注意：每道題前面出現(xiàn)的 (xx) 數字代表這道題出現(xiàn)的頻次，此 計算機網絡 基礎是基于 30+ 篇前端面經整理出的問題和對應的回答、參考鏈接等。文章內容為拿到 Offer 的本人整理。

（3）問：HTTP 緩存

HTTP 緩存又分為強緩存和協(xié)商緩存：

• 首先通過 Cache-Control 驗證強緩存是否可用，如果強緩存可用，那么直接讀取緩存
• 如果不可以，那么進入協(xié)商緩存階段，發(fā)起 HTTP 請求，服務器通過請求頭中是否帶上 If-Modified-Since 和 If-None-Match 這些條件請求字段檢查資源是否更新：
• 若資源更新，那么返回資源和 200 狀態(tài)碼
• 如果資源未更新，那么告訴瀏覽器直接使用緩存獲取資源

（5）問：HTTP 常用的狀態(tài)碼及使用場景？

• 1xx：表示目前是協(xié)議的中間狀態(tài)，還需要后續(xù)請求
• 2xx：表示請求成功
• 3xx：表示重定向狀態(tài)，需要重新請求
• 4xx：表示請求報文錯誤
• 5xx：服務器端錯誤

常用狀態(tài)碼：

• 101 切換請求協(xié)議，從 HTTP 切換到 WebSocket
• 200 請求成功，有響應體
• 301 永久重定向：會緩存
• 302 臨時重定向：不會緩存
• 304 協(xié)商緩存命中
• 403 服務器禁止訪問
• 404 資源未找到
• 400 請求錯誤
• 500 服務器端錯誤
• 503 服務器繁忙

你知道 302 狀態(tài)碼是什么嘛？你平時瀏覽網頁的過程中遇到過哪些 302 的場景？

而 302 表示臨時重定向，這個資源只是暫時不能被訪問了，但是之后過一段時間還是可以繼續(xù)訪問，一般是訪問某個網站的資源需要權限時，會需要用戶去登錄，跳轉到登錄頁面之后登錄之后，還可以繼續(xù)訪問。

301 類似，都會跳轉到一個新的網站，但是 301 代表訪問的地址的資源被永久移除了，以后都不應該訪問這個地址，搜索引擎抓取的時候也會用新的地址替換這個老的?？梢栽诜祷氐捻憫?location 首部去獲取到返回的地址。301 的場景如下：

• 比如從 http://baidu.com，跳轉到 https://baidu.com
• 域名換了

（2）問：HTTP 常用的請求方式，區(qū)別和用途？

http/1.1 規(guī)定如下請求方法：

• GET：通用獲取數據
• HEAD：獲取資源的元信息
• POST：提交數據
• PUT：修改數據
• DELETE：刪除數據
• CONNECT：建立連接隧道，用于代理服務器
• OPTIONS：列出可對資源實行的請求方法，常用于跨域
• TRACE：追蹤請求-響應的傳輸路徑

（）問：你對計算機網絡的認識怎么樣

應用層、表示層、會話層、傳輸層、網絡層、數據鏈路層、物理層

（3）問：HTTPS 是什么？具體流程

HTTPS 是在 HTTP 和 TCP 之間建立了一個安全層，HTTP 與 TCP 通信的時候，必須先進過一個安全層，對數據包進行加密，然后將加密后的數據包傳送給 TCP，相應的 TCP 必須將數據包解密，才能傳給上面的 HTTP。

瀏覽器傳輸一個 client_random 和加密方法列表，服務器收到后，傳給瀏覽器一個 server_random、加密方法列表和數字證書（包含了公鑰），然后瀏覽器對數字證書進行合法驗證，如果驗證通過，則生成一個 pre_random，然后用公鑰加密傳給服務器，服務器用 client_random、server_random 和 pre_random ，使用公鑰加密生成 secret，然后之后的傳輸使用這個 secret 作為秘鑰來進行數據的加解密。

（4）問：三次握手和四次揮手

為什么要進行三次握手：為了確認對方的發(fā)送和接收能力。

三次握手

三次握手主要流程：

• 一開始雙方處于 CLOSED 狀態(tài)，然后服務端開始監(jiān)聽某個端口進入 LISTEN 狀態(tài)
• 然后客戶端主動發(fā)起連接，發(fā)送 SYN，然后自己變?yōu)?SYN-SENT，seq = x
• 服務端收到之后，返回 SYN seq = y 和 ACK ack = x + 1（對于客戶端發(fā)來的 SYN），自己變成 SYN-REVD
• 之后客戶端再次發(fā)送 ACK seq = x + 1, ack = y + 1給服務端，自己變成 EASTABLISHED 狀態(tài)，服務端收到 ACK，也進入 ESTABLISHED

SYN 需要對端確認，所以 ACK 的序列化要加一，凡是需要對端確認的，一點要消耗 TCP 報文的序列化

為什么不是兩次？

無法確認客戶端的接收能力。

如果首先客戶端發(fā)送了 SYN 報文，但是滯留在網絡中，TCP 以為丟包了，然后重傳，兩次握手建立了連接。

等到客戶端關閉連接了。但是之后這個包如果到達了服務端，那么服務端接收到了，然后發(fā)送相應的數據表，就建立了鏈接，但是此時客戶端已經關閉連接了，所以帶來了鏈接資源的浪費。

為什么不是四次？

四次以上都可以，只不過 三次就夠了

四次揮手

• 一開始都處于 ESTABLISH 狀態(tài)，然后客戶端發(fā)送 FIN 報文，帶上 seq = p，狀態(tài)變?yōu)?FIN-WAIT-1
• 服務端收到之后，發(fā)送 ACK 確認，ack = p + 1，然后進入 CLOSE-WAIT 狀態(tài)
• 客戶端收到之后進入 FIN-WAIT-2  狀態(tài)
• 過了一會等數據處理完，再次發(fā)送 FIN、ACK，seq = q，ack = p + 1，進入 LAST-ACK 階段
• 客戶端收到 FIN 之后，客戶端收到之后進入 TIME_WAIT（等待 2MSL），然后發(fā)送 ACK 給服務端 ack = 1 + 1
• 服務端收到之后進入 CLOSED 狀態(tài)

客戶端這個時候還需要等待兩次 MSL 之后，如果沒有收到服務端的重發(fā)請求，就表明 ACK 成功到達，揮手結束，客戶端變?yōu)?CLOSED 狀態(tài)，否則進行 ACK 重發(fā)

為什么需要等待 2MSL（Maximum Segement Lifetime）：

因為如果不等待的話，如果服務端還有很多數據包要給客戶端發(fā)，且此時客戶端端口被新應用占據，那么就會接收到無用的數據包，造成數據包混亂，所以說最保險的方法就是等服務器發(fā)來的數據包都死翹翹了再啟動新應用。

• 1個 MSL 保證四次揮手中主動關閉方最后的 ACK 報文能最終到達對端
• 1個 MSL 保證對端沒有收到 ACK 那么進行重傳的 FIN 報文能夠到達

為什么是四次而不是三次？

** 如果是三次的話，那么服務端的 ACK 和 FIN 合成一個揮手，那么長時間的延遲可能讓 TCP 一位 FIN 沒有達到服務器端，然后讓客戶的不斷的重發(fā) FIN

參考資料

• https://zhuanlan.zhihu.com/p/86426969

問：在交互過程中如果數據傳送完了，還不想斷開連接怎么辦，怎么維持？

在 HTTP 中響應體的 Connection 字段指定為 keep-alive

你對 TCP 滑動窗口有了解嘛？

在 TCP 鏈接中，對于發(fā)送端和接收端而言，TCP 需要把發(fā)送的數據放到發(fā)送緩存區(qū), 將接收的數據放到接收緩存區(qū)。而經常會存在發(fā)送端發(fā)送過多，而接收端無法消化的情況，所以就需要流量控制，就是在通過接收緩存區(qū)的大小，控制發(fā)送端的發(fā)送。如果對方的接收緩存區(qū)滿了，就不能再繼續(xù)發(fā)送了。而這種流量控制的過程就需要在發(fā)送端維護一個發(fā)送窗口，在接收端維持一個接收窗口。

TCP 滑動窗口分為兩種: 發(fā)送窗口和接收窗口。

參考資料

• https://juejin.im/post/5e527c58e51d4526c654bf41#heading-38

問：WebSocket與Ajax的區(qū)別

本質不同

Ajax 即異步 JavaScript 和 XML，是一種創(chuàng)建交互式網頁的應用的網頁開發(fā)技術

websocket 是 HTML5 的一種新協(xié)議，實現(xiàn)了瀏覽器和服務器的實時通信

生命周期不同：

• websocket 是長連接，會話一直保持
• ajax 發(fā)送接收之后就會斷開

適用范圍：

• websocket 用于前后端實時交互數據
• ajax 非實時

發(fā)起人：

• AJAX 客戶端發(fā)起
• WebSocket 服務器端和客戶端相互推送

了解 WebSocket 嘛？

長輪詢和短輪詢，WebSocket 是長輪詢。

具體比如在一個電商場景，商品的庫存可能會變化，所以需要及時反映給用戶，所以客戶端會不停的發(fā)請求，然后服務器端會不停的去查變化，不管變不變，都返回，這個是短輪詢。

而長輪詢則表現(xiàn)為如果沒有變，就不返回，而是等待變或者超時（一般是十幾秒）才返回，如果沒有返回，客戶端也不需要一直發(fā)請求，所以減少了雙方的壓力。

參考鏈接

• https://www.jianshu.com/p/3fc3646fad80

HTTP 如何實現(xiàn)長連接？在什么時候會超時？

通過在頭部（請求和響應頭）設置 Connection: keep-alive，HTTP1.0協(xié)議支持，但是默認關閉，從HTTP1.1協(xié)議以后，連接默認都是長連接

• HTTP 一般會有 httpd 守護進程，里面可以設置 keep-alive timeout，當 tcp 鏈接閑置超過這個時間就會關閉，也可以在 HTTP 的 header 里面設置超時時間
• TCP 的 keep-alive 包含三個參數，支持在系統(tǒng)內核的 net.ipv4 里面設置：當 TCP 鏈接之后，閑置了 tcp_keepalive_time，則會發(fā)生偵測包，如果沒有收到對方的 ACK，那么會每隔 tcp_keepalive_intvl 再發(fā)一次，直到發(fā)送了 tcp_keepalive_probes，就會丟棄該鏈接。
• tcp_keepalive_intvl = 15
• tcp_keepalive_probes = 5
• tcp_keepalive_time = 1800

實際上 HTTP 沒有長短鏈接，只有 TCP 有，TCP 長連接可以復用一個 TCP 鏈接來發(fā)起多次 HTTP 請求，這樣可以減少資源消耗，比如一次請求 HTML，可能還需要請求后續(xù)的 JS/CSS/圖片等

參考鏈接

• https://blog.csdn.net/weixin_37672169/article/details/80283935
• https://www.jianshu.com/p/3fc3646fad80

問：Fetch API與傳統(tǒng)Request的區(qū)別

• fetch 符合關注點分離，使用 Promise，API 更加豐富，支持 Async/Await
• 語意簡單，更加語意化
• 可以使用 isomorphic-fetch ，同構方便

參考資源

• https://github.com/camsong/blog/issues/2

（2）問：POST一般可以發(fā)送什么類型的文件，數據處理的問題

• 文本、圖片、視頻、音頻等都可以
• text/image/audio/ 或 application/json 等

問：TCP 如何保證有效傳輸及擁塞控制原理。

• tcp 是面向連接的、可靠的、傳輸層通信協(xié)議

可靠體現(xiàn)在：有狀態(tài)、可控制

• 有狀態(tài)是指 TCP 會確認發(fā)送了哪些報文，接收方受到了哪些報文，哪些沒有收到，保證數據包按序到達，不允許有差錯
• 可控制的是指，如果出現(xiàn)丟包或者網絡狀況不佳，則會跳轉自己的行為，減少發(fā)送的速度或者重發(fā)

所以上面能保證數據包的有效傳輸。

擁塞控制原理

原因是有可能整個網絡環(huán)境特別差，容易丟包，那么發(fā)送端就應該注意了。

主要用三種方法：

• 慢啟動閾值 + 擁塞避免
• 快速重傳
• 快速回復

慢啟動閾值 + 擁塞避免

對于擁塞控制來說，TCP 主要維護兩個核心狀態(tài)：

• 擁塞窗口（cwnd）
• 慢啟動閾值（ssthresh）

在發(fā)送端使用擁塞窗口來控制發(fā)送窗口的大小。

然后采用一種比較保守的慢啟動算法來慢慢適應這個網絡，在開始傳輸的一段時間，發(fā)送端和接收端會首先通過三次握手建立連接，確定各自接收窗口大小，然后初始化雙方的擁塞窗口，接著每經過一輪 RTT（收發(fā)時延），擁塞窗口大小翻倍，直到達到慢啟動閾值。

然后開始進行擁塞避免，擁塞避免具體的做法就是之前每一輪 RTT，擁塞窗口翻倍，現(xiàn)在每一輪就加一個。

快速重傳

在 TCP 傳輸過程中，如果發(fā)生了丟包，接收端就會發(fā)送之前重復 ACK，比如 第 5 個包丟了，6、7 達到，然后接收端會為 5，6，7 都發(fā)送第四個包的 ACK，這個時候發(fā)送端受到了 3 個重復的 ACK，意識到丟包了，就會馬上進行重傳，而不用等到 RTO （超時重傳的時間）

選擇性重傳：報文首部可選性中加入 SACK 屬性，通過 left edge 和 right edge 標志那些包到了，然后重傳沒到的包

快速恢復

如果發(fā)送端收到了 3 個重復的 ACK，發(fā)現(xiàn)了丟包，覺得現(xiàn)在的網絡狀況已經進入擁塞狀態(tài)了，那么就會進入快速恢復階段：

• 會將擁塞閾值降低為 擁塞窗口的一半
• 然后擁塞窗口大小變?yōu)閾砣撝?/section>
• 接著 擁塞窗口再進行線性增加，以適應網絡狀況

問：OPTION是干啥的？舉個用到OPTION的例子？

旨在發(fā)送一種探測請求，以確定針對某個目標地址的請求必須具有怎么樣的約束，然后根據約束發(fā)送真正的請求。

比如針對跨域資源的預檢，就是采用 HTTP 的 OPTIONS 方法先發(fā)送的。用來處理跨域請求

問：http知道嘛？哪一層的協(xié)議？（應用層）

• 靈活可擴展，除了規(guī)定空格分隔單詞，換行分隔字段以外，其他都沒有限制，不僅僅可以傳輸文本，還可以傳輸圖片、視頻等任意資源
• 可靠傳輸，基于 TCP/IP 所以繼承了這一特性
• 請求-應答，有來有回
• 無狀態(tài)，每次 HTTP 請求都是獨立的，無關的、默認不需要保存上下文信息

缺點：

• 明文傳輸不安全
• 復用一個 TCP 鏈接，會發(fā)生對頭擁塞
• 無狀態(tài)在長連接場景中，需要保存大量上下文，以避免傳輸大量重復的信息

問：OSI七層模型和TCP/IP四層模型

• 應用層
• 表示層
• 會話層
• 傳輸層
• 網絡層
• 數據鏈路層
• 物理層

TCP/IP 四層概念：

• 應用層：應用層、表示層、會話層：HTTP
• 傳輸層：傳輸層：TCP/UDP
• 網絡層：網絡層：IP
• 數據鏈路層：數據鏈路層、物理層

（3）問：TCP 協(xié)議怎么保證可靠的，UDP 為什么不可靠？

• TCP 是面向連接的、可靠的、傳輸層通信協(xié)議
• UDP 是無連接的傳輸層通信協(xié)議，繼承 IP 特性,基于數據報

為什么 TCP 可靠？TCP 的可靠性體現(xiàn)在有狀態(tài)和控制

• 會精準記錄那些數據發(fā)送了，那些數據被對方接收了，那些沒有被接收，而且保證數據包按序到達，不允許半點差錯，這就是有狀態(tài)
• 當意識到丟包了或者網絡環(huán)境不佳，TCP 會根據具體情況調整自己的行為，控制自己的發(fā)送速度或者重發(fā)，這是可控制的

反之 UDP 就是無狀態(tài)的和不可控制的

HTTP 2 改進

改進性能：

• 頭部壓縮
• 多路信道復用
• Server Push

參考資料

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