iOS开发·计算机网络常考面试题

网络相关

1.描述一下网络的三次握手四次挥手，为什么要这样做？

• 三次握手:

  1、客户端调用connect()发起请求,请求报文SYN = 1, seq = x发送给服务器, 客户端此时为SYN_SENT状态,等待服务器确认;

  2、服务器收到SYN = 1,知道客户端要请求连接,ack = x + 1,ACK = 1,SYN = 1, seq = y发送给客户端,服务器是SYN_RCVD状态;

  3、客户端收到ack = x + 1,然后把ack = y + 1,ACK = 1,发送给服务器, 最后服务器确认ack = y+ 1,然后建立成功,两方进入ESTABLISH状态.

三次握手.png

• 四次挥手:

  1、客户端发送一个结束FIN = 1, 用来主动关闭和服务器的数据传输,停止发送数据,报文首部:FIN = 1,seq = u,随后客户端进入终止等待状态1, FIN_WAIT_1;

  2、服务端收到这个FIN,发出确认报文 ACK = 1,确认收到的序号是收到的序号+1,即ack = u + 1,且带上自己的序列号,seq = v,和SYN一样,一个FIN将占用一个序号;如果服务器要发送数据,客户端依然要接收,该状态会维持一段时间,服务端会进入关闭等待状态,CLOSE_WAIT,客户端收到服务器的确认请求后,进入终止等待2状态FIN_WAIT_2,等待服务器发送链接释放报文,

  3、服务器向客户端发送链接释放报文, FIN = 1, ack = u + 1,此时服务端还处于半关闭状态,服务器可能还会发送一些数据,此时序列号为seq = w,如此,服务器进入最后确认状态,LAST_ACK,等待客户端的确认.

  4.客户端收到服务器的链接释放报文后,回发确认, ACK = 1, ack = w + 1,序列号是seq = u +1,此时客户端进入时间等待状态TIME_WAIT,此时TCP连接还没有释放,必须经过最长报文段寿命的时间后,才进入CLOSED状态, MSL:最长报文段寿命,一般为2分钟,TCP连接释放时,主动方必须经过2MSL后才进入CLOSED状态,因此主动方关闭比较晚.

四次挥手.png

2.网络的OSI七层模型，并对应说说除了物理层外的各层功能，并说说各层中有什么协议? 还有 TCP/IP四层模型, 各层的协议?

OSI七层模型:

• 应用层运行访问OSI环境的手段,传输单位为APDU,主要包括的协议为FTP、HTTP、DNS、SMTP

• 表示层对数据进行翻译、加密和压缩、传输单位为 PPDU, 主要包括的协议为 JPEG、 ASII

• 会话层建立、管理和终止会话,传输单位为 SPDU,主要包括的协议为RPC、NFS

• 传输层提供端到端的可靠报文传递和错误恢复,传输单位为报文,主要包括的协议为 TCP、UDP

• 网络层负责将数据包从源到宿的传递和网际互联,传输单位是包,主要协议是 IP、ARP、ICMP

• 数据链路层将比特组装成帧和点到点的传递,传输单位是帧,主要协议是 MAC、 LAN、PPP

• 物理层 通过媒介传输比特,单位是bit,主要协议是 IEEE802.3、 CLOCK、 RJ45

  TCP/IP四层模型:

  • 应用层是用来给用户提供服务的,包含了各种应用服务协议:FTP, HTTP和DNS;封装成http数据;

  • 传输层是用来提供两台计算机之间的数据传输;包含TCP和UDP;给http数据打上tcp的首部;

  • 网络层是用来处理网络中传输的数据包;与对方计算机之间进行多台计算机或网络设备进行传输时,网络层就是在众多的选项中选择一条传输路线.再打上一层IP首部,

  • 数据链路层用来处理连接网络的硬件部分,如光纤、网卡、驱动、操作系统,再打上以太网首部

  3.HTTPS和HTTP之间的区别，为什么要使用HTTPS，HTTPS的实现原理（这三个是层层递进的问的，所以不要只知道HTTPS比较安全，使用了什么什么非对称加密和对称加密算法...最好是整个流程都去了解一下，如何获取公钥，数字证书有什么用，虽然工作中不是很重要，但是面试大家都是背八股文长大的，那不是更得知道的多才能显得你与众不同吗）

  区别:

  • 底层:HTTP底层是通过建立socket通道实现数据传输的,是基于TCP的安全可靠的协议;HTTPS是在HTTP的基础上加上安全套接字层SSL协议,构建的可进行加密传输、身份认证的协议;

  • 数据传输: HTTP是以明文发送内容,不适合传输敏感信息;HTTPS是依靠证书验证服务器的身份,实现通信加密;

  • 连接方式: 两者使用完全不同的链接方式, HTTP端口是80;HTTPS端口使用443.

  • 响应速度: HTTP要比HTTPS响应速度快,首先都要先经过TCP三次握手,CS之间交换三个包,而HTTPS还要加上SSL握手需要的九个包,一共是12个包.

  HTTPS实现原理:

  1. 客户端发出请求HTTPS与服务端建立SSL链接,然后服务端返回一个公钥证书,

  2. 客户端产生一个随机对称密钥;

  3. 使用公钥加密对称密钥;

  4. 发送加密后的对称密钥,服务器给个回应;

  5. 使用对称密钥进行加密通信.

  4.ARP协议如何工作（这个也比较简单，但是后面会扩展问一些TCP，UDP的问题），会问某些场景是否使用TCP或者UDP，后面还转进了http1.0和1.1的长连接，感觉这个也是一个考点，记得不是很深刻了

  5.进程和线程的区别，为什么要有线程，线程拥有什么独立的资源， 多线程如何安全的访问进程中的资源，讲一下各种锁（这个也是八股文，操作系统必问，懂得都懂）

  • 进程就是系统中正在运行的一个应用程序,可以理解为一个app;

  • 线程是程序执行的最小单元,是进城中的一个实体,进程就是一系列的线程执行单元组成的

  • 一个进程中可以有多个线程,但至少得有一个线程

  • 多核CPU中,多个线程一起执行可以提高程序的执行效率

  • 自旋锁:

  • 互斥锁:

  6.操作系统中的虚拟内存是什么，讲一讲 页面置换算法，是否有了解过三级缓存机制（也是递进的问的！三级缓存机制是APP开发常用的也会考查）

  7.最后有一道算法题，leetcode 59,螺旋矩阵

  • 定义上下左右四个边界

  • 内缩遍历

  8.IP地址和MAC地址的区别?

  1. MAC地址是物理层和数据链路层使用的地址,用来定义网络设备的位置, IP地址是 网络层和以上各层使用的地址;

  2. IP地址是放在IP数据报的首部,而 MAC地址是放在 MAC帧的首部.

  9.请介绍一个操作系统中的中断

  1. 中断是指CPU对系统发生的某个事件做出的一种反应,CPU 暂停正在执行的程序, 保存现场后自动去执行相应的处理程序,处理完该事件后再返回中断处,继续执行原来的程序.

  2. 中断一般分为三类:一种是由CPU外部引起的,如I/O中断,时钟中断,一种是来自CPU内部事件或程序执行中引起的中断,例如(程序非法操作,地址越界,浮点溢出), 最后一种是在程序中使用了系统调用引起的.

  3. 中断处理一般分为中断响应和中断处理两个步骤,中断响应由硬件实施,中断处理主要由软件实施.