Android面试之计算机网络基础

前言：开始总结一份属于自己的面试资料。网上虽有，但是收藏和浏览真的不如理解和吸纳。加油、、

一、各层结构和功能，及都有哪些协议

OSI体系结构为7层，这里我们按TCP/IP体系结构讲五层来讲。

物理层 >>>数据链路层>>>网络层>>>运输层>>>应用层（表示层，会话层）

1.1、应用层

应用层任务：通过应用进程间的通信交互来完成特定的网络应用

应用层协议：应用进程间的通信交互规则

报文：应用层交互的数据单元

支持的协议有：

域名系统DNS（Domain Name System）
万维网HTTP协议（HyperText Transfer Protocol）
电子邮件的SMTP协议

域名系统DNS：将域名和IP地址相互映射的分布式数据库，能够方便用户快捷访问。比如github，如果你再日本访问，是访问日本的服务器，在中国访问的是中国服务器。所以说他是一个分布式的。
域名协议的作用：将域名转换为IP地址，以找到对应的主机

HTTP协议：超文本传输协议，WWW（万维网）都遵守这个协议。最初的目的是为了发布和接收HTML页面。

应用层大白话 ：
这里可以理解为计算机之间的翻译过程，将数据进行二进制编码

1.2、运输层

运输层任务：提供通用的数据传输服务供两台主机进程间的通信

运输层协议：运输层数据传输服务规则

传输层有复用和分用功能；

复用：一台主机可以开启多条线程，多个应用进程可同时使用传输服务

分用：传输层接收消息，根据消息的头部信息交给正确的Socket，也就是交给相应的应用进程

支持的协议有：

TCP （Transmission Control Protocol）>>> 传输控制协议；面向连接，提供可靠的数据传输服务
UDP （User Datagram Protocol）>>> 用户数据协议；面向无连接，不保证数据传输的可靠性
（TCP和UDP的将放在后面详细讲）

运输层大白话 ：
传输层将上层数据分割成诸多数据段，方便解决出错，且为每段数据封装，头部带有端口号

1.3、网络层

网络层任务：选择合适的网间路由和交换节点，实现终端节点之间的通信。

网络层协议：网络层传输规则

支持的协议：

IP协议 >>> 把运输层产生的报文和用户数据封装成组合数据包进行传输
ARP协议 >>> 地址解析协议
RARP协议 >>> 逆地址解析协议

网络层大白话 ：
网络层将上层数据再度封装为IP数据报，报头带有IP地址，用于标识网络逻辑地址

1.4、数据链路层

数据链路层：将数据封装成数据帧，然后在各个链路上传输

丢帧：数据链路层的控制信息在接收端能够检测数据帧中有误差错，如果有误那么丢弃这帧，以免继续传输浪费资源。如果需要更正数据，那么就要采用可靠传输协议纠错。（这就说明数据链路层不仅可以检错还能纠错）

数据链路层大白话 ：
数据链路层将上传数据再度封装成数据帧，其MAC头部包含一个重要的MAC地址信息。可以理解为固化在硬件里的物理地址

1.5、物理层

物理层：实现相邻计算机节点之间比特流的透明传输

物理层大白话 ：
将上层数据转成电信号在网络中传输

1.6、补充点

常见硬件设备与五层模型的对应关系
应用层：计算机（其实计算机是融合OSI七层于一身的）
传输层：防火墙
网络层：路由器（严格讲和我们家里所用的家用路由器不一致，一般在机房可以见到）
数据链路层：交换机（例如家里的光猫）
物理层：网卡

二、TCP三次握手和四次挥手

TCP三次握手简单示意图：

2.1、为什么要三次握手？

客户端发送SYN（TCP/IP建立的握手信号） --> 服务端接收后发给客户端SYN/ACK 消息响应表示收到了 --> 客户端收到后向服务端发送ACK表示收到了。

SYN：表示客户端到服务端消息无误

ACK：表示服务端到客户端消息无误

举例：正常的男女朋友关系。客户端（女朋友）发送消息“我要睡了” --> 服务端（男朋友）收到消息发送“晚安”。如果此时客户端（女朋友）就次不回了，说明这是非正常的男女关系。如果此时客户端（女朋友）发送“安”，说明是双方关系正常，这是你值得娶回家。这就是为什么要三次握手！！！

TCP四次挥手简单示意图：

2.2、为什么要四次挥手

任何一方在没有要发送消息时，都可以发送连接释放通知。注意此时不是完全关闭TCP连接，待对方确认后进入半关闭状态，当另一方也没有消息要发送时，也发送连接释放通知，此时才完全关闭TCP连接。

举例：A 和 B 打电话，通话即将结束后，A 说“我没啥要说的了”，B回答“我知道了”，但是 B 可能还会有要说的话，A 不能要求 B 跟着自己的节奏结束通话，于是 B 可能又巴拉巴拉说了一通，最后 B 说“我说完了”，A 回答“知道了”，这样通话才算结束。

三、TCP,UDP协议的区别

UDP：面向无连接，速率快。不可靠

TCP：在传递数据之前先建立连接，数据传输结束后还要释放资源。可靠但传输速率相对慢。

TCP的可靠性体现在：在传递数据之前建立连接，在数据传递时，通过确认、窗口、重传、拥塞机制来保证数据传输的可靠性。

四、在流浪器中输入url地址 >> 显示主页的过程

1、DNS解析，找到对应的ip地址

2、建立TCP连接

3、发送HTTP请求

4、服务器处理并返回HTTP报文

5、流浪器解析并渲染页面

6、连接结束

五、状态码概括

六、HTTP短连接和长连接

短连接：每次进行网络请求都要建立连接，和中断连接

长连接：网络请求结束后，不会立即中断连接，也不会永久保持连接，而是在设定的时间内，没有传输时会断开。

//使用长连接，会在响应头加入这行代码
Connection:keep-alive

七、Cookie的作用是什么？和Session有什么区别

cookie和Session都是用来跟踪流浪器用户身份的会话方式，但两者用户场景不同。

Cookie：数据保存在客户端。一些敏感数据不要写入，且最好是加密后，拿到服务端解密
Session：数据保存在服务端

八、URI和URL有什么区别

URI(Uniform Resource Identifier) ：是同一资源标志符，可以唯一标识一个资源

URL(Uniform Resource Location) ：是同一资源定位符，可以提供该资源的路径。它是一种具体的 URI，他是URI的子类。

九、HTTP和HTTPS的区别

HTTP：超文本传输协议。URL以“http起始”，端口号默认80。传输完全明文，不做加加密，安全性较低

HTTPS：运行在SSL/TLS上的HTTP，安全性高。URL以“https起始”，端口号默认443

对称加密：密钥只有一个，加密解密为同一个密码，加密速度快。不安全： 如果中间人从通信开始就截取这个密钥，那么信息就泄漏了。

非对称加密：密钥公钥有2个，加密解密使用不同密钥。比如小明有密钥A，公钥B。把公钥B发给小红，小红用公钥B给自己的公钥C加密，发给小明。小明用自己的密钥A解密自己的公钥B得到小红的公钥C。以后小明给小红发消息用小红的公钥c加密，小红给小明发消息用小明的公钥B加密。这样就相对安全了。其实也不绝对安全： 如果中间人把公钥B一开是就截取，替换成自己的公钥，发给小红，同样能截取信息。

SSL/TLS：和非对称加密还不同，是通过流浪器或操作系统上的证书机构完成的。大致意思就是利用流浪器和证书机构的约定的公钥加密，并生成签名。等接收端接收后，用约定的公钥生成签名和接收信息签名比对，无误后，确认没有被中间人劫持过，然后解密获得信息，加密传输信息

参考文献（感谢）

计算机网络基础知识

计算机网络之数据传输过程

计算机网络篇

什么是 HTTPS 协议