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访问网页的全过程(知识串联)

开发岗中总是会考很多计算机网络的知识点,但如果让面试官只靠一道题,便涵盖最多的计网知识点,那可能就是 网页浏览的全过程 了。本篇文章将带大家从头到尾过一遍这道被考烂的面试题,必会!!!

总的来说,网络通信模型可以用下图来表示,也就是大家只要熟记网络结构五层模型,按照这个体系,很多知识点都能顺出来了。访问网页的过程也是如此。


Guide大约 5 分钟计算机基础计算机网络
NAT 协议详解(网络层)

应用场景

NAT 协议(Network Address Translation) 的应用场景如同它的名称——网络地址转换,应用于内部网到外部网的地址转换过程中。具体地说,在一个小的子网(局域网,Local Area Network,LAN)内,各主机使用的是同一个 LAN 下的 IP 地址,但在该 LAN 以外,在广域网(Wide Area Network,WAN)中,需要一个统一的 IP 地址来标识该 LAN 在整个 Internet 上的位置。

这个场景其实不难理解。随着一个个小型办公室、家庭办公室(Small Office, Home Office, SOHO)的出现,为了管理这些 SOHO,一个个子网被设计出来,从而在整个 Internet 中的主机数量将非常庞大。如果每个主机都有一个“绝对唯一”的 IP 地址,那么 IPv4 地址的表达能力可能很快达到上限()。因此,实际上,SOHO 子网中的 IP 地址是“相对的”,这在一定程度上也缓解了 IPv4 地址的分配压力。


Guide大约 5 分钟计算机基础计算机网络
HTTP vs HTTPS(应用层)

HTTP 协议

HTTP 协议介绍

HTTP 协议,全称超文本传输协议(Hypertext Transfer Protocol)。顾名思义,HTTP 协议就是用来规范超文本的传输,超文本,也就是网络上的包括文本在内的各式各样的消息,具体来说,主要是来规范浏览器和服务器端的行为的。

并且,HTTP 是一个无状态(stateless)协议,也就是说服务器不维护任何有关客户端过去所发请求的消息。这其实是一种懒政,有状态协议会更加复杂,需要维护状态(历史信息),而且如果客户或服务器失效,会产生状态的不一致,解决这种不一致的代价更高。

HTTP 协议通信过程


Guide大约 10 分钟计算机基础计算机网络
HTTP 1.0 vs HTTP 1.1(应用层)

这篇文章会从下面几个维度来对比 HTTP 1.0 和 HTTP 1.1:

  • 响应状态码
  • 缓存处理
  • 连接方式
  • Host 头处理
  • 带宽优化

响应状态码

HTTP/1.0 仅定义了 16 种状态码。HTTP/1.1 中新加入了大量的状态码,光是错误响应状态码就新增了 24 种。比如说,100 (Continue)——在请求大资源前的预热请求,206 (Partial Content)——范围请求的标识码,409 (Conflict)——请求与当前资源的规定冲突,410 (Gone)——资源已被永久转移,而且没有任何已知的转发地址。


Guide大约 7 分钟计算机基础计算机网络
OSI 和 TCP/IP 网络分层模型详解(基础)

OSI 七层模型

OSI 七层模型 是国际标准化组织提出一个网络分层模型,其大体结构以及每一层提供的功能如下图所示:

OSI 七层模型
OSI 七层模型

每一层都专注做一件事情,并且每一层都需要使用下一层提供的功能比如传输层需要使用网络层提供的路由和寻址功能,这样传输层才知道把数据传输到哪里去。


Guide大约 12 分钟计算机基础计算机网络
计算机网络常见面试题总结(下)

下篇主要是传输层和网络层相关的内容。

TCP 与 UDP

TCP 与 UDP 的区别(重要)

  1. 是否面向连接:UDP 在传送数据之前不需要先建立连接。而 TCP 提供面向连接的服务,在传送数据之前必须先建立连接,数据传送结束后要释放连接。
  2. 是否是可靠传输:远地主机在收到 UDP 报文后,不需要给出任何确认,并且不保证数据不丢失,不保证是否顺序到达。TCP 提供可靠的传输服务,TCP 在传递数据之前,会有三次握手来建立连接,而且在数据传递时,有确认、窗口、重传、拥塞控制机制。通过 TCP 连接传输的数据,无差错、不丢失、不重复、并且按序到达。
  3. 是否有状态:这个和上面的“是否可靠传输”相对应。TCP 传输是有状态的,这个有状态说的是 TCP 会去记录自己发送消息的状态比如消息是否发送了、是否被接收了等等。为此 ,TCP 需要维持复杂的连接状态表。而 UDP 是无状态服务,简单来说就是不管发出去之后的事情了(这很渣男!)。
  4. 传输效率:由于使用 TCP 进行传输的时候多了连接、确认、重传等机制,所以 TCP 的传输效率要比 UDP 低很多。
  5. 传输形式:TCP 是面向字节流的,UDP 是面向报文的。
  6. 首部开销:TCP 首部开销(20 ~ 60 字节)比 UDP 首部开销(8 字节)要大。
  7. 是否提供广播或多播服务:TCP 只支持点对点通信,UDP 支持一对一、一对多、多对一、多对多;
  8. ……

Guide大约 16 分钟计算机基础计算机网络
DNS 域名系统详解(应用层)

DNS(Domain Name System)域名管理系统,是当用户使用浏览器访问网址之后,使用的第一个重要协议。DNS 要解决的是域名和 IP 地址的映射问题

DNS:域名系统
DNS:域名系统

在实际使用中,有一种情况下,浏览器是可以不必动用 DNS 就可以获知域名和 IP 地址的映射的。浏览器在本地会维护一个hosts列表,一般来说浏览器要先查看要访问的域名是否在hosts列表中,如果有的话,直接提取对应的 IP 地址记录,就好了。如果本地hosts列表内没有域名-IP 对应记录的话,那么 DNS 就闪亮登场了。


Guide大约 7 分钟计算机基础计算机网络
操作系统常见面试题总结(下)

内存管理

内存管理主要做了什么?

内存管理主要做的事情
内存管理主要做的事情

操作系统的内存管理非常重要,主要负责下面这些事情:

  • 内存的分配与回收:对进程所需的内存进行分配和释放,malloc 函数:申请内存,free 函数:释放内存。
  • 地址转换:将程序中的虚拟地址转换成内存中的物理地址。
  • 内存扩充:当系统没有足够的内存时,利用虚拟内存技术或自动覆盖技术,从逻辑上扩充内存。
  • 内存映射:将一个文件直接映射到进程的进程空间中,这样可以通过内存指针用读写内存的办法直接存取文件内容,速度更快。
  • 内存优化:通过调整内存分配策略和回收算法来优化内存使用效率。
  • 内存安全:保证进程之间使用内存互不干扰,避免一些恶意程序通过修改内存来破坏系统的安全性。
  • ……

Guide大约 34 分钟计算机基础操作系统