析器缓存,是否有这个网址映射关系,如果有,直接返回,完成域名解析。 

C. 如果hosts与本地DNS解析器缓存都没有相应的网址映射关系,首先会找TCP/IP参数中设置的首选DNS服务器,在此我们叫它本地DNS服务器,此服务器收到查询时,如果要查询的域名,包含在本地配置区域资源中,则返回解析结果给客户机,完成域名解析,此解析具有权威性。 

D. 如果要查询的域名,不由本地DNS服务器区域解析,但该服务器已缓存了此网址映射关系,则调用这个IP地址映射,完成域名解析,此解析不具有权威性。 

E. 如果本地DNS服务器本地区域文件与缓存解析都失效,则根据本地DNS服务器的设置(是否设置转发器)进行查询,如果未用转发模式,本地DNS就把请求发至全球13台根DNS,根DNS服务器收到请求后会判断这个域名(.com)是谁来授权管理,并会返回一个负责该顶级域名服务器的一个IP。本地DNS服务器收到IP信息后,将会联系负责.com域的这台服务器。这台负责.com域的服务器收到请求后,如果自己无法解析,它就会找一个管理.com域的下一级DNS服务器地址(qq.com)给本地DNS服务器。当本地DNS服务器收到这个地址后,就会找qq.com域服务器,重复上面的动作,进行查询,直至找到www.qq.com主机。 

F. 如果用的是转发模式,此DNS服务器就会把请求转发至上一级DNS服务器,由上一级服务器进行解析,上一级服务器如果不能解析,或找根DNS或把转请求转至上上级,以此循环。不管是本地DNS服务器用是是转发,还是根提示,最后都是把结果返回给本地DNS服务器,由此DNS服务器再返回给客户机。 

从客户端到本地DNS服务器是属于递归查询,而DNS服务器之间就是的交互查询就是迭代查询。

8.Cookie与Session

https://my.oschina.net/xianggao/blog/395675

(1)Cookies    

查看一个网站的cookie:在地址栏输入javascript:alert (document. cookie) 

Cookies是服务器在本地机器上存储的小段文本并随每一个请求发送至同一个服务器。网络服务器用HTTP头向客户端发送Cookies,在客户终端,浏览器解析这些Cookies并将它们保存为一个本地文件,它会自动将同一服务器的任何请求缚上这些Cookies。

Cookie机制采用的是在客户端保持状态的方案。它是在用户端的会话状态的存贮机制,他需要用户打开客户端的Cookie支持。Cookie的作用就是为了解决HTTP协议无状态的缺陷所作的努力。(HTTP无状态协议是指协议对于事务处理没有记忆能力。缺少状态意味着如果后续处理需要前面的信息,则它必须重传,这样可能导致每次连接传送的数据量增大。另一方面,在服务器不需要先前信息时它的应答就较快。)

正统的Cookie分发是通过扩展HTTP协议来实现的,服务器通过在HTTP的响应头中加上一行特殊的指示以提示浏览器按照指示生成相应的Cookie。然而纯粹的客户端脚本如JavaScript也可以生成Cookie。而Cookie的使用是由浏览器按照一定的原则在后台自动发送给服务器的。浏览器检查所有存储的Cookie,如果某个Cookie所声明的作用范围大于等于将要请求的资源所在的位置,则把该Cookie附在请求资源的HTTP请求头上发送给服务器.

Cookie的内容主要包括:名字,值,过期时间,路径和域。路径与域一起构成cookie的作用范围。若不设置过期时间,则表示这个Cookie的生命期为浏览器会话期间,关闭浏览器窗口,cookie就消失。这种生命期为浏览器会话期的Cookie被称为会话Cookie。会话Cookie一般不存储在硬盘上而是保存在内存里,当然这种行为并不是规范规定的。若设置了过期时间,浏览器就会把Cookie保存到硬盘上,关闭后再次打开浏览器,这些Cookie仍然有效直到超过设定的过期时间。存储在硬盘上的Cookie可以在不同的浏览器进程间共享,比如两个IE窗口。而对于保存在内存里的cookie,不同的浏览器有不同的处理方式。

而Session机制采用的是一种在服务器端保持状态的解决方案。同时我们也看到,由于采用服务器端保持状态的方案在客户端也需要保存一个标识,所以Session机制可能需要借助于Cookie机制来达到保存标识的目的。而Session提供了方便管理全局变量的方式。

Session是针对每一个用户的,变量的值保存在服务器上,用一个SessionID来区分是哪个用户Session变量,这个值是通过用户的浏览器在访问的时候返回给服务器,当客户禁用Cookie时,这个值也可能设置为由get来返回给服务器。

就安全性来说:当你访问一个使用Session 的站点,同时在自己机子上建立一个Cookie,建议在服务器端的Session机制更安全些,因为它不会任意读取客户存储的信息。

(2)Session机制

Session机制是一种服务器端的机制,服务器使用一种类似于散列表的结构(也可能就是使用散列表)来保存信息。

当程序需要为某个客户端的请求创建一个Session时,服务器首先检查这个客户端的请求里是否已包含了一个Session标识(称为Session id),如果已包含则说明以前已经为此客户端创建过Session,服务器就按照Session id把这个session检索出来使用,如果客户端请求不包含Session id,则为此客户端创建一个Session并且生成一个与此Session相关联的Session id,Session id的值应该是一个既不会重复,又不容易被找到规律以仿造的字符串,这个session id将被在本次响应中返回给客户端保存。

保存这个Session id的方式可以采用Cookie,这样在交互过程中浏览器可以自动的按照规则把这个标识发挥给服务器。一般这个Cookie的名字都是类似于SEEESIONID。但Cookie可以被人为的禁止,则必须有其他机制以便在Cookie被禁止时仍然能够把Session id传递回服务器。

经常使用的一种技术叫URL重写,就是把Session id直接附加在URL路径的后面。还有一种技术叫做表单隐藏字段。就是服务器会自动修改表单,添加一个隐藏字段,以便在表单提交时能够把Session id传递回服务器。

Cookie与Session都能够进行会话跟踪,但是完成的原理不太一样。普通状况下二者均能够满足需求,但有时候不能够运用Cookie,有时候不能够运用Session。

(3)Cookie与Session的区别:

A. 存取方式的不同(Cookie只能保存ASCII,Session可以存任意数据类型)

Cookie中只能保管ASCII字符串,假如需求存取Unicode字符或者二进制数据,需求先进行编码。Cookie中也不能直接存取Java对象。若要存储略微复杂的信息,运用Cookie是比拟艰难的。

而Session中能够存取任何类型的数据,包括而不限于String、Integer、List、Map等。Session中也能够直接保管Java Bean乃至任何Java类,对象等,运用起来十分便当。能够把Session看做是一个Java容器类。

B. 隐私策略的不同(Cookie存储在客户端阅读器中,Session存储在服务器上)

Cookie存储在客户端阅读器中,对客户端是可见的,客户端的一些程序可能会窥探、复制以至修正Cookie中的内容。而Session存储在服务器上,对客户端是透明的,不存在敏感信息泄露的风险。

假如选用Cookie,比较好的方法是,敏感的信息如账号密码等尽量不要写到Cookie中。最好是像Google、Baidu那样将Cookie信息加密,提交到服务器后再进行解密,保证Cookie中的信息只要本人能读得懂。而假如选择Session就省事多了,反正是放在服务器上,Session里任何隐私都能够有效的保护。

C. 有效期不同(Cookie可设长时间,Session关闭浏览器就失效)

使用过Google的人都晓得,假如登录过Google,则Google的登录信息长期有效。用户不用每次访问都重新登录,Google会持久地记载该用户的登录信息。要到达这种效果,运用Cookie会是比较好的选择。只需要设置Cookie的过期时间属性为一个很大很大的数字。

由于Session依赖于名为JSESSIONID的Cookie,而Cookie JSESSIONID的过期时间默许为–1,只需关闭了阅读器该Session就会失效,因而Session不能完成信息永世有效的效果。运用URL地址重写也不能完成。而且假如设置Session的超时时间过长,服务器累计的Session就会越多,越容易招致内存溢出。(这时使用Local Storage本地存储)

D. 服务器压力不同(Cookie压力小于Session)

Session是保管在服务器端,每个用户都会产生一个Session。假如并发访问的用户十分多,会产生十分多的Session,耗费大量的内存。因而像Google、Baidu、Sina这样并发访问量极高的网站,是不太可能运用Session来追踪客户会话的。

而Cookie保管在客户端,不占用服务器资源。假如并发阅读的用户十分多,Cookie是很好的选择。关于Google、Baidu、Sina来说,Cookie或许是唯一的选择。

E. 存储大小不同

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。

F. 浏览器支持的不同

Cookie是需要客户端浏览器支持的。假如客户端禁用了Cookie,或者不支持Cookie,则会话跟踪会失效。关于WAP上的应用,常规的Cookie就派不上用场了。

假如客户端浏览器不支持Cookie,需要运用Session以及URL地址重写。需要注意的是一切的用到Session程序的URL都要进行URL地址重写,否则Session会话跟踪还会失效。关于WAP应用来说,Session+URL地址重写或许是它唯一的选择。

假如客户端支持Cookie,则Cookie既能够设为本浏览器窗口以及子窗口内有效(把过期时间设为–1),也能够设为一切阅读器窗口内有效(把过期时间设为某个大于0的整数)。但Session只能在本阅读器窗口以及其子窗口内有效。假如两个浏览器窗口互不相干,它们将运用两个不同的Session。(IE8下不同窗口Session相干)

G. 跨域支持上的不同

Cookie支持跨域名访问,例如将domain属性设置为“.biaodianfu.com”,则以“.biaodianfu.com”为后缀的一切域名均能够访问该Cookie。跨域名Cookie如今被普遍用在网络中,例如Google、Baidu、Sina等。而Session则不会支持跨域名访问。Session仅在他所在的域名内有效。

(4)总结

仅运用Cookie或者仅运用Session可能完成不了理想的效果。这时应该尝试一下同时运用Cookie与Session。Cookie与Session的搭配运用在实践项目中会完成很多意想不到的效果。

将登陆信息等重要信息存放为Session,

其他信息如果需要保留,可以放在Cookie中

9.get和 post 区别

(1)区别

(2)get和post的缓存问题

HTTP缓存的基本目的就是使应用执行的更快,更易扩展,但是HTTP缓存通常只适用于idempotent request(可以理解为查询请求,也就是不更新服务端数据的请求),这也就导致了在HTTP的世界里,一般都是对Get请求做缓存,Post请求很少有缓存。

get多用来直接获取数据,不修改数据,主要目的就是DB的search语句的感觉。用缓存(有个代理服务器的概念)的目的就是查db的速度变快。

post则是发送数据到服务器端去存储。类似db里的update delete和insert语句的感觉。更新db的意思。数据必须放在数据库,所以一般都得去访问服务器端。

(3)安全问题

get到服务器过程中数据都是在url中,有安全问题。post在body中,较安全。

10.7层  TCP、IP协议分别在哪层

第三层和第四层

TCP/IP 协议族常用协议

应用层:TFTP,HTTP,SNMP,FTP,SMTP,DNS,Telnet 等等

传输层:TCP,UDP

网络层:IP,ICMP,OSPF,EIGRP,IGMP

数据链路层:SLIP,CSLIP,PPP,MTU

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