1.域名访问流程有哪些?

(1)整体流程

  • 浏览器向DNS服务器请求解析www.baidu.com,得到解析的IP地址
  • 浏览器与服务器建立TCP连接(默认Port=80)
  • 浏览器发出HTTP请求,请求百度首页
  • 服务器通过HTTP请求把首页文件发送给浏览器
  • TCP连接释放
  • 浏览器解析首页文件,展示给用户

(2)具体过程

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  1. 2.1 域名(DNS)解析

  域名解析作用:域名解析目的是从URL网址得到IP地址。

  查找过程如下:

  • OS先检查自己本地的hosts文件是否与URL网址有映射关系,如果有,直接调用映射出IP地址
  • hosts中如果没有这个域名映射,查找本地DNS解析缓存,是否存在该网址映射关系,如果有得到IP地址,否则执行下一步
  • 寻找TCP/IP参数中设置的首选DNS服务器(本地DNS服务器)中是否存在该域名,如果存在返回IP,否则下一步
  • 如果本地DNS服务器和缓存解析都失败,则根据本地DNS服务器的设置(是否转发)进行查询
    • 未设置转发:本地DNS服务器把请求发送给13台根域名服务器,由根域名服务器进行层级解析。例如:先返回.com服务器IP1地址给本地DNS,本地DNS根据IP1联系.com域名服务器解析,如此一级级找下去,直到找到www.baidu.com
    • 设置转发: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
  • 找到后会把该域名解析保存到本地缓存中,以备下次使用
  1. 2.2 TCP建立连接
  • IP+端口号
  1. 2.3 发送HTTP请求

  HTTP请求信息由3部分组成:

  • 请求方法URL协议/版本
  • 请求头
  • 请求正文
  1. 2.4 服务器把文件发送给浏览器

  服务器在本地查找到html文件后传到浏览器

  1. 2.5 浏览器解析文件

 

 2.IP网址分类,子网掩码和默认网关

(1)IP地址分类:分为A、B、C、D、E 5类,常用的是B和C类

  • A类网址:网络位7位+主机位24位。IP地址范围:1.0.0.0~126.255.255.255。7位网络位是1字节,表示0-127。其中127网络位表示本地测试地址,不用于通信127.0.0.0--127.255.255.255
  • B类网址:网络位14位,主机位16位,IP地址范围:128.0.0--191.255.255.255。
  • C类网址:网络位21位,主机位8位,IP地址范围:192.0.0.0--223.255.255.255。
  • D类网址:224.0.0--239.255.255.255
  • E类网址:240.0.0--255.255.255.255

  分析为如何划分的IP地址:

计算机网络面试题(更新中...) 随笔 第1张

A类网址:0开头,余下7位网络位和24位主机位,因此范围是1.0.0.0-127.0.0.0。28-1=127,127地址段用于测试,因此最后IP地址范围是:1.0.0.0~126.255.255.255。主机号24可表示1600多万个主机,意味着每个网络号下都可以有这么多主机号。

B类网址:1 0开头,余下14为网络位和16位主机位,因此范围是1 0 0 0,0 0 0 0 = 27=128,因此开头位128,IP地址范围:128.0.0--191.255.255.255。网络号有16382个,每个网络号下的主机号16位可表示6万多个主机。

C类网址:1 0 0 开头,余下21位网络位和8位主机位,因此开头是1 1 0 0, 0 0 0 0 = 192,因此第一个字节为192,IP地址范围:192.0.0.0--223.255.255.255。网络号有209万多个,每个网络可容纳254个主机。

D类网址:1 1 1 0开头,余下28位网络位,因此开头是1 1 1 0, 0 0 0 0 = 27+26+25=224,因此第一个字节为224,IP地址范围:224.0.0--239.255.255.255。用于多点广播。

E类网址:1 1 1 1 0开头,余下27位网络位,开头1 1 1 1, 0 0 0 0 = 240,因此第一个字节位240,IP地址范围:240.0.0--255.255.255.255。保留使用

 

(2)子网掩码:用来确定主机号、网络号

  • 子网掩码作用就是把某个IP地址划分为网络地址和主机地址两个部分,必须与IP地址一起出现。左边是网络位(用1表示),右边是主机位(用0表示)。

    例如IP地址为“192.168.1.1”和子网掩码为“255.255.255.0”,表示前24位是网络位,最后8位是主机位。因此,只有通过子网掩码才能知道一台主机所在子网与其他子网关系

  • 常用的两种子网掩码是“255.255.0.0”和“255.255.255.0”,分别对应B类和C类网址。B类网络中,主机号范围是2552-2,这是因为主机号不能全为0或1。C类网络中,可提供256个主机地址,除去2个全为0或1的,余下254个。
  • 因此,子网掩码大小需要根据主机个数设定,一般设置为上面两种,例如:254台以内设置对应C类网络的子网掩码

 

(3)默认网关:网关用来实现不同网络之间的通信

  • 在没有路由情况下,两个网络之间是不能通过TCP/IP通信的,此时数据包的发送就需要通过网关转送了。网关需要IP地址,用来转发数据。
  • 默认网关意思就是:如果主机找不到可用的网关,就把数据包发送给指定的网关,由这个网关处理数据包。

 

3.交换机、路由器、网关、网桥、集线器(HUB)

(1)集线器:

  • 集线器的作用就是对信号进行再生放大,从而扩大了网络的传输距离,因此工作在物理层
  • 使用集线器的网络叫“共享式”网络,一台主机发送的消息,所有主机都可收到,如果不是自己所要的消息会丢弃掉

(2)交换机:

  • 交换机有很多端口,每个端口可连接一台计算机,转发数据帧(以太网帧)根据MAC地址和端口号识别
  • 工作在数据链路层

(3)路由器:可以跨越不同的物理网络类型

  路由器主要功能是:路由和转送。工作在OSI第三层:网络层

  • 路由:决定数据包从源端到目的端所经过的路径
  • 转送:将路由器输入端的数据(IP数据报移送到适当的路由器输出端

   路由在转发过程中需要用到ARP协议和RARP协议:这是因为,从IP地址到MAC地址转换过程中就用到了。IP数据报底层是以太网帧,因此需要解析解析

(4)网关:用来连接两个网络的设备(网络层)

  • 网关又称为:网间连接器。其功能与路由器十分相似,都起了连接不同网络的作用。
  • 举例:A网络和B网络通信,由于A和B不在同一个网络内,因此不能直接通信,需要借助中间“代理”网关/路由器来转发数据包才能到达对应的网段中

(4)网桥:工作在数据链路层硬件网络协议翻译器,例如一个win,一个macos,两个通信需要翻译为对方能懂的语言。

 

4.ARP地址解析协议和RARP地址解析协议

(1)ARP地址解析协议

  • 作用:根据IP地址解析出MAC地址
  • 工作原理(步骤)
    • 每个主机都在自己的ARP缓冲区中建立一个ARP列表,表示IP和MAC地址之间的映射关系。主机A向主机B发送数据时,先检查自己的ARP列表,如果没有有主机B的IP地址对应的MAC地址,则下一步
    • 主机A在本机缓存中没有找到主机B的MAC地址,会根据主机B的IP地址询问MAC地址。携带着自己的IP地址和MAC地址将ARP请求广播到网络上,其他主机收到该请求检查是否匹配,如果不匹配则求其ARP请求。
    • 主机B确定ARP请求的IP地址与自己IP地址匹配后,则把主机A的IP地址和MAC地址添加到自己的ARP缓存
    • 主机B把包含其MAC地址的ARP回复消息直接发送回主机A
    • 主机A收到主机B的IP地址和MAC地址后,添加到A的ARP缓存中。此时可通信了

(2)RARP协议

  • 作用:将某个主机的物理地址转换为IP地址。
  • 工作原理:
    • 主机发送一个本地的RARP广播,在此广播包中,包含自己的MAC地址并且请求任何收到此请求的RARP服务器分配一个IP地址。
    • 本地网段上的RARP服务器收到此请求后,检查其RARP列表,查找该MAC地址对应的IP地址。
    • 如果存在,RARP服务器就给源主机发送一个响应数据包并将此IP地址提供给对方主机使用。
    • 如果不存在,RARP服务器对此不做任何的响应。
    • 源主机收到从RARP服务器的响应信息,就利用得到的IP地址进行通讯;如果一直没有收到RARP服务器的响应信息,表示初始化失败。

5.  OSI七层网络模型

计算机网络面试题(更新中...) 随笔 第2张

 

6.TCP和UDP

(1)TCP详解

(2)TCP和UDP对比

  • TCP 提供面向连接的、可靠的数据流传输,而 UDP 提供的是非面向连接的、不可靠的数据流传输
  • TCP传输慢,效率低,UDP传输快,效率高
  • TCP点对点,UDP可一对多
  • TCP头部占20字节,UDP头部占8字节

(3)两者的应用场景

  • TCP:HTTP,HTTPS,FTP文件传输,POP,SMTP等邮件传输协议
  • UDP:QQ语音,QQ视频,DNS协议等

 

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