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计网合集

· giftia

tcp/ip 四层模型

  • 应用层：http、dns、ftp
  • 传输层：tcp、udp
  • 网际层：ip
  • 网络接口层：数据链路层(mac)、物理层

浏览器输入 url 的整个过程

  1. url 解析：生成get请求
  2. dns 解析：域名转 ip
  3. tcp 三次握手：建立连接
  4. tls 四次握手：https
  5. 发送请求报文
  6. 服务器响应数据
  7. 客户端渲染数据
  8. tcp 四次挥手：超时或主动关闭

dns 解析详情

  1. 查浏览器 dns 缓存
  2. 查操作系统 dns 缓存
  3. 查本地 hosts 文件
  4. 查本地 dns 服务器缓存
  5. 向本地 dns 服务器发起递归查询请求
  6. 本地 dns → . 根域名服务器
  7. 本地 dns → .com 顶级域名服务器
  8. 本地 dns → qq.com 权威域名服务器
  9. 本地 dns 拿到 ip 后，返回给浏览器，同时缓存一份以备后续使用

get 和 post 的区别

  • get 请求数据放 query，不能太大；post 请求数据放 body
  • get 幂等；post 一般不幂等
  • get 会被浏览器缓存
  • 都不保证安全
  • 让无状态的 http 带上状态
  • cookie 存客户端，session 存服务端
  • 使用示例：服务端生成 sessionid，客户端请求时通过 cookie 带上（说明是同一个用户）

http 状态码

  • 1xx：需要继续处理
  • 2xx：成功
  • 301：永久重定向
  • 302：临时重定向
  • 400：入参错误
  • 401：未登录
  • 403：登录但无权限
  • 404：找不到
  • 500：服务端错误
  • 502：网关错误

http 和 https

  • http：明文传输，端口80
  • https：加密、身份校验、完整性，端口443

http/1.1 http/2 http/3

  • http/1.1：文本协议，长连接，但有队头阻塞，不支持多路复用。
  • http/2：二进制分帧 + 多路复用 + 头部压缩，解决 HTTP 层队头阻塞，但 TCP 层队头阻塞仍在。
  • http/3：基于 QUIC/UDP，彻底解决队头阻塞，建连更快，加密强制。

ssl/tls 四次握手

  1. 客户端发 ClientHello（TLS 版本 + 随机数 + 加密套件列表）
  2. 服务端回 ServerHello（确认版本 + 随机数 + 加密套件）+ 证书
  3. 客户端验证证书，发 Pre-Master Secret（用公钥加密）+ Change Cipher Spec + Finished
  4. 服务端发 Change Cipher Spec + Finished，握手完成

tcp 三次握手

  1. 初始都是 close 状态，服务器启动监听变成 listen 状态
  2. 客户端发送 SYN=1, seq=x，状态变为 syn-sent
  3. 服务端收到后回复 SYN=1, ACK=1, seq=y, ack=x+1，状态变为 syn-rcvd
  4. 客户端收到后回复 ACK=1, seq=x+1, ack=y+1，客户端状态变成 established
  5. 服务端收到确认后也变成 established

tcp 如果是两次握手有什么问题

  • 服务端收到 SYN 就直接建立连接，缺少客户端最后一次确认
  • 若失效或重传的 SYN 延迟到达，那么服务端也会建立连接，浪费资源

tcp 四次挥手

  1. 双方 established
  2. a端发送 FIN=1，seq=x，状态变为 fin-wait-1
  3. b端接收后回复 ACK=1，seq=y，ack=x+1，状态变为 close-wait
  4. a端接收b端 ack 后，状态变为 fin-wait-2
  5. b端再发送 FIN=1，ACK=1，seq=z，ack=x+1，状态变为 last-ack
  6. a端接收后回复 ACK=1，seq=x+1，ack=z+1，状态变为 time-wait
  7. b端接收到 ack 后 closed
  8. a端在 time-wait 经过 2msl 后 closed

tcp 和 udp

  • tcp：面向连接、可靠、字节流传输，适合http、文件传输等
  • udp：无连接、不可靠、数据报传输，适合dns、直播、游戏等实时场景

tcp 队头阻塞

报文依次：1 2 3 4 5，如果 2 丢了，那么 3 4 5 都要等 2 重传到之后才能消费

拥塞控制算法

reno

  1. 慢启动：拥塞窗口 cwnd 从 1 开始，每次翻倍
  2. 拥塞避免：cwnd>=ssthresh，变成线性增长
  3. 快重传：不等超时，收到 3 个重复 ack 就重传
  4. 快恢复：重传后不重新慢启动，而是 ssthresh=cwnd/2，cwnd=ssthresh+3，进入拥塞避免

cubic 和 bbr

  • cubic 在 reno 基础上，拥塞避免时的增长从线性换成三次函数 W(t) = C*(t-K)^3 + W_max
  • bbr 跳出丢包判断，带宽时延积 = 瓶颈带宽 x 最小往返时间